CN115148152A - 显示面板及其温度侦测方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示面板及其温度侦测方法、显示装置。显示面板包括:子像素;所述子像素包括:像素驱动电路、发光器件和温度侦测模块。所述像素驱动电路的输出端连接所述发光器件,所述像素驱动电路用于驱动所述发光器件发光;温度侦测模块,用于侦测所述子像素的温度,所述温度侦测模块包括第一晶体管;所述第一晶体管与所述像素驱动电路的输出端连接,所述第一晶体管的关态电流,表征所述子像素的温度。本发明实施例可以在不额外增加膜层结构,且不改变子像素驱动模式的基础上,侦测子像素的温度,为子像素的温度补偿提供温度参数。
Description
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及其温度侦测方法、显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示面板因其反应时间快、重量轻以及对比度高等优点,成为近年来显示面板的研究焦点之一。但OLED器件的电学特性对温度存在依存性,不同温度下OLED器件的发光效率不同,使得显示面板中各子像素在不同温度下的画面显示质量存在差异。因此,当显示面板中各子像素的工作温度偏离预设工作温度时,会存在面板显示效果失真的问题。
现有技术中通常通过对显示面板进行温度侦测,并根据显示面板的侦测温度补偿各子像素的驱动电流来解决上述问题。其中,温度侦测为该解决方案的关键步骤。现有技术中是通过在显示面板中增设温度传感器层来侦测温度;或者在子像素的驱动过程中增设温度侦测阶段,向子像素施加预设驱动信号,根据预设驱动信号下子像素的驱动电流分析子像素的工作温度。因此,现有技术中的温度侦测方案要么需要增设传感器相关膜层,工艺复杂,且不利于显示面板的轻薄化;要么需要增加子像素的驱动流程,控制逻辑复杂,且影响显示面板的刷新频率。
发明内容
本发明提供了一种显示面板及其温度侦测方法、显示装置。以在不额外增加膜层结构,且不改变子像素驱动模式的基础上,侦测子像素的温度,为子像素的温度补偿提供温度参数。
为实现上述技术目的,本发明实施例提供了如下技术方案:
一种显示面板,包括:子像素;所述子像素包括:
像素驱动电路和发光器件;所述像素驱动电路的输出端连接所述发光器件,所述像素驱动电路用于驱动所述发光器件发光;
温度侦测模块,用于侦测所述子像素的温度,所述温度侦测模块包括第一晶体管;所述第一晶体管与所述像素驱动电路的输出端连接,所述第一晶体管的关态电流,表征所述子像素的温度。
可选地,所述第一晶体管还用于向所述发光器件传输补偿电流。
可选地,所述显示面板,还包括:数据线;所述数据线与所述像素驱动电路电连接,用于向所述像素驱动电路传输数据信号;
所述补偿电流根据所述子像素的温度和所述数据信号确定。
可选地,所述第一晶体管在所述子像素的非发光阶段关断,并在所述子像素的发光阶段导通。
可选地,所述显示面板,还包括:数据线;所述数据线与所述像素驱动电流电连接,用于向所述像素驱动电路传输数据信号;所述数据线还用于向所述像素驱动电路传输温度补偿信号;
所述温度补偿信号根据所述子像素的温度和所述数据信号确定。
可选地,所述第一晶体管在所述子像素的驱动过程中始终保持关断。
可选地,所述第一晶体管为P-I-N型晶体管。
可选地,所述显示面板,还包括:数据线、第一扫描线、第二扫描线、初始化信号线、第一电源线、第二电源线、发光控制信号线、侦测控制信号线和侦测信号线;
所述像素驱动电路包括:驱动晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管;
所述第二晶体管的第一极与所述第一电源线电连接,所述第二晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极电连接,所述第二晶体管的栅极与所述发光控制信号线电连接;所述第三晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极电连接,所述第三晶体管的第二极与所述发光器件的第一极电连接,所述第三晶体管的栅极与所述发光控制信号线电连接;所述发光器件的第二极与所述第二电源线电连接;所述第四晶体管的栅极与所述第一扫描线电连接,所述第四晶体管的第一极与所述初始化信号线电连接,所述第四晶体管的第二极与所述驱动晶体管的栅极电连接;所述第五晶体管的栅极与所述第二扫描线电连接,所述第五晶体管的第一极与所述数据线电连接,所述第五晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极电连接;所述第六晶体管的栅极与所述第二扫描线电连接,所述第六晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极电连接,所述第六晶体管的第二极与所述驱动晶体管的栅极电连接;所述第一晶体管的第一极与所述发光器件的第一极电连接,所述第一晶体管的栅极与所述侦测控制信号线电连接,所述第一晶体管的第二极与所述侦测信号线电连接;
所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管的极性相同;
优选地,所述发光控制信号线复用为所述侦测控制信号线。
相应地,本发明实施例还提供了一种显示面板的温度侦测方法,用于对如本发明任意实施例所提供的显示面板进行温度侦测;所述显示面板的温度侦测方法包括:
所述温度侦测模块侦测所述显示面板中子像素的温度;其中,所述温度侦测模块包括第一晶体管,所述第一晶体管的关态电流表征所述子像素的温度。
相应地,本发明实施例还提供了一种显示装置,包括:处理器和如本发明任意实施例所提供的显示面板;所述处理器与所述第一晶体管电连接。
本发明实施例提供的显示面板中,在子像素中设置由第一晶体管构成的温度侦测模块,并利用第一晶体管的关态电流对温度的敏感性,通过采集第一晶体管的关态电流来表征子像素的温度。这样设置,一则,第一晶体管可以与像素驱动电路中的各晶体管同层设置,并在同一工艺中制备,既不增加显示面板的厚度,也不需要额外增加显示面板的制备工艺步骤。二则、温度侦测过程中第一晶体管保持关断,不需要像素驱动电路根据预设驱动信号向第一晶体管提供侦测电流即可实现子像素的温度侦测;这使得温度侦测过程相对独立,并不依附于像素驱动电路实现,也不影响像素驱动电路内部的信号传输。那么,温度侦测过程可以在像素驱动电路非发光阶段中的任意时段进行,无需额外增设温度侦测阶段。综上所述,相比于现有技术,本发明实施例可以在不额外增加膜层结构,且不改变子像素驱动模式的基础上,侦测子像素的温度,为子像素的温度补偿提供温度参数。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种P型晶体管的特性示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种P型晶体管的特性示意图;
图4是本发明实施例提供的一种子像素的结构示意图;
图5是本发明实施例提供的一种子像素的驱动时序示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种子像素的驱动时序示意图;
图7是本发明实施例提供的另一种子像素的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的又一种子像素的驱动时序示意图;
图9是本发明实施例提供的又一种子像素的驱动时序示意图;
图10是本发明实施例提供的一种N型晶体管的特性示意图;
图11是本发明实施例提供的另一种N型晶体管的特性示意图;
图12是本发明实施例提供的一种P-I-N型晶体管的特性示意图;
图13是本发明实施例提供的另一种P-I-N型晶体管的特性示意图;
图14是本发明实施例提供的一种第一晶体管的结构示意图;
图15是本发明实施例提供的一种第一晶体管的制备流程示意图;
图16是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
本发明实施例提供了一种显示面板,该显示面板可以是有机发光二极管显示面板等自发光器件显示面板,例如为主动式有机发光二极管显示面板。图1是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。参见图1,该显示面板200包括:阵列排布的多个子像素100。各子像素100的具体结构可以相同,图1中给出了第1行第1列子像素100的结构作为示例。子像素100包括:像素驱动电路110、发光器件OLED和温度侦测模块120。
其中,像素驱动电路110的输出端连接发光器件OLED,像素驱动电路110用于驱动发光器件OLED发光。温度侦测模块120用于侦测子像素100的温度,温度侦测模块120包括第一晶体管M1;第一晶体管M1与像素驱动电路110的输出端连接,第一晶体管M1的关态电流表征子像素100的温度。
以第一晶体管M1为P型晶体管为例,图2和图3给出了P型晶体管的栅源电压差Vgs、驱动电流Ids和温度T之间的关系曲线。参见图2和图3,以驱动电流Ids等于10-7A作为晶体管开态与关态之间的临界电流值;驱动电流Ids大于10-7A时可认为晶体管处于开态,该情况下的驱动电流称为开态电流;驱动电流Ids小于10-7A时可认为晶体管处于关态,该情况下的驱动电流称为关态电流(off current)。根据图2和图3可以看出,P型晶体管的开态电流随温度的变化并不明显,而P型晶体管的关态电流对温度T具有显著的依存特性,具体表现为:温度T越高,晶体管的关态电流越大。同时,P型晶体管的关态电流对其栅源电压差Vgs也存在一定的敏感性。P型晶体管的关态电流随栅源电压差Vgs的增加呈现先减后增的趋势,且当P型晶体管的栅源电压差Vgs大于0V时,P型晶体管的关态电流跟随栅源电压差Vgs变化的趋势趋于平缓。总体来说,在栅源电压Vgs一定的情况下,晶体管的关态电流随温度的升高而升高。因此,在向第一晶体管M1施加一定的栅源电压差Vgs,使第一晶体管M1处于关态的情况下,可以通过采集第一晶体管M1的关态电流来获取子像素100的当前温度。示例性地,栅源电压差Vgs可设置为大于0V的值(例如7V),以避免栅源电压差Vgs的上下浮动大幅影响关态电流,从而保证温度侦测的准确性。
示例性地,子像素100的驱动过程可包括非发光阶段和发光阶段,由于温度侦测过程中第一晶体管M1并不开启,温度侦测过程并不会影响像素驱动电路110中原有的信号传输过程,因此温度侦测过程可以在非发光阶段中的任意时间段进行,以在发光阶段根据侦测到的温度对发光器件OLED的发光亮度进行补偿。这样,既不影响像素驱动电路110原有的驱动过程,也可有效补偿发光器件OLED的发光亮度。具体地,显示装置的处理器中可以预先存储第一晶体管M1在各栅源电压差和各温度下的特性曲线或特性表格。温度侦测过程在子像素100的非发光阶段进行,温度侦测过程中,第一晶体管M1的关态电流传输至处理器中,处理器经过查曲线或查表得到该子像素100的当前温度并存储,再根据当前温度确定该子像素100的温度补偿参数。温度补偿过程可以在发光阶段进行,通过直接向发光器件OLED施加补偿电流实现;也可以在非发光阶段进行,通过向像素驱动电路110中的驱动晶体管提供温度补偿信号来实现,以改变像素驱动电路110在发光阶段产生的驱动电流。具体补偿方式可根据实际情况设置,此处不做限定。
本发明实施例提供的显示面板200中,在子像素100中设置由第一晶体管M1构成的温度侦测模块120,并利用第一晶体管M1的关态电流对温度的敏感性,通过采集第一晶体管M1的关态电流来表征子像素100的温度。这样设置,一则,第一晶体管M1可以与像素驱动电路110中的各晶体管同层设置,并在同一工艺中制备,既不增加显示面板200的厚度,也不需要额外增加显示面板200的制备工艺步骤。二则、温度侦测过程中第一晶体管M1保持关断,不需要像素驱动电路110根据预设驱动信号向第一晶体管M1提供侦测电流即可实现子像素100的温度侦测;这使得温度侦测过程相对独立,并不依附于像素驱动电路110实现,也不影响像素驱动电路110内部的信号传输。那么,温度侦测过程可以在像素驱动电路110非发光阶段中的任意时段进行,无需额外增设温度侦测阶段。综上所述,相比于现有技术,本发明实施例可以在不额外增加膜层结构,且不改变子像素驱动模式的基础上,侦测子像素100的温度,为子像素100的温度补偿提供温度参数。
继续参见图1,在上述各实施方式的基础上,可选地,显示面板200中还布设有:侦测控制信号线Ltest和侦测信号线Lmon,以实现对第一晶体管M1开关状态的控制,并提供第一晶体管M1关态电流的传输路径。示例性地,侦测控制信号线Ltest沿子像素100的行方向延伸,一条侦测控制信号线Ltest连接一行子像素100;侦测信号线Lmon沿子像素100的列方向延伸,一条侦测信号线Lmon连接一列子像素100。具体地,侦测控制信号线Ltest与第一晶体管M1的栅极电连接,用于传输侦测控制信号,以控制第一晶体管M1的开关状态。第一晶体管M1的第一极与发光器件OLED连接,第二极与侦测信号线Lmon连接,侦测信号线Lmon用于在温度侦测过程中传输第一晶体管M1的关态电流。该显示面板200中,每个子像素100中均设置有温度侦测模块120,可以对显示面板200实现像素级的实时温度侦测和补偿,保证温度补偿精度,提高显示面板200在不同温度下的显示效果,以及提升子像素100中的器件使用寿命。
以及,显示面板200中还布设有:第一电源线Lvdd、第二电源线Lvss、扫描线Lscan和数据线Ld,以使像素驱动电路110驱动发光器件OLED发光而显示画面。示例性地,数据线Ld沿子像素100的列方向延伸,第一电源线Lvdd、第二电源线Lvss和扫描线Lscan均沿子像素100的行方向延伸;或者,第一电源线Lvdd和第二电源线Lvss也可以沿子像素100的列方向延伸。具体地,像素驱动电路110与第一电源线Lvdd、数据线Ld和扫描线Lscan电连接,发光器件OLED与第二电源线Lvss电连接。
在上述各实施方式的基础上,可选地,像素驱动电路110可以设置为现有技术中任意的像素驱动电路结构。在侦测到子像素100的温度后,对子像素100进行温度补偿可采用以下两种方式:通过第一晶体管M1向发光器件OLED直接传输补偿电流,补偿电流与像素驱动电路110提供的驱动电流共同驱动发光器件OLED发光。或者,通过数据线Ld向像素驱动电路110传输温度补偿信号,温度补偿信号与原驱动信号(初始数据信号)共同确定像素驱动电路110在发光阶段产生的驱动电流。
下面结合像素驱动电路110的具体结构,对子像素100的驱动过程进行具体说明。
图4是本发明实施例提供的一种子像素的结构示意图。参见图4,在一种实施方式中,可选地,像素驱动电路110包括:驱动晶体管DTFT、开关晶体管T1和存储电容Cst,构成2T1C的像素电路结构。具体地,开关晶体管T1的栅极与扫描线电连接,接入扫描信号SCAN;开关晶体管T1的第一极与数据线电连接,接入数据信号VDATA;开关晶体管T1的第二极与驱动晶体管DTFT的栅极电连接;驱动晶体管DTFT的第一极与第一电源线电连接,接入第一电源信号VDD;驱动晶体管DTFT的第二极作为像素驱动电路110的输出端,与发光器件OLED的第一极电连接;发光器件OLED的第二极与第二电源线电连接,接入第二电源信号VSS;存储电容Cst的一端接入第一电源信号VDD,另一端与驱动晶体管DTFT的栅极电连接。第一晶体管M1的栅极与侦测控制信号线电连接,接入侦测控制信号TEST;第一晶体管M1的第一极与发光器件OLED的第一极电连接,第一晶体管M1的第二极与侦测信号线Lmon电连接。
图5是本发明实施例提供的一种子像素的驱动时序示意图。结合图4和图5,以各晶体管均为P型晶体管为例,该子像素100的驱动过程包括:
非发光阶段T10,扫描信号SCAN为高电平,控制开关晶体管T1关断;驱动晶体管DTFT的栅极未接收到数据信号VDATA,驱动晶体管DTFT也关断,不产生驱动电流,发光器件OLED不发光。此阶段可作为温度侦测阶段,该阶段中,侦测控制信号TEST为高电平,控制第一晶体管M1关断,第一晶体管M1的关态电流Ioff通过侦测数据线Lmon传输至处理器,处理器根据该关态电流Ioff确定子像素100的温度补偿参数。
发光阶段T20,扫描信号SCAN为低电平时,数据信号VDATA为初始数据信号V1,此时开关晶体管T1导通,将初始数据信号V1传输至驱动晶体管DTFT的栅极,驱动晶体管DTFT在初始数据信号V1和第一电源信号VDD的控制下产生驱动电流,驱动发光器件OLED发光。然后扫描信号SCAN变化为高电平,开关晶体管T1关断,由存储电容Cst将驱动晶体管DTFT的栅极的电位维持在初始数据信号V1,驱动晶体管DTFT持续产生驱动电流。此阶段可作为温度补偿阶段,该阶段中,侦测控制信号TEST为低电平,控制第一晶体管M1导通,处理器在上一阶段计算出的温度补偿参数为补偿电流Item,整个发光阶段T20中,侦测信号线Lmon上传输的电流Imon均为补偿电流Item,补偿电流Item经过第一晶体管M1传输至发光器件OLED,与驱动电流共同驱动发光器件OLED发光。
示例性地,补偿电流Item与该子像素100的温度T以及数据信号VDATA(具体为输入像素驱动电路110的初始数据信号V1)有关系,即,Item=f(T,V1)。其中,初始数据信号V1指示发光器件OLED在预设温度下的目标亮度,根据子像素100的温度T可计算子像素100的当前温度与预设温度的偏差,根据上述条件计算出的补偿电流Item用于补偿发光器件OLED的发光亮度,使发光器件OLED在当前温度下发光达到目标亮度。
本实施例给出了一种通过第一晶体管M1向发光器件OLED直接传输补偿电流Item的具体驱动方式。本实施方式中,第一晶体管M1在子像素100的非发光阶段T10中关断,并在子像素100的发光阶段T20中导通。温度侦测模块120既参与温度侦测过程,又参与温度补偿过程。
图6是本发明实施例提供的另一种子像素的驱动时序示意图。结合图4和图6,在另一种实施方式中,可选地,该子像素100的驱动过程包括:
非发光阶段T10,该阶段的驱动过程与图5中的非发光阶段相同,此处不再赘述。
发光阶段T20,侦测控制信号TEST仍保持高电平,第一晶体管M1保持关断,不参与温度补偿过程。处理器在上一阶段计算出的温度补偿参数为温度补偿信号Vtem。扫描信号SCAN为低电平时,数据信号VDATA为初始数据信号V1与温度补偿信号Vtem的和,此时开关晶体管T1导通,将补偿后的数据信号V1+Vtem传输至驱动晶体管DTFT的栅极,补偿后的数据信号V1+Vtem携带有温度补偿信息,因此驱动晶体管DTFT所产生的驱动电流包含有温度补偿电流,可驱动发光器件OLED发出的光线为目标亮度。扫描信号SCAN转换为高电平后,开关晶体管T1关断,存储电容Cst将驱动晶体管DTFT的栅极电位维持在V1+Vtem,驱动晶体管DTFT持续产生驱动电流。其中,温度补偿信号Vtem同样与该子像素100的温度T以及初始数据信号V1有关。
本实施例给出了一种通过数据线Ld向像素驱动电路110传输温度补偿信号Vtem的具体驱动方式。本实施方式中,第一晶体管M1在子像素100的驱动过程中始终保持关断,温度侦测模块120仅参与温度侦测过程,不参与温度补偿过程。
上述各实施方式示例性地给出了2T1C的像素驱动电路110结构,但不作为对本发明的限定。在其他实施方式中,像素驱动电路也可以设置为其他结构,下面进行具体说明。
在一种实施方式中,可选地,扫描信号线包括:第一扫描线,用于传输第一扫描信号;第二扫描线,用于传输第二扫描信号。显示面板上还布设有:发光控制信号线,沿子像素100的行方向延伸,用于向像素驱动电路110提供发光控制信号;初始化信号线,沿子像素100的行方向或列方向延伸,用于向像素驱动电路110提供初始化信号。
图7是本发明实施例提供的另一种子像素的结构示意图。参见图7,在一种实施方式中,可选地,像素驱动电路110包括:驱动晶体管DTFT、存储电容Cst、第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5、第六晶体管M6和第七晶体管M7。
其中,第二晶体管M2的第一极接入第一电源信号VDD,第二晶体管M2的第二极与驱动晶体管DTFT的第一极电连接,第二晶体管M2的栅极接入发光控制信号EM;第三晶体管M3的第一极与驱动晶体管DTFT的第二极电连接,第三晶体管M3的第二极与发光器件OLED的第一极电连接,第三晶体管M3的栅极接入发光控制信号EM;发光器件OLED的第二极接入第二电源信号VSS;第四晶体管M4的栅极接入第一扫描信号SCAN1,第四晶体管M4的第一极接入初始化信号Vref,第四晶体管M4的第二极与驱动晶体管DTFT的栅极电连接;第五晶体管M5的栅极接入第二扫描线SCAN2,第五晶体管M5的第一极接入数据信号VDATA,第五晶体管M5的第二极与驱动晶体管DTFT的第一极电连接;第六晶体管M6的栅极接入第二扫描线SCAN2,第六晶体管M6的第一极与驱动晶体管DTFT的第二极电连接,第六晶体管M6的第二极与驱动晶体管DTFT的栅极电连接;第七晶体管M7的栅极接入第一扫描信号SCAN1或第二扫描信号SCAN2,第七晶体管M7的第一极接入初始化信号Vref,第七晶体管M7的第二极与发光器件OLED的第一极电连接;存储电容Cst的一端接入第一电源信号VDD,另一端与驱动晶体管DTFT的栅极电连接。
图8是本发明实施例提供的又一种子像素的驱动时序示意图。结合图7和图8,该子像素100的驱动过程包括:非发光阶段T10和发光阶段T20。其中,非发光阶段T10又可划分为初始化阶段T11和数据写入阶段T12。下面以第七晶体管M7的栅极接入第一扫描信号SCAN1,且子像素100中各晶体管均为P型晶体管为例,对该子像素100的驱动过程进行说明。
参见图7和图8,该子像素100的驱动过程包括:
初始化阶段T11,发光控制信号EM与第二扫描信号SCAN2为高电平,第一扫描信号SCAN1为低电平。第四晶体管M4与第七晶体管M7导通。初始化信号Vref通过第四晶体管M4传输至驱动晶体管DTFT的栅极,对驱动晶体管DTFT栅极进行初始化。同时,初始化信号Vref通过第七晶体管M7传输至发光器件OLED的第一极,对发光器件OLED第一极进行初始化。
数据写入阶段T12,发光控制信号EM与第一扫描信号SCAN1为高电平,第二扫描信号SCAN2为低电平。第五晶体管M5、第六晶体管M6和驱动晶体管DTFT导通,数据信号VDATA通过第五晶体管M5、驱动晶体管DTFT的第一极和第二极、以及第六晶体管M6向驱动晶体管DTFT的栅极充电,直至驱动晶体管DTFT的栅极和第一极之间的电压差为阈值电压Vth,完成驱动晶体管DTFT的数据写入。
发光阶段T20,发光控制信号EM为低电平;第一扫描信号SCAN1和第二扫描信号SCAN2均为高电平。第二晶体管M2、第三晶体管M3和驱动晶体管DTFT导通,驱动晶体管DTFT根据其栅极电压产生驱动电流,驱动发光器件OLED发光。其中,存储电容Cst用于存储驱动晶体管DTFT栅极的电位,以确保在发光阶段T20驱动晶体管DTFT的栅极电压稳定,从而确保驱动电流稳定。
其中,非发光阶段T10作为温度侦测阶段,发光阶段T20作为温度补偿阶段。
具体地,在温度侦测阶段,侦测控制信号TEST为高电平,控制第一晶体管M1关断,第一晶体管M1的关态电流经过侦测数据线Lmon传输至处理器,处理器根据该关态电流计算子像素100的温度,并根据子像素100的温度和数据信号计算补偿电流。
在温度补偿阶段,侦测控制信号TEST为低电平,控制第一晶体管M1导通,处理器提供的补偿电流经过第一晶体管M1传输至发光器件OLED的第一极,与像素驱动电路110产生的驱动电流共同驱动发光器件OLED发光。
本实施例给出了另一种通过第一晶体管M1向发光器件OLED直接传输补偿电流的具体驱动方式。
在上述各实施方式的基础上,可选地,第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3的极性相同。这样,可以采用完全相同的工艺制备像素驱动电路110和温度侦测模块120中的晶体管,使显示面板的制备工艺简单。同时,根据图8可以看出,当第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3的极性相同时,发光控制信号EM和侦测控制信号TEST的波形一致,因此,可将发光控制信号线复用为侦测控制信号线,从而减少显示面板中信号线的数量,简化显示面板的结构和布线。
图9是本发明实施例提供的又一种子像素的驱动时序示意图。参见图9,图9中像素驱动电路110的驱动时序与图8中一致,子像素100的驱动过程同样包括初始化阶段T11、数据写入阶段T12和发光阶段T20。不同之处在于温度侦测阶段和温度补偿阶段的分配,以及温度补偿的方式。
参见图9和图7,在该实施例中,初始化阶段T11作为温度侦测阶段,数据写入阶段T12作为温度补偿阶段。
具体地,在温度侦测阶段,侦测控制信号TEST为高电平,控制第一晶体管M1关断,第一晶体管M1的关态电流经过侦测数据线Lmon传输至处理器,处理器根据该关态电流计算子像素100的温度,并根据子像素100的温度和数据信号计算温度补偿信号。
在温度补偿阶段,侦测控制信号TEST仍为高电平,第一晶体管M1保持关断,不参与温度补偿过程。处理器提供的温度补偿信号通过数据线传输至第五晶体管M5,并经由第五晶体管M5、驱动晶体管DTFT的第一极和第二极,以及第六晶体管M6传输至驱动晶体管DTFT的栅极,温度补偿信号与数据信号共同决定驱动晶体管DTFT在发光阶段T20产生的驱动电流。
本实施例给出了另一种通过数据线向像素驱动电路110传输温度补偿信号的具体驱动方式。
需要说明的是,上述各实施方式示例性地给出了第一晶体管M1为P型晶体管时的温度侦测和补偿方式,但不作为对本发明的限定。在其他实施方式中,也可以设置第一晶体管M1为其他类型,下面就其中几种设置方式进行说明。
在一种实施方式中,可选地,第一晶体管M1为N型晶体管。图10是本发明实施例提供的一种N型晶体管的特性示意图;图11是本发明实施例提供的另一种N型晶体管的特性示意图。参见图10和图11,N型晶体管的栅源电压差Vgs、驱动电流Ids和温度T之间的关系如下:仍以驱动电流Ids等于10-7A作为晶体管开态与关态之间的临界电流值为例进行说明。N型晶体管的关态电流对温度T具有显著的依存特性,具体表现为:温度T越高,晶体管的关态电流越大。同时,N型晶体管的关态电流对其栅源电压差Vgs也存在一定的敏感性。N型晶体管的关态电流随栅源电压差Vgs的增加呈现先减后增的趋势,且当N型晶体管的栅源电压差Vgs小于3V时,N型晶体管的关态电流跟随栅源电压差Vgs变化的趋势趋于平缓。总体来说,在栅源电压Vgs一定的情况下,晶体管的关态电流随温度的升高而升高。因此,第一晶体管M1为N型晶体管时,其关态电流可以有效表征子像素的温度施。示例性地,该栅源电压差Vgs可设置为小于3V的值,以减少栅源电压差Vgs的浮动对关态电流的影响,从而保证温度侦测的准确性。优选地,当像素驱动电流110中采用N型晶体管时,可设置第一晶体管M1同样为N型晶体管,以简化显示面板的制备工艺。
在另一种实施方式中,可选地,第一晶体管M1为P-I-N型晶体管。图12是本发明实施例提供的一种P-I-N型晶体管的特性示意图;图13是本发明实施例提供的另一种P-I-N型晶体管的特性示意图。参见图12和13,P-I-N型晶体管与P型或N型晶体管的特性差异主要体现在:P-I-N型晶体管在栅源电压差Vgs处于-5至10V的范围内均处于关态,且P-I-N型晶体管的关态电流对栅源电压差Vgs的变化不敏感。因此,相对于利用N型晶体管和P型晶体管作为温度侦测器件而言,P-I-N型晶体管的关态电流随栅源电压差Vgs的电压变化较小,工作范围更大,温度侦测更精确,工作稳定性高。
需要说明的是,用于控制驱动像素电路110中各开关晶体管的开关状态的控制信号,如发光控制信号EM和各扫描信号的高电平和低电平均无法控制P-I-N型晶体管导通。因此,当采用如图9所示的时序驱动子像素100时,可以将发光控制信号EM、第一扫描信号SCAN1或第二扫描信号SCAN2复用为侦测控制信号TEST,这样可以在保证第一晶体管M1在子像素100的驱动过程中始终保持关断的基础上,简化显示面板的结构。
图14是本发明实施例提供的一种第一晶体管的结构示意图。参见图14,在上述各实施方式的基础上,可选地,第一晶体管包括:自下而上层叠设置的衬底层310、缓冲层320、有源层330、第一绝缘层340、栅极350、第二绝缘层360、电极层(包括第一极371和第二极372)。其中,有源层330包括第一源漏区331、沟道区332和第二源漏区333;第一极371通过过孔与第一源漏区331接触,第二极372通过过孔与第二源漏区333接触。由于第一晶体管为对称结构,本发明对第一晶体管的源区和漏区不做区分,统称为源漏区。示例性地,第一源漏区331可作为源区,第二源漏区333可作为漏区,相应的,第一极371可作为源极,第二极372可作为漏极。
其中,P型或N型晶体管与P-I-N型晶体管的区别主要在于有源层330的结构。不论是P型晶体管,还是N型晶体管,其第一源漏区331和第二源漏区333的掺杂类型相同,可以在同一工艺中制备。而对于P-I-N型晶体管,其第一源漏区331和第二源漏区333的掺杂类型不同,需要分别进行离子注入。
图15是本发明实施例提供的一种第一晶体管的制备流程示意图。参见图15,在一种实施方式中,可选地,P-I-N型第一晶体管的制备步骤包括:
S10、提供层叠设置的衬底层310、缓冲层320和有源层330。
其中,有源层的具体制备过程可以是:在缓冲层320上沉积非晶硅(a-Si)层,a-Si层经准分子激光退火(ELA)工艺后转换为多晶硅(Poly-Si),形成本征型的有源层330。
S20、对第二源漏区333进行B离子注入形成晶体管的P端。
S30、对第一源漏区331进行P离子注入形成晶体管的N端。
S40、在有源层330上依次制备第一绝缘层340、栅极350、第二绝缘层360、第一极371和第二极372,形成P-I-N型第一晶体管。
本发明实施例还提供了一种显示装置,显示装置例如可以是手机、平板电脑、电视机或显示器等任何具有显示功能的产品或部件。显示装置包括如本发明任意实施例所提供的显示面板,具备相应的有益效果。图16是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。参见图16,该显示装置10包括:处理器300和显示面板200;处理器300与各第一晶体管M1电连接,具体为通过侦测信号线Lmon与各第一晶体管M1电连接。
示例性地,处理器300可以如图16所示,既与侦测信号线Lmon连接,也与各数据线Ld连接,在实现温度侦测功能的同时,处理器300也作为驱动模块,用于向各子像素100提供数据信号。或者,处理器300也可以和驱动芯片单独设置,驱动芯片连接各数据线Ld;处理器300连接各侦测信号线Lmon,并与驱动芯片连接。具体设置方式可根据实际需求选择。
本发明实施例还提供了一种显示面板的温度侦测方法,用于对本发明任意实施例所提供的显示面板进行温度侦测,具有相应的有益效果。显示面板的温度侦测方法包括:
温度侦测模块侦测显示面板中子像素的温度;其中,温度侦测模块包括第一晶体管,第一晶体管的关态电流表征子像素的温度。
本发明实施例提供的显示面板的温度侦测方法,利用第一晶体管的关态电流对温度的敏感性,通过采集第一晶体管的关态电流来表征子像素的温度。这样,一则,第一晶体管可以与子像素的像素驱动电路中的各晶体管同层设置,并在同一工艺中制备,既不增加显示面板的厚度,也不需要额外增加显示面板的制备工艺步骤。二则、温度侦测过程中第一晶体管保持关断,不需要像素驱动电路根据预设驱动信号向第一晶体管提供侦测电流即可实现子像素的温度侦测;这使得温度侦测过程相对独立,并不依附于像素驱动电路实现,也不影响像素驱动电路内部的信号传输。那么,温度侦测过程可以在像素驱动电路非发光阶段中的任意时段进行,无需额外增设温度侦测阶段。综上所述,相比于现有技术,本发明实施例可以在不额外增加膜层结构,且不改变子像素驱动模式的基础上,侦测子像素的温度,为子像素的温度补偿提供温度参数。
在上述各实施方式的基础上,可选地,在侦测到子像素的温度后,可以采用以下两种方式对子像素进行温度补偿:第一种方式:在发光阶段,通过第一晶体管直接向发光器件施加补偿电流。第二种方式:在非发光阶段,通过向像素驱动电路中的驱动晶体管提供温度补偿信号,使温度补偿信号作用于驱动晶体管,用以改变驱动晶体管在发光阶段产生的驱动电流。这样设置,可以在不改变子像素原有的驱动时序的基础上,实现对子像素的温度侦测和补偿。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (10)
1.一种显示面板,其特征在于,包括:子像素;所述子像素包括:
像素驱动电路和发光器件;所述像素驱动电路的输出端连接所述发光器件,所述像素驱动电路用于驱动所述发光器件发光;
温度侦测模块,用于侦测所述子像素的温度,所述温度侦测模块包括第一晶体管;所述第一晶体管与所述像素驱动电路的输出端连接,所述第一晶体管的关态电流,表征所述子像素的温度。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一晶体管还用于向所述发光器件传输补偿电流。
3.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,还包括:数据线;所述数据线与所述像素驱动电路电连接,用于向所述像素驱动电路传输数据信号;
所述补偿电流根据所述子像素的温度和所述数据信号确定。
4.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,所述第一晶体管在所述子像素的非发光阶段关断,并在所述子像素的发光阶段导通。
5.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,还包括:数据线;所述数据线与所述像素驱动电流电连接,用于向所述像素驱动电路传输数据信号;所述数据线还用于向所述像素驱动电路传输温度补偿信号;
所述温度补偿信号根据所述子像素的温度和所述数据信号确定。
6.根据权利要求5所述的显示面板,其特征在于,所述第一晶体管在所述子像素的驱动过程中始终保持关断。
7.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一晶体管为P-I-N型晶体管。
8.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,还包括:数据线、第一扫描线、第二扫描线、初始化信号线、第一电源线、第二电源线、发光控制信号线、侦测控制信号线和侦测信号线;
所述像素驱动电路包括:驱动晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管;
所述第二晶体管的第一极与所述第一电源线电连接,所述第二晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极电连接,所述第二晶体管的栅极与所述发光控制信号线电连接;所述第三晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极电连接,所述第三晶体管的第二极与所述发光器件的第一极电连接,所述第三晶体管的栅极与所述发光控制信号线电连接;所述发光器件的第二极与所述第二电源线电连接;所述第四晶体管的栅极与所述第一扫描线电连接,所述第四晶体管的第一极与所述初始化信号线电连接,所述第四晶体管的第二极与所述驱动晶体管的栅极电连接;所述第五晶体管的栅极与所述第二扫描线电连接,所述第五晶体管的第一极与所述数据线电连接,所述第五晶体管的第二极与所述驱动晶体管的第一极电连接;所述第六晶体管的栅极与所述第二扫描线电连接,所述第六晶体管的第一极与所述驱动晶体管的第二极电连接,所述第六晶体管的第二极与所述驱动晶体管的栅极电连接;所述第一晶体管的第一极与所述发光器件的第一极电连接,所述第一晶体管的栅极与所述侦测控制信号线电连接,所述第一晶体管的第二极与所述侦测信号线电连接;
所述第一晶体管、所述第二晶体管和所述第三晶体管的极性相同;
优选地,所述发光控制信号线复用为所述侦测控制信号线。
9.一种显示面板的温度侦测方法,其特征在于,用于对如权利要求1-8任一项所述的显示面板进行温度侦测;所述显示面板的温度侦测方法包括:
所述温度侦测模块侦测所述显示面板中子像素的温度;其中,所述温度侦测模块包括第一晶体管,所述第一晶体管的关态电流表征所述子像素的温度。
10.一种显示装置,其特征在于,包括:处理器和如权利要求1-8任一项所述的显示面板;所述处理器与所述第一晶体管电连接。
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