CN110288953B - 固态全反射显示面板、显示装置和驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种固态全反射显示面板、显示装置和驱动方法,涉及显示技术领域,可以降低由于逐行驱动过程中同一条信号线上驱动电流大而导致相关器件被损坏的概率。该固态全反射显示面板包括:多个像素单元,每个像素单元包括依次堆叠设置的加热器件、反射层、谐振腔和相变材料层;在每个像素单元中,加热器件和二极管串联于第一电压端和第二电压端之间;每行像素单元包括多个第一像素单元和多个第二像素单元;在第一像素单元中,二极管的阴极电连接于第一电压端,二极管的阳极电连接于第二电压端;在第二像素单元中,二极管的阴极电连接于第二电压端,二极管的阳极通过二极管的阴极电连接于第二电压端,二极管的阳极电连接于第一电压端。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种固态全反射显示面板、显示装置和驱动方法。
背景技术
固态全反射显示面板包括相变材料(Phase Change Material,PCM),相变材料具有晶化状态和非晶化状态,两种状态相变材料具有不同的折射率,从而实现在两种状态下具有不同的显示效果,以实现显示功能,两种状态的切换是通过加热的方式实现,然而,驱动加热器件加热需要大电流驱动,在逐行驱动的方式中,同一条信号线上的大电流可能会导致显示面板中相关器件的损坏。
发明内容
本发明实施例提供一种固态全反射显示面板、显示装置和驱动方法,可以降低由于逐行驱动过程中同一条信号线上驱动电流大而导致相关器件被损坏的概率。
一方面,本发明实施例提供了一种固态全反射显示面板,包括:
阵列基板;
位于所述阵列基板之上、沿行方向和列方向呈矩阵排布的多个像素单元,每个所述像素单元包括依次堆叠设置的加热器件、反射层、谐振腔和相变材料层;
每个所述像素单元还包括第一电压端、第二电压端和二极管,在每个所述像素单元中,所述加热器件和所述二极管串联于所述第一电压端和所述第二电压端之间;
所述像素单元的第一电压端电连接于第一电压信号线;
所述像素单元的第二电压端电连接于第二电压信号线;
每行所述像素单元包括多个第一像素单元和多个第二像素单元;
在所述第一像素单元中,所述二极管的阴极电连接于所述第一电压端,所述二极管的阳极通过所述二极管的阴极电连接于所述第一电压端,所述二极管的阳极电连接于所述第二电压端;
在所述第二像素单元中,所述二极管的阴极电连接于所述第二电压端,所述二极管的阳极通过所述二极管的阴极电连接于所述第二电压端,所述二极管的阳极电连接于所述第一电压端。
另一方面,本发明实施例还提供了一种显示装置,包括上述的固态全反射显示面板。
另一方面,本发明实施例还提供了一种驱动方法,用于上述的固态全反射显示面板,所述驱动方法包括:
在同一时段内,通过第一电压信号线向两行所述像素单元的第一电压端提供第一电源信号,通过第二电压信号线向每列所述像素单元的第二电压端提供第二电源信号。
本发明实施例中的固态全反射显示面板、显示装置和驱动方法,每行像素单元包括二极管正负极性连接方向相反的两种像素单元,每行像素单元的驱动过程中,仅仅有部分像素单元实现信号输入,与现有技术中逐行驱动的方式相比,同一条信号线上所驱动的像素单元的数量较少,即同一条信号线所传输的驱动电路较小,从而降低了由于同一条信号线上驱动电流过大而导致相关器件被损坏的概率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图;
图2为本发明实施例中一种固态全反射显示面板部分区域的一种剖面结构示意图;
图3为图1中等效电路对应的一种信号时序图;
图4为图1中等效电路对应的另一种信号时序图;
图5为图1中等效电路对应的另一种信号时序图;
图6为图1中等效电路对应的另一种信号时序图;
图7为图1中等效电路对应的另一种信号时序图;
图8为本发明实施例中另一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图;
图9为本发明实施例中另一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图;
图10为本发明实施例中另一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图;
图11为图10中等效电路对应的一种信号时序图;
图12为图10中等效电路对应的另一种信号时序图;
图13为本发明实施例中另一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图;
图14为图13中等效电路对应的一种信号时序图;
图15为图13中等效电路对应的一种信号时序图;
图16为图13中行方向上相邻的两个像素单元的版图;
图17为本发明实施例中另一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图;
图18为本发明实施例中一种显示装置的结构示意图。
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。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。
如图1和图2所示,图1为本发明实施例中一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图,图2为本发明实施例中一种固态全反射显示面板部分区域的一种剖面结构示意图,本发明实施例提供了一种固态全反射显示面板,包括:阵列基板1;位于阵列基板1之上、沿行方向h1和列方向h2呈矩阵排布的多个像素单元2,每个像素单元2包括依次堆叠设置的加热器件R、反射层21、谐振腔22和相变材料层23;每个像素单元2还包括第一电压端V1、第二电压端V2和二极管D,在每个像素单元2中,加热器件R和二极管D串联于第一电压端V1和第二电压端V2之间;像素单元2的第一电压端V1电连接于第一电压信号线ROW;像素单元2的第二电压端V2电连接于第二电压信号线COL;每行像素单元2包括多个第一像素单元201和多个第二像素单元202;也就是说,在行方向上,第一像素单元201与第二像素单元202交替循环排布。在第一像素单元201中,二极管D的阴极D2电连接于第一电压端V1,二极管D的阳极D1通过二极管D的阴极D2电连接于第一电压端V1,二极管D的阳极D1电连接于第二电压端V2;在第二像素单元202中,二极管D的阴极D2电连接于第二电压端V2,二极管D的阳极D1通过二极管D的阴极D2电连接于第二电压端V2,二极管D的阳极D1电连接于第一电压端V1。具体的,本实施例中,第一像素单元201的二极管D的阳极D1电连接于第二电压端V2,第一像素单元201的二极管D的阴极D2电连接于第一电压端V1。第二像素单元202相较于第一像素单元201反向连接。需要说明的是,图2中以第一像素单元201为例示意了固态全反射显示面板的膜层关系。
具体地,加热器件R在图1中被示意为加热电阻,但并不限于此,此处以加热电阻为例进行说明,其作用是在电流作用下发热,通过释放热量来使相变材料层23的晶化状态发生变化,如在晶化状态和非晶化状态之间转换,反射层21用于反射光线,谐振腔22用于形成微腔,和相变材料层23配合以实现特定波长光的出射,即通过调节谐振腔22的厚度,可以使不同像素单元2实现不同颜色的显示,相变材料层23用于在晶化状态和非晶化状态下转换,这两种状态为不同的物理状态,晶化状态下相变材料层23中的原子周期性排列,非晶化状态下相变材料层23中的原子乱序排列,相变材料层23具有状态保持的特性,即具有双稳态,在两种状态下,相变材料层23配合谐振腔22可以实现两种颜色之间的切换。图1中仅示意了二极管D串联在加热器件R和第一电压端V1之间的结构,本发明实施例中,对于二极管D和加热器件R的电连接位置不作限定,只要两者串联在第一电压端V1和第二电压端V2之间即可。
另一方面,本发明实施例还提供一种驱动方法,用于上述的固态全反射显示面板,该驱动方法包括:在同一时段内,通过第一电压信号线ROW向两行像素单元2的第一电压端V1提供第一电源信号,通过第二电压信号线COL向每列像素单元2的第二电压端V2提供第二电源信号。
具体地,在驱动过程中,同时对两行像素单元2进行驱动,在这两行像素单元2的驱动过程中,例如,通过图1中,由上至下,前两条第一电压信号线ROW输出低电平至第一行和第二行像素单元2中的第一电压端V1,每条第二电压信号线COL输出高电平至每个像素单元2中的第二电压端V2,由于第一像素单元201和第二像素单元202中二极管D的正负极连接方向相反,第一行和第二行中的第一像素单元201中的二极管D导通,第一行和第二行中的第二像素单元202中的二极管D截止,即实现了对第一行和第二行中的第一像素单元201的驱动,而第一行和第二行中的第二像素单元202没有进行信号输入,此时,除了第一行和第二行之外的其他行像素单元2在第一电压端V1均没有信号输入,即实现了同时驱动两行像素单元2。但是在每行中仅有部分像素单元2实现信号输入,与逐行驱动的方式相比,同一条第一电压信号线ROW所驱动的像素单元2数量较少,即同一条第一电压信号线ROW所传输的驱动电流较小,从而降低了由于同一条信号线上驱动电流过大而导致相关器件被损坏的概率。
需要说明的是,上述驱动方法仅为对应图1中电路结构的一种方式举例,本发明实施例对于固态全反射显示面板的驱动方式不做限定,后文中会针对本发明实施例中的电路结构可以应用的驱动方法进行具体的举例说明。
本发明实施例中的固态全反射显示面板和驱动方法,每行像素单元包括二极管正负极性连接方向相反的两种像素单元,每行像素单元的驱动过程中,仅仅有部分像素单元实现信号输入,与现有技术中逐行驱动的方式相比,同一条信号线上所驱动的像素单元的数量较少,即同一条信号线所传输的驱动电路较小,从而降低了由于同一条信号线上驱动电流过大而导致相关器件被损坏的概率。
可选地,在每行像素单元2中,任意相邻的两个第一像素单元201之间具有一个第二像素单元202,任意相邻的两个第二像素单元202之间具有一个第一像素单元201;一行像素单元2的第一电压端V1电连接于同一条第一电压信号线ROW;一列像素单元2的第二电压端V2电连接于同一条第二电压信号线COL。
可选地,如图1所示,在每列像素单元2中,任意相邻的两个第一像素单元201之间具有一个第二像素单元202,任意相邻的两个第二像素单元202之间具有一个第一像素单元201。
具体地,图1示意了四行、四列像素单元2所组成的电路,从上至下的四条第一电压信号线ROW分别示意为R1、R2、R3和R4,从左至右的四条第二电压信号线COL分别示意为C1、C2、C3和C4,图1中所示的电路结构可以应用以下多种驱动方式,其中,一种驱动方式是同时驱动两行、且保证每个像素单元2均进行信号输入,例如,如图1和图3所示,图3为图1中等效电路对应的一种信号时序图,在第一时刻t1,前两条第一电压信号线R1和R2输出低电平至第一行和第二行像素单元2中的第一电压端V1,其他的第一电压信号线ROW,包括其中的R3和R4输出高电平,每条第二电压信号线COL输出高电平至每个像素单元2中的第二电压端V2,即驱动第一行和第二行中的第一像素单元201进行信号输入,而第一行和第二行中的第二像素单元202没有进行信号输入,前两行中的第一像素单元201对应的相变材料层23进行状态转换,即对第一行中奇数列的像素单元2进行驱动、对第二行中偶数列的像素单元2进行驱动;在第二时刻t2,类似地,前两条第一电压信号线R1和R2输出高电平,其他的第一电压信号线ROW,包括R3和R4输出低电平,每条第二电压信号线COL输出低电平,驱动第一行和第二行中的第二像素单元202进行信号输入,而其中的第一像素单元201没有信号输入,即对第一行中偶数列的像素单元2进行驱动,对第二行中奇数列的像素单元2进行驱动,在第一时刻和第二时刻实现了前两行所有像素单元2的驱动;以此类推,在第三时刻t3,第一电压信号线R1、R2、R3和R4的电压均与第二时刻t2相同,第二电压信号线COL输出高电平,在第四时刻t4,第一电压信号线R1、R2、R3和R4的电压均与第一时刻t1相同,第二电压信号线COL输出低电平,继续对第三行和第四行中的像素单元2进行驱动,通过两行同时驱动的方式,在降低每条第一电压信号线ROW所传输的驱动电流的前提下,保持和逐行扫描的方式具有同样的显示分辨率。需要说明的是,虽然图3中仅示意了一个第二电压信号线COL对应的电压时序,但是实际上,不同的第二电压信号线COL上的电压可能会有差异,例如,在第一时刻t1,第一电压信号线R1和R2均输出0V的低电平,第二电压信号线C1输出5V的高电平,以使第一行第一列的像素单元2中的加热器件R产生对应的热量,使对应的相变材料层23实现晶化的状态切换,第二电压信号线C2输出10V的高电平,以使第二行第二列的像素单元2中的加热器件R产生对应的热量,是对应的相变材料层23实现非晶化的状态切换。在另一种驱动方式中,如图1和图4所示,图4为图1中等效电路对应的另一种信号时序图,在第一时刻t1,前两条第一电压信号线R1和R2输出低电平至第一行和第二行像素单元2中的第一电压端V1,其他第一电压信号线ROW,包括R1和R2输出高电平,每条第二电压信号线COL输出高电平至每个像素单元2中的第二电压端V2,即驱动第一行和第二行中的第一像素单元201进行信号输入,而第一行和第二行中的第二像素单元202没有进行信号输入,前两行中的第一像素单元2对应的相变材料层23进行状态转换;在第二时刻t2,第一电压信号线R3和R4输出低电平,其他的第一电压信号线ROW,包括R1和R2输出高电平,每条第二电压信号线COL输出高电平,对第三行和第四行中的第一像素单元201进行驱动;以此类推,在第三时刻t3驱动第五和第六行中的第一像素单元201,在第四时刻t4驱动第七和第八行中的第一像素单元201,直到所有行的第一像素单元201均完成驱动刷新,通过两行驱动的方式,对所有的第一像素单元201进行驱动,在图1所示的结构中,由于第一像素单元201和第二像素单元202在行和列方向上均依次间隔设置,在整个画面的扫描过程中,可以仅使其中第一像素单元201对应的相变材料层23进行状态转换,这样,可以按照对角线排布的方式对像素单元2进行驱动,同样可以实现画面的显示,且刷新率提升了一倍。这样可以根据不同需求改变显示效果,例如在不需要高分辨率,但需要显示变化频率高的画面的时候,可以使刷新率提升一倍来配合需要显示的画面。在另一种驱动方式中,可以驱动单独的任意一个像素单元2,这样,可以针对性的在画面有改变的位置驱动相应的像素单元2,无需对所有行的像素单元2进行刷新,可以降低显示驱动过程中的功耗。例如,如图1和图5所示,图5为图1中等效电路对应的另一种信号时序图,在第一时刻t1,第一电压信号线R1输出低电平,其他第一电压信号线R2、R3、R4均输出高电平,第二电压信号线COL输出高电平,实现第一行第一列像素单元2的驱动;在第二时刻t2,第一电压信号线R2输出低电平,其他第一电压信号线R1、R3、R4均输出高电平,第二电压信号线COL输出高电平,实现第二行第二列像素单元2的驱动;在第三时刻t3,第一电压信号线R2输出高电平,其他第一电压信号线R1、R3、R4均输出低电平,第二电压信号线COL输出低电平,实现第二行第一列像素单元2的驱动;在第四时刻t4,第一电压信号线R1输出高电平,其他第一电压信号线R2、R3、R4均输出低电平,第二电压信号线COL输出低电平,实现第一行第二列像素单元2的驱动。可见,图1中的等效电路结构可以实现任意一个像素单元2的单独驱动。需要说明的是,以上三种驱动方式仅为举例,在其他可实现的实施方式中,图1所示的结构还可以通过其他驱动方式进行驱动。另外,由于列方向上任意相邻的两个像素单元2中二极管D的正负极性连接方向相反,可以使同时被驱动的两个像素单元2在列方向和行方向上均交错,减小两者共同驱动是相互之间的干扰,从而提高了显示效果。
可选地,图1所示的结构还可以应用以下驱动方法,在同一时段内,通过第一电压信号线ROW向两行像素单元2的第一电压端V1提供0V电压,任意相邻的两条第二电压信号线COL提供极性相反的电压。
可选的,本实施例中上述两行、两列为相邻的两行或相邻的两列。
具体地,例如,如图1和图6所示,图6为图1中等效电路对应的另一种信号时序图,该驱动方式是在第一时刻t1,前两条第一电压信号线ROW(R1、R2)输出0V电压至第一行和第二行像素单元2中的第一电压端V1,其他第一电压信号线ROW不输出电压,第一列的第二电压信号线COL(C1)输出正电压(例如5V),驱动第一行第一列的像素单元2,第二列的第二电压信号线COL(C2)输出负电压电压(例如-5V),驱动第一行第二列的像素单元2,第三列的第二电压信号线COL(C3)输出正电压,驱动第二行第三列的像素单元2,第四列的第二电压信号线COL(C4)输出负电压,驱动第二行第四列的像素单元2,第五列的第二电压信号线COL输出正电压,驱动第一行第五列的像素单元2,第六列的第二电压信号线COL输出负电压,驱动第一行第六列的像素单元2;以此类推,在每行像素单元2中,相邻的两个像素单元2同步驱动,在前两行像素单元2驱动完成之后,在第二时刻t2,可以直接按照相同的方式驱动第三行和第四行,在第三时刻,按照相同的方式驱动第五行和第六航,以此类推,完成整个画面的刷新,整个画面的刷新过程中,仅驱动其中的一半像素单元2。换句话说,即以两行相邻像素行为一组,逐个组依次驱动。
当然,在本申请的其他可选实施例中,如图1和图7所示,图7为图1中等效电路对应的另一种信号时序图,还可以在按照第一时刻t1的方式驱动之后,在第二时刻t2,前两条第一电压信号线ROW输出0V电压至第一行和第二行像素单元2中的第一电压端V1,改变第二电压信号线COL输出电压的极性,使每条第二电压信号线COL输出电压的极性与第一时刻中输出电压的极性相反,即驱动第一行和第二行中剩余的像素单元2,即在第一时刻和第二时刻,实现第一行和第二行中所有像素单元2的驱动,然后在第三时刻t3和第四时刻t4,通过类似的方式实现第三行和第四行中所有像素单元2的驱动,以此类推,完成整个画面的刷新,整个画面的刷新过程中,驱动所有的像素单元2。
可选地,如图8所示,图8为本发明实施例中另一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图,在每行像素单元2中,任意相邻的两个第一像素单元201之间具有一个第二像素单元202,任意相邻的两个第二像素单元202之间具有一个第一像素单元201;也就是说,在行方向上,第一像素单元201与第二像素单元202交替循环排布。一行像素单元2的第一电压端V1电连接于同一条第一电压信号线ROW;一列像素单元2的第二电压端V2电连接于同一条第二电压信号线COL。
每列像素单元2包括多个第一像素单元组31和多个第二像素单元组32。可选的,第一像素单元组31与第二像素单元组32在列方向上交替循环排布。每个第一像素单元组31由在列方向上相邻的两个第一像素单元201组成,每个第二像素单元组32由在列方向上相邻的两个第二像素单元202组成;在每列像素单元2中,任意相邻的两个第一像素单元组31之间具有一个第二像素单元组32,任意相邻的两个第二像素单元组32之间具有一个第一像素单元组31,需要说明的是,图3中仅示意了四行像素单元2,因此未示意出列方向上第一像素单元组31和第二像素单元组32之间的整体排布规律。
具体地,图8中所示的电路结构可以应用以下多种驱动方式,其中,如图8和图3所示,图3中的时序可以应用于图8的电路结构中,一种驱动方式是同时驱动两行、且保证每个像素单元2均进行信号写入,例如,在第一时刻t1,前两条第一电压信号线ROW输出低电平至第一行和第二行像素单元2中的第一电压端V1,每条第二电压信号线COL输出高电平至每个像素单元2中的第二电压端V2,即驱动第一行和第二行中的第一像素单元201进行信号输入,而第一行和第二行中的第二像素单元202没有进行信号输入,前两行中的第一像素单元201对应的相变材料层23进行状态转换,即对第一行和第二行中奇数列的像素单元2进行驱动;在第二时刻t2,类似地,前两条第一电压信号线ROW输出高电平,每条第二电压信号线COL输出低电平,驱动第一行和第二行中的第二像素单元202进行信号输入,而其中的第一像素单元201没有信号输入,即对第一行和第二行中偶数列的像素单元2进行驱动,在第一时刻和第二时刻实现了前两行所有像素单元2的驱动;以此类推,继续对第三行和第四行中的像素单元2进行驱动,通过两行同时驱动的方式,在降低每条第一电压信号线ROW所传输的驱动电流的前提下,保持和逐行扫描的方式具有同样的显示分辨率,图8和图1的电路结构均应用图3的时序,但是在各时刻,所驱动的像素单元2的具体位置不同。如图8和图4所示,图4中的时序可以应用于图8的电路结构中,在另一种驱动方式中,在第一时刻t1,前两条第一电压信号线ROW输出低电平至第一行和第二行像素单元2中的第一电压端V1,每条第二电压信号线COL输出高电平至每个像素单元2中的第二电压端V2,即驱动第一行和第二行中的第一像素单元201进行信号输入,而第一行和第二行中的第二像素单元202没有进行信号输入,前两行中的第一像素单元2对应的相变材料层23进行状态转换;在第二时刻t2,继续对第三行和第四行中的第一像素单元201进行驱动;以此类推,通过两行驱动的方式,对所有的第一像素单元201进行驱动,在图3所示的结构中,由于第一像素单元201和第二像素单元202的均匀排布方式,在整个画面的扫描过程中,可以仅使其中第一像素单元201对应的相变材料层23进行状态转换,同样可以实现画面的显示,虽然分辨率有所下降,但是刷新率提升了一倍。如图8和图5所示,图5中的时序可以应用于图8的电路结构中,在另一种驱动方式中,可以驱动单独的任意一个像素单元2,这样,可以针对性的在画面有改变的位置驱动相应的像素单元2,无需对所有行的像素单元2进行刷新,可以降低显示驱动过程中的功耗。需要说明的是,以上三种驱动方式仅为举例,在其他可实现的实施方式中,图3所示的结构还可以通过其他驱动方式进行驱动。
可选地,如图9所示,图9为本发明实施例中另一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图,每行像素单元2包括多个第一像素单元组31和多个第二像素单元组32,每个第一像素单元组31由相邻的两个第一像素单元201组成,每个第二像素单元组32由相邻的两个第二像素单元202组成;在每行像素单元2中,任意相邻的两个第一像素单元组31之间具有一个第二像素单元组32,任意相邻的两个第二像素单元组32之间具有一个第一像素单元组31;在每列像素单元2中,任意相邻的两个第一像素单元201之间具有一个第二像素单元202,任意相邻的两个第二像素单元202之间具有一个第一像素单元201。
具体地,与图8中所示的电路结构对应的驱动方法类似,图9中所示的电路结构可以应用以下多种驱动方式,其中,如图9和图3所示,图3中的时序可以应用于图9的电路结构中,一种驱动方式是同时驱动两行、且保证每个像素单元2均进行信号写入,例如,在第一时刻t1,前两条第一电压信号线ROW输出低电平至第一行和第二行像素单元2中的第一电压端V1,每条第二电压信号线COL输出高电平至每个像素单元2中的第二电压端V2,即驱动第一行和第二行中的第一像素单元201进行信号输入,而第一行和第二行中的第二像素单元202没有进行信号输入,前两行中的第一像素单元201对应的相变材料层23进行状态转换;在第二时刻t2,类似地,前两条第一电压信号线ROW输出高电平,每条第二电压信号线COL输出低电平,驱动第一行和第二行中的第二像素单元202进行信号输入,而其中的第一像素单元201没有信号输入,在第一时刻t1和第二时刻t2实现了前两行所有像素单元2的驱动;以此类推,继续对第三行和第四行中的像素单元2进行驱动,通过两行同时驱动的方式,在降低每条第一电压信号线ROW所传输的驱动电流的前提下,保持和逐行扫描的方式具有同样的显示分辨率。如图9和图4所示,图4中的时序可以应用于图9的电路结构中,在另一种驱动方式中,在第一时刻t1,前两条第一电压信号线ROW输出低电平至第一行和第二行像素单元2中的第一电压端V1,每条第二电压信号线COL输出高电平至每个像素单元2中的第二电压端V2,即驱动第一行和第二行中的第一像素单元201进行信号输入,而第一行和第二行中的第二像素单元202没有进行信号输入,前两行中的第一像素单元2对应的相变材料层23进行状态转换;在第二时刻t2,继续对第三行和第四行中的第一像素单元201进行驱动;以此类推,通过两行驱动的方式,对所有的第一像素单元201进行驱动,在图9所示的结构中,由于第一像素单元201和第二像素单元202的均匀排布方式,在整个画面的扫描过程中,可以仅使其中第一像素单元201对应的相变材料层23进行状态转换,这样,可以按照行排布驱动的方式对像素单元2进行驱动,同样可以实现画面的显示,虽然分辨率有所下降,但是刷新率提升了一倍。如图9和图5所示,图5中的时序可以应用于图9的电路结构中,在另一种驱动方式中,可以驱动单独的任意一个像素单元2,这样,可以针对性的在画面有改变的位置驱动相应的像素单元2,无需对所有行的像素单元2进行刷新,可以降低显示驱动过程中的功耗。需要说明的是,以上三种驱动方式仅为举例,在其他可实现的实施方式中,图9所示的结构还可以通过其他驱动方式进行驱动。
可选地,如图10所示,图10为本发明实施例中另一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图,一列像素单元2的第二电压端V2电连接于同一条第二电压信号线COL;在每行像素单元2中,任意相邻的两个第一像素单元201之间具有一个第二像素单元202,任意相邻的两个第二像素单元202之间具有一个第一像素单元201;每两行像素单元2为一个像素单元行组41,每个像素单元行组41中的两行像素单元2的第一电压端V1电连接于同一条第一电压信号线ROW;在每个像素单元行组41中,任意一列像素单元2包括一个第一像素单元201和一个第二像素单元202。
具体地,图10中电路结构可以应用例如以下驱动方法,如图10和图11所示,图11为图10中等效电路对应的一种信号时序图,在第一时刻t1,第一条第一电压信号线ROW(R1)输出低电平,其他第一电压信号线ROW无输出,每条第二电压信号线COL输出高电平,以实现同时驱动第一行和第二行中的第一像素单元201,在第二时刻t2,第一条第一电压信号线ROW输出高电平,其他第一电压信号线ROW无输出,每条第二电压信号线COL输出低电平,以实现同时驱动第一行和第二行中的每个第二像素单元202,以此类推,通过两行同时驱动的方式,对固态全反射显示面板进行驱动。可以理解的,图10中的电路结构还可以应用其他的驱动方式,例如,如图10和图12所示,图12为图10中等效电路对应的另一种信号时序图,每个时刻第二电压信号线COL均输出高电平,在第一时刻t1,第一电压信号线R1输出低电平,驱动第一行和第二行中的第一像素单元201,其他第一电压信号线ROW无输出,在第二时刻t2,第一电压信号线R2输出低电平,驱动第三行和第四行中的第一像素单元201,其他第一电压信号线ROW无输出,以此类推,每次驱动两行像素单元2时,仅驱动其中的第一像素单元201,接下来驱动后面的两行像素单元2,该驱动方式仅对显示面板中一半的像素单元2进行驱动来实现画面显示。或者,还可以驱动单独的任意一个像素单元2。图10中的电路结构可以使一条第一电压信号线ROW驱动两行像素单元2,节省了第一电压信号线ROW的数量,从而减小了驱动芯片信号的信号计算量,并且降低了功耗。
可选地,如图13所示,图13为本发明实施例中另一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图,一行像素单元2的第一电压端V1电连接于同一条第一电压信号线ROW;在每列像素单元2中,任意相邻的两个第一像素单元201之间具有一个第二像素单元202,任意相邻的两个第二像素单元202之间具有一个第一像素单元201;每两列像素单元2为一个像素单元列组42,每个像素单元列组42中的两列像素单元2的第二电压端V2电连接于同一条第二电压信号线COL;在每个像素单元列组42中,任意一行像素单元2包括一个第一像素单元201和一个第二像素单元202。
具体地,图13中电路结构可以应用例如以下驱动方法,如图13和图14所示,图14为图13中等效电路对应的一种信号时序图,在第一时刻t1,第一条第一电压信号线ROW输出低电平,每条第二电压信号线COL输出高电平,以实现同时驱动第一行和第二行中的第一像素单元201,在第二时刻t2,第一条第一电压信号线ROW输出高电平,每条第二电压信号线COL输出低电平,以实现同时驱动第一行和第二行中的每个第二像素单元202,以此类推,通过两行同时驱动的方式,对固态全反射显示面板进行驱动。可以理解的,图13中的电路结构还可以应用其他的驱动方式,例如,如图13和图15所示,图15为图13中等效电路对应的一种信号时序图,每次驱动两行像素单元2时,仅驱动其中的第一像素单元2,接下来驱动后面的两行像素单元2,每个时刻第二电压信号线COL均输出高电平,在第一时刻t1,第一电压信号线R1输出低电平,驱动第一行和第二行中的第一像素单元201,其他第一电压信号线ROW无输出,在第二时刻t2,第一电压信号线R2输出低电平,驱动第三行和第四行中的第一像素单元201,其他第一电压信号线ROW无输出,以此类推,仅对显示面板中一半的像素单元2进行驱动来实现画面显示。或者,还可以驱动单独的任意一个像素单元2。另外需要说明的是,图14和图15中的时序仅为举例,本发明实施例对此不作限定,例如,第一电压信号线ROW可以具有正电压、负电压和0V电压三种输出状态,第二电压信号线COL可以具有正电压、负电压和0V电压三种输出状态,每个像素单元2实际需要3种状态,包括晶化状态、非晶化状态和保持状态,由于同一条第二电压信号线COL所连接的行方向上相邻的两个像素单元2中二极管D的正负极性连接方式相反,因此,第一电压信号线ROW需要两种输出状态,第二电压信号线COL需要三种输出状态,才能组成共5种状态,例如,针对第一行第一个像素单元2和第一行第二个像素单元2来说,当第一电压信号线R1输出0V电压,第二电压信号线C1输出5V电压时,左边的像素单元2为晶化状态,右边的像素单元2为保持状态;当第一电压信号线R1输出0V电压,第二电压信号线C1输出-5V电压时,左边的像素单元2为保持状态,右边的像素单元2为晶化状态;当第一电压信号线R1输出-5V电压,第二电压信号线C1输出5V电压时,左边的像素单元2为非晶化状态,右边的像素单元2为保持状态;当第一电压信号线R1输出5V电压,第二电压信号线C1输出-5V电压时,左边的像素单元2为保持状态,右边的像素单元2为非晶化状态;当第一电压信号线R1和第二电压信号线C1输出相同电压时,左边的像素单元2和右边的像素单元2均为保持状态。如图2、图13和图16所示,图16为图13中行方向上相邻的两个像素单元的版图,图16中左侧的像素单元2为图13中第一行第一列的像素单元2,图16中右侧的像素单元2为图13中第一行第二列的像素单元2,图16中未示意出加热器件R,仅示意了加热器件R与其他结构之间的过孔连接位置(圆形区域),左右两个加热器件R的上端与同一条第一电压信号线ROW之间通过过孔电连接,左右两个加热器件R的下端分别通过过孔和左右两个金属连接线260电连接,每个金属连接线260通过过孔与半导体层24中二极管D的PN结电连接,图16中PN结的N区域为点状填充区域,PN结的N区域即为二极管D的阴极,PN结的P区域为白色填充区域,PN结的P区域即为二极管D的阳极。对于左侧的像素单元2,金属连接线260通过过孔电连接于PN结的N区域,PN结的P区域通过过孔电连接于第二电压信号线COL,也就是说,左侧的像素单元为第一像素单元201;对于右侧的像素单元2,金属连接线260通过过孔电连接于PN结的P区域,PN结的N区域通过过孔电连接于同一条第二电压信号线COL,也就是说,右侧的像素单元为第二像素单元202。图13中的电路结构可以使一条第二电压信号线COL驱动两列像素单元2,节省了第二电压信号线COL的数量,从而减小了驱动芯片信号的信号计算量,并且降低了功耗。
可选地,如图17所示,图17为本发明实施例中另一种固态全反射显示面板部分区域的一种等效电路结构示意图,第一电压信号线ROW的一端通过放电开关管M电连接于接地信号线V0;第二电压信号线COL的一端通过放电开关管M电连接于接地信号线V0。
具体地,图17中所示的结构为在图1中所示电路结构基础上的改进,其中,每条第一电压信号线ROW各自对应设置有一个放电开关管M,奇数列的第一电压信号线ROW通过各自对应的放电开关管M电连接于同一条接地信号线V0,偶数列的第一电压信号线ROW通过各自对应的放电开关管M电连接于同一条接地信号线V0,每条第二电压信号线COL各自对应设置有一个放电开关管M,奇数行的第二电压信号线COL通过各自对应的放电开关管M电连接于同一条接地信号线V0,偶数行的第二电压信号线COL通过各自对应的放电开关管M电连接于同一条接地信号线V0。在其他可实现的实施方式中,也可以仅设置一条接地信号线V0,所有的第一电压信号线ROW和第二电压信号线COL均通过各自对应的放电开关管M电连接于该接地信号线V0。每条第一电压信号线ROW和第二电压信号线COL的另外一端电连接于驱动芯片(图中未示出),由驱动芯片提供所需要的信号,在显示面板的驱动过程中,当某一条第一电压信号线ROW传输来自于驱动芯片的正电压或负电压,以对对应的像素单元2进行驱动时,控制该第一电压信号线ROW对应的放电开关管M截止,当该第一电压信号线ROW通过正电压或负电压完成对像素单元2的驱动过程之后,驱动芯片提供0V的接地电压,此时,为了使该第一电压信号线ROW上的电压更加快速地放电至0V,控制该第一电压信号线ROW对应的放电开关管M导通,此时,该第一电压信号线ROW通过两端进行放电,从而提高了放电速度,以改善由于放电速度慢而导致的显示不良,类似的原理,在第二电压信号线COL上具有相同的提高放电速度的效果,在像素单元2进入晶化状态或非晶化状态时,对应的第一电压信号线ROW和第二电压信号线COL之间形成电压差,以使电流通过像素单元2中的加热器件,加热器件在电流作用产生热量,以改变相变材料层23的物理状态,第一电压信号线ROW和第二电压信号线COL之间的电压差值和加热器件产生的热量正相关,在晶化或非晶化的状态改变之后,需要使温度尽快降低,如果温度降低速度慢,则可能会由于热效应而导致异常相变材料层23的异常,因此,提高放电速度,可以提高状态改变之后相变材料层23的温度降低速度,从而改善像素单元2在状态改变之后,由于温度无法快速下降而产生热效应导致的异常。另外,图17中仅示意了在图1中的电路结构基础上增加放电开关管M和接地信号线V0后的结构,实际上,图8、图9、图10和图13中的电路结构上均可以增加放电开关管M和接地信号线V0,以实现提高放电速度的效果。
如图18所示,图18为本发明实施例中一种显示装置的结构示意图,本发明实施例还提供一种显示装置,包括上述的固态全反射显示面板100。
具体地,固态全反射显示面板100的具体结构与上述实施例相同,在此不再赘述。该显示装置可以是例如手机、平板计算机、笔记本电脑、电纸书或电视机等任何具有显示功能的电子设备。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。
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)
1.一种固态全反射显示面板,其特征在于,包括:
阵列基板;
位于所述阵列基板之上、沿行方向和列方向呈矩阵排布的多个像素单元,每个所述像素单元包括依次堆叠设置的加热器件、反射层、谐振腔和相变材料层;
每个所述像素单元还包括第一电压端、第二电压端和二极管,在每个所述像素单元中,所述加热器件和所述二极管串联于所述第一电压端和所述第二电压端之间;
所述像素单元的第一电压端电连接于第一电压信号线;
所述像素单元的第二电压端电连接于第二电压信号线;
每行所述像素单元包括多个第一像素单元和多个第二像素单元;
在所述第一像素单元中,所述二极管的阴极电连接于所述第一电压端,所述二极管的阳极通过所述二极管的阴极电连接于所述第一电压端,所述二极管的阳极电连接于所述第二电压端;
在所述第二像素单元中,所述二极管的阴极电连接于所述第二电压端,所述二极管的阳极通过所述二极管的阴极电连接于所述第二电压端,所述二极管的阳极电连接于所述第一电压端;
在同一时段内,通过所述第一电压信号线向两行所述像素单元的所述第一电压端提供第一电源信号,通过所述第二电压信号线向每列所述像素单元的所述第二电压端提供第二电源信号。
2.根据权利要求1所述的固态全反射显示面板,其特征在于,
在每行所述像素单元中,任意相邻的两个所述第一像素单元之间具有一个所述第二像素单元,任意相邻的两个所述第二像素单元之间具有一个所述第一像素单元;
一行所述像素单元的第一电压端电连接于同一条所述第一电压信号线;
一列所述像素单元的第二电压端电连接于同一条所述第二电压信号线。
3.根据权利要求2所述的固态全反射显示面板,其特征在于,
在每列所述像素单元中,任意相邻的两个所述第一像素单元之间具有一个所述第二像素单元,任意相邻的两个所述第二像素单元之间具有一个所述第一像素单元。
4.根据权利要求2所述的固态全反射显示面板,其特征在于,
每列所述像素单元包括多个第一像素单元组和多个第二像素单元组,每个所述第一像素单元组由相邻的两个所述第一像素单元组成,每个所述第二像素单元组由相邻的两个所述第二像素单元组成;
在每列所述像素单元中,任意相邻的两个所述第一像素单元组之间具有一个所述第二像素单元组,任意相邻的两个所述第二像素单元组之间具有一个所述第一像素单元组。
5.根据权利要求1所述的固态全反射显示面板,其特征在于,
每行所述像素单元包括多个第一像素单元组和多个第二像素单元组,每个所述第一像素单元组由相邻的两个所述第一像素单元组成,每个所述第二像素单元组由相邻的两个所述第二像素单元组成;
在每行所述像素单元中,任意相邻的两个所述第一像素单元组之间具有一个所述第二像素单元组,任意相邻的两个所述第二像素单元组之间具有一个所述第一像素单元组;
在每列所述像素单元中,任意相邻的两个所述第一像素单元之间具有一个所述第二像素单元,任意相邻的两个所述第二像素单元之间具有一个所述第一像素单元。
6.根据权利要求1所述的固态全反射显示面板,其特征在于,
一列所述像素单元的第二电压端电连接于同一条所述第二电压信号线;
在每行所述像素单元中,任意相邻的两个所述第一像素单元之间具有一个所述第二像素单元,任意相邻的两个所述第二像素单元之间具有一个所述第一像素单元;
每两行所述像素单元为一个像素单元行组,每个像素单元行组中的两行所述像素单元的第一电压端电连接于同一条所述第一电压信号线;
在每个所述像素单元行组中,任意一列所述像素单元包括一个所述第一像素单元和一个所述第二像素单元。
7.根据权利要求1所述的固态全反射显示面板,其特征在于,
一行所述像素单元的第一电压端电连接于同一条所述第一电压信号线;
在每列所述像素单元中,任意相邻的两个所述第一像素单元之间具有一个所述第二像素单元,任意相邻的两个所述第二像素单元之间具有一个所述第一像素单元;
每两列所述像素单元为一个像素单元列组,每个像素单元列组中的两列所述像素单元的第二电压端电连接于同一条所述第二电压信号线;
在每个所述像素单元列组中,任意一行所述像素单元包括一个所述第一像素单元和一个所述第二像素单元。
8.根据权利要求1所述的固态全反射显示面板,其特征在于,
所述第一电压信号线的一端通过放电开关管电连接于接地信号线;
所述第二电压信号线的一端通过放电开关管电连接于接地信号线。
9.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1至8中任意一项所述的固态全反射显示面板。
10.一种驱动方法,其特征在于,用于如权利要求1至8中任意一项所述的固态全反射显示面板,所述驱动方法包括:
在所述同一时段内,通过第一电压信号线向两行所述像素单元的第一电压端提供0V电压,任意相邻的两条所述第二电压信号线提供极性相反的电压。
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