用于改进LED驱动的设备和方法技术

本发明专利技术题为“用于改进LED驱动的设备和方法”。本发明专利技术公开了一种包括显示器和控制器的电子设备。控制器被配置为确定显示器从第一频率到第二频率的刷新率变化。控制器还被配置为选择性地生成控制信号，该控制信号被配置为基于第一频率来控制显示器的显示器像素的发光二极管的发光。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请是2015年9月29日提交的名称为“DeviceandMethodforImprovingLEDDriving”的美国临时专利申请62/234,211的非临时专利申请，该申请以引用方式并入本文。
技术介绍
本公开整体涉及电子显示器，并且更具体地，涉及用于实现减少视觉伪影的设备和方法，该视觉伪影与发光二极管(LED)电子显示器的减小刷新率相关。本部分旨在向读者介绍可能与本公开的各个方面相关的本领域技术的各个方面，本公开的各个方面在下文中描述和/或受权利要求保护。我们认为这种论述有助于为读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各方面。因此，应当理解，要在这个意义上来阅读这些文字描述，而不是作为对现有技术的承认。平板显示器，诸如有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器、微型LED(μLED)显示器等，普遍用于各种电子设备中，包括消费类电子产品诸如电视机、计算机和手持设备(例如蜂窝电话、音频和视频播放器、游戏系统等)。此类显示面板通常在适用于各种电子产品的较薄封装中提供平板显示器。此外，此类设备可以比能与之相比的显示技术使用较少的功率，从而使得它们适用于电池供电的设备中或者希望最小化功率使用的其他环境中。LED显示器通常包括被布置成矩阵的图像元素(例如像素)，以显示用户可观看的图像。当向LED显示器的每个像素施加电压时，各个像素可生成光。向LED显示器的像素所施加的电压可通过例如薄膜晶体管(TFT)来调节。例如，可使用电路开关TFT来调节流入存储电容器中的电流，并且可使用驱动TFT来调节向LED单个像素提供的电压。最后，对具有LED显示器的电子设备的日益依赖已经将在延长电子显示器寿命方面的关注集中于单次充电而不引起显示器上的视觉障碍。
技术实现思路
下文阐述本文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，本公开可涵盖下文可能未阐述的多个方面。本公开涉及用于提高LED显示器(诸如AMOLED显示器或μLED显示器)的节能，同时减少提高节能可能伴随的潜在视觉伪影的设备和方法。对于LED显示器，发光功率与内容有关，而不是像在液晶显示器(LCD)中那样由背光电源来控制。因此，对于显示器应用(包括但不限于多为黑屏的手表屏幕)而言，LED的发射供电是最小的。相比之下，面板驱动功率变得更加重要。相应地，一种用于减少LED器件的功耗的技术可包括将面板刷新率(例如，显示器中的显示器像素阵列被写入图像数据的速率)从例如60Hz减小到30Hz或更小。显示器的此类可变刷新率(VRR)驱动可减少驱动显示器所消耗的功率量；因此显著延长了设备的电池寿命。然而，利用VRR驱动还可能伴随着生成在显示器上显示的视觉伪影。例如，可生成的一种视觉伪影是闪烁，观察者可由于显示器在同一刷新率下在同一帧内的亮度变化而感知到闪烁。因此，本公开包括利用VRR驱动来减少电子设备功耗，同时减少原本可能由于显示器的VRR驱动而引起的在显示器上生成的视觉伪影的设备和技术。对于本公开的各个方面可作出对上述特征的各种改进。也可在这些各个方面中加入其他特征。这些改进和其他特征可单独存在或以任何组合存在。例如，下面讨论的与一个或多个所示实施方案相关的各种特征可单独地或以任何组合形式结合到本公开的上述方面的任一方面中。上文所呈现的简要概要仅旨在使读者熟悉本公开的实施方案的特定方面和上下文，并不限制要求保护的主题。附图说明通过阅读以下详细描述并参考附图，可以更好地理解本公开的各个方面，其中：图1是根据一个实施方案的具有电子显示器的电子设备的框图；图2是根据一个实施方案的图1的电子设备的示例；图3是根据一个实施方案的图1的电子设备的示例；图4是根据一个实施方案的图1的电子设备的示例；图5是根据一个实施方案的图1的电子设备的示例；图6是根据一个实施方案的发光二极管(LED)电子显示器的框图；图7是根据一个实施方案的与图6的LED电子显示器一起使用的显示器像素的第一实施方案的框图；图8是根据一个实施方案的与图6的LED电子显示器一起使用的显示器像素的第二实施方案的框图；图9是示出根据一个实施方案的图6的LED电子显示器的电流变化的曲线图，该显示器利用可变刷新率；图10是示出根据一个实施方案的图6的LED电子显示器的亮度差的时序图，该显示器利用可变刷新率和图7或图8的显示器像素；图11是示出根据一个实施方案的结合图6的LED电子显示器生成的第二组信号的第二时序图，该显示器利用可变刷新率和图7或图8的显示器像素；图12是示出根据一个实施方案的结合图6的LED电子显示器生成的第三组信号的第三时序图，该显示器利用可变刷新率和图7或图8的显示器像素；图13是根据一个实施方案的与图6的LED电子显示器一起使用的显示器像素的第三实施方案的框图；以及图14是示出根据一个实施方案的结合图6的LED电子显示器生成的第四组信号的第四时序图，该显示器利用可变刷新率和图13的显示器像素。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。应当认识到，在任何此类实际实施的开发中，如任何工程学或设计项目中那样，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，诸如符合可能随具体实施变化的与系统相关的约束条件和与事务相关的约束条件。此外，应当理解，此类开发工作可能复杂并且耗时，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。在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”旨在意指存在所述元件中的一个或多个元件。术语“包含”、“包括”和“具有”旨在指包括在内，并且意指可能存在除列出元件之外的附加元件。此外，应当理解，参考本公开的“一个实施方案”或“实施方案”之处并非意图解释为排除也结合所引述特征的附加实施方案的存在。如上所述，本专利技术的实施方案涉及电子显示器，具体地涉及发光二极管(LED)显示器，诸如有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器和微LED(μLED)显示器。特别地，如果LED显示器的刷新率从例如60Hz减小到30Hz甚至更低，则显示器的功耗可减小。显示器的此类可变刷新率(VRR)驱动可使1Hz显示器的驱动功率与60Hz显示器相比节省例如约80％，这可极大地帮助延长具有该显示器的电子设备的电池寿命。此外，VRR驱动还可能不需要在没有主动使用例如手表屏幕时向这些屏幕应用黑屏或关闭显示器。然而，VRR驱动的使用可伴随有视觉伪影。一种此类副作用是闪烁，观察者可由于显示器在同一刷新率下在同一帧内的亮度变化而感知到闪烁。可对亮度变化的来源进行处理以减少在显示器上生成视觉伪影。一个此类亮度变化来源是存储在显示器像素的存储电容器中的电压通过开关晶体管的泄漏。这种亮度变化可通过选择低漏电开关晶体管(如氧化物薄膜晶体管(TFT)，例如铟镓锌氧化物TFT)来解决，以及利用将低温多晶硅(LTPS)与氧化物TFT相结合的堆叠结构来增加利用VRR驱动的显示器的效能来解决。LED显示器中使用LTPS和氧化物TFT两者的组合式TFT结构可被称为具有LTPO结构的显示器像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子设备，包括：显示器；和控制器，所述控制器被配置为：确定所述显示器从第一频率到第二频率的刷新率变化；以及选择性地生成控制信号，所述控制信号被配置为基于所述第一频率来控制所述显示器的显示器像素的发光二极管的发光。

【技术特征摘要】
2015.09.29 US 62/234,211;2016.02.11 US 15/041,8361.一种电子设备，包括：显示器；和控制器，所述控制器被配置为：确定所述显示器从第一频率到第二频率的刷新率变化；以及选择性地生成控制信号，所述控制信号被配置为基于所述第一频率来控制所述显示器的显示器像素的发光二极管的发光。2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述控制器被配置为选择性地生成具有与所述第一频率匹配的确定频率的控制信号。3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述控制器被配置为选择性地生成具有大于所述第一频率的确定频率的控制信号。4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述控制器被配置为选择性地生成包括可变宽度脉冲控制信号的控制信号。5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述控制器被配置为选择性地生成第二控制信号，其中所述第二控制信号被配置为激活所述显示器像素中的开关以使所述显示器像素的LED放电。6.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述控制器被配置为选择性地生成与所述控制信号具有共同频率的第二控制信号。7.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述控制器被配置为选择性地生成具有为所述控制信号的倍数的频率的第二控制信号。8.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述控制器被配置为选择性地生成具有小于所述控制信号的频率的第二控制信号。9.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述显示器包括所述显示器像素，其中所述显示器像素包括被配置为由所述控制信号控制的开关。10.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述显示器包括有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)显示器。11.一种方法，包括：经由处理器来确定所述电子设备的显示器的刷新率频率；经由所述处理器来生成控制信号，所述控制信号的频率不同于所述显示器的所述刷新率频率；以及从所述处理器将所述控制信号传输为所述显示器的显示器像素的晶体管的栅极控制信号，以控制所述显示器像素的发光。12.根据权利要求11所述的方法，包括生成具有与...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·古普塔，何孟寰，毕亚飞，林鸿昇，JP·S·圭罗，蔡宗廷，S·Y·尹，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US