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CN109377947A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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CN109377947A
CN109377947A CN201811522131.0A CN201811522131A CN109377947A CN 109377947 A CN109377947 A CN 109377947A CN 201811522131 A CN201811522131 A CN 201811522131A CN 109377947 A CN109377947 A CN 109377947A
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川岛进吾
李骏
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Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
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Wuhan China Star Optoelectronics Semiconductor Display Technology Co Ltd
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Abstract

本发明披露了一种显示装置及其驱动方法，其能够有效地补偿电阻压降所引起的面板均匀性变差的问题，并且提高显示面板的均匀度。

Description

显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种显示装置及其驱动方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示面板具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度和对比度高、近180度视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为最具有发展潜力的显示装置。
OLED按照驱动方式可以分成无源矩阵OLED(Passive Matrix,PM)和有源矩阵OLED(Active Matrix,AM)两大类，即直接寻址和薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)矩阵寻址两大类。
AMOLED显示面板内具有呈阵列式排布的多个像素，每个像素通过OLED像素驱动电路来进行驱动。
如图1所示，传统AMOLED像素驱动电路为2T1C结构，包括：开关薄膜晶体管(即switch TFT)T1、驱动薄膜晶体管(即driver TFT)T2和存储电容Cst。其中开关薄膜晶体管和驱动薄膜晶体管均为N型薄膜晶体管。有机发光二极管OLED的驱动电流由驱动薄膜晶体管控制，已知的计算所述驱动电流的计算公式为：IOLED＝k(Vgs-Vth)2其中，IOLED表示驱动电流，k为驱动薄膜晶体管的电流放大系数，由驱动薄膜晶体管自身的电学特性决定，Vgs表示驱动薄膜晶体管的栅极与源极之间的电压差，Vth为驱动薄膜晶体管的阈值电压。可见，驱动电流IOLED与驱动薄膜晶体管的阈值电压有关。
由于驱动薄膜晶体管的阈值电压Vth容易漂移，导致OLED的驱动电流发生变动，容易造成AMOLED显示面板的亮度不均，出现显示不良，影响画质等状况。
由于传统2T1C结构的AMOLED像素驱动电路不具备补偿驱动薄膜晶体管阈值电压Vth的功能，于是，相关研发人员提出了多种能够补偿驱动像素薄膜晶体管阈值电压的像素驱动电路，请参阅图2，其为现有的一种具有补偿驱动薄膜晶体管阈值电压功能的7T1C结构的AMOLED像素驱动电路。该电路包括7个薄膜晶体管和1个电容，即第一P型薄膜晶体管(其为驱动薄膜晶体管)T1、第二P型薄膜晶体管T2、第三P型薄膜晶体管T3、第四P型薄膜晶体管T4、第五P型薄膜晶体管T5、第六P型薄膜晶体管T6和第七P型薄膜晶体管T7，结合图3所示的时序图，该7T1C结构的AMOLED像素驱动电路具体工作过程为：
第一阶段：驱动薄膜晶体管栅极复位阶段。此时上一扫描信号SCAN[n-1]为低电平，扫描信号SCAN[n]和发光控制信号EM为高电平，第一P型薄膜晶体管T1的栅极gate的电位通过第四薄膜晶体管T4复位至较低电位VI。
第二阶段：数据信号写入与阈值电压补偿阶段，同时完成有机发光二极管的复位。此时扫描信号SCAN[n]为低电平，上一扫描信号SCAN[n-1]和发光控制信号EM均为高电平。此时，第一P型薄膜晶体管T1的栅极和漏极短接，形成二极管结构(diode connect)。数据信号Data通过导通的第三P型薄膜晶体管T3写入第一P型薄膜晶体管的源极，并且利用二极管结构，将第一P型薄膜晶体管T1的栅极电位充电至Vdata-Vth，其中Vdata表示数据信号Data的电压，Vth表示驱动薄膜晶体管的阈值电压。另一方面，第七P型薄膜晶体管T7打开，有机发光二极管OLED的阳极和VI相接，有机发光二极管OLED的阳极复位到VI电位(复位电压)。
第三阶段：发光阶段。此时，仅发光控制信号EM为低电平，扫描信号SCAN[n]、上一扫描信号SCAN[n-1]为高电平，第五P型驱动薄膜晶体管T5和第六P型薄膜晶体管T6导通，驱动电流由第一P型薄膜晶体管T1流入有机发光二极管OLED，驱动有机发光二极管OLED发光。驱动电流的计算公式为：
IOLED＝k(VDD-(Vdata-|Vth|)-|Vth|)2＝k(VDD-Vdata)2
其中，IOLED表示驱动电流，K表示第一P型薄膜晶体管T1即驱动薄膜晶体管的电流放大系数，VDD表示电源正电压。可见，驱动电流IOLED与第一P型薄膜晶体管T1的阈值电压Vth无关。这样可以消除第一P型薄膜晶体管即驱动薄膜晶体管的阈值电压因漂移而引起AMOLED画面显示不良的问题。同时，对有机发光二极管OLED进行复位，可以提高AMOLED的对比度。
然而上述7T1C结构的AMOLED像素驱动电路存在一个不足：有机发光二极管发光时，驱动电流与电源正电压有关，需要电源正电压VDD供给电流。考虑到电源电压VDD的走线存在阻抗，因而在电阻压降(IR Drop)的作用下，像素单元获得的实际VDD电压要小于电源供给的VDD电压，即VDDpixel＝VDD-Ioled*RVDD。相比于AMOLED面板的下端，AMOLED面板的上端离电源正电压VDD距离更远，电阻更大，因而该位置的电源正电压VDD下降更厉害，导致面板出现上端暗，下端亮的情况，严重影响面板均匀性。
如何有效解决面板所出现的上端暗、下端亮的问题并且提高面板均匀度，是显示技术中的一项重要课题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种显示装置及其驱动方法，其能够有效地补偿电阻压降所引起的面板均匀性变差的问题，并且提高显示面板的均匀度。
根据本发明的一方面，本发明提供了一种显示装置，所述显示装置包括设置于一显示面板内的多个像素区域，所述多个像素区域沿所述显示面板的第一方向进行划分，其中所述第一方向为从靠近所述显示面板的电源端朝向远离所述电源端延伸；每一所述像素区域包括至少一行的多个像素单元；所述显示面板还包括多个采集模块、一个比较模块和一个处理模块；每一所述采集模块与每一所述像素区域内的像素单元相连，用于获取对应像素区域内的像素单元的输入电源电压信号，并传送至所述比较模块；所述比较模块接收到多个所述输入电源电压信号，并且分别与一基准电压进行比较，以及分别将比较结果传送至所述处理模块，所述处理模块根据比较结果分别调整对应像素区域内的像素单元的数据电压，以补偿对应像素区域内的像素单元的电阻压降差值。
在本发明的一实施例中，所述基准电压为所述显示面板的电源端电压。
在本发明的一实施例中，每一所述像素区域均与一用于提供所述电源端的电压的电源走线相连，所述电源端设置在所述显示面板的底端。
在本发明的一实施例中，所述电源走线在所述显示面板内沿所述第一方向延伸。
在本发明的一实施例中，每一所述像素区域包括三行像素单元。
在本发明的一实施例中，每一所述像素区域占所述显示面板的面积为相同。
在本发明的一实施例中，所述比较模块包括一运算放大器。
在本发明的一实施例中，所述处理模块包括一数据驱动芯片；所述数据驱动芯片根据所述比较模块的比较结果而相应地调整对应像素区域内的像素单元的数据电压，并且通过数据线将调整后的数据电压传送至对应像素区域内的像素单元。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种采用上述显示装置的控制方法，所述方法包括以下步骤：(1)获取像素区域内的像素单元的输入电源电压信号；(2)将获取的输入电源电压信号与基准电压进行比较，并且输出比较结果；(3)接收所述比较结果，并且根据所述比较结果相应地调整对应像素区域内的像素单元的数据电压；(4)通过数据线将调整后的数据电压传送至对应像素区域内的像素单元。
在本发明的一实施例中，在获取像素区域内的像素单元的输入电源电压信号的步骤之前，进一步包括：沿第一方向对显示面板进行划分，以形成多个像素区域，每一所述像素区域包括至少一行的多个像素单元，其中所述第一方向为从靠近显示面板的电源端朝向远离电源端延伸。
本发明的优点在于，本发明所述显示装置及其驱动方法能够有效地补偿电阻压降所引起的面板均匀性变差的问题，并且提高显示面板的均匀度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有的2T1C结构的像素驱动电路的示意图；
图2是现有的7T1C结构的像素驱动电路的示意图；
图3是现有的7T1C结构的像素驱动电路的时序图；
图4是本发明一实施例中的显示装置中的显示面板的结构示意图；
图5是本发明所述实施例中的显示装置的结构示意图；
图6是本发明所述实施例中的显示装置执行补偿操作的时序控制图；
图7是本发明一实施例中采用所述显示装置的控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书以及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样描述的对象在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本专利文档中，下文论述的附图以及用来描述本发明公开的原理的各实施例仅用于说明，而不应解释为限制本发明公开的范围。所属领域的技术人员将理解，本发明的原理可在任何适当布置的系统中实施。将详细说明示例性实施方式，在附图中示出了这些实施方式的实例。此外，将参考附图详细描述根据示例性实施例的终端。附图中的相同附图标号指代相同的元件。
本发明说明书中使用的术语仅用来描述特定实施方式，而并不意图显示本发明的概念。除非上下文中有明确不同的意义，否则，以单数形式使用的表达涵盖复数形式的表达。在本发明说明书中，应理解，诸如“包括”、“具有”以及“含有”等术语意图说明存在本发明说明书中揭示的特征、数字、步骤、动作或其组合的可能性，而并不意图排除可存在或可添加一个或多个其他特征、数字、步骤、动作或其组合的可能性。附图中的相同参考标号指代相同部分。
本发明实施例提供一种显示装置及其驱动方法。以下将分别进行详细说明。
参阅图4至图6，图4是本发明一实施例中的显示装置中的显示面板的结构示意图。图5是本发明所述实施例中的显示装置的结构示意图。图6是本发明所述实施例中的显示装置执行补偿操作的时序控制图。
本发明提供了一种显示装置，所述显示装置包括设置于一显示面板400内的多个像素区域410，所述多个像素区域410沿所述显示面板400的第一方向B进行划分，其中所述第一方向B为从靠近所述显示面板400的电源端A朝向远离所述电源端延伸。在本实施例中，所述显示面板400的电源端A设置在所述显示面板400的底部，因此，所述第一方向B为由所述显示面板400的底端朝向所述显示面板400的顶端延伸。沿所述显示面板400的第一方向B均匀地划分，以形成多个像素区域410。每一所述像素区域410所占的显示面板400的面积为相同。
进一步，每一所述像素区域410包括至少一行的多个像素单元411。在本实施例中，优选地，每一所述像素区域410包括三行的多个像素单元411。
在本实施例中，每一所述像素区域410均与一用于提供所述电源端A的电压的电源走线450相连，所述电源端A设置在所述显示面板400的底端。且，所述电源走线450在所述显示面板400内沿所述第一方向B延伸。
另外，在本实施例中，同一个像素区域410内的每一行所述多个像素单元411为相同，即同一个像素内所有的像素单元411为相同。每一个像素单元411均包括相同结构的像素驱动电路(图中未示)和对应的发光元件(图中未示)，其中发光元件可以例如为有机发光二极管。
所述显示面板400还包括多个采集模块420、一个比较模块430和一个处理模块440。其中，每一所述采集模块420与每一所述像素区域410内的像素单元411相连，用于获取对应像素区域410内的像素单元411的输入电源电压信号，并传送至所述比较模块430。也就是说，每一个采集模块420一一对应每一个像素区域410。
所述比较模块430接收到多个所述输入电源电压信号，并且分别与一基准电压Vref进行比较，以及分别将比较结果传送至所述处理模块440。所述基准电压Vref为所述显示面板400的电源端A电压。
在本实施例中，所述比较模块430包括一运算放大器(图中未标注)。当然，在其他部分实施例中，所述比较模块430也可以采用其他类似运算放大器的元器件，例如一比较器配合相关电路，以达到相同的功能。
所述处理模块440根据比较结果分别调整对应像素区域410内的像素单元411的数据电压，以补偿对应像素区域410内的像素单元411的电阻压降差值。具体地，所述处理模块440根据比较结果，例如所采集到的输入电源电压信号与基准电压Vref之间的电压差值，并且基于一补偿规则对所述电压差值进行换算处理，以获得相应的补偿值，其中，补偿规则为预先设定的，并且该补偿规则与公式IOLED＝k(VDD-Vdata)2相关，其中，IOLED表示驱动电流，K表示驱动薄膜晶体管的电流放大系数，VDD表示电源正电压，Vdata表示数据电压。
在本实施例中，所述处理模块440包括一数据驱动芯片(图中未标注)。所述数据驱动芯片可以设置在所述显示面板底部的芯片510内。所述数据驱动芯片根据所述比较模块430的比较结果(例如电压差值)而相应地调整对应像素区域410内的像素单元411的数据电压，并且通过数据线将调整后的数据电压传送至对应像素区域410内的像素单元411。也就是说，所述数据芯片根据电压差值并基于预设补偿规则而获得相应的补偿值，并且根据该补偿值对预发送至对应像素区域410内的像素单元411的数据电压进行修正，以得到修正后的最终数据电压。接着，所述数据驱动芯片通过数据线将最终数据电压传送至对应像素区域410内的像素单元411。
由于现有显示装置所存在的电阻压降的缺陷，因此，造成显示面板400上端暗下端量的状况。为此，本发明通过分别采集位于显示面板400上端的像素区域410的输入电源电压以及位于显示面板400下端的像素区域410的输入电源电压，并且分别与基准电压Vref进行比较，以及根据比较结果而相应地调整对应像素区域410内的像素单元411的数据电压，即修正该数据电压，例如将位于显示面板400上端的像素区域410的数据电压修正减小，将位于显示面板400下端的像素区域410的数据电压修正增大，从而补偿每一个像素区域410的电阻压降。
需注意的是，由于同一像素区域410内的相邻行的像素单元411的输入电源电压彼此之间的压降不太，因此，可以将同一像素区域410内的相邻行的像素单元411的输入电源电压视为基本相同。进而，同一像素区域410可以包括二行像素单元411、或三行像素单元411、或四行像素单元411，不限于此。较佳地，同一像素区域410包括三行像素单元411。因此，在不降低补偿电阻压降效果的前提下，可以实施上述方式，即简化像素区域的数量，这样，就能够简化电路，并且节省了相关元器件的功耗。
当然，在其他部分实施例中，也可以像素区域410内仅包括一行像素单元411，每一个采集模块420与每一行像素单元411的输入电源电压相连，这样，需更多个采集模块420，但是能够更精准地调整对应行的像素单元411的数据电压，进而更精准地补偿每一行的像素单元411的电阻压降。
本发明所述显示装置通过采集模块420、比较模块430和处理模块440的配合使用，能够有效地补偿电阻压降所引起的面板均匀性变差的问题，并且提高显示面板400的均匀度。
参阅图7，图7是本发明一实施例中采用所述显示装置的控制方法的步骤流程图。
本发明提供一种采用上述显示装置的控制方法。所述显示装置的具体结构如上文所述，在此不再赘述。
所述控制方法包括以下步骤：
步骤S710：获取像素区域内的像素单元的输入电源电压信号。
在实施例中，在获取像素区域410内的像素单元411的输入电源电压信号的步骤之前，进一步包括：沿第一方向B对显示面板400进行划分，以形成多个像素区域410，每一所述像素区域410包括至少一行的多个像素单元411，其中所述第一方向B为从靠近显示面板400的电源端A朝向远离电源端延伸。
步骤S720：将获取的输入电源电压信号与基准电压进行比较，并且输出比较结果。
其中，所述基准电压Vref为所述显示面板400的电源端A电压。在本实施例中，所述比较模块430包括一运算放大器。
步骤S730：接收所述比较结果，并且根据所述比较结果相应地调整对应像素区域内的像素单元的数据电压。
处理模块440根据比较结果分别调整对应像素区域410内的像素单元411的数据电压，以补偿对应像素区域410内的像素单元411的电阻压降差值。具体地，所述处理模块440根据比较结果，例如所采集到的输入电源电压信号与基准电压Vref之间的电压差值，并且基于一补偿规则对所述电压差值进行换算处理，以获得相应的补偿值，其中，补偿规则为预先设定的，并且该补偿规则与公式IOLED＝k(VDD-Vdata)2相关，其中，IOLED表示驱动电流，K表示驱动薄膜晶体管的电流放大系数，VDD表示电源正电压，Vdata表示数据电压。
在本实施例中，所述处理模块440包括一数据驱动芯片。所述数据芯片根据电压差值并基于预设补偿规则而获得相应的补偿值，并且根据该补偿值对预发送至对应像素区域410内的像素单元411的数据电压进行修正，以得到修正后的最终数据电压。
步骤S740：通过数据线将调整后的数据电压传送至对应像素区域内的像素单元。
所述数据驱动芯片通过数据线将最终数据电压传送至对应像素区域410内的像素单元411。
本发明所述显示装置及其驱动方法能够有效地补偿电阻压降所引起的面板均匀性变差的问题，并且提高显示面板400的均匀度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括设置于一显示面板内的多个像素区域，所述多个像素区域沿所述显示面板的第一方向进行划分，其中所述第一方向为从靠近所述显示面板的电源端朝向远离所述电源端延伸；每一所述像素区域包括至少一行的多个像素单元；所述显示面板还包括多个采集模块、一个比较模块和一个处理模块；每一所述采集模块与每一所述像素区域内的像素单元相连，用于获取对应像素区域内的像素单元的输入电源电压信号，并传送至所述比较模块；所述比较模块接收到多个所述输入电源电压信号，并且分别与一基准电压进行比较，以及分别将比较结果传送至所述处理模块，所述处理模块根据比较结果分别调整对应像素区域内的像素单元的数据电压，以补偿对应像素区域内的像素单元的电阻压降差值。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述基准电压为所述显示面板的电源端电压。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每一所述像素区域均与一用于提供所述电源端的电压的电源走线相连，所述电源端设置在所述显示面板的底端。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述电源走线在所述显示面板内沿所述第一方向延伸。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每一所述像素区域包括三行像素单元。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每一所述像素区域占所述显示面板的面积为相同。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述比较模块包括一运算放大器。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述处理模块包括一数据驱动芯片；所述数据驱动芯片根据所述比较模块的比较结果而相应地调整对应像素区域内的像素单元的数据电压，并且通过数据线将调整后的数据电压传送至对应像素区域内的像素单元。
9.一种如权利要求1所述的显示装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)获取像素区域内的像素单元的输入电源电压信号；
(2)将获取的输入电源电压信号与基准电压进行比较，并且输出比较结果；
(3)接收所述比较结果，并且根据所述比较结果相应地调整对应像素区域内的像素单元的数据电压；
(4)通过数据线将调整后的数据电压传送至对应像素区域内的像素单元。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，在获取像素区域内的像素单元的输入电源电压信号的步骤之前，进一步包括：沿第一方向对显示面板进行划分，以形成多个像素区域，每一所述像素区域包括至少一行的多个像素单元，其中所述第一方向为从靠近显示面板的电源端朝向远离电源端延伸。
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