CN109243374A - 显示面板内部电源的压降补偿系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示面板内部电源的压降补偿系统及方法，涉及显示技术领域，用于解决显示面板内部电源压降造成的屏幕亮度均一性差、整屏功耗高的技术问题。显示面板内部电源的压降补偿系统包括：电压侦测电路、电压补偿电路；电压侦测电路通过ELVDD信号线与显示面板的各行像素单元电连接，用于检测各行像素单元的ELVDD电压；电压补偿电路，用于根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元的数据电压进行补偿，以使得各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同。

Description

显示面板内部电源的压降补偿系统及方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板内部电源的压降补偿系统及方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)作为一种电流型发光器件，因其所具有自发光、快速响应、宽视角和可制作在柔性基板上等多种特点而越来越多地被应用于高性能显示领域如柔性显示面板中。电源电压信号线输出的电压ELVDD被传输至各行像素单元，但是，随着显示屏的不断增大，电源电压信号线的走线阻抗增加，造成电源电压信号线输出的电压ELVDD存在不同程度的电压降。从而导致不同行像素单元流过的电流均不同，使得显示面板存在亮度均一性差、整屏功耗大、cross talk效应(又称交叉效应，即在矩阵显示中显示区域之间相互影响的现象，例如矩阵中的某一行或列，会对矩阵中的其他行或者列的显示产生影响)严重的问题。
现有技术中，主要依靠显示面板制作工艺或者制作材料的提升来改善显示面板的亮度均一性，以及通过优化驱动芯片的驱动能力来降低cross talk效应。
但是，制作工艺或者制作材料的提升难度较大，且其对显示面板的亮度均一性的改善效果不佳。而采用优化驱动芯片的驱动能力来改善cross talk效应，其改善程度十分有限，且容易对显示面板的显示画面造成负面影响。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供一种显示面板内部电源的压降补偿系统及方法，用于解决显示面板内部电源压降造成的屏幕亮度均一性差、整屏功耗高的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供一种显示面板内部电源的压降补偿系统，包括：电压侦测电路、电压补偿电路；电压侦测电路通过ELVDD信号线与显示面板的各行像素单元电连接，用于检测各行像素单元的ELVDD电压；电压补偿电路，用于根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元的数据电压进行补偿，以使得各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同。
在一种可选的实施方式中，所述ELVDD信号线分别与显示面板的m行像素单元电连接；其中，所述显示面板的m行像素单元在所述ELVDD信号线的延伸方向上被划分为n个分段区域；在所述n个分段区域的至少一个区域内设置有电压侦测点，所述电压侦测点与所述电压帧测电路电连接；其中，m为显示面板的像素单元总行数。
在一种可选的实施方式中，所述电压侦测电路，具体用于：
获取显示面板第k行像素单元的实时电压，该实时电压记为ELVDD(k)，其中，1≦n≦m，1≦t≦n，t为电压帧测点的序号；
将侦测的第1行像素单元的实际电压记为ELVDD(1)，采用线性插值法计算显示面板其余任意一行像素单元的实际电压，计算公式如下：
其中：ELVDD(i)为第i行像素单元的实际电压，i＝2,3…,m。
在一种可选的实施方式中，所述电压补偿电路，具体用于：
获取显示面板第1行像素单元的实时电压ELVDD(1)；
获取所述实时电压ELVDD(1)与预设电压的偏移量；
根据所述偏移量，调整Gamma电源电压的偏移量，以使得所述实时电压ELVDD(1)与Gamma电源输出的峰值电压VGMP的压差保持不变，电压VGMP与Gamma电源输出的低谷电压VGSP的压差保持不变；其中，所述Gamma电源用于向各像素单元提供补偿电压。
在一种可选的实施方式中，所述电压补偿电路，还用于：
获取显示面板第i行像素单元的实际电压与侦测的第1行像素单元的实时电压之差的绝对值，记为|ELVDD(i)-ELVDD(1)|；
根据|ELVDD(i)-ELVDD(1)|的值，对第i行像素单元的数据电压Vdata(i)进行等比例偏移，以使得|ELVDD(i)-Vdata(i)|为同一常数。
第二方面，本发明提供一种显示面板内部电源的压降补偿方法，应用在包含电压侦测电路、电压补偿电路的显示面板内部电源的压降补偿系统中，其中，所述电压侦测电路通过ELVDD信号线与显示面板的各行像素单元电连接；所述方法包括：
检测各行像素单元的ELVDD电压；
根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元的数据电压进行补偿，以使得各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同。
在一种可选的实施方式中，所述ELVDD信号线分别与显示面板的m行像素单元电连接；其中，所述显示面板的m行像素单元在所述ELVDD信号线的延伸方向上被划分为n个分段区域；在所述n个分段区域的至少一个区域内设置有电压侦测点，所述电压侦测点与所述电压帧测电路电连接；其中，m为显示面板的像素单元总行数。
在一种可选的实施方式中，所述检测各行像素单元的ELVDD电压，包括：
获取显示面板第k行像素单元的实时电压，该实时电压记为ELVDD(k)，其中，1≦n≦m，1≦t≦n，t为电压帧测点的序号；
将侦测的第1行像素单元的实际电压记为ELVDD(1)，采用线性插值法计算显示面板其余任意一行像素单元的实际电压，计算公式如下：
其中：ELVDD(i)为第i行像素单元的实际电压，i＝2,3…,m。
在一种可选的实施方式中，还包括：
获取显示面板第1行像素单元的实时电压ELVDD(1)；
获取所述实时电压ELVDD(1)与预设电压的偏移量；
根据所述偏移量，调整Gamma电源电压的偏移量，以使得所述实时电压ELVDD(1)与Gamma电源输出的峰值电压VGMP的压差保持不变，电压VGMP与Gamma电源输出的低谷电压VGSP的压差保持不变；其中，所述Gamma电源用于向各像素单元提供补偿电压。
在一种可选的实施方式中，根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元的数据电压进行补偿，包括：
获取显示面板第i行像素单元的实际电压与侦测的第1行像素单元的实时电压之差的绝对值，记为|ELVDD(i)-ELVDD(1)|；
根据|ELVDD(i)-ELVDD(1)|的值，对第i行像素单元的数据电压Vdata(i)进行等比例偏移，以使得|ELVDD(i)-Vdata(i)|为同一常数。
本发明提供的显示面板内部电源的压降补偿系统及方法，显示面板内部电源的压降补偿系统包括：电压侦测电路、电压补偿电路；电压侦测电路通过ELVDD信号线与显示面板的各行像素单元电连接，用于检测各行像素单元的ELVDD电压；电压补偿电路，用于根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元的数据电压进行补偿，以使得各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同。由于电压侦测电路可以实施获取各行像素单元的实际电压，从而可以通过电压补偿电路根据各行像素单元的实际电压分别对各行像素单元的数据电压进行补偿。通过控制各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同，可以在高刷新率条件下，提升显示面板的亮度均一性、稳定性，并且可以有效减弱cross talk效应，降低整屏功耗。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
图1是现有的显示面板的结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的显示面板内部电源的压降补偿系统的结构示意图；
图3为本发明实施例二提供的显示面板内部电源的压降补偿系统的结构示意图；
图4为本发明实施例三提供的显示面板内部电源的压降补偿方法的流程示意图。
图中：
11-像素驱动电路；
21-电源芯片；
22-电压侦测电路；
23-电压补偿电路；
24-ELVDD信号线；
25-像素单元；
26-电压侦测点；
27-Gamma电源。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，本领域普通技术人员在没有做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。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1是现有的显示面板的结构示意图，如图1所示，显示面板包含多条扫描线GL、多条数据线DL和形成多行多列的呈矩阵排列的多个像素单元(图未标注)，每个像素单元内设有像素驱动电路11，像素驱动电路11例如为最常见的2T1C结构(包括开关薄膜晶体管、驱动薄膜晶体管、存储电容以及有机发光二极管)，每个像素驱动电路11均由一条扫描线GL和一条数据线DL驱动，显示面板还包括电源芯片(图未绘示)以及与电源芯片相连的多根电源电压信号线PL，电源芯片用于提供电源电压ELVDD，电源电压信号线PL用于将电源电压ELVDD传输至每一个像素单元内的像素驱动电路11。
如图1所示，假设显示面板具有X行Y列的像素单元，每列像素单元的像素驱动电路11通过一条电源电压信号线PL输出电源电压ELVDD，即共有Y条电源电压信号线PL，每条电源电压信号线PL上依次串接X个像素驱动电路11。在对传输电源电压ELVDD的电源电压信号线PL的阻抗忽略不计的理想情况下，流经每个像素驱动电路11的电流是相同的，但实际情况下，由于电源电压信号线PL是不可避免的存在一定的走线阻抗，且随着显示面板屏幕尺寸的增大、分辨率越高，电源电压信号线PL就越长，阻抗也就越大，电源电压ELVDD会在电源电压信号线PL上产生电压降(IR Drop)，在显示面板中靠近电源芯片区域的电源电压要比远离电源芯片的电源电压高，从而流过不同位置的像素驱动电路11的电流均不同，导致显示面板的亮度存在均一性差、稳定性低的问题；尤其在高刷新频率条件下，cross talk效应严重。
针对上述问题，本发明旨在提供一种显示面板的像素排列结构及显示装置，以提升有机发光二极管显示面板的像素开口率。
图2为本发明实施例一提供的显示面板内部电源的压降补偿系统的结构示意图；如图2所示，本实施例的压降补偿系统包括：电压侦测电路22、电压补偿电路23；电压侦测电路22通过ELVDD信号线24与显示面板的各行像素单元25电连接，用于检测各行像素单元25的ELVDD电压；电压补偿电路23，用于根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元25的数据电压进行补偿，以使得各行像素单元25的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同。其中，电压侦测电路22与ELVDD信号线24上的电压侦测点26电连接，电源芯片21向ELVDD信号线24传输电能。
在一种可选的实施方式中，参阅图2，假设ELVDD信号线24分别与显示面板的m行像素单元电连接；其中，显示面板的m行像素单元在ELVDD信号线的延伸方向上被划分为n个分段区域；在n个分段区域的至少一个区域内设置有电压侦测点26，该电压侦测点26与电压帧测电路22电连接；其中，m为显示面板的像素单元总行数。
在本实施例中，电压侦测电路22可以实时侦测各个电压帧测点26的实时电压，其中，电压侦测点26的实时电压即为该电压侦测点26所在像素单元行的实时电压。为了方便描述，将显示面板第k行像素单元的实时电压，该实时电压记为ELVDD(k)，其中，1≦n≦m，1≦t≦n，t为电压帧测点的序号。
在一种可选的实时方式中，可以通过电压侦测电路22侦测显示面板的第1行像素单元的实际电压，将侦测的第1行像素单元的实际电压记为ELVDD(1)，然后采用线性插值法计算显示面板其余任意一行像素单元的实际电压，计算公式如下：
其中：ELVDD(i)为第i行像素单元的实际电压，i＝2,3…,m。
本实施例中，可以在已知第1行像素单元的实时电压之后，依据有限数量的电压帧测点26测量到的实时电压，采用线性插值的方法计算出其余任意行像素单元的实时电压。这种方式可以减少电压侦测电路22的复杂度，缩减电压侦测点的数量，迅速、精确地获取任意行像素单元的实际电压。
在一种可选的实时方式中，可以由电压补偿电路23获取显示面板第i行像素单元的实际电压与侦测的第1行像素单元的实际电压之差的绝对值，该绝对值记为|ELVDD(i)-ELVDD(1)|；然后根据|ELVDD(i)-ELVDD(1)|的值，对第i行像素单元的数据电压Vdata(i)进行等比例偏移，以使得|ELVDD(i)-Vdata(i)|为同一常数。
本实施例中，由于显示面板任意行像素单元的实际电压与数据电压的差值都为同一常数，因此可以降低ELVDD电压与数据电压的耦合频率，提升显示面板的亮度稳定性。由于显示面板除第1行像素单元外的任意行像素单元的实际电压与第1行像素单元的实际电压之差的绝对值相等，因此可以提升显示面板的亮度均一性，有效改善显示面板的显示效果。
本实施例，通过设置与ELVDD信号线电连接的电压侦测电路来实时帧测各行像素单元的ELVDD电压；通过电压补偿电路根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元的数据电压进行补偿，以使得各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同。
由于电压侦测电路可以实施获取各行像素单元的实际电压，从而可以通过电压补偿电路根据各行像素单元的实际电压分别对各行像素单元的数据电压进行补偿。通过控制各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同，可以在高刷新率条件下，提升显示面板的亮度均一性、稳定性，并且可以有效减弱cross talk效应，降低整屏功耗。
图3为本发明实施例二提供的显示面板内部电源的压降补偿系统的结构示意图；如图3所示，本实施例的压降补偿系统包括：电压侦测电路22、电压补偿电路23；电压侦测电路22与ELVDD信号线24上的电压侦测点26电连接，电源芯片21向ELVDD信号线24传输电能；电压侦测电路22通过ELVDD信号线24与显示面板的各行像素单元25电连接，用于检测各行像素单元25的ELVDD电压；电压补偿电路23，用于根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元25的数据电压进行补偿，以使得各行像素单元25的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同。其中，电压补偿电路23还与Gamma电源27电连接，用于自动对Gamma电源的输出电压进行补偿。
在一种可选的实施方式中，电压补偿电路23获取显示面板第1行像素单元的实时电压ELVDD(1)；然后获取实时电压ELVDD(1)与预设电压的偏移量；最后根据该偏移量，调整Gamma电源27电压的偏移量，以使得实时电压ELVDD(1)与Gamma电源输出的峰值电压VGMP的压差保持不变，电压VGMP与Gamma电源输出的低谷电压VGSP的压差保持不变；其中，所述Gamma电源用于向各像素单元提供补偿电压。
本实施例中，通过调整Gamma电源电压的偏移量，使得电压ELVDD与Gamma电源输出的电压VGMP、VGMP与VGSP的压差不变，从而可以实现对各行像素单元的数据电压进行自适应补偿。
本实施例，通过设置与ELVDD信号线电连接的电压侦测电路来实时帧测各行像素单元的ELVDD电压；通过电压补偿电路根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元的数据电压进行补偿，以使得各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同。
由于电压侦测电路可以实施获取各行像素单元的实际电压，从而可以通过电压补偿电路根据各行像素单元的实际电压分别对各行像素单元的数据电压进行补偿。通过控制各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同，可以在高刷新率条件下，提升显示面板的亮度均一性、稳定性，并且可以有效减弱cross talk效应，降低整屏功耗。
图4为本发明实施例三提供的显示面板内部电源的压降补偿方法的流程示意图；如图4所示，本实施例的方法可以包括：
S101、检测各行像素单元的ELVDD电压。
本实施例中，参见图1，本实施例中的方法应用在包含电压侦测电路、电压补偿电路的显示面板内部电源的压降补偿系统中，其中，电压侦测电路通过ELVDD信号线与显示面板的各行像素单元电连接。ELVDD信号线分别与显示面板的m行像素单元电连接；其中，显示面板的m行像素单元在ELVDD信号线的延伸方向上被划分为n个分段区域；在n个分段区域的至少一个区域内设置有电压侦测点，电压侦测点与电压帧测电路电连接；其中，m为显示面板的像素单元总行数。
可选地，获取显示面板第k行像素单元的实时电压，该实时电压记为ELVDD(k)，其中，1≦n≦m，1≦t≦n，t为电压帧测点的序号；；
将侦测的第1行像素单元的实际电压记为ELVDD(1)，采用线性插值法计算显示面板其余任意一行像素单元的实际电压，计算公式如下：
其中：ELVDD(i)为第i行像素单元的实际电压，i＝2,3…,m。
S102、根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元的数据电压进行补偿，以使得各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同。
本实施例中，通过获取显示面板第i行像素单元的实际电压与侦测的第1行像素单元的实时电压之差的绝对值，记为|ELVDD(i)-ELVDD(1)|；根据|ELVDD(i)-ELVDD(1)|的值，对第i行像素单元的数据电压Vdata(i)进行等比例偏移，以使得|ELVDD(i)-Vdata(i)|为同一常数。。
可选地，本实施例中的方法，还可以包括如下步骤：
获取显示面板第1行像素单元的实时电压ELVDD(1)；
获取所述实时电压ELVDD(1)与预设电压的偏移量；
根据所述偏移量，调整Gamma电源电压的偏移量，以使得所述实时电压ELVDD(1)与Gamma电源输出的峰值电压VGMP的压差保持不变，电压VGMP与Gamma电源输出的低谷电压VGSP的压差保持不变；其中，所述Gamma电源用于向各像素单元提供补偿电压。
本实施例中的方法，可以应用在图2、图3中所示的显示面板内部电源的压降补偿系统中，其具体实现过程和技术原理参见图2、图3相关内容的描述，此处不再赘述。
在本发明中，除非另有明确的规定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体成型，可以是机械连接，也可以是电连接或者彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒体间接连接，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的互相作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种显示面板内部电源的压降补偿系统，其特征在于，包括：电压侦测电路、电压补偿电路；电压侦测电路通过ELVDD信号线与显示面板的各行像素单元电连接，用于检测各行像素单元的ELVDD电压；电压补偿电路，用于根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元的数据电压进行补偿，以使得各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述ELVDD信号线分别与显示面板的m行像素单元电连接；其中，所述显示面板的m行像素单元在所述ELVDD信号线的延伸方向上被划分为n个分段区域；在所述n个分段区域的至少一个区域内设置有电压侦测点，所述电压侦测点与所述电压帧测电路电连接；其中，m为显示面板的像素单元总行数。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电压侦测电路，具体用于：
获取显示面板第k行像素单元的实时电压，该实时电压记为ELVDD(k)，其中，1≦n≦m，1≦t≦n，t为电压帧测点的序号；
将侦测的第1行像素单元的实际电压记为ELVDD(1)，采用线性插值法计算显示面板其余任意一行像素单元的实际电压，计算公式如下：
其中：ELVDD(i)为第i行像素单元的实际电压，i＝2,3…,m。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电压补偿电路，具体用于：
获取显示面板第1行像素单元的实时电压ELVDD(1)；
获取所述实时电压ELVDD(1)与预设电压的偏移量；
根据所述偏移量，调整Gamma电源电压的偏移量，以使得所述实时电压ELVDD(1)与Gamma电源输出的峰值电压VGMP的压差保持不变，电压VGMP与Gamma电源输出的低谷电压VGSP的压差保持不变；其中，所述Gamma电源用于向各像素单元提供补偿电压。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电压补偿电路，还用于：
获取显示面板第i行像素单元的实际电压与侦测的第1行像素单元的实时电压之差的绝对值，记为|ELVDD(i)-ELVDD(1)|；
根据|ELVDD(i)-ELVDD(1)|的值，对第i行像素单元的数据电压Vdata(i)进行等比例偏移，以使得|ELVDD(i)-Vdata(i)|为同一常数。
6.一种显示面板内部电源的压降补偿方法，其特征在于，应用在包含电压侦测电路、电压补偿电路的显示面板内部电源的压降补偿系统中，其中，所述电压侦测电路通过ELVDD信号线与显示面板的各行像素单元电连接；所述方法包括：
检测各行像素单元的ELVDD电压；
根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元的数据电压进行补偿，以使得各行像素单元的数据电压与各自的ELVDD电压之差的绝对值相同。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述ELVDD信号线分别与显示面板的m行像素单元电连接；其中，所述显示面板的m行像素单元在所述ELVDD信号线的延伸方向上被划分为n个分段区域；在所述n个分段区域的至少一个区域内设置有电压侦测点，所述电压侦测点与所述电压帧测电路电连接；其中，m为显示面板的像素单元总行数。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述检测各行像素单元的ELVDD电压，包括：
获取显示面板第k行像素单元的实时电压，该实时电压记为ELVDD(k)，其中，1≦n≦m，1≦t≦n，t为电压帧测点的序号；
将侦测的第1行像素单元的实际电压记为ELVDD(1)，采用线性插值法计算显示面板其余任意一行像素单元的实际电压，计算公式如下：
其中：ELVDD(i)为第i行像素单元的实际电压，i＝2,3…,m。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
获取显示面板第1行像素单元的实时电压ELVDD(1)；
获取所述实时电压ELVDD(1)与预设电压的偏移量；
根据所述偏移量，调整Gamma电源电压的偏移量，以使得所述实时电压ELVDD(1)与Gamma电源输出的峰值电压VGMP的压差保持不变，电压VGMP与Gamma电源输出的低谷电压VGSP的压差保持不变；其中，所述Gamma电源用于向各像素单元提供补偿电压。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据检测到的ELVDD电压，对各行像素单元的数据电压进行补偿，包括：
获取显示面板第i行像素单元的实际电压与侦测的第1行像素单元的实时电压之差的绝对值，记为|ELVDD(i)-ELVDD(1)|；
根据|ELVDD(i)-ELVDD(1)|的值，对第i行像素单元的数据电压Vdata(i)进行等比例偏移，以使得|ELVDD(i)-Vdata(i)|为同一常数。
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