CN112599098B - 改善oled显示装置亮度均一性的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善OLED显示装置亮度均一性的系统，包括OLED显示面板以及补偿模块，所述OLED显示面板至少包括驱动信号线(VDD)、公共接地信号线(VSS)以及依次串接于所述驱动信号线(VDD)和所述公共接地信号线(VSS)上的多个子像素，多个所述子像素形成具有m列n行的像素阵列，每一所述子像素还具有一像素驱动电路；其中，所述公共接地信号线(VSS)的输入端设置于所述OLED显示面板下边框的覆晶薄膜上；所述补偿模块用于接收所述OLED显示面板上的栅极行驱动信号，通过补偿不同位置上的所述栅极行驱动信号各自对应的行驱动时间H，以改善所述OLED显示装置的亮度均一性。

Description

改善OLED显示装置亮度均一性的系统
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种改善OLED显示装置亮度均一性的系统。
背景技术
在大尺寸有源有机电致发光二极管(active matrix organic light emittingdiode，AMOLED)面板中，发光模式分为顶发射和底发射两种发光方案，其中顶发射具有高开口率的优点。在目前OLED器件的寿命较短的问题上，高的开口率可以缓解器件寿命带来的显示劣化。但是由于顶发射方案需要让OLED器件发出的光穿过阴极，因此，阴极的厚度需要做得很薄，以保证光的透过率。这一要求会使得阴极的面电阻变得很大。较大的面电阻会使得不同位置产生的电压降(IR drop)不一致，最终影响OLED器件的电流，影响面板的显示均一性。目前的OLED显示装置多使用3T1C(3个薄膜晶体管和1个存储电容)像素驱动电路。
如图1A所示，为现有技术中行驱动时间H较大时驱动薄膜晶体管在无电压降情况下和有电压降情况下的信号示意图。当OLED显示面板中的公共接地信号线(VSS)存在电压降(IR drop)时，驱动薄膜晶体管的源极(T1S)因为在信号写入过程中，OLED发光元件关闭，使得公共接地信号线(VSS)产生的电压降(IR drop)不会影响信号写入阶段的值，在OLED发光元件导通后，公共接地信号线(VSS)产生的电压降(IR drop)会通过OLED发光元件传导到驱动薄膜晶体管的源极(T1S)点，且在储存电容(C)的作用下会耦合到驱动薄膜晶体管的栅级(T1G)点上。由于OLED发光元件的亮度主要受驱动薄膜晶体管(T1)的栅源极电压(Vgs)数值的影响，因此在下一帧信号写入时，驱动薄膜晶体管(T1)的栅极点和源极点能够正常复位时，公共接地信号线(VSS)产生的电压降(IR drop)对OLED显示面板的均一性影响会比较小。但是驱动薄膜晶体管(T1)的栅极点(G)和源极点(S)复位需要一定的时间(尤其是源极点，因为该点电压较低，放电较慢)，在像素驱动电路的行驱动时间H为7.5us时是可以实现基本复位的，如图1A所示。最终公共接地信号线(VSS)产生的电压降(IR drop)为2V时，对OLED显示面板均一性影响小于7％。
然而，随着OLED显示装置往高分辨率和高刷新下发展，例如65寸8K分辨率下(7680x4320)，像素的行驱动时间H为1.85us；此时驱动薄膜晶体管(T1)的复位时间十分有限。如图1B所示，为现有技术中行驱动时间H较小时驱动薄膜晶体管在无电压降情况下和有电压降情况下的信号示意图(图中实线为无压降情况，虚线为有压降情况)。其中，在第二帧时，驱动薄膜晶体管(T1)的源极点(S)的电位未能完全复位，同时感应薄膜晶体管(T3)所写入的电压已经关闭了，导致驱动薄膜晶体管(T1)的源极点(S)受到电压降(IR drop)抬升的电位未能完全恢复(形成电压差Vs)，进而影响最终的驱动薄膜晶体管(T1)的栅源极电压(Vgs)，最终，影响OLED显示面板的均一性。
因此，急需提供一种改善OLED显示装置亮度均一性的系统，用以改善在高像素和高刷新率下的OLED显示装置因阴极电压降造成的均一性劣化的影响。
发明内容
本发明提供一种改善OLED显示装置亮度均一性的系统，用以改善在高像素和高刷新率下的OLED显示装置因阴极电压降造成的均一性劣化的影响，以解决现有的高像素和高刷新率下的OLED显示装置，因电压降较大，OLED显示装置的显示亮度均一性差的技术问题。
为达到上述目的，本发明实施例采用如下技术方案：
本发明提供一种改善OLED显示装置亮度均一性的系统，包括OLED显示面板以及补偿模块，所述OLED显示面板至少包括驱动信号线(VDD)、公共接地信号线(VSS)以及依次串接于所述驱动信号线(VDD)和所述公共接地信号线(VSS)上的多个子像素，多个所述子像素形成具有m列n行的像素阵列，每一所述子像素还具有一像素驱动电路；
其中，所述公共接地信号线(VSS)的输入端设置于所述OLED显示面板下边框的覆晶薄膜上；所述补偿模块用于接收所述OLED显示面板上的栅极行驱动信号，并补偿不同位置上的所述栅极行驱动信号各自对应的行驱动时间H。
在一些实施例中，所述补偿模块对第x行上的所述栅极行驱动信号对应的行驱动时间Hnewx补偿的算法公式(1)为：Hnewx＝H0-h/n+h*Px；其中，Hnewx为第x行上的所述栅极行驱动信号经补偿后的行驱动时间，H0为第x行上的所述栅极行驱动信号在补偿前的行驱动时间，h为可用于调整第x行上的所述行驱动时间H的最大时间，n为所述像素阵列的像素行数，Px为第x行上的电压降调整因子。
在一些实施例中，第x行上的所述电压降调整因子Px与所述像素阵列的像素行数n之间的关系如下所示：
公式(2)：
Figure BDA0002887211390000031
以及公式(3)Qx＝[(n+x)*(n-x)]/(n2+n)。
在一些实施例中，所述补偿模块还包括对第x行上的所述栅极行驱动信号对应的行驱动时间Hnewx进行第二次补偿，第x行上的所述栅极行驱动信号经第二次补偿后的行驱动时间HRCx的算法公式(4)为：H2newx＝Hnewx-h/n+h*Px。
在一些实施例中，所述公共接地信号线(VSS)在所述像素阵列中不同位置产生的电压降不一致，所述电压降沿着所述像素阵列中最底端像素行至所述像素阵列中最顶端像素行的方向依次递增。
在一些实施例中，所述像素驱动电路包括：
第一薄膜晶体管(T1)，所述第一薄膜晶体管(T1)的栅极电连接第一节点(G)，所述第一薄膜晶体管(T1)的源极电连接第二节点(S)，所述第一薄膜晶体管(T1)的漏极接入电源电压(VDD)；
第二薄膜晶体管(T2)，所述第二薄膜晶体管(T2)的栅极接入写入信号(WR)，所述第二薄膜晶体管(T2)的源极接入数据电压(Vdata)，所述第二薄膜晶体管(T2)的漏极电连接所述第一节点(G)；
第三薄膜晶体管(T3)，所述第三薄膜晶体管(T3)的栅极接入读取信号(RD)，所述第三薄膜晶体管(T3)的源极电连接所述第二节点(S)，所述第三薄膜晶体管(T3)的漏极连接外部信号(Monitor)；
存储电容(C)，其一端电连接所述第一节点(G)，另一端电连接所述第二节点(S)；
有机发光元件(OLED)，其阳极电连接所述第二节点(S)，阴极连接公共接地信号线(VSS)。
在一些实施例中，所述栅极行驱动信号包括所述写入信号(WR)以及所述读取信号(RD)。
在一些实施例中，所述写入信号(WR)以及所述读取信号(RD)均为高电位时，所述第二薄膜晶体管(T2)以及所述第三薄膜晶体管(T3)均处于导通状态，所述第一节点(G)写入所述数据电压(Vdata)，所述第二节点(S)被复位至所述外部信号(Monitor)的参考电位。
在一些实施例中，所述第一薄膜晶体管(T1)为所述有机发光元件(OLED)提供驱动电流，所述有机发光元件(OLED)的亮度由所述驱动电流控制。
在一些实施例中，所述第一薄膜晶体管(T1)、所述第二薄膜晶体管(T2)以及所述第三薄膜晶体管(T3)为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管中的任一种。
本发明实施例所提供的改善OLED显示装置亮度均一性的系统，通过延长不同位置上的栅极行驱动信号各自对应的行驱动时间，以改善OLED显示装置的亮度均一性，进一步提升了OLED显示装置。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式进行详细描述。
图1A为现有技术中行驱动时间H较大时驱动薄膜晶体管在无电压降情况下和有电压降情况下的信号示意图。
图1B为现有技术中行驱动时间H较小时驱动薄膜晶体管在无电压降情况下和有电压降情况下的信号示意图。
图2为本发明提供的改善OLED显示装置亮度均一性的系统中像素驱动电路示意图。
图3为本发明第一实施例针对电压降进行行驱动时间Hnewx调整的驱动示意图。
图4为本发明第二实施例针对电压降进行行驱动时间H2newx调整的驱动示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本申请提供一种改善OLED显示装置亮度均一性的系统，为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本发明实施例针对现有的高像素和高刷新率下的OLED显示装置，因电压降较大，OLED显示装置的显示亮度均一性差的技术问题，本实施例能够解决该缺陷。
本发明提供一种改善OLED显示装置亮度均一性的系统，包括OLED显示面板以及补偿模块，所述OLED显示面板至少包括驱动信号线(VDD)、公共接地信号线(VSS)以及依次串接于所述驱动信号线(VDD)和所述公共接地信号线(VSS)上的多个子像素，多个所述子像素形成具有m列n行的像素阵列，每一所述子像素还具有一像素驱动电路；
其中，所述公共接地信号线(VSS)的输入端设置于所述OLED显示面板下边框的覆晶薄膜上；所述补偿模块用于接收所述OLED显示面板上的栅极行驱动信号，通过补偿不同位置上的所述栅极行驱动信号各自对应的行驱动时间H，以改善所述OLED显示装置的亮度均一性。
具体地，本发明提供的改善OLED显示装置亮度均一性的系统中像素驱动电路如图2所示。其中，所述像素驱动电路包括：
第一薄膜晶体管(T1)，所述第一薄膜晶体管(T1)的栅极电连接第一节点(G)，所述第一薄膜晶体管(T1)的源极电连接第二节点(S)，所述第一薄膜晶体管(T1)的漏极接入电源电压(VDD)；
第二薄膜晶体管(T2)，所述第二薄膜晶体管(T2)的栅极接入写入信号(WR)，所述第二薄膜晶体管(T2)的源极接入数据电压(Vdata)，所述第二薄膜晶体管(T2)的漏极连接所述第一节点(G)；
第三薄膜晶体管(T3)，所述第三薄膜晶体管(T3)的栅极接入读取信号(RD)，所述第三薄膜晶体管(T3)的源极电连接所述第二节点(S)，所述第三薄膜晶体管(T3)的漏极连接外部信号(Monitor)；
存储电容(C)，其一端电连接所述第一节点(G)，另一端电连接所述第二节点(S)；
有机发光元件(OLED)，其阳极电连接所述第二节点(S)，阴极连接公共接地信号线(VSS)。
具体地，所述栅极行驱动信号包括所述写入信号(WR)以及所述读取信号(RD)；所述写入信号(WR)、所述读取信号(RD)、数据信号(Data)均由外部驱动芯片提供。
优选地，所述第一薄膜晶体管(T1)、所述第二薄膜晶体管(T2)以及所述第三薄膜晶体管(T3)为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管中的任一种。
优选地，所述第一薄膜晶体管(T1)为所述有机发光元件(OLED)提供驱动电流，所述有机发光元件(OLED)的亮度由所述驱动电流控制。
具体地，所述写入信号(WR)以及所述读取信号(RD)均为高电位时，所述第二薄膜晶体管(T2)以及所述第三薄膜晶体管(T3)均处于导通状态，所述第一节点(G)写入所述数据电压(Vdata)，所述第二节点(S)被复位至所述外部信号(Monitor)的参考电位。
如图3所示，为本发明第一实施例针对电压降进行行驱动时间Hnewx调整的驱动示意图。本发明第一实施例的电源配置结构中，透明阴极上下边引出所述公共接地信号线(VSS)的输入端10。
优选地，所述OLED显示面板为单边驱动，即只在所述OLED显示面板的一个侧边设有所述公共接地信号线(VSS)的输入端10，所述公共接地信号线(VSS)的输入端10设置于所述OLED显示面板下边框的覆晶薄膜上。
优选地，所述公共接地信号线(VSS)在所述像素阵列中不同位置产生的电压降不一致，所述电压降沿着所述像素阵列中最底端像素行至所述像素阵列中最顶端像素行的方向依次递增。
在本发明第一实施例中，定义所述公共接地信号线(VSS)的输入端10的一侧边为第一侧边100，与之平行的为第二侧边200，所述OLED显示面板还具有相互平行的第三侧边300以及第四侧边400；此时，所述OLED显示面板形成若干个压降区。由于所述公共接地信号线(VSS)的输入端10设置于所述第一侧边100处，所以在所述第一侧边100的电压降较小，距离所述第一侧边100越远，电压降越大。优选地，从所述第一侧边100处依次向所述第二侧边200至少包括第一电压降区(产生电压降面积占所在像素区域面积的百分比为5％)、第二电压降区(产生电压降面积占所在像素区域面积的百分比为10％)、第三电压降区(产生电压降面积占所在像素区域面积的百分比为25％)、第四电压降区(产生电压降面积占所在像素区域面积的百分比为75％)、第五电压降区(产生电压降面积占所在像素区域面积的百分比为88％)以及第六电压降区(产生电压降面积占所在像素区域面积的百分比为95％)，即距离所述第一侧边100越远的电压降区，电压降越大。
所述补偿模块用于接收所述OLED显示面板上的栅极行驱动信号，通过补偿不同位置上的所述栅极行驱动信号各自对应的行驱动时间H，以改善所述OLED显示装置的亮度均一性。
具体地，所述补偿模块对第x行上的所述栅极行驱动信号对应的行驱动时间Hnewx补偿的算法公式(1)为：Hnewx＝H0-h/n+h*Px；其中，Hnewx为第x行上的所述栅极行驱动信号经补偿后的行驱动时间，H0为第x行上的所述栅极行驱动信号在补偿前的行驱动时间，h为可用于调整第x行上的所述行驱动时间H的最大时间，n为所述像素阵列的像素行数，Px为第x行上的电压降调整因子。
进一步地，h的具体数值具体需要根据所述公共接地信号线(VSS)在不同像素位置产生的电压降(IR drop)大小决定，当电压降(IR drop)数值较大时，可以适当增大h的数值，当电压降(IR drop)数值较小时，可以适当减小h的数值。
更进一步地，第x行上的所述电压降调整因子Px与所述像素阵列的像素行数n之间的关系如下所示：
公式(2)：
Figure BDA0002887211390000081
以及公式(3)Qx＝[(n+x)*(n-x)]/(n2+n)。
在本发明第一实施例中，以65英寸8k分辨率(7680*4320)的OLED显示面板为例说明。所述像素阵列的像素行数n为4320，中间位置的行数x＝2160，则Q2160＝[(n+x)*(n-x)]/(n2+n)＝[(4320+2160)*(4320-2160)]/(43202+4320)≈0.7498。
由于
Figure BDA0002887211390000082
而Qx＝[(n+x)*(n-x)]/(n2+n)
即Qx＝n/(n+1)-x2/(n2+n)。
令A＝n/(n+1)，B＝-(n2+n)-1，
Figure BDA0002887211390000083
则：
Qx＝A+B*x2；
C＝Q1+Q2+…+Qx＝(A+B*12)+(A+B*22)+(A+B*32)+…+(A+B*x2)＝A*x+B(1+22+32+…+x2)＝A*x+B/6*x(x+1)(2x+1)。
进一步地，Px＝Qx/C。
由于n＝4320，x＝2160；代入上述方程式，则C＝1979.41679；P2160＝Q2160/C≈0.00038。
进一步地，所述补偿模块对第2160行上的所述栅极行驱动信号对应的行驱动时间Hnew2160＝H0-h/4320+h*P2160＝H0-h/4320+0.00038h。
更进一步地，根据上述公式可依次得出所述公共接地信号线(VSS)从底侧驱动的方案中，所述栅极行驱动信号经补偿后在不同行对应的行驱动时间Hnewx，提高了OLED显示装置的亮度均一性。
如图4所示，为本发明第二实施例针对电压降进行行驱动时间H2newx调整的驱动示意图。图4与图3的不同之处仅在于，所述补偿模块还包括对第x行上的所述栅极行驱动信号对应的行驱动时间Hnewx进行第二次补偿，第x行上的所述栅极行驱动信号经第二次补偿后的行驱动时间HRCx的算法公式(4)为：H2newx＝Hnewx-h/n+h*Px。本发明第二实施例相对于本发明第一实施例，更进一步改善了OLED显示装置中因为阴极电压降造成的均一性劣化的影响。
综上所述，本发明实施例所提供的改善OLED显示装置亮度均一性的系统，通过延长不同位置上的栅极行驱动信号各自对应的行驱动时间，用以改善OLED显示装置的亮度均一性，进一步提升了OLED显示装置的显示效果。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种改善OLED显示装置亮度均一性的系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；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申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种改善OLED显示装置亮度均一性的系统，其特征在于，包括OLED显示面板以及补偿模块，所述OLED显示面板至少包括驱动信号线(VDD)、公共接地信号线(VSS)以及依次串接于所述驱动信号线(VDD)和所述公共接地信号线(VSS)上的多个子像素，多个所述子像素形成具有m列n行的像素阵列，每一所述子像素还具有一像素驱动电路；
其中，所述公共接地信号线(VSS)的输入端设置于所述OLED显示面板下边框的覆晶薄膜上；所述补偿模块用于接收所述OLED显示面板上的栅极行驱动信号，并补偿不同位置上的所述栅极行驱动信号各自对应的行驱动时间H，其中，所述补偿模块对第x行上的所述栅极行驱动信号对应的行驱动时间Hnewx补偿的算法公式(1)为：Hnewx＝H0-h/n+h*Px；其中，Hnewx为第x行上的所述栅极行驱动信号经补偿后的行驱动时间，H0为第x行上的所述栅极行驱动信号在补偿前的行驱动时间，h为可用于调整第x行上的所述行驱动时间H的最大时间，n为所述像素阵列的像素行数，Px为第x行上的电压降调整因子。
2.根据权利要求1所述的改善OLED显示装置亮度均一性的系统，其特征在于，第x行上的所述电压降调整因子Px与所述像素阵列的像素行数n之间的关系如下所示：
公式(2)：
Figure FDA0003266947540000011
以及公式(3)Qx＝[(n+x)*(n-x)]/(n2+n)。
3.根据权利要求2所述的改善OLED显示装置亮度均一性的系统，其特征在于，所述补偿模块还包括对第x行上的所述栅极行驱动信号对应的行驱动时间Hnewx进行第二次补偿，第x行上的所述栅极行驱动信号经第二次补偿后的行驱动时间HRCx的算法公式(4)为：H2newx＝Hnewx-h/n+h*Px。
4.根据权利要求2所述的改善OLED显示装置亮度均一性的系统，其特征在于，所述公共接地信号线(VSS)在所述像素阵列中不同位置产生的电压降不一致，所述电压降沿着所述像素阵列中最底端像素行至所述像素阵列中最顶端像素行的方向依次递增。
5.根据权利要求4所述的改善OLED显示装置亮度均一性的系统，其特征在于，所述像素驱动电路包括：
第一薄膜晶体管(T1)，所述第一薄膜晶体管(T1)的栅极电连接第一节点(G)，所述第一薄膜晶体管(T1)的源极电连接第二节点(S)，所述第一薄膜晶体管(T1)的漏极接入电源电压(VDD)；
第二薄膜晶体管(T2)，所述第二薄膜晶体管(T2)的栅极接入写入信号(WR)，所述第二薄膜晶体管(T2)的源极接入数据电压(Vdata)，所述第二薄膜晶体管(T2)的漏极电连接所述第一节点(G)；
第三薄膜晶体管(T3)，所述第三薄膜晶体管(T3)的栅极接入读取信号(RD)，所述第三薄膜晶体管(T3)的源极电连接所述第二节点(S)，所述第三薄膜晶体管(T3)的漏极电连接外部信号(Monitor)；
存储电容(C)，其一端电连接所述第一节点(G)，另一端电连接所述第二节点(S)；
有机发光元件(OLED)，其阳极电连接所述第二节点(S)，阴极电连接公共接地信号线(VSS)。
6.根据权利要求5所述的改善OLED显示装置亮度均一性的系统，其特征在于，所述栅极行驱动信号包括所述写入信号(WR)以及所述读取信号(RD)。
7.根据权利要求6所述的改善OLED显示装置亮度均一性的系统，其特征在于，所述写入信号(WR)以及所述读取信号(RD)均为高电位时，所述第二薄膜晶体管(T2)以及所述第三薄膜晶体管(T3)均处于导通状态，所述第一节点(G)写入所述数据电压(Vdata)，所述第二节点(S)被复位至所述外部信号(Monitor)的参考电位。
8.根据权利要求5所述的改善OLED显示装置亮度均一性的系统，其特征在于，所述第一薄膜晶体管(T1)为所述有机发光元件(OLED)提供驱动电流，所述有机发光元件(OLED)的亮度由所述驱动电流控制。
9.根据权利要求5所述的改善OLED显示装置亮度均一性的系统，其特征在于，所述第一薄膜晶体管(T1)、所述第二薄膜晶体管(T2)以及所述第三薄膜晶体管(T3)为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管中的任一种。
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