本申請(qǐng)要求于2015年12月28日在韓國(guó)提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)no.10-2015-0187532的權(quán)益,該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容出于各種目的通過引用并入本文,如同在本文中完全闡述一樣。
本公開涉及一種顯示裝置及驅(qū)動(dòng)顯示裝置的方法。盡管本公開適于廣泛的應(yīng)用范圍,尤其適于使用一個(gè)功率模塊集成電路(pmic)來產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)顯示面板所需的電力,該顯示面板中的像素陣列是分開的。
背景技術(shù):
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于防御領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、旅游領(lǐng)域、電影領(lǐng)域、多媒體領(lǐng)域、游戲領(lǐng)域等。虛擬現(xiàn)實(shí)意味著允許用戶使用立體圖像技術(shù)來感覺為真實(shí)環(huán)境的特定環(huán)境或特定情況。
虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用于個(gè)人沉浸式(immersive)裝置,以使虛擬現(xiàn)實(shí)的沉浸式最大化。個(gè)人沉浸式裝置的示例包括頭戴式顯示器(hmd)、面部安裝式顯示器(fmd)和眼鏡型顯示器(egd)。
在立體圖像的立體感、沉浸式和疲勞等方面以及不舒服的外觀設(shè)計(jì)方面,個(gè)人沉浸式裝置的性能不如期望的那么令人滿意。最近開發(fā)了在智能手機(jī)的顯示面板上顯示立體圖像并將該智能手機(jī)安裝在用戶佩戴的hmd中的方法,以使用智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)。然而,由于虛擬現(xiàn)實(shí)的最佳設(shè)計(jì)未應(yīng)用于智能手機(jī)的顯示裝置,因此使用智能手機(jī)顯示虛擬現(xiàn)實(shí)圖像的方法不能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的虛擬現(xiàn)實(shí)。
個(gè)人沉浸式裝置的顯示面板可以分為左眼顯示面板和右眼顯示面板。產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)兩個(gè)顯示面板所需的電力的功率模塊集成電路(pmic)必須同時(shí)驅(qū)動(dòng)個(gè)人沉浸式裝置的兩個(gè)顯示面板。驅(qū)動(dòng)器集成電路(ic)連接至兩個(gè)顯示面板中的每一個(gè)。
當(dāng)一個(gè)pmic產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)一個(gè)顯示面板所需的電力時(shí),在個(gè)人沉浸式裝置中需要兩個(gè)pmic。在這種情況下,由于兩個(gè)pmic和連接至兩個(gè)pmic的外圍電路,印刷電路板(pcb)的尺寸變大,導(dǎo)致成本增加。此外,當(dāng)兩個(gè)pmic產(chǎn)生兩個(gè)顯示面板的電力時(shí),在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器ic中產(chǎn)生的使能信號(hào)可能不會(huì)彼此同步。因此,兩個(gè)顯示面板可以順序地發(fā)光。
為了使用一個(gè)pmic產(chǎn)生兩個(gè)顯示面板的驅(qū)動(dòng)功率,用于分別驅(qū)動(dòng)顯示面板的驅(qū)動(dòng)器ic必須連接至一個(gè)pmic。然而,在這種情況下,可能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)器ic與pmic之間的同步問題。同步問題可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器ic的損壞或故障以及顯示面板的異常驅(qū)動(dòng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本公開內(nèi)容涉及顯示裝置和驅(qū)動(dòng)顯示裝置的方法,其基本上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)所引起的一個(gè)或更多個(gè)問題。
本公開的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中闡明并且將部分地根據(jù)該描述而變得明顯,或者可以通過本公開的實(shí)踐來學(xué)習(xí)。本公開的其他目的和優(yōu)點(diǎn)將通過此處的書面說明書、權(quán)利要求書和附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來獲得并實(shí)現(xiàn)。
本公開提供了一種能夠使用一個(gè)功率模塊集成電路來驅(qū)動(dòng)多個(gè)顯示面板而沒有驅(qū)動(dòng)器集成電路或顯示面板的故障的顯示裝置以及驅(qū)動(dòng)顯示裝置的方法。
在一個(gè)方面,提供了一種顯示裝置,包括:第一驅(qū)動(dòng)器,其被配置成驅(qū)動(dòng)第一像素陣列;第二驅(qū)動(dòng)器,其被配置成驅(qū)動(dòng)第二像素陣列,功率模塊集成電路,其被配置成接收同步使能信號(hào)并且根據(jù)所述同步使能信號(hào)來輸出驅(qū)動(dòng)電壓,以及與邏輯電路,其接收第一驅(qū)動(dòng)器生成的使能信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)器生成的使能信號(hào)并且對(duì)所接收的第一驅(qū)動(dòng)器的使能信號(hào)和第二驅(qū)動(dòng)器的使能信號(hào)執(zhí)行與運(yùn)算以輸出同步使能信號(hào)。
在一個(gè)實(shí)施方式中,與邏輯電路包括:第一與門,其被配置成接收從第一驅(qū)動(dòng)器的第一輸出端子輸出的使能信號(hào)和從第二驅(qū)動(dòng)器的第一輸出端子輸出的輸出信號(hào),并且輸出第一同步使能信號(hào);第二與門,其被配置成接收從第一驅(qū)動(dòng)器的第二輸出端子輸出的使能信號(hào)和從第二驅(qū)動(dòng)器的第二輸出端子輸出的使能信號(hào),并且輸出第二同步使能信號(hào)。通過第一輸出端子和第二輸出端子輸出的使能信號(hào)中的每一個(gè)包括多個(gè)脈沖。
功率模塊集成電路響應(yīng)于第一同步使能信號(hào)輸出第一驅(qū)動(dòng)電壓,并且將第一驅(qū)動(dòng)電壓共同提供至第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器。功率模塊集成電路響應(yīng)于第二同步使能信號(hào)輸出第二驅(qū)動(dòng)電壓,并且將第二驅(qū)動(dòng)電壓共同提供至第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器。
功率模塊集成電路接收通過第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器之一的第一輸出端子和第二輸出端子輸出的使能信號(hào)。
功率模塊集成電路包括:第一升壓轉(zhuǎn)換器,其被配置成取決于通過第一輸出端子輸出的使能信號(hào)的脈沖數(shù)來調(diào)整第一驅(qū)動(dòng)電壓;以及第二升壓轉(zhuǎn)換器,其被配置成取決于通過第二輸出端子輸出的使能信號(hào)的脈沖數(shù)來調(diào)整第二驅(qū)動(dòng)電壓。
在另一方面,提供了一種驅(qū)動(dòng)顯示裝置的方法,該顯示裝置包括:驅(qū)動(dòng)第一像素陣列的第一驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)第二像素陣列的第二驅(qū)動(dòng)器、以及連接至第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器的功率模塊集成電路,該方法包括:使用與邏輯電路將由第一驅(qū)動(dòng)器生成的使能信號(hào)與第二驅(qū)動(dòng)器生成的使能信號(hào)同步以獲得同步使能信號(hào)并且將該同步使能信號(hào)提供至功率模塊集成電路,響應(yīng)于與邏輯電路的同步使能信號(hào)從功率模塊集成電路輸出驅(qū)動(dòng)電壓,以及將驅(qū)動(dòng)電壓提供至第一驅(qū)動(dòng)器和第二驅(qū)動(dòng)器。
應(yīng)當(dāng)理解,以上概述和以下詳細(xì)描述二者是示例性和解釋性的,并且意在進(jìn)一步解釋所要求保護(hù)的公開內(nèi)容。
附圖說明
附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,并且附圖被并入且構(gòu)成本說明書的一部分,附圖示出本發(fā)明的實(shí)施方式,并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的個(gè)人沉浸式裝置的分解透視圖;
圖2示出圖1所示的顯示模塊的第一顯示面板和第二顯示面板的示意圖;
圖3示出圖2所示的第一顯示面板和第二顯示面板之間的距離的示意圖;
圖4至圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的響應(yīng)時(shí)間的測(cè)量結(jié)果的圖表;
圖7是示出圖2所示的顯示面板的構(gòu)造的框圖;
圖8示意性地示出圖7中所示的像素陣列的一部分的示意圖;
圖9是示出像素電路的一個(gè)示例的等效電路圖;
圖10是示出輸入至圖9所示的像素的信號(hào)的波形圖;
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的像素電路的占空驅(qū)動(dòng)方法的波形圖;
圖12示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的像素電路的占空驅(qū)動(dòng)方法中的黑屏插入(bdi)效應(yīng)的示意圖;
圖13示出在沒有附加數(shù)據(jù)尋址的情況下在一個(gè)幀時(shí)段期間維持像素的數(shù)據(jù)的原理的示意圖;
圖14示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的個(gè)人沉浸式裝置的顯示裝置的電路圖。
圖15和圖16示出連接在驅(qū)動(dòng)器集成電路(ic)和功率模塊集成電路(pmic)之間的與門的電路圖;
圖17a和17b是示出從驅(qū)動(dòng)器ic輸出的使能信號(hào)和與門的輸出的波形圖;
圖18示出嵌入在pmic中的與門的電路圖;以及
圖19示出驅(qū)動(dòng)器ic的正常通電序列的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的實(shí)施方式,其示例在附圖中示出。盡可能地,在整個(gè)附圖中使用相同的附圖標(biāo)記來指代相同或相似的部件。將要注意的是,如果確定出已知技術(shù)可能誤導(dǎo)本發(fā)明的實(shí)施方式,則將省略對(duì)已知技術(shù)的詳細(xì)描述。
參照?qǐng)D1,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的個(gè)人沉浸式裝置包括透鏡模塊12、顯示模塊13、主板14、頭盔(headgear)11、側(cè)框15、前蓋16等。
顯示模塊13包括用于驅(qū)動(dòng)兩個(gè)顯示面板中的每一個(gè)的顯示面板驅(qū)動(dòng)電路,并且顯示從主板14接收的輸入圖像。顯示面板包括用戶用他或她的左眼觀看的第一顯示面板和用戶用他/她的右眼觀看的第二顯示器面板。功率模塊集成電路(pmic)安裝在顯示模塊13的印刷電路板(pcb)上。pmic產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)兩個(gè)顯示面板所需的電力,如圖14所示。顯示模塊13將從主板14接收的圖像數(shù)據(jù)顯示在顯示面板上。圖像數(shù)據(jù)可以是實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)(vr)視頻圖像或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(ar)視頻圖像的二維(2d)或三維(3d)圖像數(shù)據(jù)。顯示模塊13可以將從主板14接收的各種信息顯示為文本、符號(hào)等。
透鏡模塊12包括用于加寬用戶的左眼和右眼之間的視角的超廣角透鏡(即,一對(duì)魚眼透鏡)。該對(duì)魚眼透鏡包括設(shè)置在第一顯示面板前面的左眼透鏡和設(shè)置在第二顯示面板前面的右眼透鏡。
主板14包括執(zhí)行虛擬現(xiàn)實(shí)軟件并將左眼圖像和右眼圖像提供至顯示模塊13的主機(jī)系統(tǒng)處理器。主機(jī)系統(tǒng)處理器連接至外部輸入裝置、各種傳感器、通信模塊、顯示模塊等。主機(jī)系統(tǒng)處理器控制個(gè)人沉浸式裝置的各種功能。主機(jī)系統(tǒng)處理器可以是應(yīng)用處理器(ap)。應(yīng)用處理器可以通過移動(dòng)工業(yè)處理器接口(mipi)將輸入圖像的視頻信號(hào)發(fā)送到顯示模塊13。接口模塊通過接口(例如,通用串行總線(usb)和高清晰度多媒體接口(hdmi))連接至外部裝置。傳感器包括陀螺儀傳感器、加速度傳感器等。主板14的主機(jī)系統(tǒng)處理器響應(yīng)于傳感器模塊的輸出信號(hào)來校正左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù),并且將通過接口模塊接收的輸入圖像的左眼圖像數(shù)據(jù)和右眼圖像數(shù)據(jù)傳送到顯示模塊13。主機(jī)系統(tǒng)處理器可以基于2d圖像的深度信息的分析結(jié)果產(chǎn)生適合于顯示面板的分辨率的左眼圖像和右眼圖像,并且可以將左眼圖像和右眼圖像發(fā)送到顯示模塊13。
頭盔11包括使魚眼透鏡露出的后蓋和連接至后蓋的帶。頭盔11的后蓋、側(cè)框15和前蓋16被組裝以得到設(shè)置有個(gè)人沉浸式裝置的部件的內(nèi)部空間,并保護(hù)這些部件。部件包括透鏡模塊12、顯示模塊13以及主板14。帶連接至后蓋。用戶使用帶將個(gè)人沉浸式裝置佩戴在他/她的頭上。當(dāng)用戶在他/她的頭上佩戴個(gè)人沉浸式裝置時(shí),他/她用他/她的左眼和右眼通過魚眼透鏡觀看不同的顯示面板(即,第一顯示面板和第二顯示面板)。
側(cè)框15固定在頭盔11和前蓋16之間,并且確保設(shè)置有透鏡模塊12、顯示模塊13以及主板14的內(nèi)部空間的間隙。前蓋16設(shè)置在個(gè)人沉浸式裝置的前表面。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的個(gè)人沉浸式裝置可以實(shí)現(xiàn)為圖1所示的頭戴式顯示器(hmd),但不限于此。例如,本發(fā)明的實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)為眼鏡型顯示器(egd)。對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的引用包括各種實(shí)施方式中的一個(gè)或更多個(gè),并且不限于僅單個(gè)實(shí)施方式。由于披露了各種不同的實(shí)施方式,實(shí)施方式中使用的術(shù)語不限于僅單個(gè),而是在上下文允許時(shí)包括所有。
圖2示出圖1所示的顯示模塊13的第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2。圖3示出圖2所示的第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2之間的距離。第一顯示模塊pnl1和第二顯示面板和pnl2中的每一個(gè)被實(shí)現(xiàn)為具有快速響應(yīng)時(shí)間、優(yōu)異的顏色再現(xiàn)特性和優(yōu)異的視角特性的有機(jī)發(fā)光二極管(oled)顯示面板。在egd的情況下,第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2可以被實(shí)現(xiàn)為透明oled顯示面板。
參照?qǐng)D2和圖3,第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2是分開制造的,并且設(shè)置為在顯示模塊13上彼此分開。顯示面板驅(qū)動(dòng)電路的至少一部分可以設(shè)置在第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2之間。在圖2中,“dic(驅(qū)動(dòng)集成電路)”是集成電路(ic)芯片,在其中集成有圖7所示的定時(shí)控制器110和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102?!癵ip(gate-inpanel:板內(nèi)柵極)”是將圖7所示的柵極驅(qū)動(dòng)器104和發(fā)光(縮寫為em)驅(qū)動(dòng)器106以及像素陣列集成在同一基板上的電路。
第一顯示面板pnl1的像素陣列aa的中心與第二顯示面板pnl2的像素陣列aa的中心之間的距離lp可以與用戶的兩只眼睛之間的距離le基本相同。第一顯示面板pnl1的像素陣列aa的中心與第二顯示面板pnl2的像素陣列aa的中心之間的距離lp可以被設(shè)置為le±α。用戶的兩只眼睛之間的距離le是左眼的瞳孔和右眼的瞳孔之間的距離,并且為約6.5cm(=65mm)。距離le可以取決于種族而稍微改變。“α”是考慮設(shè)置在第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2之間的顯示面板驅(qū)動(dòng)電路(例如,圖2的gip)、處理偏差等而設(shè)計(jì)的裕度,并且可以被設(shè)置成le的10%。
考慮垂直視角和水平視角,第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2中的每一個(gè)的像素陣列aa具有橫向型(landscapetype)高寬比,其中水平方向x上的長(zhǎng)度長(zhǎng)于垂直方向y上的長(zhǎng)度。在個(gè)人沉浸式裝置中,當(dāng)增加水平視角時(shí)的視角的改進(jìn)效果大于當(dāng)增加垂直視角時(shí)的視角的改進(jìn)效果。本發(fā)明的實(shí)施方式將第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2中的每一個(gè)制造為橫向型oled顯示面板,以使個(gè)人沉浸式裝置中的水平視角最大化。
在橫向型高寬比中,水平方向x上的像素?cái)?shù)量大于垂直方向y上的像素?cái)?shù)量,并且水平方向x上的長(zhǎng)度長(zhǎng)于垂直方向y上的長(zhǎng)度。此外,在縱向型高寬比中,垂直方向y上的像素?cái)?shù)量大于水平方向x上的像素?cái)?shù)量,并且垂直方向y上的長(zhǎng)度長(zhǎng)于水平方向x上的長(zhǎng)度。
本發(fā)明人對(duì)在改變個(gè)人沉浸式裝置的顯示面板的類型時(shí)用戶感覺到的立體感、沉浸和疲勞進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,如圖3所示,當(dāng)?shù)谝伙@示面板pnl1和第二顯示面板pnl2的像素陣列彼此分開用戶的雙眼之間的距離時(shí),本發(fā)明人確認(rèn)用戶感覺到的立體感大大提高。也就是說,提高了用戶處于立體、真實(shí)3d環(huán)境中的印象。當(dāng)?shù)谝伙@示面板pnl1和第二顯示面板pnl2的像素陣列彼此分開,并且第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2的像素陣列的中心之間的距離與用戶的左眼和左眼之間的距離相同時(shí),視角變寬,并且獲得立體感的大的改進(jìn)效果。在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的個(gè)人沉浸式裝置中,用戶左眼的瞳孔對(duì)應(yīng)于第一顯示面板pnl1的像素陣列aa的中心,并且用戶右眼的瞳孔對(duì)應(yīng)于第二顯示面板pnl2的像素陣列aa的中心。
用戶感覺到的立體感在橫向型高寬比上比縱向型高寬比上更好。本發(fā)明的實(shí)施方式可以通過在個(gè)人沉浸式裝置處分別設(shè)置用于左眼的橫向型顯示面板和用于右眼的橫向型顯示面板來提高立體感。
第一像素陣列aa和第二像素陣列aa可以分別設(shè)置在分開的基板上,使得顯示左眼圖像的第一像素陣列aa和顯示右眼圖像的第二像素陣列aa彼此分開。在這種情況下,第一像素陣列aa設(shè)置在第一顯示面板pnl1的基板上,以及第二像素陣列aa設(shè)置在第二顯示面板pnl2的基板上。
在另一實(shí)施方式中,第一像素陣列和第二像素陣列可以在一個(gè)基板上彼此分開。在這種情況下,第一像素陣列和第二像素陣列可以在一個(gè)顯示面板上彼此分開。在本文中公開的實(shí)施方式中,第一像素陣列和第二像素陣列彼此分開的事實(shí)表明第一像素陣列和第二像素陣列的數(shù)據(jù)線、柵極線(或掃描線)以及像素彼此分開。因?yàn)榈谝幌袼仃嚵衋a和第二像素陣列aa彼此分開,但是可以通過相同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng),所以第一像素陣列aa和第二像素陣列aa可以彼此共享顯示面板驅(qū)動(dòng)電路的至少一部分。
當(dāng)兩個(gè)像素陣列aa分開地設(shè)置在一個(gè)基板上時(shí),除了提高立體感之外,該構(gòu)造還可以提供各種效果。相關(guān)技術(shù)的vr裝置在一個(gè)基板上形成一個(gè)像素陣列,并且在該一個(gè)像素陣列上顯示左眼圖像和右眼圖像。即,相關(guān)技術(shù)的vr裝置不將像素陣列劃分成分離的部分。與相關(guān)技術(shù)不同,本發(fā)明實(shí)施方式將顯示面板劃分成兩個(gè)顯示面板pnl1和pnl2,并將像素陣列aa劃分成兩個(gè)像素陣列,或者將兩個(gè)像素陣列分開設(shè)置在一個(gè)基板上。因此,本發(fā)明的實(shí)施方式和相關(guān)技術(shù)在是否劃分像素陣列方面存在區(qū)別。由于該差異,本發(fā)明的實(shí)施方式可以比相關(guān)技術(shù)更自由地布置像素陣列aa,并且可以以最佳視角比將像素陣列aa布置成分別對(duì)應(yīng)于人的左眼和右眼,從而使立體感最大化。
由于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的顯示面板的結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)率方面減小了像素陣列的面積,因此本發(fā)明的實(shí)施方式可以減少缺陷百分比并提高產(chǎn)量。
當(dāng)像素陣列aa之間的距離減小時(shí),屏幕尺寸減小。因此,顯示圖像變窄。相反,當(dāng)像素陣列aa之間的距離增加時(shí),與用戶的雙眼對(duì)應(yīng)的像素陣列的中心移動(dòng)到屏幕的外部。因此,可以減少沉浸和立體感。當(dāng)用戶的兩只眼睛之間的距離為65mm并且分開的像素陣列aa的中心準(zhǔn)確地對(duì)應(yīng)于用戶的雙眼的瞳孔時(shí),佩戴個(gè)人沉浸式裝置的用戶可以感覺到立體圖像,同時(shí)感覺到最大的立體感。當(dāng)像素陣列aa之間的距離過小或過大時(shí),可以使用魚眼透鏡來對(duì)視角進(jìn)行光學(xué)補(bǔ)償,或者可以基于用戶的兩眼之間的距離通過圖像處理來調(diào)整左眼圖像和右眼圖像之間的距離。然而,該方法導(dǎo)致在視角方面的顯示效率的降低。換句話說,當(dāng)如本發(fā)明的實(shí)施方式中那樣分開地布置像素陣列并且像素陣列的中心精確地對(duì)應(yīng)于用戶的左眼和右眼的瞳孔時(shí),用戶可以觀看最準(zhǔn)確的立體圖像。
在個(gè)人沉浸式裝置中,魚眼透鏡存在于用戶的眼睛和顯示面板之間,并且用戶的眼睛和顯示面板之間的距離短到幾厘米。當(dāng)用戶通過魚眼透鏡觀看在顯示面板pnl1和pnl2上再現(xiàn)的圖像時(shí),用戶觀看到比顯示在顯示面板pnl1和pnl2上的實(shí)際屏幕的尺寸大四到五倍的圖像。當(dāng)在顯示面板對(duì)顯示面板附近的用戶眼睛可見并且應(yīng)用魚眼透鏡的環(huán)境中減小顯示面板的分辨率時(shí),像素的非發(fā)光區(qū)域增加。因此,紗窗效應(yīng)增加,并且沉浸減少。第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2中的每一個(gè)的像素陣列具有等于或大于qhd(超高清晰度)分辨率(1440×1280)的分辨率、等于或大于500ppi(每英寸像素)的像素密度、以及等于或大于14%的像素孔徑比,以增加個(gè)人沉浸式裝置的沉浸。在qhd分辨率1440×1280中,“1440”是水平方向x上的像素陣列的像素的數(shù)量(即,水平分辨率),并且“1280”是垂直方向y上的像素陣列的像素的數(shù)量(即,垂直分辨率)??紤]到可生產(chǎn)的oled顯示面板的技術(shù)水平,像素陣列aa可以具有500ppi至600ppi的像素密度和14%至20%的像素孔徑比。
當(dāng)個(gè)人沉浸式裝置顯示3d運(yùn)動(dòng)圖像時(shí),總等待時(shí)間(latency)的增加可能導(dǎo)致屏幕滯留或運(yùn)動(dòng)模糊。3d運(yùn)動(dòng)圖像的屏幕滯留或運(yùn)動(dòng)模糊降低了3d運(yùn)動(dòng)圖像的質(zhì)量,并且還增加了用戶的疲勞??偟却龝r(shí)間是通過主板14處理數(shù)據(jù)所需的系統(tǒng)處理時(shí)間,將該總等待時(shí)間與將數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示模塊13的時(shí)間相加,并且與顯示模塊13的延遲時(shí)間相加。顯示模塊13的延遲時(shí)間是輸入圖像在一個(gè)幀時(shí)段期間被延遲的幀延遲時(shí)間,將該延遲時(shí)間與像素的響應(yīng)時(shí)間相加。
當(dāng)個(gè)人沉浸式裝置顯示3d運(yùn)動(dòng)圖像時(shí),本發(fā)明的實(shí)施方式通過減少像素的響應(yīng)時(shí)間并且增加幀速率(或刷新速率)來減少用戶的疲勞。為此,本發(fā)明的實(shí)施方式將顯示面板pnl1和pnl2中的每一個(gè)的像素的開關(guān)元件和驅(qū)動(dòng)元件制造為n型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(mosfet)。因此,本發(fā)明的實(shí)施方式將像素電路的響應(yīng)時(shí)間減小到2msec,并且將幀速率增加到等于或大于90hz的值,從而縮短數(shù)據(jù)更新周期。當(dāng)幀速率為90hz時(shí),數(shù)據(jù)更新周期(即一個(gè)幀時(shí)段)為約11.1毫秒。因此,本發(fā)明的實(shí)施方式將個(gè)人沉浸式裝置的顯示模塊13的延遲時(shí)間減少到大約13毫秒,并且可以將總等待時(shí)間減少到等于或小于25毫秒的水平。輸入圖像的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)更新周期被尋址到像素。
圖4至圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的響應(yīng)時(shí)間的測(cè)量結(jié)果。在圖4至圖6中,x軸是時(shí)間(毫秒),y軸是使用亮度計(jì)測(cè)量的亮度的相對(duì)值。圖6是圖5的測(cè)量亮度的上升部分的放大圖。在圖5和圖6中,由虛線表示的“4t2c”指示包括四個(gè)n型mosfet和兩個(gè)電容器的像素電路(參見圖9)的響應(yīng)時(shí)間,由實(shí)線表示的“6t1c”指示包括六個(gè)n型mosfet和一個(gè)電容器的像素電路(未示出)的響應(yīng)時(shí)間。
用于測(cè)量響應(yīng)時(shí)間的方法的示例包括b至w(黑至白)法和g至g(灰至灰)法。b至w法測(cè)量從黑色像素改變到白色像素所需的時(shí)間。在液晶顯示器的情況下,b至w法測(cè)量從液晶的完全打開狀態(tài)變?yōu)橐壕У耐耆P(guān)閉狀態(tài)所需的時(shí)間,或從液晶的完全關(guān)閉狀態(tài)改變到液晶的完全打開狀態(tài)所需的時(shí)間。
g至g法測(cè)量接近白色的亮灰色和接近黑色的深灰色之間的響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)白色亮度通常被視為100%時(shí),g至g法測(cè)量從10%的亮度達(dá)到90%的亮度所需的時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于測(cè)量響應(yīng)時(shí)間的方法使用g至g法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于測(cè)量響應(yīng)時(shí)間的方法在以下情形下測(cè)量屏幕上的亮度:在屏幕上顯示黑色圖像達(dá)預(yù)定時(shí)間(例如,500毫秒),然后在屏幕上顯示白色圖像達(dá)預(yù)定時(shí)間,然后在屏幕上再次顯示黑色圖像達(dá)預(yù)定時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于測(cè)量響應(yīng)時(shí)間的方法制作表示使用亮度計(jì)測(cè)量的亮度的直方圖。圖4的直方圖的下部的虛線是最頻繁測(cè)量的黑色亮度,并且被認(rèn)為是參考黑色亮度(=0%)。圖4的上部的虛線是最頻繁測(cè)量的白色亮度,并且被認(rèn)為是參考白色亮度(=100%)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于測(cè)量響應(yīng)時(shí)間的方法測(cè)量從參考白色亮度(=100%)的10%到90%的變化作為上升時(shí)間,并且測(cè)量從參考白色亮度(=100%)的90%到10%的變化作為下降時(shí)間。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的響應(yīng)時(shí)間被測(cè)量為上升時(shí)間和下降時(shí)間之和。因此,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的響應(yīng)時(shí)間被測(cè)量為從參考白色亮度(=100%)的10%上升到90%所需的響應(yīng)時(shí)間與從參考白色亮度(=100%)的90%下降到10%所需的響應(yīng)時(shí)間之和。
本發(fā)明的實(shí)施方式具有大于零并且等于或小于2毫秒的響應(yīng)時(shí)間,該響應(yīng)時(shí)間使用實(shí)現(xiàn)像素陣列的顯示面板通過上述方法來測(cè)量,所述像素陣列使用包括n型mosfet的像素電路4t2c實(shí)現(xiàn)。
從圖5和圖6中可以看出,使用n型mosfet的像素電路在60hz的幀速率下在2毫秒內(nèi)可以將像素的亮度快速地增加到等于或大于目標(biāo)亮度的90%的亮度。因此,使用n型mosfet的像素電路4t2c具有比一個(gè)幀時(shí)段(約16.67毫秒)短得多的2毫秒以下的響應(yīng)時(shí)間。另一方面,使用p型mosfet的像素電路6t1c可以在等于或大于兩個(gè)幀時(shí)段(約(16.67×2)毫秒)的時(shí)間之后在60hz的幀速率下將像素的亮度增加到等于或大于目標(biāo)亮度的90%的亮度。因此,在使用p型mosfet的6t1c像素中,響應(yīng)時(shí)間等于或大于兩個(gè)幀時(shí)段。
當(dāng)個(gè)人沉浸式裝置顯示3d運(yùn)動(dòng)圖像時(shí),本發(fā)明的實(shí)施方式占空驅(qū)動(dòng)(duty-drive)顯示面板pnl1和pnl2中的每一個(gè),并且將像素的占空比控制為等于或小于50%的值。因此,本發(fā)明的實(shí)施方式可以進(jìn)一步利用黑屏插入(bdi)效應(yīng)來減少用戶的疲勞。像素的占空比是像素的發(fā)光時(shí)間相對(duì)于給定發(fā)光時(shí)間的百分比。例如,當(dāng)給定發(fā)光時(shí)間是一個(gè)幀時(shí)段時(shí),像素以等于或小于50%的占空比發(fā)光的事實(shí)意味著像素在等于或小于一個(gè)幀時(shí)段的一半的時(shí)間內(nèi)發(fā)光。像素的占空驅(qū)動(dòng)可以利用bdi效應(yīng)獲得運(yùn)動(dòng)模糊的改進(jìn)和圖像持續(xù)時(shí)間的減少,并且可以防止圖像滯留和閃爍。此外,像素的占空驅(qū)動(dòng)可以通過減小低灰度級(jí)處的像素的電流量來減少觀看3d運(yùn)動(dòng)圖像的用戶的疲勞。
圖7是示出圖2所示的顯示面板的構(gòu)造的框圖。圖8示意性地示出圖7中所示的像素陣列的一部分。圖9是示出像素電路的示例的等效電路圖。圖10是示出輸入至圖9所示的像素的信號(hào)的波形圖。
參照?qǐng)D7至圖10,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2中的每一個(gè)包括顯示輸入圖像的像素陣列aa和用于在像素陣列aa上寫入輸入圖像的數(shù)據(jù)的顯示面板驅(qū)動(dòng)電路。顯示面板驅(qū)動(dòng)電路包括數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102、柵極驅(qū)動(dòng)器104、發(fā)光(縮寫為em)驅(qū)動(dòng)器106以及定時(shí)控制器110。顯示面板驅(qū)動(dòng)電路還包括電源電路(未示出)。電源電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102、柵極驅(qū)動(dòng)器104、em驅(qū)動(dòng)器106、定時(shí)控制器110以及顯示面板pnl1和pnl2所需的電力。
顯示面板驅(qū)動(dòng)電路的至少一部分可以設(shè)置在基板的第一像素陣列aa和第二像素陣列aa之間的表面上。第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2可以彼此共享顯示面板驅(qū)動(dòng)電路的至少一部分(例如,圖7的定時(shí)控制器110)。顯示面板驅(qū)動(dòng)電路以等于或大于90hz的高幀速率將數(shù)據(jù)尋址到顯示面板pnl1和pnl2的像素10,并將數(shù)據(jù)寫入像素10。
多條數(shù)據(jù)線11和多條柵極線12a、12b和12c在像素陣列aa上彼此交叉,并且像素10布置成矩陣形式。像素陣列aa包括共同連接至像素10的參考電壓線(以下稱為“ref線”)16和用于向像素10提供高電位驅(qū)動(dòng)電壓vddel的vdd線(未示出)。預(yù)定初始化電壓vini可以通過ref線16提供至像素10。
柵極線12a、12b和12c包括被提供有第一掃描脈沖scan1的多條第一掃描線12a、被提供有第二掃描脈沖scan2的多條第二掃描線12b、以及被提供有em信號(hào)em的多條em信號(hào)線12c。
每個(gè)像素10包括用于顏色表示的紅色子像素、綠色子像素和藍(lán)色子像素。每個(gè)像素10還可以包括白色子像素。一條數(shù)據(jù)線11、柵極線12a、12b和12c、ref線16、vdd線等連接至每個(gè)像素10。
一個(gè)幀時(shí)段被分成:掃描時(shí)段,其中數(shù)據(jù)被尋址到像素10,并且輸入圖像的數(shù)據(jù)被寫在每個(gè)像素10上;以及占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段,其中在掃描時(shí)段之后像素10響應(yīng)于acem信號(hào)em以預(yù)定的占空比發(fā)光。在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段期間以等于或小于50%的占空比產(chǎn)生acem信號(hào)em,并且使得像素10以等于或小于50%的占空比發(fā)光。因?yàn)閽呙钑r(shí)段為約一個(gè)水平時(shí)段(horizontalperiod),所以占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段占據(jù)一個(gè)幀時(shí)段的大部分。在掃描時(shí)段期間,像素10的電容器被充有數(shù)據(jù)電壓。像素10響應(yīng)于acem信號(hào)em重復(fù)地執(zhí)行發(fā)光操作(或接通操作)和非發(fā)光操作(或關(guān)斷操作)。因此,像素的發(fā)光取決于em信號(hào)em的階段來接通和關(guān)斷。每個(gè)像素10在一個(gè)幀時(shí)段期間重復(fù)地執(zhí)行接通操作和關(guān)斷操作,并且以等于或小于50%的占空比處發(fā)光。像素10被關(guān)斷,然后使用充電到電容器的數(shù)據(jù)電壓發(fā)光。因此,在掃描時(shí)段之后的占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段期間,像素10不另外被提供數(shù)據(jù)電壓,并且以等于或小于50%的占空比被驅(qū)動(dòng)。因此,數(shù)據(jù)在一個(gè)幀時(shí)段期間以相同的亮度被顯示。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102在定時(shí)控制器110的控制下將從定時(shí)控制器110接收的輸入圖像的數(shù)據(jù)data轉(zhuǎn)換為伽馬補(bǔ)償電壓,并產(chǎn)生數(shù)據(jù)電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102將數(shù)據(jù)電壓輸出至數(shù)據(jù)線11。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102可以在初始化時(shí)段ti期間向數(shù)據(jù)線11輸出預(yù)定的參考電壓vref,以初始化像素10的驅(qū)動(dòng)元件。
柵極驅(qū)動(dòng)器104在定時(shí)控制器110的控制下將第一掃描脈沖scan1和第二掃描脈沖scan2提供至第一掃描線12a和第二掃描線12b。第一掃描脈沖scan1和第二掃描脈沖scan2與數(shù)據(jù)電壓同步。當(dāng)數(shù)據(jù)電壓被提供至像素時(shí),第一掃描脈沖scan1保持導(dǎo)通電平并接通開關(guān)元件t3,從而選擇要用數(shù)據(jù)電壓充電的像素10。第二掃描脈沖scan2與第一掃描脈沖scan1同時(shí)上升并且比第一掃描脈沖scan1更早下降,從而在初始化時(shí)段ti期間初始化像素10。第二掃描脈沖scan2與第一掃描脈沖scan1同時(shí)上升,并在采樣時(shí)段ts之前下降。
柵極驅(qū)動(dòng)器104使用移位寄存器使掃描脈沖scan1和scan2移位,并且順序地將掃描脈沖scan1和scan2提供至掃描線12a和12b。柵極驅(qū)動(dòng)器104的移位寄存器可以通過板內(nèi)柵極(gip)過程與像素陣列aa一起直接形成在顯示面板的基板上。
em驅(qū)動(dòng)器106是在定時(shí)控制器110的控制下輸出em信號(hào)em并將em信號(hào)em提供至em信號(hào)線12c的占空驅(qū)動(dòng)器。em驅(qū)動(dòng)器106使用移位寄存器使em信號(hào)em移位,并且順序地將em信號(hào)em提供至em信號(hào)線12c。em驅(qū)動(dòng)器106在定時(shí)控制器110的控制下在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段期間重復(fù)地切換em信號(hào)em,并且以等于或小于50%的占空比來驅(qū)動(dòng)像素10。em驅(qū)動(dòng)器106的移位寄存器可以通過gip過程與像素陣列aa一起直接形成在顯示面板的基板上。
定時(shí)控制器110接收從主板14接收的左眼圖像和右眼圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)data和與數(shù)字視頻數(shù)據(jù)data同步的定時(shí)信號(hào)。定時(shí)信號(hào)包括垂直同步信號(hào)vsync、水平同步信號(hào)hsync、時(shí)鐘信號(hào)clk和數(shù)據(jù)使能信號(hào)de。定時(shí)控制器110基于從主板14接收的定時(shí)信號(hào)和顯示命令集(dcs)的預(yù)定寄存器設(shè)置值來產(chǎn)生用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102的操作定時(shí)的數(shù)據(jù)定時(shí)控制信號(hào),用于控制柵極驅(qū)動(dòng)器104的操作定時(shí)的柵極定時(shí)控制信號(hào)和用于控制em驅(qū)動(dòng)器106的操作定時(shí)的占空定時(shí)控制信號(hào)。定時(shí)控制器110使用占空定時(shí)控制信號(hào)來控制em信號(hào)em的占空比。
如圖9所示,每個(gè)像素10包括oled、多個(gè)薄膜晶體管(tft)t1至t4以及存儲(chǔ)電容器cst。電容器c可以連接在第二tftt2的漏極和第二節(jié)點(diǎn)b之間。在圖9中,“coled”表示oled的寄生電容。tft被實(shí)現(xiàn)為n型mosfet。在掃描時(shí)段期間,像素10對(duì)驅(qū)動(dòng)tftt1的閾值電壓進(jìn)行采樣,并且被提供有輸入圖像的數(shù)據(jù)電壓。在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem期間,像素10以等于或小于50%的占空比發(fā)光。掃描時(shí)段被分為:初始化時(shí)段ti,其中像素10被初始化;采樣時(shí)段ts,其中對(duì)每個(gè)像素10的驅(qū)動(dòng)元件的閾值電壓進(jìn)行采樣;以及編程時(shí)段tw,其中輸入圖像的數(shù)據(jù)電壓被提供至像素10。
oled取決于從數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器102輸出的數(shù)據(jù)電壓使用由第一tftt1控制的電流量來發(fā)光。oled的電流路徑通過第二tftt2切換。oled包括在陽極和陰極之間形成的有機(jī)化合物層。有機(jī)化合物層可以包括空穴注入層hil、空穴傳輸層htl、發(fā)光層eml、電子傳輸層etl和電子注入層eil,但不限于此。oled的陽極連接至第二節(jié)點(diǎn)b,oled的陰極連接至施加有低電位電源電壓或接地電平電壓vss的vss電極。“coled”表示在oled的陽極和陰極之間形成的寄生電容。
第一tftt1是取決于柵極-源極電壓vgs來調(diào)整在oled中流動(dòng)的電流的驅(qū)動(dòng)元件。第一tftt1包括連接至第一節(jié)點(diǎn)a的柵極、連接至第二tftt2的源極的漏極、以及連接至第二節(jié)點(diǎn)b的源極。
第二tftt2是響應(yīng)于em信號(hào)em將oled中流動(dòng)的電流切換為導(dǎo)通和關(guān)斷的開關(guān)元件。em信號(hào)em在采樣時(shí)段ts期間在導(dǎo)通電平處產(chǎn)生,并且在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段期間重復(fù)導(dǎo)通電平和關(guān)斷電平。因此,以等于或小于50%的占空比產(chǎn)生em信號(hào)em。第二tftt2的漏極連接至被提供有高電位驅(qū)動(dòng)電壓vddel的vdd線,并且第二tftt2的源極連接至第一tftt1的漏極。第二tftt2的柵極連接至em信號(hào)線12c,并且被提供有em信號(hào)em。em信號(hào)em在采樣時(shí)段ts期間在導(dǎo)通電平(或高邏輯電平)處產(chǎn)生,并且接通第二tftt2。em信號(hào)em在初始化時(shí)段ti和編程時(shí)段tw期間反轉(zhuǎn)為關(guān)斷電平(或低邏輯電平),并且關(guān)斷第二tftt2。em信號(hào)em取決于脈沖寬度調(diào)制(pwm)占空比重復(fù)導(dǎo)通電平和關(guān)斷電平,并且在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段期間以等于或小于50%的占空比產(chǎn)生。由于第二tftt2響應(yīng)于em信號(hào)em而切換,oled以等于或小于50%的占空比發(fā)光。
第三tftt3是響應(yīng)于第一掃描脈沖scan1向第一節(jié)點(diǎn)a提供數(shù)據(jù)電壓vdata的開關(guān)元件。第三tftt3包括連接至第一掃描線12a的柵極、連接至數(shù)據(jù)線11的漏極、以及連接至第一節(jié)點(diǎn)a的源極。第一掃描脈沖scan1通過第一掃描線12a提供至像素10。第一掃描脈沖scan1在約一個(gè)水平時(shí)段1h期間在導(dǎo)通電平處產(chǎn)生,并且接通第三tftt3。第一掃描脈沖scan1在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem期間反轉(zhuǎn)為關(guān)斷電平,并且關(guān)斷第三tftt3。
第四tftt4是響應(yīng)于第二掃描脈沖scan2將參考電壓vref提供至第二節(jié)點(diǎn)b的開關(guān)元件。第四tftt4包括連接至第二掃描線12b的柵極、連接至ref線16的漏極、以及連接至第二節(jié)點(diǎn)b的源極。第二掃描脈沖scan2通過第二掃描線12b提供至像素10。第二掃描脈沖scan2在初始化時(shí)段ti期間在導(dǎo)通電平處生成,并且接通第四tftt4。第二掃描脈沖scan2在剩余時(shí)段期間保持關(guān)斷電平,并且控制第四tftt4處于關(guān)斷狀態(tài)。
存儲(chǔ)電容器cst連接在第一節(jié)點(diǎn)a和第二節(jié)點(diǎn)b之間,并且存儲(chǔ)第一節(jié)點(diǎn)a和第二節(jié)點(diǎn)b之間的差電壓,從而保持第一tftt1的柵極-源極電壓vgs。存儲(chǔ)電容器cst以源極跟隨器方式對(duì)驅(qū)動(dòng)元件(即第一tftt1)的閾值電壓vth進(jìn)行采樣。電容器c連接在vdd線和第二節(jié)點(diǎn)b之間。當(dāng)?shù)谝还?jié)點(diǎn)a的電壓取決于在編程時(shí)段tw期間掃描的數(shù)據(jù)電壓vdata而改變時(shí),電容器cst和c分割第一節(jié)點(diǎn)a的電壓的變化量并且將分割的電壓反映在第二節(jié)點(diǎn)b的電壓上。
像素10的掃描時(shí)段被劃分為初始化時(shí)段ti、采樣時(shí)段ts和編程時(shí)段tw,如圖10所示。掃描時(shí)段被設(shè)置為大約一個(gè)水平時(shí)段1h,并且在掃描時(shí)段期間數(shù)據(jù)被寫在布置于像素陣列的一個(gè)水平線上的像素10上。在掃描時(shí)段期間,驅(qū)動(dòng)元件(即,像素10的第一tftt1)的閾值電壓vth被采樣,并且對(duì)數(shù)據(jù)電壓補(bǔ)償閾值電壓vth的量。因此,在一個(gè)水平時(shí)段1h期間,輸入圖像的數(shù)據(jù)data被補(bǔ)償驅(qū)動(dòng)元件t1的閾值電壓vth的量,并且被寫在像素10上。
當(dāng)初始化時(shí)段ti開始時(shí),第一掃描脈沖scan1和第二掃描脈沖scan2上升并且在導(dǎo)通電平處產(chǎn)生。同時(shí),em信號(hào)em下降并且改變到關(guān)斷電平。在初始化時(shí)段ti期間,第二tftt2關(guān)斷并且阻斷oled的電流路徑。在初始化時(shí)段ti期間,第三tftt3和第四tftt4接通。在初始化時(shí)段ti期間,預(yù)定參考電壓vref被提供至數(shù)據(jù)線11。在初始化時(shí)段ti期間,第一節(jié)點(diǎn)a的電壓被初始化為參考電壓vref,并且第二節(jié)點(diǎn)b的電壓被初始化為預(yù)定初始化電壓vini。在初始化時(shí)段ti之后,第二掃描脈沖scan2變?yōu)殛P(guān)斷電平并且關(guān)斷第四tftt4。導(dǎo)通電平是使像素10的開關(guān)元件t2至t4接通的tft的柵極電壓的電壓電平。關(guān)斷電平是使像素10的開關(guān)元件t2至t4關(guān)斷的tft的柵極電壓的電壓電平。
在采樣時(shí)段ts期間,第一掃描脈沖scan1保持導(dǎo)通電平,并且第二掃描脈沖scan2保持關(guān)斷電平。當(dāng)采樣時(shí)段ts開始時(shí),em信號(hào)em上升并變?yōu)閷?dǎo)通電平。在采樣時(shí)段ts期間,第二tftt2和第三tftt3接通。在采樣時(shí)段ts期間,第二tftt2響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的em信號(hào)em而接通。在采樣時(shí)段ts期間,第三tftt3由于具有導(dǎo)通電平的第一掃描脈沖scan1而保持導(dǎo)通狀態(tài)。在采樣時(shí)段ts期間,參考電壓vref被提供至數(shù)據(jù)線11。在采樣時(shí)段ts期間,第一節(jié)點(diǎn)a的電壓保持在參考電壓vref處,并且第二節(jié)點(diǎn)b的電壓由于漏極-源極電流ids而上升。第一tftt1的柵極-源極電壓vgs通過源極跟隨器方式被采樣作為第一tftt1的閾值電壓vth,并且采樣的閾值電壓vth被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電容器cst中。在采樣時(shí)段ts期間,第一節(jié)點(diǎn)a的電壓是參考電壓vref,并且第二節(jié)點(diǎn)b的電壓是“vref-vth”。
在編程時(shí)段tw期間,第三tftt3響應(yīng)于具有導(dǎo)通電平的第一掃描脈沖scan1而保持導(dǎo)通狀態(tài),并且剩余的tftt1、t2和t4關(guān)斷。在編程時(shí)段tw期間,輸入圖像的數(shù)據(jù)電壓vdata被提供至數(shù)據(jù)線11。數(shù)據(jù)電壓vdata被施加到第一節(jié)點(diǎn)a,并且電容器cst和c之間的分壓相對(duì)于第一節(jié)點(diǎn)a的電壓的變化量(vdata-vref)的結(jié)果反映在第二節(jié)點(diǎn)b的電壓上。因此,第一tftt1的柵極-源極電壓vgs被編程。在編程時(shí)段tw期間,第一節(jié)點(diǎn)a的電壓是數(shù)據(jù)電壓vdata,并且第二節(jié)點(diǎn)b的電壓通過將電容器cst與c之間的分壓結(jié)果(c'*(vdata-vref))與通過采樣時(shí)段ts設(shè)置的電壓“vref-vth”相加而獲得。因此,第一tftt1的柵極-源極電壓vgs通過編程時(shí)段tw被編程為“vdata-vref+vth-c'*(vdata-vref)”。在本文公開的實(shí)施方式中,c'是cst/(cst+c)。
當(dāng)占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem開始時(shí),em信號(hào)em上升,并再次變?yōu)閷?dǎo)通電平。另一方面,第一掃描脈沖scan1下降并變?yōu)殛P(guān)斷電平。在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem期間,第二tftt2保持導(dǎo)通狀態(tài)并形成oled的電流路徑。在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem期間,第一tftt1基于數(shù)據(jù)電壓vdata控制在oled中流動(dòng)的電流量。
占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem的范圍從編程時(shí)段tw之后到下一幀時(shí)段的初始化時(shí)段ti。本發(fā)明的實(shí)施方式使得像素10在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem期間沒有連續(xù)發(fā)光,并且通過em信號(hào)em的切換使像素10以等于或小于50%的占空比發(fā)光。當(dāng)em信號(hào)em在導(dǎo)通電平處產(chǎn)生時(shí),第二tftt2接通并形成oled的電流路徑。在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem期間,基于第一tftt1的柵極-源極電壓vgs控制的電流ioled在oled中流動(dòng)并且使oled發(fā)光。在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem期間,由于第一掃描脈沖scan1和第二掃描脈沖scan2保持關(guān)斷電平,所以第三tftt3和第四tftt4關(guān)斷。
在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem期間在oled中流動(dòng)的電流ioled由以下等式1表示。oled通過電流ioled發(fā)光,并且表示輸入圖像的亮度。
[等式1]
在上述等式1中,k是由第一tftt1的遷移率、寄生電容、溝道容量(channelcapacity)等確定的比例常數(shù)。
因?yàn)榈谝籺ftt1的閾值電壓vth包括在通過編程時(shí)段tw編程的第一tftt1的柵極-源極電壓vgs中,所以在等式1中表示的ioled中消除vth。因此,驅(qū)動(dòng)元件(即第一tftt1)的閾值電壓vth對(duì)oled的電流ioled的影響被消除。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的像素電路的占空驅(qū)動(dòng)方法的波形圖。圖12示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的像素電路的占空驅(qū)動(dòng)方法中的bdi效應(yīng)。在圖12中,(a)示出一幀的圖像。圖12的(b)示出當(dāng)使用占空驅(qū)動(dòng)方法將與圖12(a)相同的圖像顯示在像素上時(shí)非占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段(即,關(guān)斷時(shí)段)順序地移位的示例。圖13示出在沒有附加數(shù)據(jù)尋址的情況下在一個(gè)幀時(shí)段期間維持像素的數(shù)據(jù)的原理。
參照?qǐng)D11和圖12,垂直同步信號(hào)vsync是定義一個(gè)幀時(shí)段的定時(shí)信號(hào)。在一個(gè)幀時(shí)段期間,與一幀的量對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)被尋址到像素10并被寫在像素10上。
僅在一個(gè)幀時(shí)段的初始掃描時(shí)段期間,輸入圖像的數(shù)據(jù)被尋址到像素10并被寫在像素10上。像素10在em信號(hào)em的關(guān)斷電平時(shí)段中被關(guān)斷。然而,如圖10所示,像素10保持?jǐn)?shù)據(jù)電壓,并且在關(guān)斷時(shí)段之后的接通時(shí)段期間以與關(guān)斷時(shí)段之前的接通時(shí)段相同的亮度發(fā)光。
em信號(hào)em的導(dǎo)通電平時(shí)段限定像素陣列中的接通時(shí)段。具有導(dǎo)通電平的em信號(hào)em形成oled在像素10中的電流路徑并接通oled。另一方面,em信號(hào)em的關(guān)斷電平時(shí)段限定像素陣列中的關(guān)斷時(shí)段。在關(guān)斷時(shí)段期間,具有關(guān)斷電平的em信號(hào)em被施加到像素10。關(guān)斷時(shí)段的像素10顯示黑灰度級(jí),這是因?yàn)閛led的電流路徑被阻斷,并且電流不流入oled。
在一個(gè)幀時(shí)段的占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem期間,em信號(hào)em具有兩個(gè)或更多個(gè)周期。em信號(hào)em的一個(gè)周期包括一個(gè)導(dǎo)通電平時(shí)段和一個(gè)關(guān)斷電平時(shí)段。因此,在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem期間,em信號(hào)em的導(dǎo)通電平時(shí)段和關(guān)斷電平時(shí)段彼此交替,并且相鄰的導(dǎo)通電平時(shí)段被切斷,其間插入有關(guān)斷電平時(shí)段。在占空驅(qū)動(dòng)時(shí)段tem中,每個(gè)像素10由于em信號(hào)em而一次或多次地關(guān)斷。因?yàn)閑m信號(hào)em的關(guān)斷電平時(shí)段沿著顯示面板的掃描方向偏移,所以像素陣列aa中的關(guān)斷時(shí)段沿著em信號(hào)em的關(guān)斷電平時(shí)段偏移,如圖11所示。
占空驅(qū)動(dòng)方法以等于或小于50%的占空比驅(qū)動(dòng)像素10,從而可以提高圖像滯留和閃爍。特別地,當(dāng)個(gè)人沉浸式裝置顯示3d運(yùn)動(dòng)圖像時(shí),該占空驅(qū)動(dòng)方法可以減少用戶的疲勞。
本發(fā)明的實(shí)施方式在占空驅(qū)動(dòng)期間保持像素的數(shù)據(jù)電壓,而不在像素上額外寫入數(shù)據(jù)。這將參照?qǐng)D13進(jìn)行描述。
參照?qǐng)D13,在數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)尋址寫在像素10上之后,第一掃描脈沖scan1在一個(gè)幀時(shí)段期間維持關(guān)斷電平。因此,在存儲(chǔ)電容器cst用數(shù)據(jù)電壓充電之后,連接至第一tftt1的柵極的第一節(jié)點(diǎn)a浮置。當(dāng)?shù)谝籺ftt1的源極電壓vs改變時(shí),柵極電壓vg取決于源極電壓vs的變化而改變,同時(shí)存儲(chǔ)電容器cst的電荷得以均勻保持。因此,在由于em信號(hào)em的導(dǎo)通電平時(shí)段和關(guān)斷電平時(shí)段而導(dǎo)致像素10關(guān)斷之后,驅(qū)動(dòng)元件(即,第一tftt1)的柵極-源極電壓vgs可以均勻地保持,即使數(shù)據(jù)不再次寫在像素10上亦可。由于如上所述驅(qū)動(dòng)元件t1的柵極-源極電壓vgs均勻地保持,因此寫在像素10上的數(shù)據(jù)被保持。
圖14示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的個(gè)人沉浸式裝置的顯示裝置。圖15和圖16示出連接至功率模塊集成電路(pmic)的使能端子的與門。
參照?qǐng)D14,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置包括第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2以及pmic。
第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2中的每一個(gè)可以被實(shí)現(xiàn)為oled顯示面板。第一顯示面板pnl1和第二顯示面板pnl2分別連接至驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2。第一驅(qū)動(dòng)器icdic1將輸入圖像的數(shù)據(jù)寫入第一顯示面板pnl1的像素。第二驅(qū)動(dòng)器icdic2將輸入圖像的數(shù)據(jù)寫入第二顯示面板pnl2的像素。
pmic使用dc-dc轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)顯示面板pnl1和pnl2所需的dc電力。dc-dc轉(zhuǎn)換器包括電荷泵、調(diào)整器、降壓轉(zhuǎn)換器(step-downconverter)(或降壓轉(zhuǎn)換器(buckconverter))、升壓轉(zhuǎn)換器(step-upconverter)(或升壓轉(zhuǎn)換器(boostconverter))等。pmic響應(yīng)于第一同步使能信號(hào)en1產(chǎn)生vddel并且響應(yīng)于第二同步使能信號(hào)en2產(chǎn)生ddvdh。vddel和ddvdh中的每一個(gè)被共同地提供至驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2。vddel是在7v和11v之間的電壓,并且ddvdh是在5v和6v之間的電壓。vddel是如圖9所示的像素驅(qū)動(dòng)功率。ddvdh是施加到驅(qū)動(dòng)器icdic的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的參考驅(qū)動(dòng)功率。驅(qū)動(dòng)器icdic的伽馬補(bǔ)償電壓發(fā)生器gmag使用分壓器分割ddvdh并產(chǎn)生伽馬補(bǔ)償電壓。pmic的電荷泵被提供有vddel并且輸出柵極高電壓vgh和柵極低電壓vgl。柵極高電壓vgh是掃描脈沖和em脈沖的高電平電壓,柵極低電壓vgh是掃描脈沖和em脈沖的低電平電壓。
驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2中的每一個(gè)包括定時(shí)控制器tcon、伽馬補(bǔ)償電壓發(fā)生器gmag以及數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器包括數(shù)據(jù)鎖存器dl、電平移位器ls、數(shù)模轉(zhuǎn)換器dac以及輸出緩沖器amp。
ddvdh被提供至伽瑪補(bǔ)償電壓發(fā)生器gmag、電平移位器ls、數(shù)模轉(zhuǎn)換器dac以及輸出緩沖器amp作為參考功率。
伽瑪補(bǔ)償電壓發(fā)生器gmag分割ddvdh并輸出在每個(gè)灰度級(jí)處具有不同電壓電平的伽馬補(bǔ)償電壓。伽馬補(bǔ)償電壓發(fā)生器gmag將伽馬補(bǔ)償電壓提供至數(shù)模轉(zhuǎn)換器dac。數(shù)據(jù)鎖存器dl對(duì)從定時(shí)控制器tcon接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行鎖存,并同時(shí)輸出數(shù)據(jù),將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)。電平移位器ls將從數(shù)據(jù)鎖存器dl接收的數(shù)據(jù)的電壓電平移位到數(shù)模轉(zhuǎn)換器dac的輸入電壓的范圍。數(shù)模轉(zhuǎn)換器dac將從電平移位器ls輸入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為伽馬補(bǔ)償電壓并產(chǎn)生數(shù)據(jù)電壓。從數(shù)模轉(zhuǎn)換器dac輸出的數(shù)據(jù)電壓的電壓電平取決于數(shù)據(jù)的灰度級(jí)而變化。輸出緩沖器amp使用實(shí)現(xiàn)為運(yùn)算放大器(op-amp)的電壓跟隨器將從數(shù)模轉(zhuǎn)換器dac輸入的數(shù)據(jù)電壓傳送到顯示面板pnl1和pnl2的數(shù)據(jù)線。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置使用一個(gè)pmic產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2以及兩個(gè)顯示面板pnl1和pnl2所需的電力。然而,如果從驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2輸出的第一和第二使能信號(hào)彼此不同步,則驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2可能由于發(fā)熱而損壞或燒壞。例如,第一驅(qū)動(dòng)器icdic1可以比第二驅(qū)動(dòng)器icdic2更早地輸出第一和第二使能信號(hào)。pmic可以響應(yīng)于第一和第二使能信號(hào)輸出vddel和ddvdh。pmic可以在第二驅(qū)動(dòng)器icdic2的初始化未完成的狀態(tài)下響應(yīng)于來自第一驅(qū)動(dòng)器icdic1的第一和第二使能信號(hào)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電壓vddel和ddvdh。在這種情況下,因?yàn)轵?qū)動(dòng)電壓vddel和ddvdh被輸入至沒有經(jīng)過正常初始化處理的第二驅(qū)動(dòng)器icdic2,所以第二驅(qū)動(dòng)器icdic2可能發(fā)生故障或被燒壞。此外,連接至第二驅(qū)動(dòng)器icdic2的第二顯示面板pnl2可能被異常驅(qū)動(dòng)。例如,如果在圖19所示的vddi(例如,1.8v)和vpnl(例如,3v)被施加到驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2之前將ddvdh應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2,則驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2可能被燒壞,或者顯示面板pnl1和pnl2可能被異常地驅(qū)動(dòng)。
為了防止當(dāng)一個(gè)pmic產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2以及兩個(gè)顯示面板pnl1和pnl2所需的電力時(shí)引起的驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2的不同步,本發(fā)明的實(shí)施方式使用圖15和16所示的與邏輯電路使從驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2輸出的第一和第二使能信號(hào)同步。因此,即使在一個(gè)pmic產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)器ic和顯示面板的電力時(shí),從驅(qū)動(dòng)器ic輸出的使能信號(hào)不同步,本發(fā)明的實(shí)施方式也可以防止驅(qū)動(dòng)器ic的故障或燒壞或顯示面板的異常驅(qū)動(dòng)。
圖15和圖16示出連接在驅(qū)動(dòng)器ic和pmic之間的與邏輯電路。存在能夠執(zhí)行與邏輯函數(shù)的多種電路。當(dāng)然,一種可接受的電路是具有現(xiàn)有技術(shù)中公知的類型的標(biāo)準(zhǔn)與門。與邏輯函數(shù)是以下函數(shù):如果所有輸入均有效,則輸出將有效。但是,如果任何一個(gè)輸入無效,則輸出將無效。即,在與邏輯電路中,對(duì)于要被執(zhí)行的與邏輯函數(shù),所有輸入必須有效,輸出才有效,并且如果所有的輸入被無效或者甚至一個(gè)輸入被無效,則輸出被無效(有時(shí),詞語“高”和“低”分別用作有效和無效)。如現(xiàn)有技術(shù)中已知的,與邏輯電路可以具有多余兩個(gè)的輸入。已知具有三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多個(gè)輸入的與門和與邏輯電路。還已知,在與邏輯電路之后提供非函數(shù),其被稱為與非(nand)門或與非邏輯電路。從而,由于與非邏輯電路包括跟隨有非門的與邏輯函數(shù),因此在一些實(shí)施方式中將被認(rèn)為其內(nèi)具有與邏輯函數(shù),從而是與邏輯電路。然而,在一些實(shí)施方式中,需要排除與非函數(shù)的嚴(yán)格的與函數(shù),在另一些實(shí)施方式中,與邏輯函數(shù)可以通過與邏輯電路或與非邏輯電路來執(zhí)行。
參照?qǐng)D15和圖16,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置包括用于使從第一驅(qū)動(dòng)器icdic1和第二驅(qū)動(dòng)器icdic2輸出的第一和第二使能信號(hào)同步的第一與門and1和第二與門and2。
第一驅(qū)動(dòng)器icdic1和第二驅(qū)動(dòng)器icdic2中的每一個(gè)通過第一通用輸出(gpo)端子gpo1輸出第一使能信號(hào),并且通過第二gpo端子gpo2輸出第二使能信號(hào)。
第一與門and1對(duì)從第一驅(qū)動(dòng)器icdic1和第二驅(qū)動(dòng)器icdic2的第一gpo端子gpo1輸入的使能信號(hào)執(zhí)行與操作,最終輸出第一同步使能信號(hào)en1作為與操作的結(jié)果,并且將最終的第一同步使能信號(hào)en1提供至pmic的第一使能信號(hào)輸入端子。第二與門and2對(duì)從第一驅(qū)動(dòng)器icdic1和第二驅(qū)動(dòng)器icdic2的第二gpo端子gpo2輸入的第二使能信號(hào)執(zhí)行與操作,最終輸出第二同步使能信號(hào)en2作為與操作的結(jié)果,并且將最終的第二同步使能信號(hào)en2提供至pmic的第二使能信號(hào)輸入端子。第一與門and1和第二與門and2可以嵌入在pmic中,如圖18所示。
第一與門and1和第二與門and2中的每一個(gè)僅當(dāng)所有輸入的使能信號(hào)都以高邏輯電平產(chǎn)生時(shí)才產(chǎn)生高邏輯電平的輸出。因此,即使從第一驅(qū)動(dòng)器icdic1和第二驅(qū)動(dòng)器icdic2輸出的第一使能信號(hào)彼此不同步,第一使能信號(hào)亦通過第一與門and1彼此同步。以與第一與門and1相同的方式,即使從第一驅(qū)動(dòng)器icdic1和第二驅(qū)動(dòng)器icdic2輸出的第二使能信號(hào)彼此不同步,第二使能信號(hào)亦通過第二與門and2彼此同步。
在圖16中,“vin”是pmic的輸入電壓?!癮gnd”和“pgnd”是接地電平電壓gnd的端子?!皊w1”是用于將第一電感器連接至pmic內(nèi)部的第一開關(guān)元件(例如,被實(shí)現(xiàn)為場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet))的端子?!皏out1”是連接至第一電容器并輸出vddel的輸出端子?!皊w2”是用于將第二電感器連接至pmic內(nèi)部的第二開關(guān)元件(例如,實(shí)現(xiàn)為fet)的端子。“vout2”是連接至第二電容器并輸出ddvdh的輸出端子?!皃cnt1”是直接施加有在第一驅(qū)動(dòng)器icdic1和第二驅(qū)動(dòng)器icdic2中的一個(gè)中產(chǎn)生的第一使能信號(hào)的第一脈沖計(jì)數(shù)輸入端子?!皃cnt2”是直接施加有在第一驅(qū)動(dòng)器icdic1和第二驅(qū)動(dòng)器icdic2中的一個(gè)中產(chǎn)生的第二使能信號(hào)的第二脈沖計(jì)數(shù)輸入端子。
pmic包括第一升壓轉(zhuǎn)換器,該第一升壓轉(zhuǎn)換器對(duì)在使能時(shí)間內(nèi)通過第一脈沖計(jì)數(shù)輸入端子pcnt1輸入的第一使能信號(hào)的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),并且逐漸增加電壓vddel。pmic包括第二升壓轉(zhuǎn)換器,該第二升壓轉(zhuǎn)換器對(duì)在使能時(shí)間內(nèi)通過第二脈沖計(jì)數(shù)輸入端子pcnt2輸入的第二使能信號(hào)的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),并且逐漸增加輸出電壓。每次使能信號(hào)的脈沖數(shù)增加1,電壓可以增加0.1v。
pcnt1和pcnt2直接從驅(qū)動(dòng)器ic接收使能信號(hào),而不經(jīng)過與門。如圖17a和17b所示,當(dāng)從兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器ic輸出的使能信號(hào)被輸入至與門時(shí),使能信號(hào)通過與門同步成同步使能信號(hào)。然而,同步使能信號(hào)的脈沖數(shù)可能改變,因此pmic的輸出電壓可能改變。因此,pcnt1和pcnt2可以不經(jīng)過與門。
圖17a和17b是示出從驅(qū)動(dòng)器ic輸出的使能信號(hào)和與門的輸出的波形圖。在圖17a和17b中,“pnl1_gpo1”是從第一驅(qū)動(dòng)器icdic1輸出的第一使能信號(hào),“pnl2_gpo1”是從第二驅(qū)動(dòng)器icdic2輸出的第一使能信號(hào)。第一與門and1輸出pnl1_gpo1和pnl2_gpo1的與運(yùn)算的結(jié)果。第一與門and1的輸出and1_out是最終的第一同步使能信號(hào)en1,并且被輸入至pmic?!皃nl1_gpo2”是從第一驅(qū)動(dòng)器icdic1輸出的第二使能信號(hào),“pnl2_gpo2”是從第二驅(qū)動(dòng)器icdic2輸出的第二使能信號(hào)。第二與門and2輸出pnl1_gpo2和pnl2_gpo2的與運(yùn)算的結(jié)果。第二與門and2的輸出and2_out是最終的第二同步使能信號(hào)en2,并且被輸入至pmic。
當(dāng)與門的輸出and1_out和and2_out被輸入至pmic時(shí),pmic的輸出電壓可以以驅(qū)動(dòng)器icdic1和dic2之間的輸出時(shí)間差δt來改變。例如,如圖17a所示,當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)的初衷,從驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2輸出的第一使能信號(hào)pnl1_gpo1和pnl2_gpo1在使能時(shí)間內(nèi)均包括兩個(gè)脈沖時(shí),第一與門and1的輸出and1_out包括三個(gè)脈沖,這是因?yàn)橛捎隍?qū)動(dòng)器icdic1和icdic2之間的輸出時(shí)間差δt而導(dǎo)致第一同步使能信號(hào)的脈沖數(shù)量增加。在圖17b的示例中,當(dāng)與門and1和and2的輸出and1_out和and2_out被輸入至pmic的端子pcnt1和pcnt2時(shí),pmic的輸出電壓不是用戶的期望電壓“7.4v”,而是由于驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2之間的輸出時(shí)間差δt而產(chǎn)生的7.5v。因此,本發(fā)明的實(shí)施方式將第一驅(qū)動(dòng)器icdic1和第二驅(qū)動(dòng)器icdic2之一的第一gpo端子gpo1直接連接至pmic的端子pcnt1,并且將第一驅(qū)動(dòng)器icdic1和第二驅(qū)動(dòng)器icdic2之一的第二gpo端子gpo2直接連接至pmic的端子pcnt2,從而防止脈沖計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。
圖18示出嵌入在pmic中的與門。由于與本發(fā)明的實(shí)施方式不直接相關(guān)的pmic的部件(例如,反饋感測(cè)電路、過電流和過電壓限制保護(hù)電路、溫度限制電路等)是已知的,因此其在圖8中省略。
參照?qǐng)D18,pmic包括第一與門and1和第二與門and2、第一升壓轉(zhuǎn)換器gd1、第二升壓轉(zhuǎn)換器gd2等。
pmic還包括第一與門and1和第二與門and2的輸入端子en11、en12、en21和en22。輸入端子en11連接至第一驅(qū)動(dòng)器icdic1的第一gpo端子gpo1,輸入端子en12連接至第二驅(qū)動(dòng)器icdic2的第一gpo端子gpo1。輸入端子en21連接至第一驅(qū)動(dòng)器icdic1的第二gpo端子gpo2,輸入端子en22連接至第二驅(qū)動(dòng)器icdic2的第二gpo端子gpo2。
第一升壓轉(zhuǎn)換器gd1在使能時(shí)間內(nèi)響應(yīng)于從第一與門and1接收的第一同步使能信號(hào)en1,通過脈沖寬度調(diào)制(pwm)控制來調(diào)整第一開關(guān)元件f1和f2的導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間,并輸出大于輸入電壓vin的vddel。第一開關(guān)元件f1和f2包括連接在電感器和電容器之間并取決于柵極電壓接通和關(guān)斷的n型晶體管f1,以及連接在電感器和接地電平電壓gnd的端子之間并且取決于柵極電壓而接通和關(guān)斷的p型晶體管f2。晶體管f1和f2被實(shí)現(xiàn)為mosfet或fet。當(dāng)n型晶體管f1接通并且p型晶體管f2關(guān)斷時(shí),電感器被充電。此外,當(dāng)n型晶體管f1關(guān)斷并且p型晶體管f2接通時(shí),輸入電壓vin和從電感器放出的電壓相加。相加的電壓被提供到連接至輸出端子vout1的電容器,作為vddel。第一升壓轉(zhuǎn)換器gd1對(duì)通過端子pcnt1輸入的第一使能信號(hào)pnl1_gpo1的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù),并且與脈沖數(shù)成比例地增加比較器(未示出)的參考電壓,從而增加施加到第一開關(guān)元件f1和f2的柵極信號(hào)的占空比。因此,第一升壓轉(zhuǎn)換器gd1可以控制vddel。每當(dāng)脈沖數(shù)增加一時(shí),通過輸出端子vout1輸出的電壓vddel增加0.1v。
第二升壓轉(zhuǎn)換器gd2在使能時(shí)間內(nèi)響應(yīng)于從第二與門and2接收的第二同步使能信號(hào)en2通過pwm控制來調(diào)整第二開關(guān)元件f3和f4的導(dǎo)通時(shí)間和關(guān)斷時(shí)間,并且輸出大于輸入電壓vin的ddvdh。第二開關(guān)元件f3和f4包括連接在電感器和電容器之間并取決于柵極電壓而接通和關(guān)斷的p型晶體管f4,以及連接在電感器和接地電平電壓gnd的端子之間并且取決于柵極電壓而接通和關(guān)斷的n型晶體管f3。第二開關(guān)元件f3和f4被實(shí)現(xiàn)為mosfet或fet。當(dāng)n型晶體管f3接通并且p型晶體管f4關(guān)斷時(shí),電感器被充電。此外,當(dāng)n型晶體管f3關(guān)斷并且p型晶體管f4接通時(shí),輸入電壓vin和從電感器放出的電壓相加。相加的電壓被提供到連接至輸出端子vout2的電容器,作為ddvdh。第二升壓轉(zhuǎn)換器gd2對(duì)通過端子pcnt2輸入的第二使能信號(hào)pnl1_gpo2的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù),并且與脈沖數(shù)成比例地增加比較器的參考電壓,從而增加施加到第二開關(guān)元件f3和f4的柵極信號(hào)的占空比。因此,第二升壓轉(zhuǎn)換器gd2可以控制ddvdh。每當(dāng)脈沖數(shù)增加一時(shí),通過輸出端子vout2輸出的電壓ddvdh增加0.1v。
圖19示出驅(qū)動(dòng)器ic的正常通電序列。
參照?qǐng)D19,當(dāng)向個(gè)人沉浸式裝置輸入電力時(shí),輸入電壓vin輸入至pmic,并且電壓vddi、vpnl和resx被順序地輸入至驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2。因此,內(nèi)部電路被初始化。在通電序列中,在驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2被初始化之后,驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2必須向pmic提供使能信號(hào),并且接收從pmic輸出的ddvdh。在這種情況下,驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2被正常驅(qū)動(dòng)。在圖19中,“vddi(通常為1.8v)”是驅(qū)動(dòng)器ic的邏輯電壓,“vpnl(通常為3v)”是驅(qū)動(dòng)器ic的參考電壓。vddi和vpnl在主板14的電源電路中生成并提供至驅(qū)動(dòng)器ic?!皉esx”是驅(qū)動(dòng)器ic的復(fù)位信號(hào)。“pwr狀態(tài)”是指示驅(qū)動(dòng)器ic的當(dāng)前狀態(tài)(vddel開/關(guān)狀態(tài))的信號(hào)。信號(hào)pwr狀態(tài)通過移動(dòng)工業(yè)處理器接口(mipi)被傳送到應(yīng)用處理器(ap)和驅(qū)動(dòng)器ic。響應(yīng)于信號(hào)pwr狀態(tài),驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2在“睡醒(sleepout)”之后在顯示接通時(shí)段期間輸出輸入圖像的數(shù)據(jù)電壓?!?1h”、“29h”、“28h”和“10h”是存儲(chǔ)器地址?!癿ipidsi”是mipi設(shè)置值,例如mipi信號(hào)模式(hs:高速模式以及l(fā)p:低功率模式)和視頻數(shù)據(jù)應(yīng)用時(shí)間點(diǎn)。低功率模式lp是1.2v的傳輸模式,并且高速模式hs是200mv的高速傳輸模式?!皫笔菐瑫r(shí)段的數(shù)量。“hi-z”為高阻抗。
如上所述,pmic在從驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2接收的使能信號(hào)en1和en2所指示的使能時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生輸出。當(dāng)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2中的一個(gè)因?yàn)閮蓚€(gè)驅(qū)動(dòng)器icdic1和icdic2不同步而產(chǎn)生使能信號(hào)并且pmic產(chǎn)生輸出時(shí),vddh可以被施加到初始化還未完成的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)器ic,從而導(dǎo)致另一驅(qū)動(dòng)器ic的故障或損壞。因此,本發(fā)明的實(shí)施方式使用與邏輯電路使從驅(qū)動(dòng)器ic輸出的使能信號(hào)同步,使得pmic可以在所有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器ic能夠被正常驅(qū)動(dòng)的狀態(tài)下產(chǎn)生輸出。
盡管已經(jīng)參照多個(gè)說明性實(shí)施方式描述了實(shí)施方式,但是應(yīng)當(dāng)理解,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出落入本公開的原理的范圍內(nèi)的許多其它修改和實(shí)施方式。更具體地,在本公開、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi),可以對(duì)主題組合布置的組成部件和/或布置進(jìn)行各種變化和修改。除了組成部件和/或布置的變化和修改之外,替代使用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員也是明顯的。