CN113168808B - 显示面板及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示面板,包括以矩阵布置的多个像素,该多个像素分别包括多个子像素。该多个子像素分别包括发光元件和脉冲宽度调制(PWM)像素电路,该PWM像素电路被配置为基于PWM数据电压和扫描电压来控制发光元件的发光持续时间。针对多个像素的行线中的每个行线,按照数据设置时段、然后发光时段的顺序,驱动显示面板中包括的多个PWM像素电路,其中数据设置时段用于设置所述PWM数据电压,以及在发光时段中,发光元件根据扫描电压的改变在与所设置的PWM数据电压相对应的持续时间期间发光。

Description

显示面板及其驱动方法
技术领域
本公开涉及一种显示面板及其驱动方法,并且更具体地,涉及一种以有源矩阵(AM)方法驱动的显示面板及其驱动方法。
背景技术
对于常规的无机发光二极管(LED)显示面板,无源矩阵(PM)驱动是主流技术,但是在PM驱动的情况下,发光占空比低。因此,这不适合于低功耗。因此,为了实现无机发光二极管(LED)显示面板的低功耗,需要使用由晶体管和/或电容器组成的像素电路的有源矩阵(AM)驱动。
作为AM驱动方法,存在使用驱动电流的幅度表示灰度的脉冲幅度调制(PAM)方法,以及使用驱动电流的驱动时间(或脉冲宽度)表示灰度的脉冲宽度调制(PWM)方法。作为PWM方法,存在数字PWM方法和模拟PWM方法。
在无机LED显示面板的情况下,由于LED的特性,存在根据驱动电流的大小(或幅度)的色移现象,因此PWM方法比PAM方法更合适。
在数字PWM方法的情况下,由于灰度由子场方法表示,所以存在假轮廓噪声的问题,并且如果增加子场的数量以减少假轮廓噪声的问题,则存在发光占空比降低的问题。
模拟PWM方法是一种利用外部扫描信号(例如,三角波)使在控制晶体管的栅极端子中设置(或编程)的PWM数据电压上下移动来对控制晶体管的导通/截止进行控制的方法,并且据此控制驱动电流的驱动时间(即,发光元件的发光时间)。
作为模拟PWM方法,存在使用互补金属氧化物半导体(CMOS)型晶体管的方法,以及使用N沟道金属氧化物半导体(NMOS)或P沟道金属氧化物半导体场(PMOS)中的任意一个的单一类型晶体管的方法。
这里,CMOS型晶体管不能应用于氧化物薄膜晶体管(TFT),即使它能应用于低温多晶硅(LTPS)TFT,也存在成本增加的问题。
在使用常规的单一类型晶体管的方法的情况下,确定发光元件的导通/截止时间的PWM数据电压的设置(或编程)和发光元件根据扫描信号的发光不能同时执行,并且因此,提高发光占空比存在限制。
发明内容
技术问题
本公开提供一种显示面板及其驱动方法,在该显示面板中可以稳定地设置数据电压并且可以确保高发光占空比。
技术方案
另外的方面将部分地在随后的描述中阐述,并且部分地将从描述中显而易见,或者可以通过所呈现的实施例的实践来学习。
根据实施例,一种显示面板包括多个像素,多个像素被布置为矩阵,多个像素分别包括多个子像素。多个子像素分别包括:发光元件;以及脉冲宽度调制(PWM)像素电路,被配置为基于PWM数据电压和扫描电压来控制发光元件的发光持续时间。针对多个像素的行线中的每个行线,按照数据设置时段、然后发光时段的顺序,驱动显示面板中包括的多个PWM像素电路,其中数据设置时段用于设置PWM数据电压,在发光时段中,发光元件根据扫描电压的改变在与所设置的PWM数据电压相对应的持续时间期间发光,其中数据设置时段和发光时段在时间上是连续的,并且针对行线中的每个行线顺序地驱动数据设置时段。
与多个像素的第一行线相对应的多个PWM像素电路在发光时段中操作时,与多个像素的第二行线相对应的多个PWM像素电路可以在数据设置时段中操作。
数据电压设置时段的时间段和发光时段的时间段之和可以是一个图像帧的时间段,并且多个像素的所有行线被驱动一次的总时间段可以超过一个图像帧的时间段。
PWM像素电路可以包括控制晶体管,控制晶体管被配置为基于PWM数据电压和扫描电压而导通和截止,以基于控制晶体管的导通和截止操作来控制发光元件的发光持续时间。在数据设置时段期间,可以基于PWM数据电压和扫描电压,将控制晶体管的栅极端子电压设置为第一电压。在发光时段期间,控制晶体管的栅极端子电压可以根据扫描电压的改变而改变,使得控制晶体管在与PWM数据电压相对应的时间段期间导通。
控制晶体管可以是N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET),并且控制晶体管的源极端子可以连接到接地电压端子。PWM像素电路还可以包括:第一晶体管,连接在第一晶体管的漏极端子和控制晶体管的栅极端子之间;第一电容器,第一电容器的第一端连接到第一晶体管的漏极端子和控制晶体管的栅极端子;第二晶体管,包括:漏极端子,连接到被施加了PWM数据电压的数据线;以及源极端子,连接到第一电容器的第二端;第三晶体管,包括:源极端子,连接到第一晶体管的漏极端子、控制晶体管的栅极端子、和第一电容器的第一端;以及漏极端子,被施加有初始电压;第四晶体管,包括:漏极端子,被施加有扫描电压;以及源极端子,连接到第一电容器的第二端和第二晶体管的源极端子;以及第五晶体管,包括:漏极端子,连接到发光元件的阴极端子;以及源极端子,连接到第一晶体管的源极端子和控制晶体管的漏极端子。发光元件的阳极端子可以连接到驱动电压端子。
在数据设置时段中,响应于第三晶体管基于第二驱动信号而导通,同时第四晶体管基于第一驱动信号而截止,控制晶体管的栅极端子电压可以变为初始电压;响应于第三晶体管基于第二驱动信号而截止,并且第一晶体管和第二晶体管基于第三驱动信号而导通,控制晶体管的栅极端子电压可以从初始电压变为第二电压;以及响应于第一晶体管和第二晶体管根据第三驱动信号而截止,并且第四晶体管根据第一驱动信号而导通,控制晶体管的栅极端子电压可以从第二电压被设置为第一电压。第一电压可以从第二电压降低,降低的幅度为在第四晶体管被导通的时刻,PWM数据电压与扫描电压之间的差值,并且第二电压可以是接地电压端子的接地电压与控制晶体管的阈值电压之和。
第四晶体管可以被配置为:在发光时段中,基于第一驱动信号维持导通状态,以及在发光时段中,控制晶体管的栅极端子电压可以基于通过导通的第四晶体管所施加的扫描电压而从第一电压改变。
控制晶体管可以被配置为:在发光时段中,在基于扫描电压而改变的栅极端子的栅极电压高于第二电压的时间内导通,并且发光元件可以被配置为:在发光时段中,基于在控制晶体管导通时流过控制晶体管的驱动电流来发光。
PWM像素电路还可以包括恒流源,恒流源被配置为向发光元件提供规则幅度的驱动电流,以及第五晶体管的漏极端子可以通过恒流源与发光元件的阴极端子连接,并且第五晶体管根据第一驱动信号在发光时段期间导通。
第三晶体管的漏极端子可以与数据线连接,并且初始电压可以是PWM数据电压。
显示面板还可以包括脉冲幅度调制(PAM)驱动电路,PAM驱动电路被配置为基于PAM数据电压来控制被提供给发光元件的驱动电流的幅度。
控制晶体管可以是P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOSFET),并且控制晶体管的源极端子连接到驱动电压端子,并且PWM像素电路还可以包括:第六晶体管,连接在控制晶体管的漏极端子和栅极端子之间;第二电容器,第二电容器的第一端连接到第六晶体管的源极端子和控制晶体管的栅极端子;第七晶体管,包括:源极端子,连接到被施加了PWM数据电压的数据线;以及漏极端子,连接到第二电容器的第二端;第八晶体管,包括:漏极端子,连接到第六晶体管的源极端子、控制晶体管的栅极端子、和第二电容器的第一端;以及源极端子,被施加有初始电压;第九晶体管,包括:源极端子,被施加有扫描电压;以及漏极端子,连接到第二电容器的第二端和第七晶体管的漏极端子;以及第十晶体管,包括:漏极端子,连接到发光元件的阳极端子;以及源极端子,连接到第六晶体管的漏极端子和控制晶体管的漏极端子。发光元件的阴极端子可以连接到接地电压端子。
在数据设置时段中,响应于第八晶体管基于第五驱动信号而导通,同时第九晶体管基于第四驱动信号而截止,控制晶体管的栅极端子电压可以变为初始电压;响应于第八晶体管基于第五驱动信号而截止,并且第六晶体管和第七晶体管基于第六驱动信号而导通,控制晶体管的栅极端子电压可以从初始电压变为第三电压;以及响应于第六晶体管和第七晶体管根据第六驱动信号而截止,并且第九晶体管根据第四驱动信号而导通,控制晶体管的栅极端子电压可以从第三电压被设置为第一电压。第一电压可以从第三电压升高,升高的幅度为在第九晶体管被导通的时刻,PWM数据电压和扫描电压之间的差值,并且第三电压可以是从驱动电压端子的驱动电压减去控制晶体管的阈值电压的值。
第九晶体管可以被配置为在发光时段中,基于第四驱动信号维持导通状态,并且在发光时段中,控制晶体管的栅极端子电压可以基于通过导通的第九晶体管所施加的扫描电压而从第一电压改变。
控制晶体管可以被配置为:在发光时段中,在基于扫描电压而改变的栅极端子的栅极电压低于第三电压的时间段内导通,并且发光元件可以被配置为:基于在控制晶体管导通时流过控制晶体管的驱动电流来发光。
扫描电压可以是以一个图像帧的一个时间周期为周期的周期信号,并且在该一个时间周期期间连续地改变。
根据实施例,提供了一种显示面板的驱动方法。显示面板包括被布置为矩阵的多个像素,多个像素分别包括多个子像素。多个子像素分别包括:发光元件;以及脉冲宽度调制PWM像素电路,被配置为基于PWM数据电压和扫描电压来控制发光元件的发光持续时间。驱动方法可以包括:针对多个像素的行线中的每个行线,按照数据设置时段、然后发光时段的顺序,驱动显示面板中包括的多个PWM像素电路,其中数据设置时段用于设置PWM数据电压,以及在发光时段中,发光元件根据扫描电压的改变在与所设置的PWM数据电压相对应的持续时间期间发光。数据设置时段和发光时段可以在时间上是连续的,并且可以针对行线中的每个行线顺序地驱动数据设置时段。
驱动可以包括在发光时段中驱动与多个像素的第一行线相对应的多个PWM像素电路,并且在发光时段中驱动与第一行线相对应的多个PWM像素电路的同时,在数据设置时段中驱动与多个像素的第二行线相对应的多个PWM像素电路。
数据电压设置时段的时间段和发光时段的时间段之和可以是一个图像帧的时间段,并且多个像素的所有行线可以被驱动一次的总时间段超过一个图像帧的时间段。
根据实施例,显示面板包括以矩阵布置的多个像素,多个像素分别包括多个子像素。多个子像素可以包括在多个像素的第一行线中的多个第一发光元件、第一脉冲宽度调制(PWM)像素电路、在多个像素的第二行线中的多个第二发光元件、第二PWM像素电路,其中第一PWM像素电路被配置为:基于扫描电压的改变,在第一时间段中设置PWM数据电压,并且控制多个第一发光元件在与在第一时间段中设置的PWM数据电压相对应的第二时间段中发射第一光,第二时间段连续地跟在第一时间段之后,第二PWM像素电路被配置为:在第二时间段中控制多个第一发光元件发射第一光的同时,在第三时间段中设置PWM数据电压,并且控制多个第二发光元件在与在第三时间段中设置的PWM数据电压相对应的第四时间段中发射第二光,第四时间段连续地跟在第三时间段之后。
本发明的有益效果
根据如上所述的本公开的各种实施例,可以提供可以稳定地设置数据电压并且可以确保高发光占空比的显示面板、以及该显示面板的驱动方法。因此,在诸如无机LED显示面板之类的各种类型的显示面板中的低功耗变为可能。
附图说明
从结合附图的以下描述中,本公开的实施例的以上和其他方面、特征和优点将更显而易见。
图1是用于示出根据实施例的显示面板的像素配置的显示面板的平面图;
图2是图1的显示面板的截面图;
图3是示意性地示出根据实施例的显示面板中包括的子像素的配置的框图;
图4是用于示出根据实施例的显示面板的驱动方法的示图;
图5A是示出根据实施例的显示面板的驱动方法的示图;
图5B是示出常规的显示面板的驱动方法的示图;
图6A是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图;
图6B是用于示出图6A中的子像素的详细操作的示图;
图6C是用于示出图6A中的子像素的不同的驱动方法的示图;
图7是示出根据实施例的扫描电压的类型的示图;
图8是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图,其中分离的初始电压被施加到PWM像素电路;
图9A是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图,其中包括在PWM像素电路中的所有晶体管由PMOSFET组成;
图9B是示出子像素的详细配置的电路图,其中在图9A中的PWM像素电路中分离地施加初始电压;
图9C是用于示出图9A和9B中的子像素的详细操作的示图;
图10是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图,其中在PWM像素电路中NMOSFET和PMOSFET可以互换地使用;
图11是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图,其中使用CMOSFET构成PWM像素电路;
图12是示出根据实施例的在没有恒流源的情况下构成的子像素的详细配置的电路图;
图13是根据实施例的还包括PAM像素电路的子像素的示意性框图;
图14A是示出根据实施例的除了图6A中的PWM像素电路之外还包括PAM像素电路的子像素的配置的示例的电路图;
图14B是驱动图14A中的子像素的第一方法的示图;
图14C是驱动图14A中的子像素的第二方法的示图;
图15A是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图,其中显示面板的子像素中包括的PAM像素电路和PWM像素电路两者被实现为PMOSFET;
图15B是示出图15A中的子像素的驱动方法的示图;
图16A是示出根据实施例的子像素的另一详细配置的电路图;
图16B是示出图16A中的子像素的驱动方法的示图;以及
图17是根据实施例的显示面板的驱动方法的流程图。
具体实施方式
根据实施例,可以提供一种显示面板及其驱动方法,该显示面板可以稳定地设置数据电压并且可以确保高发光占空比。因此,在诸如无机LED显示面板之类的各种类型的显示面板中的低功耗成为可能。
在解释本公开时,在确定相关已知技术的详细解释可能不必要地混淆本公开的要点的情况下,将省略详细解释。另外,尽可能省略关于相同组件的重复解释。
仅考虑到撰写说明书的容易性,提供或可互换地使用以下描述中使用的组件的后缀“部分”,并且该后缀“部分”本身不具有将其与其它组件区分开的含义或功能。
本公开中使用的术语用于解释实施例,并且不旨在限制和/或限定本公开。而且,单数表达包括复数表达,除非在上下文中明显不同地限定。
而且,在本公开中,诸如“包括”和“具有”的术语可以被解释为指定存在说明书中描述的这样的特性、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合,但是不预先排除添加一个或多个其他特性、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合的存在或可能性。
此外,在本公开中使用的表述“第一”、“第二”等可以用于描述各种元件,而不管任何顺序和/或重要程度。而且,这样的表达仅用于将一个元件与另一元件区分,而不限制这些元件。
另外,在本公开中一个元件(例如,第一元件)与另一元件(例如,第二元件)“(操作地或通信地)耦接”/一个元件(例如,第一元件)“(操作地或通信地)耦接到”另一元件(例如,第二元件),或一个元件(例如,第一元件)“连接到”另一元件(例如,第二元件)的描述可以被解释为包括一个元件直接耦接到另一元件的情况和一个元件通过又一元件(例如,第三元件)耦接到另一元件的情况两者。相反,一个元件(例如,第一元件)“直接耦接”或“直接连接”到另一元件(例如,第二元件)的描述可以被解释为意味着在一个元件和另一元件之间不存在又一元件(例如,第三元件)。
而且,除非在本公开中不同地限定,否则在本公开的实施例中使用的术语可以被解释为本公开中描述的本领域普通技术人员通常已知的含义。
在下文中,将参考附图详细描述本公开的各种实施例。
图1是用于示出根据实施例的显示面板1000的像素配置的显示面板1000的平面图。
如图1所示,显示面板1000可以包括被布置为矩阵的形式的多个像素区域10-1至10-n。这里,矩阵形式可以包括多个行线或多个列线。行线还可以被称为水平线或扫描线,列线还可以被称为垂直线或数据线。
在每个像素区域10-1至10-n中,包括三种类型的子像素,例如红色(R)子像素20-1、绿色(G)子像素20-2、和蓝色(B)子像素20-3,并且包括在每个像素区域10-1至10-n中的R、G和B子像素构成显示面板1000的一个像素。
因此,根据实施例,显示面板1000中包括的多个像素分别包括多个子像素(在图1的示例中为三个子像素,例如R、G和B),并且它们可以以矩阵的形式被设置或布置在显示面板1000内部。
这里,每个子像素20-1至20-3可以包括与子像素的类型相对应的发光元件和控制发光元件的发光持续时间的脉冲宽度调制(PWM)像素电路。即,R子像素20-1可以包括R发光元件和控制R发光元件的发光持续时间的PWM像素电路,G子像素20-2可以包括G发光元件和控制G发光元件的发光持续时间的PWM像素电路,以及B子像素20-3可以包括B发光元件和控制B发光元件的发光持续时间的像素电路。
每个PWM像素电路基于所施加的PWM数据电压和扫描电压来控制对应的发光元件的驱动时间。关于这一点的详细内容将在后面描述。
在如上所述的显示面板1000的像素配置中,可以按照多个像素的每个行线的数据设置时段和发光时段的顺序来驱动显示面板1000中包括的多个PWM像素电路。
这里,数据设置时段是用于设置或编程施加到PWM像素电路的PWM数据电压的时段,发光时段是其中发光元件根据扫描电压的改变在与设置的PWM数据电压相对应的时间段期间发光的时段。
数据设置时段和发光时段在时间上是连续的,并且PWM数据电压被施加到针对每个行线的PWM像素电路。
因此,根据实施例,当显示面板1000中包括的多个PWM像素电路中的第一行线中包括的PWM像素电路在发光时段中操作时,第二行线中包括的PWM像素可以在数据设置时段中操作。
即,根据实施例,当驱动显示面板时,可以同时执行PWM数据的设置(或编程)和发光元件的发光,因此可以显著地提高发光元件的发光占空比,并且同时,可以实现稳定的数据编程。
在图1中,作为示例提出了其中在一个像素区域中以字母L的形式布置子像素20-1至20-3(其右侧和左侧改变)的实施例。然而,实施例不限于此,R、G和B子像素20-1至20-3可以在像素区域中被布置为行,或者取决于实施例以各种形式布置。
而且,在图1中,基于三种类型的子像素构成一个像素的示例进行了说明。然而,取决于实施例,四种类型的子像素,例如R、G、B和W(白色)可以构成一个像素,或者许多不同数量的子像素可以构成一个像素。
图2是图1的显示面板1000的截面图。在图2中,为了便于说明,仅示出显示面板1000中包括的一个像素,但是显示面板1000显然包括如图1中的多个像素。
根据图2,显示面板1000包括基板40、薄膜晶体管(TFT)层30、以及发光元件R、G、和B 110-1至110-3。发光元件R、G、和B 110-1至110-3中的每个被布置在TFT层30上,并且构成显示面板1000的每个子像素20-1至20-3。
基板40可以被实现为合成树脂或玻璃等,并且取决于实施例,其可以被实现为硬质材料或柔性材料。
TFT层30可以是任何类型,例如非晶硅(a-Si)型、低温多晶硅(LTPS)型、氧化物型、有机型等。
在TFT层30中,针对发光元件110-1至110-3中的每个,存在用于驱动发光元件110-1至110-3的像素电路。这里,在像素电路中,可以包括用于控制提供给发光元件的驱动电流的大小(或幅度)的脉冲幅度调制(PAM)像素电路和用于控制提供给发光元件的驱动电流的脉冲宽度(或占空比或驱动时间)的脉冲宽度调制(PWM)像素电路。
发光元件R、G和B 110-1至110-3中的每个可以被安装或布置在TFT层30上,使得它们电连接到对应的像素电路。例如,如图2所示,R发光元件110-1可以被安装或布置为使得R发光元件110-1的阳极3和阴极4分别连接到形成在与R发光元件110-1相对应的像素电路上的阳极电极1和阴极电极2,并且这对于G发光元件110-2和B发光元件110-3也是相同的。取决于实施例,阳极电极1或阴极电极2中的一个可以被实现为公共电极。
如图2所示,根据实施例,发光元件110-1至110-3直接构成显示面板1000的子像素。在这种情况下,发光元件110-1至110-3可以是无机发光二极管(无机LED)或有机发光二极管(OLED)。
取决于实施例,显示面板1000还可以包括用于选择构成一个像素的多个子像素20-1至20-3中的任意一个的MUX电路、用于防止在显示面板1000处生成的静电放电(ESD)电路、用于向像素电路提供电力的电源电路、用于提供驱动像素电路的时钟的时钟提供电路、用于驱动由行线单元(或行单元)以矩阵形式布置的显示面板1000的像素的至少一个栅极驱动器、用于向每个像素或每个子像素提供数据电压(例如,PAM数据电压或PWM数据电压等)的数据驱动器(或源极驱动器)等。
图3是示意性地示出根据实施例的显示面板中包括的子像素100的配置的框图。根据图3,子像素100包括发光元件110和PWM像素电路120。
发光元件110构成显示面板1000的子像素20-1至20-3,并且根据它们发射的光的颜色可以存在多种类型。例如,在发光元件110中,可以存在发射红光的红色(R)发光元件、发射绿光的绿色(G)发光元件、和发射蓝光的蓝色(B)发光元件。
因此,子像素的类型可以根据发光元件200的类型来确定。即,R发光元件可以构成R子像素20-1,G发光元件可以构成G子像素20-2,以及B发光元件可以构成B子像素20-3。
这里,发光元件110可以是通过使用有机材料制造的有机发光二极管(OLED)或者通过使用无机材料制造的无机LED。这里,无机LED可以是倒装芯片型,或者它可以是横向型或垂直型。
发光元件110可以是无机LED中的微型发光二极管(LED)(μ-LED)。微型LED是指尺寸小于或等于100微米(μm)的超小型无机发光元件,其自身发光而无需背光或滤色器。
发光元件110根据由PWM像素电路120提供的驱动电流发光。发光元件110在PWM像素电路120提供的驱动电流的驱动时间期间发光。这里,驱动电流的驱动时间也可以表示为驱动电流的占空比或驱动电流的脉冲宽度。
例如,随着由脉冲宽度调变像素电路120所提供的驱动电流的驱动时间越长(或占空比越高或脉冲宽度越大),发光元件110可显示更高亮度的灰度,但本公开不限于此。
PWM像素电路120驱动发光元件110。PWM像素电路120可以对发光元件110进行脉冲宽度调制(PWM)驱动以控制由发光元件110发射的光的灰度。
也就是说,PWM像素电路120可以例如从数据驱动器接收PWM数据电压,并且向发光元件110提供具有根据所施加的PWM数据电压控制的脉冲宽度的驱动电流,从而驱动发光元件110。
PWM像素电路120可以通过根据稍后将描述的各种类型的驱动信号进行操作来设置(或编程)PWM数据电压,并且根据扫描电压的改变向发光元件110提供具有与设置的PWM数据电压相对应的驱动时间(或脉冲宽度)的驱动电流。
PWM驱动方法是根据发光元件110的发光持续时间来表示灰度的方法。在发光元件110由PWM方法驱动的情况下,即使驱动电流的幅度相同,也可以通过变化脉冲宽度来表示各种灰度。因此,根据实施例,可以克服在仅通过根据驱动电流的幅度来表示灰度的PAM方法来驱动LED(或微LED)的情况下可能发生的色移的问题。
图4是示出根据实施例的显示面板的驱动方法的示图。在图4中,提出了显示面板1000由150个行线组成的情况作为示例,但是实施例不限于此。
在图4中,针对每个线的驱动时序示出以矩阵形式布置的多个像素的每个行线的驱动时序。这里,“a”指示一个图像帧的时间段,“b”指示数据设置时段,以及“c”指示发光时段。
显示面板1000的每个行线包括多个像素,并且多个像素中的每个像素包括多个子像素100。因此,显示面板1000根据每个行线被驱动的事实意味着显示面板1000中包括的多个PWM像素电路120根据每个行线被驱动。
根据实施例,如图4所示,可以针对每个行线按照数据设置时段b和发光时段c的顺序来驱动显示面板1000中包括的多个PWM像素电路120。这里,数据设置时段b是用于设置或编程施加到PWM像素电路120的PWM数据电压的时间段,发光时段c是其中发光元件110根据扫描电压的改变在与设置的PWM数据电压相对应的持续时间期间发光的时间段。
如上所述的数据设置时段b和发光时段c在一个图像帧a中在时间上是连续的。即,当PWM数据设置完成时,每行中包括的PWM像素电路120不间断地连续地在发光时段c中操作。
在数据设置时段b期间,PWM数据电压被施加到PWM像素电路120。如图4所示,根据实施例,数据设置时段b针对每个行线顺序进行。因此,PWM数据电压也按照每个行线被顺序地施加到PWM像素电路120。
如上所述,根据实施例,针对每个行线顺序地驱动在时间上连续的数据设置时段b和发光时段c。因此,当显示面板1000的多个行线中的一个线(准确地说,一个行线中包括的PWM像素电路)在发光时段c中操作时,其它行线(准确地说,其它行线中包括的PWM像素电路)可以在数据设置时段b中操作。
例如,参考图4中所示的每个线的驱动时序,可以看出第五十行线的数据设置时段b包括在第一行线的发光时段c中。
扫描电压以一个图像帧的时间周期为周期,并且扫描信号可以是在该时间周期期间连续改变的周期信号。这里,可以同时向显示面板1000中包括的整个PWM像素电路120施加相同的波形的扫描电压。备选地,根据实施例,可以在不同的时间点针对每个行线施加相同的波形的扫描电压。
针对每个线的驱动电流示出在显示面板1000的每个行线中流动的驱动电流。在图4中,为了便于理解,假定了相同的PWM数据电压被施加到每个行线中包括的所有多个PWM像素电路120的情况。
PWM数据电压限定驱动电流的驱动时间(或脉冲宽度)。因此,如果PWM数据电压相同,则PWM像素电路120分别提供具有相同的驱动时间(或脉冲宽度)的驱动电流到对应的发光元件110。在这种情况下,每个发光元件110在每个行线的发光时段c中的相同持续时间期间发光。
参照图4,第一行线中包括的PWM像素电路在第一行线的发光时段中向每个对应的发光元件提供驱动时间为z的驱动电流。另外,第五十行线中包括的PWM像素电路在第五十行线的发光时段中向每个对应的发光元件提供驱动时间为x的驱动电流和驱动时间为y的驱动电流。此外,第一百五十行线中包括的PWM像素电路在第一百五十行线的发光时段中向每个对应的发光元件提供驱动时间为z的驱动电流。这里,x与y之和是z。
实施例不限于上述情况。可以向显示面板1000中包括的PWM像素电路施加彼此不同的PWM数据电压。因此,每个PWM像素电路可以在其包括的行线的发光时段中向每个对应的发光元件提供具有不同驱动时间的驱动电流。
图5A是根据实施例的显示面板的驱动方法的示图。图SA示出在两个图像帧的时间段期间驱动根据实施例的显示面板1000时,针对显示面板1000中包括的每个行线的驱动时序以及施加到每个行线的扫描电压和驱动电流。
如上所述,按照数据设置时段b和发光时段c的顺序驱动显示面板1000的每个行线中包括的PWM像素电路,并且数据设置时段b和发光时段c的和可以是一个图像帧的时间段a。
这里,如图5A所示,在一个帧的时间段期间,可以顺序地驱动每个行线的数据设置时段。在这种情况下,由于数据设置时段和发光时段是连续的时间段,所以在显示面板1000中以矩阵形式布置的多个像素的所有行线被驱动一次的总时间段可以超过一个图像帧的时间段。例如,如图5A所示,显示面板1000的所有行线被驱动一次的总时间段可以近似为两个图像帧的时间段,但不限于此。取决于实施例,可以在超过一个图像帧的时间段和小于或等于两个图像帧的时间段之间适当地设置显示面板1000的所有行线被驱动一次的总时间段。
图5B是常规的显示面板的驱动方法的示图。图5B示出在两个图像帧的时间段期间驱动常规的显示面板时,针对每个行线的驱动时序以及施加到每个行线的扫描电压和驱动电流。
如图5B所示,在常规技术的情况下,数据设置时段和发光时段在时间上不连续。即,在常规的显示面板中,在一个图像帧的时间段期间,针对整个行线区分地驱动数据设置时段和发光时段。
因此,例如,在图5A的情况下,在数据设置时段期间设置PWM数据电压之后,第一行线中包括的多个PWM像素电路立即在发光时段中操作,而不管其它线的数据设置时段是否继续进行,但是在图5B的情况下,发光时段不是在设置PWM数据之后立即开始,而是在所有行线的数据设置时段继续进行到最后的行线之后,发光时段与所有其它行线同时继续。
在所有常规技术和本公开的实施例中,一个图像帧的时间段是相同的。因此,在常规技术的情况下,基于一个图像帧的时间段,在数据设置时段和发光时段之间存在折衷关系,并且因此,充分地确保发光时段存在限制。
然而,在本公开的各种实施例的情况下,参考基于一个图像帧的时间段的整个行线的操作,数据设置和发光元件的发光可以同时进行(例如,当第二行线在数据设置时段中操作时,第一行线可以在发光时段中操作)。因此,可以将足够长的时间段分配给数据设置,同时将发光占空比(=发光时段在一个帧的时间段期间占据的比率)显著地提高到接近大约100%。
因此,根据本公开的各个实施例,可以提高显示面板1000的亮度或实现低功耗,并且同时,即使在数据电压的设置时间随着面板负载增加而变长或者阈值电压的补偿时间由于晶体管的低迁移率而变长的情况下,也可以实现稳定的数据设置(或编程)。
以下,将参考图6A至图6C说明PWM像素电路120的详细配置和驱动方法。
图6A是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图。
根据实施例,如图6A所示,显示面板1000中包括的一个子像素可以包括PWM像素电路120、发光元件110、和恒流源130。
PWM像素电路120可以控制发光元件110的发光持续时间。PWM像素电路120可以包括与恒流源130和发光元件110串联连接的控制晶体管121,并且基于控制晶体管121的导通/截止操作来控制发光元件110的发光持续时间。
控制晶体管121可以基于施加到PWM像素电路120的PWM数据电压和扫描电压而导通/截止。在控制晶体管121中,栅极端子电压Vg可以在数据设置时段期间基于PWM数据电压和扫描电压被设置(或编程)为第一电压,并且栅极端子电压Vg可以在发光时段期间根据扫描电压而改变,并且在与PWM数据电压相对应的时间段期间导通。
当如上所述在发光时段中导通控制晶体管121时,在控制晶体管121导通的时间段期间,由恒流源130提供的驱动电流可以在发光元件110中流动。发光元件110在驱动电流在发光元件110中流动的时间段期间,即在驱动电流的驱动时间(或脉冲宽度)期间发光,并且因此PWM像素电路120可以基于PWM数据电压和扫描电压来控制发光元件110的发光持续时间。
为此,根据实施例,PWM像素电路120可以如图6A所示构成。图6A示出如下实施例,其中PWM像素电路120中包括的所有晶体管都由N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)组成。
根据图6A,PWM像素电路120可以包括连接在控制晶体管121的漏极端子和栅极端子之间的第一晶体管122。而且,PWM像素电路120可以包括第一电容器128,该第一电容器128的一端与第一晶体管122的漏极端子和控制晶体管121的栅极端子共同连接。此外,PWM像素电路120可以包括第二晶体管123,该第二晶体管123的漏极端子与被施加有PWM数据电压的数据线70连接,并且其源极端子与第一电容器128的另一端连接。而且,PWM像素电路120可以包括第三晶体管124,该第三晶体管124的源极端子与第一晶体管122的漏极端子、控制晶体管121的栅极端子、和第一电容器128的一端共同连接,并且其漏极端子接收初始电压。此外,PWM像素电路120可以包括第四晶体管125,该第四晶体管125的漏极端子接收扫描电压,并且其源极端子与第一电容器128的另一端和第二晶体管123的源极端子共同连接。另外,PWM像素电路120可以包括第五晶体管126,该第五晶体管126的漏极端子与发光元件110的阴极端子连接,并且其源极端子与第一晶体管122的源极端子和控制晶体管121的漏极端子共同连接。
这里,发光元件110的阳极端子可以与驱动电压(VDD)端子80连接,并且控制晶体管121的源极端子可以与接地电压(VSS)端子90连接。
图6B是用于示出图6A中的子像素的详细操作的示图。在图6B中,附图标记610示出在一个帧的时间段期间施加到图6A中的PWM像素电路120的PWM数据电压、第一至第三驱动信号、以及扫描电压的波形。
而且,附图标记620示出在如附图标记610所示的各种信号被施加到PWM像素电路120的同时,控制晶体管121的栅极端子电压(Vg,以下称为Vg)和第一电容器128的另一端的电压(Vin,以下称为Vin)的改变625,并且附图标记630示出当附图标记620所示的Vg改变时,驱动电流id的驱动时间(或脉冲宽度)。
在图6B中的一个帧的时间段中,①到③时段指示数据设置时段,而其它时段指示发光时段。
①时段是对Vg的电平进行初始化的期间。在第四晶体管125根据第一驱动信号截止时,如果第三晶体管124根据第二驱动信号导通,则通过导通的第三晶体管124将初始电压施加到控制晶体管121的栅极端子。这里,初始电压可以是高于控制晶体管121的阈值电压的电压。
这里,参照图6A,可以看出,第三晶体管124的漏极端子与施加有PWM数据电压的数据线70连接。也就是说,图6A示出其中PWM数据电压被用作初始电压的实施例。
因此,当在①时段中第三晶体管124根据第二驱动信号导通时,通过导通的第三晶体管124将PWM数据电压Vdata(m)作为初始电压施加到控制晶体管121的栅极端子,并且因此,Vg升高到PWM数据电压Vdata(m)。
②时段是用于补偿控制晶体管121的阈值电压Vth的时段。在②时段中,第三晶体管124根据第二驱动信号截止,并且因此初始电压不再施加到控制晶体管121的栅极端子。这里,第一晶体管122和第二晶体管123根据第三驱动信号处于导通状态,并且因此Vin维持PWM数据电压Vdata(m),并且Vg从初始电压降低到作为接地电压VSS与Vth之和的电压VSS+Vth。
当②时段开始时,大于Vth的初始电压被施加到控制晶体管121的栅极端子,因此控制晶体管121处于导通状态。而且,第一晶体管122根据第三驱动信号而处于导通状态,并且因此电流开始流经第一晶体管122和控制晶体管121。随着电流流动,Vg从初始电压开始降低,并且当Vg降低到VSS+Vth时,控制晶体管121截止,并且因此电流的流动停止。
如上所述,在②时段期间,Vg变为VSS+Vth,并且因此,控制晶体管121的阈值电压Vth得到补偿。
③时段指示PWM数据电压被设置(或编程)到控制晶体管的栅极端子的时段。在③时段,第一晶体管122和第二晶体管123根据第三驱动信号截止,并且第四晶体管125根据第一驱动信号导通。
因此,在第一晶体管122和第二晶体管123截止的时间点,Vin从PWM数据电压Vdata(m)降低到扫描电压Vsweep(t)。也就是说,Vin降低的幅度是Vdata(m)-Vsweep(t)(625)。
Vin的这种改变通过第一电容器128耦合到控制晶体管121的栅极端子。因此,理论上,Vg也从VSS+Vth降低Vdata(m)-Vsweep(t)(625)。由于控制晶体管的寄生电容分量,Vg实际上降低的幅度略小于Vdata(m)-Vsweep(t)(625)。
如上所述,在③时段中,Vg从VSS+Vth降低Vdata(m)-Vsweep(t)(625),并且因此,PWM数据电压被设置到控制晶体管121的栅极端子。
在随后进行的发光时段中,第四晶体管125根据第一驱动信号维持导通状态。因此,Vin根据扫描电压的改变而改变,这种改变通过第一电容器128耦合,并且Vg也根据扫描电压的改变而改变。当发光时段开始时,根据扫描电压的改变,Vg从比VSS+Vth降低了Vdata(m)-Vsweep(t)的电压开始改变。
在根据扫描电压的改变而改变的Vg变得高于VSS+Vth的时段中,控制晶体管121导通,并且在控制晶体管121导通的同时,驱动电流id在发光元件110中流动,并且发光元件110开始发光。在发光时段中Vg低于VSS+Vth的时段中,控制晶体管121截止,因此驱动电流id明显不流动。
在上述操作中,第五晶体管126在数据设置时段期间起到电子地分离发光元件110和PWM像素电路120的作用。第五晶体管126在数据设置时段中根据第一驱动信号处于截止状态,因此,在数据设置时段中,即使控制晶体管121导通,由恒流源130提供的驱动电流也不会流到发光元件110。
图6C是用于示出图6A中的子像素的不同的驱动方法的示图。图6C与图6B相同,但如附图标记600所示,第三驱动信号的驱动方式与图6B不同。
即,根据实施例,第三驱动信号可以被驱动为使得,在第三晶体管124在①时段中根据第二驱动信号导通时,第一晶体管122和第二晶体管123截止,并且当第三晶体管124在②时段中根据第二驱动信号截止(或在第三晶体管124截止的同时)时,第一晶体管122和第二晶体管123导通。
如上所述,即使第三驱动信号被驱动,PWM像素电路120也可以以与上面参考图6B所述的相同方式操作。
图7是示出根据实施例的扫描电压的类型的示图。如上所述,扫描电压可以是以一个帧的时间周期为一个周期的电压,并且该扫描电压在该一个周期期间连续变化。
满足上述条件的任何电压都可以用作扫描电压。例如,扫描电压可以具有在一个帧的时间段期间连续线性改变的形式,如图7中所示的扫描电压1至3,或者它可以具有连续非线性改变的形式,如扫描电压4。
如上所述,在图6A中,说明了PWM数据电压被用作初始电压的实施例,但是实施例不限于此。也就是说,根据本公开的另一实施例,可以根据驱动顺序将分离的初始电压而非PWM数据电压施加到PWM像素电路120。
图8是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图,其中分离的初始电压被施加到PWM像素电路120。参照图8,可以看出,子像素的配置与图6A相同,但是如附图标记800所示,分离的初始电压被施加到PWM像素电路120。
在这种情况下,在图6B的①时段内,Vin和Vg将不会上升到PWM数据电压Vdata(m),而是上升到分离施加的初始电压(例如,Vini)。除此之外,其它操作如上面参考图6B所述。
图9A是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图,其中PWM像素电路120’中包括的所有晶体管由P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOSFET)组成。
根据图9A,PWM像素电路120’可以包括连接在控制晶体管121’的漏极端子和栅极端子之间的第六晶体管122’。而且,PWM像素电路120’可以包括第二电容器128’,该第二电容器128’的一端与第六晶体管122’的源极端子和控制晶体管121’的栅极端子共同连接。此外,PWM像素电路120’可以包括第七晶体管123’,该第七晶体管123’的源极端子与被施加有PWM数据电压的数据线70连接,并且其漏极端子与第二电容器128’的另一端连接。而且,PWM像素电路120’可以包括第八晶体管124’,该第八晶体管124’的漏极端子与第六晶体管122’的源极端子、控制晶体管121’的栅极端子、和第二电容器128’的一端共同连接,并且其源极端子接收初始电压。此外,PWM像素电路120’可以包括第九晶体管125’,该第九晶体管125’的源极端子接收扫描电压,并且其漏极端子与第二电容器128’的另一端和第七晶体管123’的漏极端子共同连接。另外,PWM像素电路120’可以包括第十晶体管126’,该第十晶体管126’的漏极端子与发光元件110的阳极端子连接,并且其源极端子与第六晶体管122’的漏极端子和控制晶体管121’的漏极端子共同连接。
这里,发光元件110的阴极端子可以与接地电压(VSS)端子90连接,并且控制晶体管121’的源极端子可以与驱动电压(VDD)端子80连接。
在图9A的情况下,可以看出,被施加有初始电压的第八晶体管124’的源极端子与被施加有PWM数据电压的数据线70连接。即,图9A示出实施例,其中当PWM像素电路120’中包括的晶体管是PMOSFET时,PWM数据电压被用作初始电压。
然而,如上所述,不同于PWM数据电压的分离的电压可以用作初始电压。
图9B是示出子像素的详细配置的电路图,其中在图9A中的PWM像素电路120’中分别施加初始电压。参照图9B,可以看出,PWM像素电路120’的配置与图9A中的PWM像素电路120’的配置相同,但分离的初始电压通过第八晶体管124’的源极端子被施加,如附图标记900所示。
图9C是用于示出图9A和图9B中的子像素的详细操作的示图。在图9C中,附图标记910示出在一个帧的时间段期间施加到PWM像素电路120’的第一至第三驱动信号和扫描电压的波形。
而且,附图标记920示出在如附图标记910所示的各种信号被施加到PWM像素电路120’的同时,控制晶体管121’的栅极端子电压(Vg_w,在下文中称为Vg_w)和第二电容器128’的另一端的电压(Vin,在下文中称为Vin)的改变925,并且附图标记930示出当附图标记920所示的Vg_w改变时,驱动电流id的驱动时间(或脉冲宽度)。
图9C中的①到③时段指示数据设置时段,而其它时段指示发光时段。
①时段是对Vg_w的电平进行初始化的时段。在第九晶体管125’根据第四驱动信号截止时,如果第八晶体管124’根据第五驱动信号导通,则初始电压Vini通过导通的第八晶体管124’被施加到控制晶体管121’的栅极端子。因此,Vg_w被初始化为Vini。这里,如上所述,可使用PWM数据电压或用于分离的初始电压的电压作为初始电压Vini。
②时段是用于补偿控制晶体管121’的阈值电压Vth的时段。在②时段中,第八晶体管124’根据第五驱动信号截止,因此初始电压不再施加到控制晶体管121’的栅极端子。这里,第六晶体管122’和第七晶体管123’根据第六驱动信号导通,因此在②时段期间电流流过控制晶体管121’和第六晶体管122’,并且因此,Vg_w从初始电压上升到从驱动电压VDD减去Vth(VDD-Vth)的值的电压。如上所述,在②时段期间,Vg_w变为VDD-Vth,因此补偿了控制晶体管121’的阈值电压Vth。
③时段指示PWM数据电压被设置(或编程)到控制晶体管的栅极端子的时段。在③时段中,第六晶体管122’和第七晶体管123’根据第六驱动信号截止,第九晶体管125’根据第四驱动信号导通。
因此,在第六晶体管122’和第七晶体管123’截止的时间点,Vin从PWM数据电压V_PWM上升到扫描电压Vsweep(t)。也就是说,Vin上升的幅度是Vsweep(t)-V_PWM(925)。
Vin的这种改变通过第二电容器128’耦合到控制晶体管121’的栅极端子。因此,理论上,Vg_w也从VDD-Vth上升Vsweep(t)-V_PWM(925)。由于控制晶体管的寄生电容分量,Vg实际上上升的幅度将略小于Vsweep(t)-V_PWM(925)。如上所述,在③时段中,Vg_w从VDD-Vth上升Vsweep(t)-V_PWM(925),因此,PWM数据电压被设置到控制晶体管121’的栅极端子。
在随后进行的发光时段中,第九晶体管125’根据第四驱动信号保持导通状态。因此,Vin根据扫描电压的改变而改变,这种改变通过第二电容器128’耦合,并且Vg_w也根据扫描电压的改变而改变。当发光时段开始时,根据扫描电压的改变,Vg_w从比VDD-Vth上升了Vsweep(t)-V_PWM(925)的电压开始改变。
在根据扫描电压而改变的Vg_w变得低于VDD-Vth的时段中,控制晶体管121’导通,并且在控制晶体管121’导通的同时,驱动电流id在发光元件110中流动,并且发光元件110开始发光。在发光时段中Vg_w高于VDD-Vth的时段中,控制晶体管121’截止,因此驱动电流id明显不流动。
在上述操作中,第十晶体管126’在数据设置时段期间起到电子地分离发光元件110和PWM像素电路120的作用。第十晶体管126’在根据第四驱动信号的数据设置时段内处于截止状态,因此,在数据设置时段内,即使控制晶体管121’导通,恒流源130提供的驱动电流也不会流向发光元件110。
以下,参照图10~图16B,对本公开的其他各种修改的实施例进行说明。
图10是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图,其中NMOSFET和PMOSFET在PWM像素电路120-1中可互换地使用。在图10中,可以看出,控制晶体管Tp、被施加扫描电压的晶体管Ts、以及电连接或分离发光元件和PWM像素电路120-1的晶体管Te被实现为PMOSFET,而其它晶体管Tc、Ti、Tr被实现为NMOSFET。
因此,通过将在图6B或图6C中说明的第二和第三驱动信号作为用于驱动NMOSFET的驱动信号施加到PWM像素电路120-1,并且通过将在图9C中说明的第四驱动信号施加为用于驱动PMOSFET的驱动信号,PWM像素电路120-1可以作为上述PWM像素电路120、120’进行操作。
图11是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图,其中PWM像素电路120-2使用互补金属氧化物半导体场效应晶体管(CMOSFET)构成。CMOSFET包括晶体管Tm1和Tm2。在这种情况下,如果如图11所示施加在图6B或图6C中说明的初始电压、扫描电压、和第一至第三驱动信号,则PWM像素电路120-2可以作为上述像素电路120进行操作。电容器C1插入在晶体管Tc和Tr之间,并且串联连接到晶体管Tc和Tr。
根据实施例,显示面板1000中包括的子像素可以在不使用恒流源130的情况下通过使用驱动电压(VDD)来直接驱动。
图12是示出根据实施例的在没有恒流源130的情况下构成的子像素的详细配置的电路图。
参照图12,除了没有恒流源130之外,子像素具有与图8中示出的子像素相同的配置。然而,实施例不限于此,并且显而易见的是,在图6A、图9B、图10和图11中的子像素的上述配置中,可以在没有恒流源130的情况下通过直接使用驱动电压VDD来驱动子像素。
图13是根据实施例的还包括PAM像素电路140的子像素100’的示意性框图。参照图13,除了图3中的子像素100之外,子像素100’还包括PAM像素电路140。
PAM像素电路140基于所施加的PAM数据电压来控制提供给发光元件110的驱动电流的幅度。PAM像素电路140可以从数据驱动器接收例如PAM数据电压,并且向发光元件110提供具有与所施加的PAM数据电压相对应的幅度的驱动电流。
这里,PWM像素电路120可以通过基于如上所述的PWM数据电压控制PAM像素电路140提供给发光元件110的驱动电流(即,具有与PAM数据电压相对应的幅度的驱动电流)的驱动时间来控制驱动电流的脉冲宽度。
图14A是示出根据实施例的除了图6A中的PWM像素电路120之外还包括PAM像素电路140的子像素的配置的示例的电路图。这里,图14A中的子像素可以如图14B或图14C所示操作。
图14B是驱动图14A中的子像素的第一方法的示图。图14C是驱动图14A中的子像素的第二方法的示图。
图14B示出驱动的示例,其中当PWM像素电路120在数据设置时段中操作时,PAM像素电路140的PAM数据设置与驱动晶体管Td的阈值电压的补偿一起执行。图14C示出驱动的示例,其中当PWM像素电路120中的数据设置时段针对每个行线进行时,不过在PAM像素电路140的情况下,在显示面板1000中包括的全部子像素中同时整体地执行PAM数据设置和驱动晶体管Td的阈值电压的补偿。
在图14B和图14C中,PWM像素电路120的操作如上文通过图6B所述,并且PAM像素电路140的详细操作在本公开的要旨的范围之外,因此将省略更详细的说明。
图15A是示出根据实施例的子像素的详细配置的电路图,其中显示面板1000的子像素中包括的PAM像素电路140’和PWM像素电路120’两者被实现为PMOSFET。图15B是示出图15A中的子像素的驱动方法的示图。参照图15B,操作如图9C所示,除此之外,在数据设置时段中将PWM数据设置到PWM像素电路120’时,还将PAM数据设置到PAM像素电路140’。
图16A是示出根据实施例的子像素的另一详细配置的电路图。参照图16A,可以看出PWM像素电路120’与图15A相同,但是PAM像素电路140”与图15A不同地构成。
图16B是示出图16A中的子像素的驱动方法的示图。参照图16B,可以看出,PAM数据电压在PWM数据设置时段中被设置一次,并且当扫描电压被重置时,即,当扫描电压返回到初始电压时,PAM数据电压被再次设置,并且因此总共被设置两次。
可以添加到子像素的PAM像素电路的实施例不限于图14A、图15A和图16A中所示的实施例,并且任何方法的PAM像素电路都是适用的。
图17是根据实施例的显示面板1000的驱动方法的流程图。根据图17,显示面板1000的驱动方法包括操作S1700,在该操作中,在以矩阵形式布置了分别包括多个子像素的多个像素的显示面板1000中,针对每个行线,按照数据设置时段和发光时段的顺序驱动PWM像素电路。
这里,显示面板1000中包括的多个子像素中的每个包括发光元件110和PWM像素电路120、120’。这里,PWM像素电路120、120’可以基于PWM数据电压和扫描电压来控制发光元件110的发光持续时间。
数据设置时段和发光时段是连续的时间段,并且针对每个行线具有相同的长度。即,当驱动显示面板1000时,在所有行线中,数据设置时段的长度可以相同,并且在所有行线中,发光时段的长度也可以相同。而且,可以针对多个像素的每个行线顺序地驱动数据设置时段。
因此,根据实施例的显示面板1000的驱动方法可以包括以下步骤:在发光时段中驱动与以矩阵形式布置的多个像素的第一行线相对应的PWM像素电路120、120’,并且在发光时段中驱动与第一行线相对应的PWM像素电路120、120’的同时,在数据设置时段中驱动与第二行线相对应的PWM像素电路120、120’。
根据实施例,数据电压设置时间段和发光时间段之和可以是一个图像帧的时间段,并且显示面板1000的所有行线被驱动一次的总时间段可以超过一个图像帧的时间段。例如,显示面板1000的所有行线被驱动一次的总时间段可以近似为两个图像帧的时间段,但不限于此。
根据如上所述的本公开的各个实施例,可以提供一种显示面板及其驱动方法,该显示面板可以稳定地设置数据电压并且可以确保高发光占空比。因此,可以在包括无机LED显示面板的各种类型的显示面板中实现低功耗。
根据本公开的实施例的显示面板(1000)可以应用于需要以单个单元实现的可穿戴没备、便携式没备、手持设备、或各种显示器的电子产品或电子设备。显示面板(1000)也可以应用于显示设备,例如个人计算机的监视器、TV和大型显示设备,例如数字标牌、通过多个组装布置的电子显示器。
本公开的各种实施例可以被实现为包括存储在机器可读存储介质中的指令的软件,该指令可以由机器(例如,计算机)读取。这里,机器是指调用存储在存储介质中的指令的设备,并且能够根据调用的指令操作,并且该设备可以包括具有根据上述实施例的各种显示面板的电子设备。
在指令由处理器执行的情况下,处理器可以自己执行与指令相对应的功能,或者通过使用其控制下的其他组件来执行与指令相对应的功能。指令可以包括由编译器或解释器生成或执行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式提供机器可读的存储介质。这里,术语“非暂时性”仅意味着存储介质不包括信号,并且是有形的,但不指示数据是半永久地还是暂时地存储在存储介质中。
根据实施例,可以提供根据本公开中描述的各种实施例的方法,并且将其包括在计算机程序产品中。计算机程序产品指的是一种产品,并且它可以在卖方和买方之间进行交易。计算机程序产品可以以机器可读的存储介质(例如,光盘只读存储器(CD-ROM))的形式在线分发,或者通过应用商店(例如,PlayStore TM)在线分发。在在线分发的情况下,计算机程序产品的至少一部分可以至少临时存储在诸如制造商的服务器、应用商店的服务器以及中继服务器的存储器之类的存储介质中,或者可以临时生成。
另外,根据各种实施例的每个组件(例如,模块或程序)可以由单个对象或多个对象组成。而且,在前述对应的子组件中,一些子组件可以被省略,或者其他子组件还可以包括在各个实施例中。通常或另外地,一些组件(例如,模块或程序)可以被集成为对象,并且以相同地或以类似的方式执行由每个组件集成之前执行的功能。根据各种实施例,由其它组件执行的模块、程序或操作可以顺序地、并行地、重复地、或启发式地执行。或者,可以以不同的顺序执行或省略至少一些操作,或者可以添加其它操作。
以上描述是本公开的技术思想的示例性说明,并且在本公开的固有特征的范围内,本公开所属技术领域的普通技术人员可以进行各种修改和变型。而且,根据本公开的实施例不是用于限制本公开的技术思想,而是用于说明该技术思想,并且本公开的技术思想的范围不受实施例限制。因此,本公开的保护范围可以基于所附权利要求来解释,并且在其等同范围内的所有技术思想可以被解释为属于本公开的保护范围。

Claims (14)

1.一种显示面板,包括:
多个像素,所述多个像素被布置为矩阵,所述多个像素分别包括多个子像素,
其中所述多个子像素分别包括:
发光元件;以及
脉冲宽度调制PWM像素电路,被配置为基于PWM数据电压和扫描电压来控制所述发光元件的发光持续时间,以及
其中针对所述多个像素的行线中的每个行线,按照数据设置时段、然后发光时段的顺序,驱动所述显示面板中包括的多个PWM像素电路,其中所述数据设置时段用于设置所述PWM数据电压,在所述发光时段中,所述发光元件根据所述扫描电压的改变在与所设置的PWM数据电压相对应的持续时间期间发光,
其中所述数据设置时段和所述发光时段在时间上是连续的,并且
其中针对所述行线中的每个行线顺序地驱动所述数据设置时段,其中所述扫描电压在包括所述数据设置时段和所述发光时段在内的图像帧的时间段中连续地改变,
其中所述PWM像素电路包括控制晶体管,所述控制晶体管是N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管NMOSFET,并且所述控制晶体管的源极端子连接到接地电压端子,以及
其中所述PWM像素电路还包括:
第一晶体管,连接在所述第一晶体管的漏极端子和所述控制晶体管的栅极端子之间;
第一电容器,所述第一电容器的第一端连接到所述第一晶体管的漏极端子和所述控制晶体管的栅极端子;
第二晶体管,包括:
漏极端子,连接到被施加了所述PWM数据电压的数据线;以及
源极端子,连接到所述第一电容器的第二端;
第三晶体管,包括:
源极端子,连接到所述第一晶体管的漏极端子、所述控制晶体管的栅极端子、和所述第一电容器的第一端;以及
漏极端子,被施加有初始电压;
第四晶体管,包括:
漏极端子,被施加有所述扫描电压;以及
源极端子,连接到所述第一电容器的第二端和所述第二晶体管的源极端子;以及
第五晶体管,包括:
漏极端子,连接到所述发光元件的阴极端子;以及
源极端子,连接到所述第一晶体管的源极端子和所述控制晶体管的漏极端子,以及
其中所述发光元件的阳极端子连接到驱动电压端子。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其中当与所述多个像素的第一行线相对应的多个PWM像素电路在所述发光时段中操作时,与所述多个像素的第二行线相对应的多个PWM像素电路在所述数据设置时段中操作。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其中所述数据电压设置时段的时间段和所述发光时段的时间段之和是一个图像帧的时间段,以及
其中所述多个像素的所有行线被驱动一次的总时间段超过所述一个图像帧的时间段。
4.根据权利要求1所述的显示面板,所述控制晶体管被配置为基于所述PWM数据电压和所述扫描电压而导通和截止,以基于所述控制晶体管的导通和截止操作来控制所述发光元件的发光持续时间,
其中在所述数据设置时段期间,基于所述PWM数据电压和所述扫描电压,将所述控制晶体管的栅极端子电压设置为第一电压,以及
其中在所述发光时段期间,所述控制晶体管的栅极端子电压根据所述扫描电压的改变而改变,使得所述控制晶体管在与所述PWM数据电压相对应的时间段期间导通。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其中在所述数据设置时段中,
响应于所述第三晶体管基于第二驱动信号而导通,同时所述第四晶体管基于第一驱动信号而截止,所述控制晶体管的栅极端子电压变为所述初始电压;
响应于所述第三晶体管基于所述第二驱动信号而截止,并且所述第一晶体管和所述第二晶体管基于第三驱动信号而导通,所述控制晶体管的栅极端子电压从所述初始电压变为第二电压;以及
响应于所述第一晶体管和所述第二晶体管根据所述第三驱动信号而截止,并且所述第四晶体管根据所述第一驱动信号而导通,所述控制晶体管的栅极端子电压从所述第二电压被设置为所述第一电压,
其中所述第一电压从所述第二电压降低,降低的幅度为在所述第四晶体管被导通的时刻,所述PWM数据电压与扫描电压之间的差值,以及
其中所述第二电压是所述接地电压端子的接地电压与所述控制晶体管的阈值电压之和。
6.根据权利要求5所述的显示面板,其中所述第四晶体管被配置为:在所述发光时段中,基于所述第一驱动信号维持导通状态,以及
其中在所述发光时段中,所述控制晶体管的栅极端子电压基于通过导通的第四晶体管所施加的扫描电压而从所述第一电压改变。
7.根据权利要求6所述的显示面板,其中所述控制晶体管被配置为:在所述发光时段中,在基于所述扫描电压而改变的栅极端子的栅极电压高于所述第二电压的时间内导通,以及
其中所述发光元件被配置为:在所述发光时段中,基于在所述控制晶体管导通时流过所述控制晶体管的驱动电流来发光。
8.根据权利要求5所述的显示面板,其中所述PWM像素电路还包括恒流源,所述恒流源被配置为向所述发光元件提供规则幅度的驱动电流,以及
其中所述第五晶体管的漏极端子通过所述恒流源与所述发光元件的阴极端子连接,并且所述第五晶体管根据所述第一驱动信号在所述发光时段期间导通。
9.根据权利要求1所述的显示面板,其中所述第三晶体管的漏极端子与所述数据线连接,以及
其中所述初始电压是所述PWM数据电压。
10.根据权利要求1所述的显示面板,还包括脉冲幅度调制PAM驱动电路,所述脉冲幅度调制PAM驱动电路被配置为基于PAM数据电压来控制被提供给所述发光元件的驱动电流的幅度。
11.根据权利要求4所述的显示面板,其中所述控制晶体管是P沟道金属氧化物半导体场效应晶体管PMOSFET,并且所述控制晶体管的源极端子连接到驱动电压端子,以及
其中所述PWM像素电路还包括:
第六晶体管,连接在所述控制晶体管的漏极端子和栅极端子之间;
第二电容器,所述第二电容器的第一端连接到所述第六晶体管的源极端子和所述控制晶体管的栅极端子;
第七晶体管,包括:
源极端子,连接到被施加了所述PWM数据电压的数据线;以及
漏极端子,连接到所述第二电容器的第二端;
第八晶体管,包括:
漏极端子,连接到所述第六晶体管的源极端子、所述控制晶体管的栅极端子、和所述第二电容器的第一端;以及
源极端子,被施加有初始电压;
第九晶体管,包括:
源极端子,被施加有所述扫描电压;以及
漏极端子,连接到所述第二电容器的第二端和所述第七晶体管的漏极端子;以及
第十晶体管,包括:
漏极端子,连接到所述发光元件的阳极端子;以及
源极端子,连接到所述第六晶体管的漏极端子和所述控制晶体管的漏极端子,以及
其中所述发光元件的阴极端子连接到接地电压端子。
12.根据权利要求11所述的显示面板,其中在所述数据设置时段中:
响应于所述第八晶体管基于第五驱动信号而导通,同时所述第九晶体管基于第四驱动信号而截止,所述控制晶体管的栅极端子电压变为所述初始电压;
响应于所述第八晶体管基于所述第五驱动信号而截止,并且所述第六晶体管和所述第七晶体管基于第六驱动信号而导通,所述控制晶体管的栅极端子电压从所述初始电压变为第三电压;以及
响应于所述第六晶体管和所述第七晶体管根据所述第六驱动信号而截止,并且所述第九晶体管根据所述第四驱动信号而导通,所述控制晶体管的栅极端子电压从所述第三电压被设置为所述第一电压,
其中所述第一电压从所述第三电压升高,升高的幅度为在所述第九晶体管被导通的时刻,所述PWM数据电压和扫描电压之间的差值,以及
其中所述第三电压是从所述驱动电压端子的驱动电压减去所述控制晶体管的阈值电压的值。
13.根据权利要求1所述的显示面板,其中所述扫描电压是以一个图像帧的一个时间周期为周期的周期信号,并且在所述一个时间周期期间连续地改变。
14.一种显示面板的驱动方法,所述显示面板包括被布置为矩阵的多个像素,所述多个像素分别包括多个子像素,
其中所述多个子像素分别包括:
发光元件;以及
脉冲宽度调制PWM像素电路,被配置为基于PWM数据电压和扫描电压来控制所述发光元件的发光持续时间,以及
其中所述驱动方法包括:
针对所述多个像素的行线中的每个行线,按照数据设置时段、然后发光时段的顺序,驱动所述显示面板中包括的多个PWM像素电路,其中所述数据设置时段用于设置所述PWM数据电压,以及
在所述发光时段中,所述发光元件根据所述扫描电压的改变在与所设置的PWM数据电压相对应的持续时间期间发光,
其中所述数据设置时段和所述发光时段在时间上是连续的,并且
其中针对所述行线中的每个行线顺序地驱动所述数据设置时段,
其中所述扫描电压在包括所述数据设置时段和所述发光时段在内的图像帧的时间段中连续地改变,
其中所述PWM像素电路包括控制晶体管,所述控制晶体管是N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管NMOSFET,并且所述控制晶体管的源极端子连接到接地电压端子,以及
其中所述PWM像素电路还包括:
第一晶体管,连接在所述第一晶体管的漏极端子和所述控制晶体管的栅极端子之间;
第一电容器,所述第一电容器的第一端连接到所述第一晶体管的漏极端子和所述控制晶体管的栅极端子;
第二晶体管,包括:
漏极端子,连接到被施加了所述PWM数据电压的数据线;以及
源极端子,连接到所述第一电容器的第二端;
第三晶体管,包括:
源极端子,连接到所述第一晶体管的漏极端子、所述控制晶体管的栅极端子、和所述第一电容器的第一端;以及
漏极端子,被施加有初始电压;
第四晶体管,包括:
漏极端子,被施加有所述扫描电压;以及
源极端子,连接到所述第一电容器的第二端和所述第二晶体管的源极端子;以及
第五晶体管,包括:
漏极端子,连接到所述发光元件的阴极端子;以及
源极端子,连接到所述第一晶体管的源极端子和所述控制晶体管的漏极端子,以及
其中所述发光元件的阳极端子连接到驱动电压端子。
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