CN110235193B - 像素电路及其驱动方法、显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种像素电路及其驱动方法、及显示装置及其驱动方法,该像素电路包括:驱动电路、复位电路和感测电路。驱动电路的控制端被配置为接收数据电压,驱动电路的第一端被配置为接收第一电压,驱动电路的第二端被配置为与发光元件电连接。复位电路与驱动电路的第二端电连接,且配置为响应于第一扫描信号对驱动电路的第二端进行复位。感测电路与驱动电路的第二端电连接,且配置为响应于第二扫描信号使驱动电路的第二端与感测信号线导通,第二扫描信号不同于第一扫描信号。

Description

像素电路及其驱动方法、显示装置及其驱动方法
技术领域
本公开的实施例涉及一种像素电路及其驱动方法、显示装置及其驱动方法。
背景技术
相比于传统的液晶显示面板,有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示面板具有反应速度更快、对比度更高、视角更广且功耗更低等优点,并且已越来越多地被应用于高性能显示中。
OLED显示面板中的像素电路一般采用矩阵驱动方式,根据每个像素单元中是否引入开关元器件,像素电路的驱动方式分为有源矩阵(Active Matrix,AM)驱动和无源矩阵(Passive Matrix,PM)驱动。PMOLED虽然工艺简单、成本较低,但因存在交叉串扰、高功耗、低寿命等缺点,不能满足高分辨率大尺寸显示的需求。相比之下,AMOLED在每一个像素单元的像素电路中都集成了一组薄膜晶体管和存储电容,通过对一组薄膜晶体管和存储电容的驱动控制,实现对流经OLED的电流的控制,从而使OLED根据需要发光。相比PMOLED,AMOLED所需驱动电流小、功耗低、寿命更长,可以满足高分辨率多灰度的大尺寸显示需求。同时,AMOLED在可视角度、色彩的还原、功耗以及响应时间等方面具有明显的优势,适用于高信息含量、高分辨率的显示装置。
发明内容
本公开至少一个实施例提供一种像素电路,包括:驱动电路、复位电路和感测电路;其中,所述驱动电路包括控制端、第一端和第二端,所述驱动电路的控制端被配置为接收数据电压,所述驱动电路的第一端被配置为接收第一电压,所述驱动电路的第二端被配置为与发光元件电连接;所述复位电路与所述驱动电路的第二端电连接,且配置为响应于第一扫描信号对所述驱动电路的第二端进行复位;所述感测电路与所述驱动电路的第二端电连接,且配置为响应于第二扫描信号使所述驱动电路的第二端与感测信号线导通,所述第二扫描信号不同于所述第一扫描信号。
例如,本公开至少一个实施例提供的像素电路还包括数据写入电路和存储电路,其中,所述数据写入电路与所述驱动电路的控制端电连接,且配置为响应于所述第一扫描信号将所述数据电压施加至所述驱动电路的控制端,所述存储电路的第一端与所述驱动电路的控制端电连接,所述存储电路的第二端与所述驱动电路的第二端电连接。
例如,本公开至少一个实施例提供的像素电路还包括所述发光元件,其中,所述发光元件包括第一端和第二端,所述发光元件的第一端与所述驱动电路的第二端电连接,所述发光元件的第二端被配置为接收第二电压,所述第二电压低于所述第一电压。
例如,在本公开至少一个实施例提供的像素电路中,所述驱动电路包括第一晶体管,所述第一晶体管的栅极作为所述驱动电路的控制端,所述第一晶体管的第一极作为所述驱动电路的第一端,所述第一晶体管的第二极作为所述驱动电路的第二端。
例如,在本公开至少一个实施例提供的像素电路中,所述复位电路包括第二晶体管,所述第二晶体管的栅极与第一扫描线电连接以接收所述第一扫描信号,所述第二晶体管的第一极与所述驱动电路的第二端电连接,所述第二晶体管的第二极与复位电压端电连接以接收复位电压。
例如,在本公开至少一个实施例提供的像素电路中,所述感测电路包括第三晶体管,所述第三晶体管的栅极与第二扫描线电连接以接收所述第二扫描信号,所述第三晶体管的第一极与所述驱动电路的第二端电连接,所述第三晶体管的第二极与所述感测信号线电连接。
例如,在本公开至少一个实施例提供的像素电路中,所述数据写入电路包括第四晶体管,所述存储电路包括存储电容,所述第四晶体管的栅极与第一扫描线电连接以接收所述第一扫描信号,所述第四晶体管的第一极与数据线电连接以接收所述数据电压,所述第四晶体管的第二极与所述驱动电路的控制端电连接,所述存储电容的第一极作为所述存储电路的第一端,所述存储电容的第二极作为所述存储电路的第二端。
本公开至少一个实施例还提供一种本公开任一实施例所述的像素电路的驱动方法,包括:在复位阶段,向所述驱动电路的控制端写入参考数据电压,并控制所述复位电路导通,通过所述复位电路对所述驱动电路的第二端进行复位;在充电阶段,控制所述复位电路断开,控制所述感测电路导通,在所述参考数据电压的控制下,将所述驱动电路产生的电流施加至所述感测信号线,获取所述感测信号线上的感测信号;在补偿运算阶段,根据所述感测信号获得补偿后的显示数据电压;以及在数据写入阶段,向所述驱动电路的控制端写入所述补偿后的显示数据电压。
例如,在本公开至少一个实施例提供的像素电路的驱动方法中,根据所述感测信号获得所述补偿后的显示数据电压包括:根据所述感测信号计算所述驱动电路的特征参数,以及基于所述特征参数对施加至所述驱动电路的显示数据电压进行补偿,以获得所述补偿后的显示数据电压。
例如,本公开至少一个实施例提供的像素电路的驱动方法还包括:在显示阶段,在所述补偿后的显示数据电压的控制下,通过所述驱动电路驱动所述发光元件发光。
例如,本公开至少一个实施例提供的像素电路的补偿方法还包括:在所述数据写入阶段,控制所述复位电路导通,通过所述复位电路对所述驱动电路的第二端进行复位。
例如,在本公开至少一个实施例提供的像素电路的驱动方法中,在所述像素电路包括数据写入电路的情形,所述驱动方法还包括:在所述复位阶段,控制所述数据写入电路导通,以向所述驱动电路的控制端写入所述参考数据电压,初始化所述驱动电路;以及在所述数据写入阶段,控制所述数据写入电路导通,以向所述驱动电路的控制端写入所述补偿后的显示数据电压。
本公开至少一个实施例还提供一种显示装置,包括多个子像素,其中,每个所述子像素包括本公开任一实施例所述的像素电路。
例如,本公开至少一个实施例提供的显示装置还包括数据驱动器,其中,所述数据驱动器包括补偿值计算电路和补偿计算电路,所述补偿值计算电路配置为根据获取的所述子像素的补偿检测数据,计算所述子像素的驱动电路的特征参数,所述补偿计算电路配置为根据向所述子像素提供的显示数据和所述补偿值计算电路计算得到的所述特征参数,计算施加至所述子像素的补偿后的显示数据。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,所述数据驱动器还包括检测控制电路和输出控制电路,所述检测控制电路包括检测电路,所述检测电路配置为获取与所述子像素的驱动电路电连接的感测信号线上的感测信号,所述检测控制电路还配置为将所述感测信号转换为感测数据,所述补偿检测数据包括所述感测数据,所述输出控制电路配置为将所述补偿后的显示数据转换为显示数据电压,所述输出控制电路包括输出电路,所述输出电路配置为向所述子像素的驱动电路施加所述显示数据电压,以使得所述子像素的驱动电路在所述显示数据电压的控制下驱动所述子像素的发光元件发光。
本公开至少一个实施例还提供一种本公开任一实施例所述的显示装置的驱动方法,其中,所述多个子像素呈阵列排布,所述驱动方法包括:向第n-1行的子像素写入对应的显示数据电压,同时获取第n行的子像素对应的感测信号,其中,n为大于1的整数。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置的驱动方法中,在一帧显示画面的周期内,所述驱动方法具体包括:向所述第n行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对所述第n行的子像素的驱动电路的第二端进行复位;向所述第n-1行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的显示数据电压,对所述第n-1行的子像素的驱动电路的第二端进行复位,同时获取所述第n行的子像素对应的第一感测信号;根据所述第一感测信号,获取所述第n行的子像素对应的显示数据电压,同时向第n+1行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对所述第n+1行的子像素的驱动电路的第二端进行复位;以及向所述第n行的子像素的驱动电路的控制端写入所述对应的显示数据电压,对所述第n行的子像素的驱动电路的第二端进行复位,同时获取对应所述第n+1行的子像素对应的第二感测信号。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置的驱动方法中,同一列中的多个像素电路连接到同一条数据线和同一条感测信号线,在一帧显示画面的周期内,所述驱动方法包括:在同一列中,通过数据线向所述第n行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对所述第n行的子像素的驱动电路的第二端和感测信号线进行复位;在同一列中,通过所述数据线向所述第n-1行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的显示数据电压,对所述第n-1行的子像素的驱动电路的第二端进行复位,并使所述第n行的子像素的驱动电路的第二端与所述感测信号线导通,将所述第n行的子像素的驱动电路在所述对应的参考数据电压的控制下产生的电流施加至所述感测信号线;在同一列中,通过所述数据线向第n+1行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对所述第n+1行的子像素的驱动电路的第二端和所述感测信号线进行复位;以及在同一列中,通过所述数据线向所述第n行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的显示数据电压,对所述第n行的子像素的驱动电路的第二端进行复位,并使所述第n+1行的子像素的驱动电路的第二端与所述感测信号线导通,将所述第n+1行的子像素的驱动电路在所述对应的参考数据电压的控制下产生的电流施加至所述感测信号线。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制。
图1为本公开一些实施例提供的一种像素电路的示意框图;
图2为本公开一些实施例提供的另一种像素电路的示意框图;
图3为图2中所示的像素电路的一种具体示例的电路图;
图4和图5为本公开一些实施例提供的一种像素电路的信号时序图;
图6为本公开一些实施例提供的一种数据驱动器的示意框图;以及
图7为本公开一些实施例提供的一种显示装置的示意框图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例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公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另作定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。同样,“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
在AMOLED显示装置中使用的基础像素电路通常为2T1C像素电路,即利用两个薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)和一个存储电容来实现驱动OLED发光的基本功能。由于例如长时间导通以及温度变化等因素的影响,各个像素电路中的驱动晶体管的阈值电压可能会存在差异并且会产生漂移现象,从而导致显示画面的亮度不均匀。因此,为了达到良好的显示效果,需要对各驱动晶体管的阈值电压进行检测及补偿。
像素电路的补偿方法包括外部补偿和内部补偿两大类。与内部补偿方法相比,外部补偿方法通常在一帧显示画面的消隐阶段对显示装置中的某一行像素电路进行检测及补偿,即在一帧中仅能对一行像素电路进行检测及补偿,因而其补偿速度远低于内部补偿的补偿速度。例如,以分辨率为3480*1260的显示装置为例,在帧频为60HZ的情形下,利用外部补偿方法对显示装置中的所有像素电路进行检测及补偿所需的时间周期为2160/60*3=108秒(s),而内部补偿方法所需的时间周期为16.6毫秒(ms),仅为外部补偿的时间周期的1/6480左右。因而,在采用外部补偿方法对驱动晶体管的阈值电压进行检测及补偿时,由于所需的时间周期较长,导致显示画面的补偿效果受到限制,使显示装置无法达到良好的实时补偿效果,进而影响画面的显示质量,降低用户的体验感。
此外,由于外部补偿方法往往需要处理庞大的补偿数据量,因此加大了补偿电路的复杂度,使补偿电路无法与显示装置达到良好的兼容效果,导致显示装置中处理器和存储芯片的集成性能降低。并且,采用外部补偿方法的显示装置还需要配备性能优越的处理器和存储芯片,这进一步增加了显示装置的制备成本。
本公开至少一个实施例提供一种像素电路及其驱动方法,该像素电路可以使基于该像素电路的驱动方法得到简化,缩短对该像素电路中的驱动电路的特征参数进行检测及补偿所需的时间,进而达到实时补偿的补偿效果,使包括该像素电路的显示装置获得更优质的显示画面。
本公开至少一个实施例还提供一种显示装置及其驱动方法,该显示装置包括上述像素电路和数据驱动器。通过上述像素电路,该显示装置的数据驱动器可以将补偿数据的检测及计算功能集成在数据驱动器内部相应的处理器和存储芯片中,进而降低了对于所使用的处理器和存储芯片性能的要求。在一些实施例中,还可以进一步简化显示装置中定时控制器(T-con)周围的电路设计,使显示装置的集成度显著提升,并且有效地降低显示装置的制备成本。
下面,将参考附图详细地说明本公开的一些实施例。应当注意的是,不同的附图中相同的附图标记将用于指代已描述的相同的元件。
本公开至少一个实施例提供一种像素电路,包括:驱动电路、复位电路和感测电路。驱动电路包括控制端、第一端和第二端,驱动电路的控制端被配置为接收数据电压,驱动电路的第一端被配置为接收第一电压,驱动电路的第二端被配置为与发光元件电连接。复位电路与驱动电路的第二端电连接,且配置为响应于第一扫描信号对驱动电路的第二端进行复位。感测电路与驱动电路的第二端电连接,且配置为响应于第二扫描信号使驱动电路的第二端与感测信号线导通,第二扫描信号不同于第一扫描信号。
图1为本公开一些实施例提供的一种像素电路10的示意框图。如图1所示,该像素电路10包括驱动电路100、复位电路200和感测电路300。
驱动电路100包括第一端110、第二端120和控制端130。驱动电路100的控制端130配置为和数据线DL电连接,以接收数据电压,例如该数据电压包括用于显示操作的显示数据电压Vdat和用于检测操作的参考数据电压Vref。驱动电路100的第一端110配置为和第一电压端VDD电连接,以接收第一电压端VDD提供的第一电压,例如该第一电压可以为高电平电压。驱动电路100的第二端120配置为与发光元件400电连接,以在显示阶段将驱动电路100产生的驱动电流施加至发光元件400以驱动发光元件400发光。
发光元件400包括第一端410和第二端420,发光元件400的第一端410配置为和驱动电路100的第二端120电连接,发光元件400的第二端420配置为和第二电压端VSS电连接以接收第二电压,该第二电压为低于第一电压的例如低电平电压或接地电压。
例如,在显示阶段,驱动电路100在接收第一电压端VDD提供的第一电压后,在数据线DL提供的显示数据电压Vdat的控制下产生相应的驱动电流,并将该驱动电流施加至发光元件400的第一端410以驱动发光元件400根据需要的“灰度”进行发光。例如,发光元件400可以采用OLED或量子点发光二极管(QLED),本公开的实施例包括但不限于此情形。
复位电路200分别和驱动电路100的第二端120、复位电压端以及第一扫描线SL1电连接,且配置为响应于第一扫描线SL1提供的第一扫描信号S1导通,通过复位电压端提供的例如复位电压对驱动电路100的第二端120进行复位。例如,该复位电压可以为低电平电压(例如低于0V的电压)或接地电压,该复位电压可以由单独的复位电压端(例如第三电压端)提供,也可以如图1所示,在第二电压端VSS提供的电压为低电平电压或接地电压的情形下,由第二电压端VSS提供。本公开的实施例以该复位电压由第二电压端VSS提供为例进行说明,但这并不构成对本公开实施例的限制。
例如,如图1所示,复位电路200分别和驱动电路100的第二端120、第二电压端VSS(即复位电压端)以及第一扫描线SL1电连接,且配置为响应于第一扫描线SL1提供的第一扫描信号S1使驱动电路100的第二端120与第二电压端VSS电连接,将第二电压端VSS提供的第二电压施加至驱动电路100的第二端120,以对驱动电路100的第二端120进行初始化。
例如,如图1所示,复位电路200还可以与发光元件400的第一端410电连接,且响应于第一扫描线SL1提供的第一扫描信号S1使发光元件400的第一端410与第二电压端VSS电连接,将第二电压端VSS提供的第二电压施加至发光元件400的第一端410,以对发光元件400的第一端410进行初始化。
感测电路300分别和驱动电路100的第二端120、感测信号线SEN以及第二扫描线SL2电连接,且配置为响应于第二扫描线SL2提供的第二扫描信号S2(不同于第一扫描信号S1)使驱动电路100的第二端120与感测信号线SEN导通,以在向驱动电路100的控制端130写入参考数据电压Vref的情形下,将驱动电路100产生的电流(即充电电流)施加至感测信号线SEN,以对感测信号线SEN进行充电。例如,在对感测信号线SEN充电一定时间后,可以根据感测信号线SEN上检测的感测信号(具体可以是电压信号,例如感测电压)计算驱动电路100的特征参数。
需要说明的是,对感测信号线SEN进行充电可以是对与感测信号线SEN电连接的电容进行充电,并在充电一定时间后检测该电容所存储的电压作为感测信号;或者,也可以是对感测信号线SEN上的寄生电容进行充电,本公开的实施例对此不作限制。
例如,如图1所示,感测电路300还可以与复位电路200电连接,且在复位电路200响应于第一扫描信号S1而导通且感测电路300响应于第二扫描信号S2而导通的情形下,使感测信号线SEN与第二电压端VSS电连接,从而通过第二电压端VSS提供的第二电压对感测信号线SEN进行初始化。例如,在其他一些实施例中,还可以使感测信号线SEN与单独提供的低电平电压端或接地电压端(例如第四电压端)电连接,以对感测信号线SEN进行初始化,本公开的实施例对此不作限制。
图2为本公开一些实施例提供的另一种像素电路20的示意框图。如图2所示,像素电路20还包括数据写入电路500和存储电路600,像素电路20的其他结构与图1中所示的像素电路10基本相同。
数据写入电路500分别和驱动电路100的控制端130、第一扫描线SL1以及数据线DL电连接,且配置为响应于第一扫描线SL1提供的第一扫描信号S1将数据线DL提供的数据电压(例如显示数据电压Vdat和参考数据电压Vref)施加至驱动电路100的控制端130。
存储电路600的第一端与驱动电路100的控制端130电连接,存储电路600的第二端与驱动电路100的第二端120电连接。例如,存储电路600配置为存储通过数据写入电路500写入的数据电压(例如显示数据电压Vdat和参考数据电压Vref)。
下面以图2中所示的像素电路20的结构为例,对像素电路20的一种示例性具体实现方式以及基于像素电路20的驱动方法加以说明。
图3为图2中所示的像素电路20的一种具体示例的电路图。如图3所示,该像素电路20包括第一至第四晶体管T1、T2、T3、T4以及包括存储电容C1和发光元件EL。例如,第一晶体管T1被用作驱动晶体管,其他的第二至第四晶体管T2、T3、T4被用作开关晶体管。
例如,第一至第四晶体管T1、T2、T3、T4可以均采用N型晶体管或均采用P型晶体管,也可以一部分晶体管采用N型晶体管且另一部分晶体管采用P型晶体管,在下面的说明中以各晶体管均为N型晶体管为例进行说明,但这并不构成对本公开实施例的限制。
例如,驱动电路100可以实现为第一晶体管T1。第一晶体管T1的栅极作为驱动电路100的控制端130且和第二节点N2电连接,第一晶体管T1的第一极作为驱动电路100的第一端110,第一晶体管T1的第二极作为驱动电路100的第二端120且和第一节点N1电连接。
例如,复位电路200可以实现为第二晶体管T2。第二晶体管T2的栅极与第一扫描线SL1电连接以接收第一扫描信号S1,第二晶体管T2的第一极与第一节点N1(即第一晶体管T1的第二极)电连接,第二晶体管T2的第二极与第二电压端VSS(即复位电压端)电连接以接收第二电压(即复位电压)。第二晶体管T2响应于第一扫描信号S1的高电平而导通,响应于第一扫描信号S1的低电平而截止。
例如,感测电路300可以实现为第三晶体管T3。第三晶体管T3的栅极与第二扫描线SL2电连接以接收第二扫描信号S2,第三晶体管T3的第一极与第一节点N1(即第一晶体管T1的第二极)电连接,第三晶体管T3的第二极与感测信号线SEN电连接。第三晶体管T3响应于第二扫描信号S2的高电平而导通,响应于第二扫描信号S2的低电平而截止。
例如,数据写入电路500可以实现为第四晶体管T4。第四晶体管T4的栅极与第一扫描线SL1电连接以接收第一扫描信号S1,第四晶体管T4的第一极与数据线DL电连接以接收数据电压,第四晶体管T4的第二极与第二节点N2(即第一晶体管T1的栅极)电连接。第四晶体管T4响应于第一扫描信号S1的高电平而导通,响应于第一扫描信号S1的低电平而截止。
例如,存储电路600可以实现为存储电容C1。存储电容C1的第一极作为存储电路600的第一端且与第二节点N2(即第一晶体管T1的栅极)电连接,存储电容C1的第二极作为存储电路600的第二端且与第一节点N1(即第一晶体管T1的第二极)电连接。
例如,发光元件400可以为发光元件EL,发光元件EL的阳极作为发光元件400的第一端410且与第一节点N1(即第一晶体管T1的第二极)电连接,发光元件EL的阴极作为发光元件400的第二端420且与第二电压端VSS电连接。
例如,发光元件EL可以为各种类型的OLED或QLED,例如顶发射、底发射、双侧发射等,可以发红光、绿光、蓝光或白光等,本公开的实施例对此不作限制。
需要说明的是,本公开的实施例中采用的晶体管均可以为薄膜晶体管或场效应晶体管或其他特性相同的开关器件,本公开的实施例中均以薄膜晶体管为例进行说明。这里采用的晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的,所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的。在本公开的实施例中,为了区分晶体管除栅极之外的两极,直接描述了其中一极为第一极,另一极为第二极。
图3中所示的像素电路20中的晶体管均是以第一至第四晶体管T1、T2、T3、T4为N型晶体管为例进行说明的,此时,第一极可以是漏极,第二极可以是源极。需要说明的是,本公开的实施例包括但不限于此。例如,本公开的实施例提供的像素电路20中的一个或多个晶体管也可以采用P型晶体管,此时,晶体管的第一极是源极,第二极是漏极,只需将选定类型的晶体管的各极参照本公开的实施例中的相应晶体管的各极相应连接,并且使相应的电压端提供对应的高电压或低电压即可。
当采用N型晶体管时,可以采用氧化铟镓锌(IndiumGallium Zinc Oxide,IGZO)作为薄膜晶体管的有源层,相对于采用低温多晶硅(Low Temperature Poly Silicon,LTPS)或非晶硅(例如氢化非晶硅)作为薄膜晶体管的有源层,可以有效地减小晶体管的尺寸以及防止漏电流。
需要说明的是,驱动电路100、复位电路200、感测电路300、数据写入电路500和存储电路600也可以是由其他的组件组成的电路,本公开的实施例对此不作限制。
下面结合图4所示的信号时序图,对图3所示的像素电路20的工作原理进行说明。
例如,如图4所示,像素电路20的一帧图像显示包括五个阶段,分别为复位阶段1、充电阶段2、补偿运算阶段3、数据写入阶段4和显示阶段5,图4示出了每个阶段中第一扫描线SL1、第二扫描线SL2、数据线DL和感测信号线SEN上的时序波形。
在复位阶段1,第一扫描线SL1提供高电平的第一扫描信号S1,第二扫描线SL2提供高电平的第二扫描信号S2。
例如,第二晶体管T2响应于高电平的第一扫描信号S1而导通,使第二电压端VSS与第一晶体管T1的第二极电连接,将第二电压端VSS提供的第二电压(即复位电压)施加至第一晶体管T1的第二极,以对第一晶体管T1的第二极进行初始化。
例如,第四晶体管T4响应于高电平的第一扫描信号S1而导通,将数据线DL提供的参考数据电压Vref写入第一晶体管T1的栅极,并存储在存储电容C1中,以用于在后续充电阶段2时,通过存储在存储电容C1中的参考数据电压Vref控制第一晶体管T1产生相应的充电电流。
例如,第三晶体管T3响应于高电平的第二扫描信号S2而导通,感测信号线SEN通过导通的第二晶体管T2以及导通的第三晶体管T3与第二电压端VSS电连接。第二电压端VSS提供的第二电压被施加至感测信号线SEN上,以对感测信号线SEN进行初始化。因而,在复位阶段1,感测信号线SEN上的感测信号(例如感测电压)为第二电压(即复位电压)。
需要说明的是,在其他一些实施例中,在复位阶段1,感测信号线SEN还可以与另外提供的低电平电压端或接地电压端(例如第四电压端)电连接以进行初始化。例如,在感测信号线SEN与该另外提供的例如第四电压端电连接的情形,由于感测信号线SEN不需要通过第二电压端VSS提供的第二电压进行初始化,因而在复位阶段1,第三晶体管T3也可以为截止状态。因此,在该包括例如第四电压端的情形,在复位阶段1,第二扫描线SL2提供的第二扫描信号S2既可以为高电平信号,也可以为低电平信号,本公开的实施例对此不作限制。
在充电阶段2,第一扫描线SL1提供低电平的第一扫描信号S1,第二扫描线SL2提供高电平的第二扫描信号S2。第二晶体管T2和第四晶体管T4响应于低电平的第一扫描信号S1而截止,第三晶体管T3响应于高电平的第二扫描信号S2而导通。
例如,第一晶体管T1在存储于存储电容C1中的参考数据电压Vref的控制下导通而产生充电电流,该充电电流经第三晶体管T3施加至感测信号线SEN以对感测信号线SEN进行充电。由于电荷守恒定律以及存储电容C1的电容耦合效应,第一晶体管T1的栅极和第二极之间的电压差保持不变,因而使第一晶体管T1产生的充电电流的大小保持不变,使感测信号线SEN上的感测信号可以持续线性上升。此时,由于发光元件EL的内阻大于感测信号线SEN上负载的电阻,因此基本上没有电流流经发光元件EL。或者,在一些实施例中,在该充电阶段2,可以改变第二电压端VSS提供的第二电压以使其升高,从而得到第三电压,该第三电压可将发光元件EL反向偏置,因此没有电流流经发光元件EL。
例如,在对感测信号线SEN充电第一时间M1后,可以通过与感测信号线SEN电连接的检测电路(图3中未示出)获取感测信号线SEN上的感测信号,以用于后续计算或表征第一晶体管T1的特征参数(包括阈值电压和迁移率)。例如,第一时间M1的时长可以等于充电阶段2的时长,也可以稍短于充电阶段2的时长,本公开的实施例对此不作限制。
例如,在其他一些实施例中,对感测信号线SEN上的感测信号的获取也可以在后续的补偿运算阶段3的例如初始时刻进行,本公开的实施例对此不作限制。
需要说明的是,在对感测信号线SEN充电第一时间M1后,感测信号线SEN上的感测信号(例如感测电压)可以被存储在例如与感测信号线SEN电连接的电容内以用于后续的补偿运算阶段3,该感测信号在电容中存储的时间长短例如与该电容的特性有关,本公开的实施例对此不作限制。
在补偿运算阶段3,第一扫描线SL1提供低电平的第一扫描信号S1,第二扫描线SL2提供低电平的第二扫描信号S2。第二晶体管T2和第四晶体管T4响应于低电平的第一扫描信号S1而截止,第三晶体管T3响应于低电平的第二扫描信号S2而截止。
例如,在补偿运算阶段3,在多个像素电路共用一条数据线DL和一条感测信号线SEN的情形,由于其余的像素电路处于对应的例如复位阶段1或充电阶段2等,数据线DL需要向其他像素电路提供对应的数据电压,因此在该补偿运算阶段3,第四晶体管T4为截止状态,以避免数据线DL上的数据电压写入第一晶体管T1的栅极使发光元件EL发光。同时,在该补偿运算阶段3,由于其他像素电路需要对感测信号线SEN进行充电,因而为了避免对感测信号线SEN上的感测信号产生影响,第三晶体管T3为截止状态。
例如,在其他一些实施例中,在每个像素电路分别与不同的数据线DL以及不同的感测信号线SEN电连接的情形,在该补偿运算阶段3,第二至第四晶体管T2、T3、T4的导通或截止状态可以相应地进行改变,本公开的实施例对此不作限制。
例如,在其他一些实施例中,第二晶体管T2例如还可以配置为响应于第三扫描线提供的第三扫描信号而导通。在补偿运算阶段3,由于第三晶体管T3为截止状态,第二晶体管T2的导通不会对感测信号线SEN上的感测信号产生影响,因此在该补偿运算阶段3,在第二晶体管T2的导通不影响像素电路20中其他晶体管及电容的工作状态的情形,可以向第二晶体管T2的栅极施加高电平信号使第二晶体管T2导通,本公开的实施例对此不作限制。
例如,在补偿运算阶段3,检测电路将获取的感测信号线SEN上的感测信号提供给相应的补偿值计算电路,该补偿值计算电路根据该感测信号对第一晶体管T1的特征参数进行计算(例如第一晶体管T1的阈值电压、迁移率等),并将计算得到的第一晶体管T1的特征参数提供给补偿计算电路。该补偿计算电路基于得到的第一晶体T1的特征参数对施加至第一晶体管T1的栅极的显示数据电压Vdat进行补偿,补偿后的显示数据电压Vdat在后续将要描述的数据写入阶段4通过数据线DL经第四晶体管T4写入第一晶体管T1的栅极,以使像素电路20实现实时补偿的补偿效果,从而使显示画面的亮度均一性显著提升,使画面的显示质量得到改善。
需要说明的是,在根据获取的感测信号计算第一晶体管T1的特征参数以及基于该特征参数对显示数据电压Vdat进行补偿的过程中,本公开的实施例对相应的计算补偿方法不作限制。例如,上述补偿值计算电路可以仅根据在一个补偿运算阶段3内获取的感测信号计算得到例如第一晶体管T1的阈值电压,上述补偿计算电路再根据该阈值电压对显示数据电压Vdat进行补偿。例如,还可以在两帧图像显示的两个复位阶段1,调整写入的参考数据电压Vref的大小,以在对感测信号线SEN充电后,分别获取不同的感测信号,例如第一感测电压Vsen1和第二感测电压Vsen2,并基于获取的第一感测电压Vsen1和第二感测电压Vsen2对显示数据电压Vdat进行补偿。
下面以根据在两帧图像显示分别获取的两个感测电压进行补偿为例,对第一晶体管T1的阈值电压Vth及第一晶体管T1的工艺常数K的计算方法进行说明。
例如,在第一帧的相应阶段,向第一晶体管T1的栅极施加第一参考数据电压Vref1,使第一晶体管T1在第一参考数据电压Vref1的控制下产生第一充电电流I1,并通过第一充电电流I1对感测信号线SEN上的寄生电容Cs充电第一时间M1后,获取感测信号线SEN上的第一感测电压Vsen1;在第二帧的相应阶段,向第一晶体管T1的栅极施加第二参考数据电压Vref2,使第一晶体管T1在第二参考数据电压Vref2的控制下产生第二充电电流I2,并通过第二充电电流I2对感测信号线SEN上的寄生电容Cs充电第二时间M2后,获取感测信号线SEN上的第二感测电压Vsen2。
例如,根据第一晶体管T1处于饱和状态下的电流公式可以得到:
I1=K(Vref1-Vth)2 (1)
I2=K(Vref2-Vth)2 (2)
例如,第一感测电压Vsen1和第二感测电压Vsen2满足如下关系式:
I1·M1=Vsen1·Cs (3)
I2·M2=Vsen2·Cs (4)
由此,根据上述关系式(1)-(4)可以推导出第一晶体管T1的阈值电压Vth及工艺常数K的值分别为:
Figure BDA0002057823190000151
Figure BDA0002057823190000152
例如,根据实际不同需求,第一时间M1和第二时间M2可以相同,也可以不同;第一参考数据电压Vref1和第二参考数据电压Vref2可以相同,也可以不同,本公开的实施例对此不作限制。
需要说明的是,上述补偿值计算电路和补偿计算电路可以采用晶体管、电阻、电容和放大器等电路元件构成,也可以通过FPGA、DSP、MCU等信号处理器实现,或者还可以包括处理器和存储器,处理器执行存储器中存储的软件程序以实现相应的计算及补偿功能,本公开的实施例对此不作限制。
在数据写入阶段4,第一扫描线SL1提供高电平的第一扫描信号S1,第二扫描线SL2提供低电平的第二扫描信号S2。
例如,第四晶体管T4响应于高电平的第一扫描信号S1而导通,数据线DL通过第四晶体管T4将在补偿运算阶段3计算得到的补偿后的显示数据电压Vdat写入第一晶体管T1的栅极。该补偿后的显示数据电压Vdat被存储在存储电容C1中,以用于在后续显示阶段5中控制第一晶体管T1产生相应的驱动电流以驱动发光元件EL发光。
例如,第二晶体管T2响应于高电平的第一扫描信号S1而导通,使第二电压端VSS与第一晶体管T1的第二极电连接,将第二电压端VSS提供的第二电压施加至第一晶体管T1的第二极以及发光元件EL的阳极,从而避免在数据写入阶段4有电流流过发光元件EL而使其发光。
需要说明的是,在数据写入阶段4,在多个像素电路共用一条感测信号线SEN的情形,第二扫描线SL2可以如图4所示提供低电平的第二扫描信号S2,以使第三晶体管T3响应于低电平的第二扫描信号S2而截至,进而避免对感测信号线SEN上的感测信号产生影响。在其他一些实施例中,例如在每个像素电路分别与不同的感测信号线SEN电连接的情形,第二扫描线SL2也可以提供高电平的第二扫描信号S2使第三晶体管T3导通,本公开的实施例对此不作限制。
在显示阶段5,第一扫描线SL1提供低电平的第一扫描信号S1,第二扫描线SL2提供低电平的第二扫描信号S2。第二晶体管T2和第四晶体管T4响应于低电平的第一扫描信号S1而截止,第三晶体管T3响应于低电平的第二扫描信号S2而截至。第一晶体管T1在存储于存储电容C1中的补偿后的显示数据电压Vdat的控制下产生驱动电流,以驱动发光元件EL发光,从而使像素电路20实现实时补偿的补偿效果,使显示画面的亮度均一性显著提升,使画面的显示质量得到改善。
本公开各个实施例的像素电路20例如可以采用阵列的方式设置于显示装置中。例如,同一行中的多个子像素包括的像素电路20连接到同一条第一扫描线SL1和同一条第二扫描线SL2,不同行的多个子像素包括的像素电路20连接到不同第一扫描线SL1和不同第二扫描线SL2。例如,同一列中的多个子像素包括的像素电路20连接到同一条数据线DL和同一条感测信号线SEN,不同列的多个子像素包括的像素电路20连接到不同数据线DL和不同感测信号线SEN。
图5为对应于多个图3中所示的像素电路20连接到同一条数据线DL和同一条感测信号线SEN的情形的另一种信号时序图。
例如,如图5所示,在位于同一列的多行像素电路20连接到同一条数据线DL的情形下,同一条数据线DL可以向多行像素电路20分别提供对应的不同数据电压,例如每行像素电路20对应的不同的显示数据电压Vdat和参考数据电压Vref。需要说明的是,每行像素电路20对应的参考数据电压Vref可以相同,也可以不同,本公开的实施例对此不作限制。
例如,如图5所示,在位于同一列的多行像素电路20连接到同一条感测信号线SEN的情形下,可以通过感测信号线SEN分别获取每行像素电路20对应的不同的感测信号,进而对每行像素电路20中的第一晶体管T1的特征参数进行计算。需要说明的是,在多行像素电路20连接到同一条感测信号线SEN的情形,需要在每行像素电路20对应的充电阶段2结束时获取感测信号线SEN上对应的感测信号,从而以避免在下一行像素电路20对应的例如复位阶段1写入的复位电压对感测信号线SEN上的感测信号产生影响。此外,第二扫描线SL2需要在本行像素电路20对应的数据写入阶段4提供低电平的第二扫描信号S2,使第三晶体管T3响应于低电平的第二扫描信号S2而截止,从而避免影响其他行像素电路20对感测信号线SEN充电。
例如,如图5所示,在第n行的像素电路20对应的复位阶段1,第n-1行的像素电路20处于补偿运算阶段3,数据线DL提供第n行的像素电路20对应的参考数据电压Vref,感测信号线SEN上的电压为复位电压。
在第n行的像素电路20对应的充电阶段2,第n-1行的像素电路20处于数据写入阶段4,数据线DL提供第n-1行的像素电路20对应的补偿后的显示数据电压Vdat,第n行的像素电路20对感测信号线SEN进行充电,在该阶段结束时感测信号线SEN上的电压为第n行的像素电路20对应的感测信号。
在第n行的像素电路20对应的补偿运算阶段3,第n-1行的像素电路20处于显示阶段5,第n+1行的像素电路20处于复位阶段1,数据线DL提供第n+1行的像素电路20对应的参考数据电压Vref,感测信号线SEN上的电压为复位电压。
在第n行的像素电路20对应的数据写入阶段4,第n+1行的像素电路20处于充电阶段2,数据线DL提供第n行的像素电路20对应的补偿后的显示数据电压Vdat,第n+1行的像素电路20对感测信号线SEN进行充电,在该阶段结束时感测信号线SEN上的电压为第n+1行的像素电路20对应的感测信号。
在第n行的像素电路20对应的显示阶段5,第n+1行的像素电路20处于补偿运算阶段3,数据线DL提供第n+2行的像素电路20对应的参考数据电压Vref,感测信号线SEN上的电压为复位电压。
因此,基于本公开各个实施例提供的像素电路20,可以使像素电路的补偿方法得当简化,并且在一帧图像显示中,可以对多行(例如两行或三行)像素电路中驱动晶体管(即第一晶体管T1)的特征参数进行检测及补偿,进而缩短了对施加至像素电路的显示数据电压进行补偿所需的时间,达到了实时补偿的补偿效果。
本公开至少一个实施例还提供一种数据驱动器,包括:补偿值计算电路和补偿计算电路。该补偿值计算电路配置为根据获取的子像素的补偿检测数据,计算子像素的驱动电路的特征参数;该补偿计算电路配置为根据向子像素提供的显示数据和补偿值计算电路计算得到的特征参数,计算施加至子像素的补偿后的显示数据。
数据驱动器例如为数据驱动集成电路,用于接收例如定时控制器提供的数字图像(例如视频)数据信号和控制信号,通过数模转换把数字信号转换成相应的模拟灰阶电压信号,输入到显示装置的子像素中,驱动子像素中的发光元件以实现该子像素的“灰阶”显示。
下面以该子像素采用本公开实施例提供的像素电路(例如像素电路10或像素电路20)为例,对该数据驱动器进行说明。
图6为本公开一些实施例提供的一种数据驱动器30的示意框图。例如,如图6所示,数据驱动器30包括补偿值计算电路310、补偿计算电路320、检测控制电路330和输出控制电路340。例如,数据驱动器30包括多组上述结构,每组包括补偿值计算电路310、补偿计算电路320、检测控制电路330和输出控制电路340,每组例如对应于显示装置的一列子像素。
检测控制电路330包括检测电路350和模数转换电路360。
例如,检测电路350与对应于一列子像素的感测信号线SEN电连接,且配置为在例如上述充电阶段2结束时获取感测信号线SEN上的感测信号。例如,驱动电路100在写入的参考数据电压Vref的控制下产生充电电流,在通过该充电电流对感测信号线SEN充电第一时间M1后,使检测电路350与感测信号线SEN电连接以检测感测信号线SEN上的电压大小,该电压即为像素电路20对应的感测信号。
例如,该检测电路350可以以各种适当形式实现。例如,检测电路350可以为数据驱动器30的接口电路,可以包括放大子电路,该放大子电路将从感测信号线SEN上获取的感测信号放大,并将放大后的电压信号提供给模数转换电路360。
例如,模数转换电路360配置为在定时控制器(未示出)提供的数据控制信号DCS的控制下,将检测电路350获取的感测信号线SEN上的感测信号(即放大后的电压信号)转换为感测数据(即数字信号),并将该感测数据作为子像素的补偿检测数据提供给补偿值计算电路310。
例如,该模数转换电路360可以以各种适当形式实现,例如可以包括模数转换(ADC)电路,该模数转换电路将检测电路350提供的电压信号转换为数字信号,以用于补偿值计算电路310进行后续分析、计算等。
补偿值计算电路310配置为根据获取的子像素的补偿检测数据,计算子像素中驱动电路100的特征参数,例如该特征参数包括驱动电路100中的第一晶体管T1的阈值电压以及工艺常数等,并将计算得到的该特征参数提供给补偿计算电路320。需要说明的是,本公开的实施例对于该特征参数的具体计算方法不作限制。
例如,该补偿值计算电路310可以以各种适当形式实现,例如可以采用晶体管、电阻、电容和放大器等元件构成,也可以通过FPGA、DSP、MCU等信号处理器实现,或者还可以包括处理器和存储器,处理器执行存储器中存储的软件程序以实现计算驱动电路100的特征参数的功能。
补偿计算电路320配置为根据向子像素提供的显示数据DAT和补偿值计算电路310计算得到的特征参数,计算施加至子像素的补偿后的显示数据,并将计算得到的该补偿后的显示数据提供给输出控制电路340。例如,基于补偿值计算电路310计算得到的特征参数,补偿计算电路320对施加至子像素的对应的显示数据DAT进行补偿,从而在对包括该数据驱动器30的显示装置中施加至各子像素的显示数据DAT均进行补偿后,使显示装置的亮度均一性显著提升,进而使画面的显示质量得到改善。需要说明的是,本公开的实施例对于该显示数据DAT的具体计算及补偿方法不作限制。
例如,该补偿计算电路320可以以各种适当形式实现。例如补偿计算电路320可以包括显示数据锁存电路等,该显示数据锁存电路包括两组寄存器,一组寄存器用于接收并存储由显示数据寄存器(Data Latch)提供的显示数据,另一组寄存器用于存储计算得到的补偿后的显示数据,并将该补偿后的显示数据提供给输出控制电路340。例如,补偿计算电路320还可以包括计算电路,该计算电路可以读取输入的显示数据以及补偿值计算电路310得到的特征参数,从而得到补偿后的显示数据;又例如,补偿计算电路320还可以包括处理器和存储器,处理器执行存储器中存储的软件程序,以实现计算补偿后的显示数据的功能。
例如,根据需要,数据驱动器30还可以包括GAMMA校正及灰度电压产生电路(GAMMABlock),该GAMMA校正及灰度电压产生电路用于计算补偿后对应所需灰度的显示数据;又例如,数据驱动器30还可以包括数据缓冲器(Line Buffer),用于将数据总线上传输的要显示的图像的一行数据信号进行缓存,并同时提供给后续针对各列子像素的处理电路,例如提供给如图6所示的补偿计算电路320;又例如,数据驱动器30还可以包括电平转换器(levelshifter),用于提升数字信号的电压幅度,以便于后续进行数模转换,例如该电平转换器设置在补偿计算电路320和(下面将要描述)数模转换电路370之间。本公开的实施例对于除图6所示出的结构之外的部件不作限制。
例如,输出控制电路340包括数模转换电路370和输出电路380。
例如,数模转换电路370配置为在定时控制器(未示出)提供的数据控制信号DCS的控制下,将补偿计算电路320计算得到的补偿后的显示数据转换为模拟电压信号,并将该模拟电压信号提供给输出电路380。例如,数模转换电路370还可以配置为接收参考数据,并在定时控制器提供的数据控制信号DCS的控制下将该参考数据转换为模拟电压信号,并将该模拟电压信号提供给输出电路380。
例如,该数模转换电路370可以以各种适当形式实现,例如可以包括数模转换(DAC)电路,例如灰度电压选择电路,该灰度电压选择电路将补偿计算电路320提供的显示数据转换为高电压的模拟信号,并通过输出电路380传输到数据线DL。
输出电路380与对应于例如一列子像素的数据线DL电连接,且配置为通过数据线DL向子像素的驱动电路100施加补偿后的显示数据电压Vdat,以使得驱动电路100在补偿后的显示数据电压Vdat的控制下产生相应的驱动电流,以驱动子像素中的发光元件400发光。
又例如,输出电路380还可以配置为向子像素的驱动电路100施加参考数据电压Vref,以使得驱动电路100在写入的参考数据电压Vref的控制下产生相应的充电电流,以对感测信号线SEN进行充电。
例如,输出电路380将数模转换电路370提供的模拟电压信号进行例如运算放大等处理后得到数据电压,即显示数据电压Vdat和参考数据电压Vref,并通过数据线DL将对应的数据电压提供给子像素。
例如,该输出电路380可以以各种适当形式实现。例如,该输出电路380可以包括输出缓冲器,输出缓冲器采用例如单位增益运放结构(例如运算放大器),以对数模转换电路370提供的模拟电压信号进行处理,并通过数据线DL与子像素的驱动电路100电连接,将对应的数据电压施加至子像素。
因而,如图6所示,该数据驱动器30可以将补偿数据的检测及计算功能集成在数据驱动器30内部相应的单元及电路中,进而简化了包括该数据驱动器30的显示装置中定时控制器周围的电路设计,使显示装置的集成度显著提升,有效地降低了显示装置的制备成本。
本公开至少一个实施例还提供一种显示装置。该显示装置包括多个子像素,每个子像素包括本公开任一实施例所述的像素电路。
例如,该显示装置还包括数据驱动器,该数据驱动器可以为本公开任一实施例所述的数据驱动器,例如图6所示的数据驱动器30。例如,该数据驱动器可以通过数据线和感测信号线与子像素的像素电路电连接。
例如,在本公开至少一个实施例提供的显示装置中,多个子像素呈阵列排布,同一列中的多个像素电路连接到同一条数据线和同一条感测信号线。在同一列中,在第n行的像素电路对感测信号线进行充电的情形(即使第n行的子像素的驱动电路的第二端与感测信号线导通),数据驱动器通过数据线向第n-1行的像素电路的驱动电路的控制端写入对应的显示数据电压,n为大于1的整数。
图7为本公开一些实施例提供的一种显示装置40的示意框图。如图7所示,显示装置40包括数据驱动器50,数据驱动器50可以为本公开任一实施例所述的数据驱动器,例如可以为图6中所示的数据驱动器30。例如,显示装置40可以为液晶面板、液晶电视、OLED面板、OLED电视、显示器、电子纸显示装置、手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件,本公开的实施例对此不作限制。显示装置40的技术效果可以参考上述实施例中关于像素电路10或20以及数据驱动器30的相应描述,这里不再赘述。
例如,在一个示例中,显示装置40包括数据驱动器50、栅极驱动器60、定时控制器70以及呈阵列排布的多个子像素P,每个子像素P包括本公开实施例提供的像素电路。
例如,数据驱动器50通过多条数据线DL和多条感测信号线SEN与每个子像素P中的像素电路电连接。例如,数据驱动器50根据定时控制器70提供的数据控制信号DCS将从定时控制器70输入的数字图像数据RGB转换成数据信号(例如显示数据DAT和参考数据)。例如,数据驱动器50根据定时控制器70提供的数据控制信号DCS将该数据信号转换为模拟电压信号,并对模拟电压信号进行例如运算放大等处理后通过数据线DL向每个子像素P中的像素电路提供对应的数据电压(例如显示数据电压Vdat和参考数据电压Vref)。例如,数据驱动器50根据定时控制器70提供的数据控制信号DCS将从感测信号线SEN获取的感测信号转换成数字信号,以用于对各子像素P中的驱动电路的特征参数进行计算及补偿。例如,数据驱动器50可以实现为半导体芯片。
例如,栅极驱动器60通过多条第一扫描线SL1和多条第二扫描线SL2与每个子像素P中的像素电路电连接,以向每个像素电路分别提供第一扫描信号S1和第二扫描信号S2。例如,栅极驱动器60根据定时控制器70提供的多个扫描控制信号GCS提供选通信号,即第一扫描信号S1和第二扫描信号S2。例如,栅极驱动器60可以实现为半导体芯片,也可以集成在显示装置40中以构成GOA电路。
例如,定时控制器70用于处理从显示装置40外部输入的图像数据RGB,向数据驱动器50提供处理的图像数据RGB以及向数据驱动器50和栅极驱动器60提供数据控制信号DCS和扫描控制信号GCS,以对数据驱动器50和栅极驱动器60进行控制。
例如,定时控制器70对外部输入的图像数据RGB进行处理以匹配显示装置40的大小和分辨率,然后向数据驱动器50提供处理后的图像数据RGB。定时控制器70使用从显示装置40外部输入的同步信号SYNC(例如点时钟DCLK、数据使能信号DE、水平同步信号Hsync以及垂直同步信号Vsync)产生扫描控制信号GCS和数据控制信号DCS。定时控制器70分别向数据驱动器50和栅极驱动器60提供产生的数据控制信号DCS和扫描控制信号GCS,以用于数据驱动器50和栅极驱动器60的控制。
该显示装置40还可以包括其他部件,例如信号解码电路等,这些部件例如可以采用已有的常规部件,这里不再详述。
本公开至少一个实施例还提供一种本公开任一实施例所述的像素电路的驱动方法,例如可以用于驱动本公开任一实施例所述的像素电路10或像素电路20。
例如,在一个示例中,该像素电路10或像素电路20的驱动方法包括如下操作。
在复位阶段(即图4中所示的复位阶段1),向驱动电路100的控制端130写入参考数据电压,并控制复位电路200导通,通过复位电路200向驱动电路100的第二端120写入复位电压,以对驱动电路100的第二端120进行复位。
在充电阶段(即图4中所示的充电阶段2),控制复位电路200断开,控制感测电路300导通,在参考数据电压的控制下,将驱动电路100产生的电流施加至感测信号线SEN,即通过驱动电路100对感测信号线SEN进行充电,并在对感测信号线SEN充电第一时间后,获取感测信号线SEN上的感测信号。
在补偿运算阶段(即图4中所示的补偿运算阶段3),根据该感测信号获得补偿后的显示数据电压。例如,根据该感测信号计算驱动电路100的特征参数,并基于该特征参数对施加至驱动电路100的显示数据电压进行补偿,以获得补偿后的显示数据电压。
在数据写入阶段(即图4中所示的数据写入阶段4),向驱动电路100的控制端130写入补偿后的显示数据电压。
例如,该驱动方法还可以包括:在显示阶段(即图4中所示的显示阶段5),在补偿后的显示数据电压的控制下,通过驱动电路100驱动发光元件400发光。
例如,该驱动方法还可以包括:在数据写入阶段(即图4中所示的数据写入阶段4),控制复位电路200导通,通过复位电路200对驱动电路100的第二端120进行复位。例如,在本公开任一实施例所述的像素电路包括数据写入电路的情形(例如像素电路20),该驱动方法还包括:
在复位阶段(即图4中所示的复位阶段1),控制数据写入电路500导通,以向驱动电路100的控制端130写入参考数据电压,初始化驱动电路100;以及
在数据写入阶段(即图4中所示的数据写入阶段4),控制数据写入电路500导通,以向驱动电路100的控制端130写入补偿后的显示数据电压。
本公开至少一个实施例还提供一种本公开任一实施例所述的数据驱动器的驱动方法,包括:在一帧显示画面的周期内,获取子像素的补偿检测数据;根据补偿检测数据,计算子像素的驱动电路的特征参数;以及根据特征参数和向子像素提供的显示数据,计算补偿后的显示数据。
例如,本公开至少一个实施例提供的数据驱动器的驱动方法还包括:获取与子像素的驱动电路电连接的感测信号线上的感测信号,并将感测信号转换为补偿检测数据。
例如,本公开至少一个实施例提供的数据驱动器的驱动方法还包括:将补偿后的显示数据转换为显示数据电压,并向子像素的驱动电路施加显示数据电压。
例如,本公开至少一个实施例提供的数据驱动器的驱动方法还包括:向子像素的驱动电路施加参考数据电压,初始化子像素的驱动电路。
本公开至少一个实施例还提供一种本公开任一实施例所述的显示装置的驱动方法,例如可以用于驱动本公开一些实施例所述的显示装置40。
例如,显示装置40的多个子像素P呈阵列排布,该驱动方法包括:向第n-1行的子像素P写入对应的显示数据电压,同时获取第n行的子像素P对应的感测信号,其中,n为大于1的整数。
例如,在一帧显示画面的周期内,该驱动方法包括如下操作。
向第n行的子像素P的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对第n行的子像素P的驱动电路的第二端进行复位。
向第n-1行的子像素P的驱动电路的控制端写入对应的显示数据电压,对第n-1行的子像素P的驱动电路的第二端进行复位,同时获取第n行的子像素P对应的第一感测信号。
根据第一感测信号,获取第n行的子像素P对应的显示数据电压,同时向第n+1行的子像素P的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对第n+1行的子像素P的驱动电路的第二端进行复位。
向第n行的子像素P的驱动电路的控制端写入对应的显示数据电压,对第n行的子像素P的驱动电路的第二端进行复位,同时获取对应第n+1行的子像素P对应的第二感测信号。
例如,在一个示例中,显示装置40的同一列中的多个像素电路连接到同一条数据线DL和同一条感测信号线SEN。在一帧显示画面的周期内,该驱动方法包括如下操作。
在同一列中,通过数据线DL向第n行的子像素P的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对第n行的子像素P的驱动电路的第二端和感测信号线SEN进行复位(即图5中所示的阶段1)。
在同一列中,通过数据线DL向第n-1行的子像素P的驱动电路的控制端写入对应的显示数据电压,对第n-1行的子像素P的驱动电路的第二端进行复位,并使第n行的子像素P的驱动电路的第二端与感测信号线SEN导通,将第n行的子像素P的驱动电路在对应的参考数据电压的控制下产生的电流施加至感测信号线SEN(即图5中所示的阶段2)。
在同一列中,通过数据线DL向第n+1行的子像素P的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对第n+1行的子像素P的驱动电路的第二端和感测信号线SEN进行复位(即图5中所示的阶段3)。
在同一列中,通过数据线DL向第n行的子像素P的驱动电路的控制端写入对应的显示数据电压,对第n行的子像素P的驱动电路的第二端进行复位,并使第n+1行的子像素P的驱动电路的第二端与感测信号线SEN导通,将第n+1行的子像素P的驱动电路在对应的参考数据电压的控制下产生的电流施加至感测信号线SEN(即图5中所示的阶段4)。
有以下几点需要说明:
(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种像素电路的驱动方法,其中,所述像素电路包括驱动电路、复位电路和感测电路;所述驱动电路包括控制端、第一端和第二端,所述驱动电路的控制端被配置为接收数据电压,所述驱动电路的第一端被配置为接收第一电压,所述驱动电路的第二端被配置为与发光元件电连接;所述复位电路与所述驱动电路的第二端电连接,且配置为响应于第一扫描信号对所述驱动电路的第二端进行复位;所述感测电路与所述驱动电路的第二端电连接,且配置为响应于第二扫描信号使所述驱动电路的第二端与感测信号线导通,所述第二扫描信号不同于所述第一扫描信号;
所述驱动方法包括:
在复位阶段,向所述驱动电路的控制端写入参考数据电压,并控制所述复位电路导通,通过所述复位电路对所述驱动电路的第二端进行复位;
在充电阶段,控制所述复位电路断开,控制所述感测电路导通,在所述参考数据电压的控制下,将所述驱动电路产生的电流施加至所述感测信号线,获取所述感测信号线上的感测信号;
在补偿运算阶段,根据所述感测信号获得补偿后的显示数据电压;以及
在数据写入阶段,向所述驱动电路的控制端写入所述补偿后的显示数据电压。
2.根据权利要求1所述的像素电路的驱动方法,其中,根据所述感测信号获得所述补偿后的显示数据电压包括:
根据所述感测信号计算所述驱动电路的特征参数,以及
基于所述特征参数对施加至所述驱动电路的显示数据电压进行补偿,以获得所述补偿后的显示数据电压。
3.根据权利要求1或2所述的像素电路的驱动方法,还包括:
在显示阶段,在所述补偿后的显示数据电压的控制下,通过所述驱动电路驱动所述发光元件发光。
4.根据权利要求1或2所述的像素电路的驱动方法,还包括:
在所述数据写入阶段,控制所述复位电路导通,通过所述复位电路对所述驱动电路的第二端进行复位。
5.根据权利要求1或2所述的像素电路的驱动方法,其中,所述像素电路还包括所述发光元件,其中,所述发光元件包括第一端和第二端,
所述发光元件的第一端与所述驱动电路的第二端电连接,所述发光元件的第二端被配置为接收第二电压,所述第二电压低于所述第一电压。
6.根据权利要求1或2所述的像素电路的驱动方法,其中,所述驱动电路包括第一晶体管,
所述第一晶体管的栅极作为所述驱动电路的控制端,所述第一晶体管的第一极作为所述驱动电路的第一端,所述第一晶体管的第二极作为所述驱动电路的第二端。
7.根据权利要求1或2所述的像素电路的驱动方法,其中,所述复位电路包括第二晶体管,
所述第二晶体管的栅极与第一扫描线电连接以接收所述第一扫描信号,所述第二晶体管的第一极与所述驱动电路的第二端电连接,所述第二晶体管的第二极与复位电压端电连接以接收复位电压。
8.根据权利要求1或2所述的像素电路的驱动方法,其中,所述感测电路包括第三晶体管,
所述第三晶体管的栅极与第二扫描线电连接以接收所述第二扫描信号,所述第三晶体管的第一极与所述驱动电路的第二端电连接,所述第三晶体管的第二极与所述感测信号线电连接。
9.根据权利要求1或2所述的像素电路的驱动方法,其中,所述像素电路还包括数据写入电路和存储电路,
所述数据写入电路与所述驱动电路的控制端电连接,且配置为响应于所述第一扫描信号将所述数据电压施加至所述驱动电路的控制端,
所述存储电路的第一端与所述驱动电路的控制端电连接,所述存储电路的第二端与所述驱动电路的第二端电连接。
10.根据权利要求9所述的像素电路的驱动方法,还包括:
在所述复位阶段,控制所述数据写入电路导通,以向所述驱动电路的控制端写入所述参考数据电压,初始化所述驱动电路;以及
在所述数据写入阶段,控制所述数据写入电路导通,以向所述驱动电路的控制端写入所述补偿后的显示数据电压。
11.根据权利要求9所述的像素电路的驱动方法,其中,所述数据写入电路包括第四晶体管,所述存储电路包括存储电容,
所述第四晶体管的栅极与第一扫描线电连接以接收所述第一扫描信号,所述第四晶体管的第一极与数据线电连接以接收所述数据电压,所述第四晶体管的第二极与所述驱动电路的控制端电连接,
所述存储电容的第一极作为所述存储电路的第一端,所述存储电容的第二极作为所述存储电路的第二端。
12.一种显示装置的驱动方法,其中,所述显示装置包括多个子像素,所述多个子像素呈阵列排布,每个所述子像素包括像素电路,所述像素电路包括驱动电路、复位电路和感测电路;
所述驱动电路包括控制端、第一端和第二端,所述驱动电路的控制端被配置为接收数据电压,所述驱动电路的第一端被配置为接收第一电压,所述驱动电路的第二端被配置为与发光元件电连接;
所述复位电路与所述驱动电路的第二端电连接,且配置为响应于第一扫描信号对所述驱动电路的第二端进行复位;
所述感测电路与所述驱动电路的第二端电连接,且配置为响应于第二扫描信号使所述驱动电路的第二端与感测信号线导通,所述第二扫描信号不同于所述第一扫描信号;
所述驱动方法包括:
向第n-1行的子像素写入对应的显示数据电压,同时获取第n行的子像素对应的感测信号,其中,n为大于1的整数。
13.根据权利要求12所述的显示装置的驱动方法,其中,在一帧显示画面的周期内,所述驱动方法具体包括:
向所述第n行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对所述第n行的子像素的驱动电路的第二端进行复位;
向所述第n-1行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的显示数据电压,对所述第n-1行的子像素的驱动电路的第二端进行复位,同时获取所述第n行的子像素对应的第一感测信号;
根据所述第一感测信号,获取所述第n行的子像素对应的显示数据电压,同时向第n+1行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对所述第n+1行的子像素的驱动电路的第二端进行复位;以及
向所述第n行的子像素的驱动电路的控制端写入所述对应的显示数据电压,对所述第n行的子像素的驱动电路的第二端进行复位,同时获取对应所述第n+1行的子像素对应的第二感测信号。
14.根据权利要求12或13所述的显示装置的驱动方法,其中,同一列中的多个像素电路连接到同一条数据线和同一条感测信号线,在一帧显示画面的周期内,所述驱动方法包括:
在同一列中,通过数据线向所述第n行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对所述第n行的子像素的驱动电路的第二端和感测信号线进行复位;
在同一列中,通过所述数据线向所述第n-1行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的显示数据电压,对所述第n-1行的子像素的驱动电路的第二端进行复位,并使所述第n行的子像素的驱动电路的第二端与所述感测信号线导通,将所述第n行的子像素的驱动电路在所述对应的参考数据电压的控制下产生的电流施加至所述感测信号线;
在同一列中,通过所述数据线向第n+1行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的参考数据电压,并对所述第n+1行的子像素的驱动电路的第二端和所述感测信号线进行复位;以及
在同一列中,通过所述数据线向所述第n行的子像素的驱动电路的控制端写入对应的显示数据电压,对所述第n行的子像素的驱动电路的第二端进行复位,并使所述第n+1行的子像素的驱动电路的第二端与所述感测信号线导通,将所述第n+1行的子像素的驱动电路在所述对应的参考数据电压的控制下产生的电流施加至所述感测信号线。
15.根据权利要求12或13所述的显示装置的驱动方法,其中,所述显示装置还包括数据驱动器,所述数据驱动器包括补偿值计算电路和补偿计算电路,
所述补偿值计算电路配置为根据获取的所述子像素的补偿检测数据,计算所述子像素的驱动电路的特征参数,
所述补偿计算电路配置为根据向所述子像素提供的显示数据和所述补偿值计算电路计算得到的所述特征参数,计算施加至所述子像素的补偿后的显示数据。
16.根据权利要求15所述的显示装置的驱动方法,其中,所述数据驱动器还包括检测控制电路和输出控制电路,
所述检测控制电路包括检测电路,所述检测电路配置为获取与所述子像素的驱动电路电连接的感测信号线上的感测信号,
所述检测控制电路还配置为将所述感测信号转换为感测数据,所述补偿检测数据包括所述感测数据,
所述输出控制电路配置为将所述补偿后的显示数据转换为显示数据电压,
所述输出控制电路包括输出电路,所述输出电路配置为向所述子像素的驱动电路施加所述显示数据电压,以使得所述子像素的驱动电路在所述显示数据电压的控制下驱动所述子像素的发光元件发光。
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