CN116137128A - 显示装置、驱动电路及显示驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本公开的实施例涉及一种显示装置,包括:显示面板,包括发光元件、用于使用驱动电压向发光元件提供驱动电流的驱动晶体管以及用于控制驱动晶体管的工作的多个开关晶体管;栅极驱动电路,用于通过多条栅极线向显示面板提供多个扫描信号;发光驱动电路,用于通过多条发光信号线向显示面板提供多个发光信号;数据驱动电路,用于向显示面板提供数据电压;以及时序控制器,用于在以较低的驱动频率驱动显示面板的低速模式下,在向驱动晶体管提供偏置电压之后,在漏电抑制时段内控制以将漏电抑制电压提供到驱动晶体管。

Description

显示装置、驱动电路及显示驱动方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年11月16日提交的韩国专利申请No.10-2021-0157176的优先权,出于所有目的,该申请通过引用并入本文中,如同在本文中充分阐述一样。
技术领域
本公开的实施例涉及一种能够通过减小在较低的驱动频率下的工作过程中产生的漏电流来减小图像质量缺陷的显示装置、驱动电路以及显示驱动方法。
背景技术
随着信息社会的发展,对各种类型的图像显示装置的需求越来越大。在这方面,诸如液晶显示装置、电致发光显示装置或量子点发光显示装置的一系列显示装置近来得到了广泛使用。
在这些显示装置中,有机发光显示装置由于使用了自发光的发光二极管而具有诸如响应速度快、高对比度、高发光效率、高亮度和宽视角的优越性能。
这种有机发光显示装置可以包括设置在在显示面板中排列的多个子像素中的有机发光二极管,并且可以通过控制流过有机发光二极管的电压来控制有机发光二极管发光,以在控制子像素的亮度的同时显示图像。
在这种情况下,提供到显示装置的图像数据可以是静态图像或具有可变速度的运动图像,并且即使在运动图像的情况下,也可以对应于诸如体育图像、电影和游戏图像的各种类型的图像。
此外,显示装置可以根据用户的输入将工作状态切换到各种驱动模式。
另一方面,显示装置可以根据图像数据的类型或驱动模式改变驱动频率,但由于在较低的驱动频率下的工作过程中流过的漏电流,可能会产生例如黑色眩光的图像质量劣化。
发明内容
因此,本公开的发明人发明了一种能够减小在较低的驱动频率下的工作过程中发生的图像质量缺陷的显示装置、驱动电路和显示驱动方法。
本公开的实施例可以提供一种能够通过在较低的驱动频率下的工作时段内稳定地保持驱动晶体管来减小诸如闪烁的图像质量缺陷的显示装置、驱动电路和显示驱动方法。
本公开的实施例可以提供一种能够通过在较低的驱动频率下的工作时段内控制提供到驱动晶体管的初始化电压、偏置电压和漏电抑制电压的电平来减小图像质量缺陷的显示装置、驱动电路和显示驱动方法。
本公开的实施例可以提供一种能够通过在较低的驱动频率下的工作过程中在发光时段内向驱动晶体管提供与偏置电压电平不同的漏电抑制电压来改善由于漏电流而引起的图像质量的显示装置、驱动电路和显示驱动方法。
本公开的实施例可以提供一种能够通过在较低的驱动频率下的工作过程中根据数据电压的灰度来控制在发光时段内提供到驱动晶体管的漏电抑制电压的电平来有效地改善由于漏电流而引起的图像质量的显示装置、驱动电路和显示驱动方法。
下面将描述的根据本公开的实施例的待解决问题不限于上述问题,本领域技术人员将通过以下描述清楚地理解其他未提及的问题。
根据本公开的实施例的一种显示装置包括:显示面板,包括发光元件用于使用驱动电压向发光元件提供驱动电流的驱动晶体管以及用于控制驱动晶体管的工作的多个开关晶体管;栅极驱动电路,用于通过多条栅极线向显示面板提供多个扫描信号;发光驱动电路,用于通过多条发光信号线向显示面板提供多个发光信号;数据驱动电路,用于向显示面板提供数据电压;以及时序控制器,用于在以较低的驱动频率驱动显示面板的低速模式下,在向驱动晶体管提供偏置电压之后,在漏电抑制时段内控制漏电抑制电压以将该漏电抑制电压提供到驱动晶体管。
在根据本公开的实施例的显示装置中,低速模式包括提供用于驱动发光元件的数据电压的刷新帧;以及不提供数据电压的跳过帧。
在根据本公开的实施例的显示装置中,多个开关晶体管包括:第一开关晶体管,其中,第一扫描信号被提供到栅极,漏极连接到驱动晶体管的栅极和存储电容器,源极连接到驱动晶体管的源极;第二开关晶体管,其中,第二扫描信号被提供到栅极,数据电压被提供到漏极,源极连接到驱动晶体管的漏极;第三开关晶体管,其中,发光信号被提供到栅极,驱动电压被提供到漏极,源极连接到驱动晶体管的漏极;第四开关晶体管,其中,发光信号被提供到栅极,驱动电压被提供到漏极,源极连接到发光元件的阳极;第五开关晶体管,其中,第三扫描信号被提供到栅极,稳定电压被提供到漏极,源极连接到驱动晶体管的源极;以及第六开关晶体管,其中,第四扫描信号被提供到栅极,复位电压被提供到漏极,源极连接到发光元件的阳极。
在根据本公开的实施例的显示装置中,稳定电压包括用于初始化驱动晶体管的初始化电压;偏置电压;以及漏电抑制电压。
在根据本公开的实施例的显示装置中,在刷新帧内提供初始化电压,在刷新帧或跳过帧内提供偏置电压,并且在包括发光元件发光的发光时段的漏电抑制时段内提供漏电抑制电压。
在根据本公开的实施例的显示装置中,初始化电压具有负电平,偏置电压具有第一正电平,并且漏电抑制电压具有低于第一正电平的第二正电平。
根据本公开的实施例的显示装置进一步包括:存储器,用于存储提供到显示面板的图像数据,其中,时序控制器根据在刷新帧内从存储器提供的图像数据的灰度来控制漏电抑制电压和偏置电压的电平。
根据本公开的实施例的包括发光元件、用于使用驱动电压向发光元件提供驱动电流的驱动晶体管以及用于控制驱动晶体管的工作的多个开关晶体管的显示面板的一种驱动电路包括:移位寄存器,用于根据稳定起始脉冲通过第一节点产生第一输出信号,并通过第二节点产生第二输出信号;缓冲电路,用于根据第一输出信号和第二输出信号向第一输出端子传输初始化电压,并向第二输出端子传输偏置电压和漏电抑制电压;以及开关电路,用于根据选择信号向驱动晶体管的源极提供偏置电压或漏电抑制电压。
在根据本公开的实施例的驱动电路中,开关电路包括:第一控制晶体管和第二控制晶体管,第一控制晶体管和第二控制晶体管中的每一个具有连接到第二输出端子的漏极;以及反相器,反相器接收选择信号,输出端子连接到第一控制晶体管的栅极,输入端子连接到第二控制晶体管的栅极。
在根据本公开的实施例的驱动电路中,在以较低的驱动频率驱动的低速模式下,在施加用于驱动发光元件的数据电压的刷新帧内提供初始化电压,在以较低的驱动频率驱动的低速模式下,在刷新帧内或不提供数据电压的跳过帧内提供偏置电压,并且在包括发光元件发光的发光时段的漏电抑制时段内提供漏电抑制电压。
在根据本公开的实施例的驱动电路中,根据在刷新帧内提供的图像数据的灰度来确定漏电抑制电压和偏置电压的电平。
在根据本公开的实施例的驱动电路中,初始化电压具有负电平,偏置电压具有第一正电平,并且漏电抑制电压具有低于第一正电平的第二正电平。
根据本公开的实施例的包括发光元件、用于使用驱动电压向发光元件提供驱动电流的驱动晶体管以及用于控制驱动晶体管的工作的多个开关晶体管的显示面板的一种显示驱动方法包括:从以较高的驱动频率驱动的第一模式切换到以较低的驱动频率驱动的第二模式;在初始化时段内向驱动晶体管提供具有负电平的初始化电压;在偏置时段内向驱动晶体管提供具有第一正电平的偏置电压;以及在包括发光时段的漏电抑制时段内向驱动晶体管提供具有不同于第一正电平的第二正电平的漏电抑制电压。
在根据本公开的实施例的显示驱动方法中,低速模式包括提供用于驱动发光元件的数据电压的刷新帧;以及不提供数据电压的跳过帧。
在根据本公开的实施例的显示驱动方法中,在刷新帧内提供初始化电压,在刷新帧或跳过帧内提供偏置电压,并且在包括发光元件发光的发光时段的漏电抑制时段内提供漏电抑制电压。
在根据本公开的实施例的显示驱动方法中,根据在刷新帧内提供的图像数据的灰度来确定漏电抑制电压和偏置电压的电平。
在根据本公开的实施例的显示驱动方法中,第二正电平低于第一正电平。
根据本公开的实施例,可以提供一种能够减小在较低的驱动频率下的工作过程中发生的图像质量缺陷的显示装置、驱动电路和显示驱动方法。
根据本公开的实施例,可以提供一种能够通过在较低的驱动频率下的工作时段内稳定地保持驱动晶体管来减小诸如闪烁的图像质量缺陷的显示装置、驱动电路和显示驱动方法。
根据本公开的实施例,可以提供一种能够通过在较低的驱动频率下的工作时段内控制提供到驱动晶体管的初始化电压、偏置电压和漏电抑制电压的电平来减小图像质量缺陷的显示装置、驱动电路和显示驱动方法。
根据本公开的实施例,可以提供一种能够通过在较低的驱动频率下的工作过程中在发光时段内向驱动晶体管提供与偏置电压电平不同的漏电抑制电压来改善由于漏电流而引起的图像质量的显示装置、驱动电路和显示驱动方法。
根据本公开的实施例,可以提供一种能够通过在较低的驱动频率下的工作过程中根据数据电压的灰度来控制在发光时段内提供到驱动晶体管的漏电抑制电压的电平来有效地改善由于漏电流而引起的图像质量的显示装置、驱动电路和显示驱动方法。
本公开公开的实施例的效果不限于上述效果。此外,本公开公开的实施例可以引起上文未提及的其他效果,本领域技术人员将通过以下描述清楚地理解其他效果。
附图说明
在附图中:
图1示出了根据本公开的实施例的显示装置的示意图。
图2示出了根据本公开的实施例的显示装置的系统图。
图3示出了根据本公开的实施例的显示装置的以GIP类型实现栅极驱动电路和发光驱动电路的显示面板的视图。
图4示出了根据本公开的实施例的显示装置的根据频率变化的驱动模式的示意图。
图5示出了根据本公开的实施例的显示装置的子像素电路的视图。
图6示出了根据本公开的实施例的显示装置的稳定电压产生电路的示意性框图。
图7示出了根据本公开的实施例的显示装置的稳定电压产生电路的关系的示例性视图。
图8示出了根据本公开的实施例的显示装置的用于控制偏置电压和漏电抑制电压的输出时序的开关电路的视图。
图9是示出了根据本公开的实施例的显示装置的构成稳定电压的初始化电压、偏置电压和漏电抑制电压的电平的信号波形。
图10示出了根据本公开的实施例的显示装置的以较低的驱动频率驱动的第二模式的驱动时序。
图11示出了根据本公开的实施例的显示装置的用于根据在刷新帧内传输的图像数据来确定偏置电压和漏电抑制电压的电平的驱动时序的示例性视图。
图12示出了根据本公开的实施例的显示装置的在刷新帧内提供的图像数据被分为多个灰度并且根据图像数据的灰度不同地确定漏电抑制电压和偏置电压的情况的示例。
图13示出了根据本公开的实施例的显示驱动方法的流程图。
具体实施方式
参考附图和实施例的详细描述,本公开的优点和特征及其实现方法将变得显然。本公开不应被解释为限于本文所阐述的实施例,并且可以以各种不同形式实现。相反,提供这些实施例以本公开将是完全和完整的,并将本公开的范围充分传达给本领域技术人员。本公开的范围应由所附权利要求限定。
在附图中示出以说明示例性实施例的形状、尺寸、比例、角度、数量等仅为说明性的,本公开不限于附图所示的实施例。在本文件中,相同的附图标记将用于指定相同或相似的组件。在本公开的以下描述中,在本公开的主题可能由于并入本公开的已知功能和组件的详细描述变得不清楚的情况下,将省略该详细描述。应理解,本文使用的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体旨在涵盖非排他性包含,除非明确描述相反的意思。本文使用的单数形式的组件描述旨在包括复数形式的组件描述,除非明确描述相反的意思。
在分析组件时,应理解其中包括误差范围,即使在没有明确描述的情况下也是如此。
当在本文中使用诸如“在……上”、“在……上方”、“在……下”、“在……下方”和“在……一侧”的空间相关术语来描述一个元件或组件与另一个元件或组件之间的关系时,一个或多个中间元件或组件可以存在于一个元件或组件与其他元件或组件之间,除非使用了诸如“直接地”的术语。
当使用诸如“在……之后”、“随后”、“接着”和“在……之前”的时间相关术语来定义时间关系时,可以包括不连续的情况,除非使用了术语“立即”或“直接地”。
在诸如“信号从节点A发送到节点B”的信号传输的描述中,信号可以通过另一个节点从节点A发送到节点B,除非使用了术语“立即”或“直接地”。
此外,本文可以使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种组件。然而,应理解,这些组件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件或组件与其他元件或组件。因此,下文中称为第一的第一组件可以是本公开精神范围内的第二组件。
本公开的示例性实施例的特征可以部分或全部彼此耦合或结合,并且可以彼此协同工作,或者可以以各种技术方法工作。此外,各个示例性实施例可以独立地执行,或者可以与其他实施例关联并与其他实施例协同执行。
在下文中,将参考附图详细描述各种实施例。
图1示出了根据本公开的实施例的显示装置的示意图。
参考图1,根据本公开的实施例的显示装置100可以包括:连接到多条栅极线GL和多条数据线DL的显示面板110,其中多个子像素SP以行和列的形式排列;用于向多条栅极线GL提供扫描信号的栅极驱动电路120;用于驱动多条发光信号线EL的发光驱动电路122;用于向多条数据线DL提供数据电压的数据驱动电路130;用于控制栅极驱动电路120和数据驱动电路130的时序控制器140;以及电源管理电路150。
显示面板110基于通过多条栅极线GL从栅极驱动电路120提供的扫描信号和通过多条数据线DL从数据驱动电路130提供的数据电压来显示图像。
在液晶显示器的情况下,显示面板110包括形成在两个基板之间的液晶层,并且可以在TN(扭曲向列)模式、VA(垂直取向)模式、IPS(面内切换)模式、FFS(边缘场切换)模式或任意已知模式下工作。在有机发光显示装置的情况下,可以以顶部发光方法、底部发光方法或双面发光方法实现显示面板110。
在显示面板110中,可以以矩阵形式设置多个像素。每个像素可以由不同颜色的子像素SP构成,例如,白色子像素、红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。可以通过多条数据线DL和多条栅极线GL限定每个子像素SP。
子像素SP可以包括设置在数据线DL和栅极线GL相交的区域中的薄膜晶体管TFT,根据数据电压发光的例如发光二极管的发光元件,以及用于通过电连接到发光元件来保持数据电压的存储电容器。
例如,当分辨率为2160×3840的显示装置100包括白色子像素W、红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B四个子像素SP时,通过分别连接到四个子像素WRGB的2160条栅极线GL和3840条数据线DL,可以设置3840×4=15360条数据线DL。多个子像素SP中的每一个可以设置在多条栅极线GL与多条数据线DL重叠的区域中。
栅极驱动电路120由时序控制器140控制,并且通过将扫描信号依次提供到设置在显示面板110中的多条栅极线GL来控制多个子像素SP的驱动时序。
在分辨率为2160×3840的显示装置100中,向2160条栅极线GL从第一栅极线GL1至第2160栅极线GL2160依次提供扫描信号的操作可以称为2160相驱动操作。否则,向每四条栅极线GL依次提供扫描信号的操作,例如,在向第一栅极线GL1至第四栅极线GL4依次提供扫描信号,然后向第五栅极线GL5至第八栅极线GL8依次提供扫描信号的情况下,可以称为四相驱动操作。如上所述,向每N条栅极线依次提供扫描信号的操作可以称为N相驱动操作。
栅极驱动电路120可以包括一个或多个栅极驱动集成电路GDIC,其可以根据驱动方法设置在显示面板110的一侧或两侧。或者,栅极驱动电路120可以以嵌入在显示面板110的边框区域中的面板内栅极(GIP)结构实现。
这里,示出了栅极驱动电路120位于显示面板110的左侧并且发光驱动电路122位于显示面板110的右侧的情况,栅极驱动电路120和发光驱动电路122可以设置在同一位置处。
发光驱动电路122根据时序控制器140的控制产生发光信号EM,并通过发光信号线EL将其提供到显示面板110。
通过使用移位寄存器使发光信号EM移位,发光驱动电路122可以通过发光信号线EL依次提供发光信号EM。此时,发光驱动电路122可以根据时序控制器140的控制通过在图像驱动时段期间反复切换发光信号EM来以特定占空比(例如,50%的占空比)驱动显示面板110。
在这种情况下,发光驱动电路122可以包括一个或多个发光控制电路ECC,并且可以根据驱动模式仅位于显示面板110的一侧或位于显示面板110的两侧。发光驱动电路122可以通过GIP(面板内栅极)工艺与栅极驱动电路120一起直接形成在显示面板110的基板上。
一帧时段可以包括将数据电压提供到并写入每个子像素SP的写入时段,以及子像素SP在写入时段后根据发光信号EM以预定占空比发光的发光时段。通常,发光信号EM在发光时段期间以50%以下的占空比使子像素SP发光。由于写入时段仅约为一个水平时段(1H),所以一帧时段中的大部分对应于发光时段。
子像素SP在写入时段期间用数据电压对存储电容器充电,并且子像素SP根据发光信号EM反复打开和关闭。也就是说,子像素SP在一帧时段内反复打开和关闭,以以50%以下的占空比发光。
如上所述,通过由于充入存储电容器中的电压而在关闭后发光,子像素在写入时段之后的发光时段期间在没有接收额外的数据电压的情况下,可以在一帧时段内以50%以下的占空比以相同亮度显示数据。
数据驱动电路130从时序控制器140接收数字图像数据DATA,并将接收到的数字图像数据DATA转换为模拟数据电压。然后,数据驱动电路130在扫描信号通过栅极线GL提供时向每条数据线DL提供模拟数据电压,使得连接到数据线DL的每个子像素SP响应于提供发光信号EM的时序发射具有相应亮度的光。
同样,数据驱动电路130可以包括一个或多个源极驱动集成电路SDIC。每个源极驱动集成电路SDIC可以通过带式自动接合(TAB)或玻上芯片(COG)连接到显示面板110的接合焊盘,或者可以直接安装在显示面板110上。
在某些情况下,每个源极驱动集成电路SDIC可以与显示面板110集成。此外,每个源极驱动集成电路SDIC可以以膜上芯片(COF)结构实现。在这种情况下,源极驱动集成电路SDIC可以安装在电路膜上,以经由电路膜电连接到显示面板110中的数据线DL。
时序控制器140向栅极驱动电路120、发光驱动电路122和数据驱动电路130提供各种控制信号,并控制栅极驱动电路120、发光驱动电路122和数据驱动电路130的工作。也就是说,时序控制器140响应于各帧实现的时间控制扫描信号从栅极驱动电路120输出,发光信号EM从发光驱动电路122输出,并且另一方面,将图像数据DATA从外部源传输到数据驱动电路130。
这里,时序控制器140从外部主机系统200接收包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和主时钟MCLK的各种时序信号。
主机系统200可以是TV(电视)系统、机顶盒、导航系统、个人计算机(PC)、家庭影院系统、移动设备和可穿戴设备中的任意一种。
因此,时序控制器140使用从外部源接收的各种时序信号产生控制信号,并将控制信号提供到栅极驱动电路120、发光驱动电路122和数据驱动电路130。
例如,时序控制器140产生包括栅极起始脉冲GSP、栅极时钟GCLK和栅极输出使能信号GOE的各种栅极控制信号,以控制栅极驱动电路120。这里,栅极起始脉冲GSP用于控制栅极驱动电路120的一个或多个栅极驱动集成电路GDIC的起始时序。此外,栅极时钟GCLK是通常提供到一个或多个栅极驱动集成电路GDIC以控制扫描信号的移位时序的时钟信号。栅极输出使能信号GOE指定一个或多个栅极驱动集成电路GDIC的时序信息。
此外,时序控制器140产生包括发光起始脉冲ESP、发光时钟ECLK和发光输出使能信号EOE的各种发光信号,以控制发光驱动电路122。这里,发光起始脉冲ESP控制构成发光驱动电路122的一个或多个发光控制电路ECC的工作的起始时序。此外,发光时钟ECLK是通常提供到一个或多个发光控制电路ECC的时钟信号,并且控制发光信号EM的移位时序。此外,发光输出使能信号EOE指定一个或多个发光控制电路ECC的时序信息。
此外,时序控制器140产生包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC和源极输出使能信号SOE的各种数据控制信号,以控制数据驱动电路130。这里,源极起始脉冲SSP用于控制数据驱动电路130的一个或多个源极驱动集成电路SDIC的数据采样的起始时序。源极采样时钟SSC是用于控制每个源极驱动集成电路SDIC中的数据采样的时序的时钟信号。源极输出使能信号SOE控制数据驱动电路130的输出时序。
显示装置100可以进一步包括电源管理电路150,电源管理电路150用于向显示面板110、栅极驱动电路120、发光驱动电路122和数据驱动电路130提供各种电压或电流或者控制各种电压或电流。
电源管理电路150通过控制从主机系统200提供的DC输入电压Vin来产生驱动显示面板110、栅极驱动电路120、发光驱动电路122和数据驱动电路130所需的电力。
子像素SP位于栅极线GL和数据线DL相交的点处,并且发光元件可以设置在每个子像素SP中。例如,有机发光显示装置可以在每个子像素SP中包括诸如发光二极管的发光元件,并且可以响应于数据电压通过控制流过发光元件的电流来显示图像。
显示装置100可以是诸如液晶显示器、有机发光显示器和等离子体显示面板的各种类型的装置。
图2示出了根据本公开的实施例的显示装置的系统图。
作为示例,图2示出了以各种结构(例如,TAB、COG和COF)中的COF类型实现根据本公开的实施例的显示装置100的数据驱动电路130的每个源极驱动集成电路SDIC,并且以诸如TAB、COG、COF和GIP的各种结构中的GIP类型实现栅极驱动电路120和发光驱动电路122。
当以GIP类型实现栅极驱动电路120时,栅极驱动电路120的多个栅极驱动集成电路GDIC可以直接形成在显示面板110的边框区域中。此时,栅极驱动集成电路GDIC可以通过设置在边框区域中的与栅极驱动工作相关的信号线接收产生扫描信号所需的各种信号(例如,时钟信号、栅极高信号、栅极低信号等)。
此外,当以GIP的形式实现发光驱动电路122时,包含在发光驱动电路122中的多个发光控制电路ECC可以直接形成在显示面板110的边框区域中。在这种情况下,发光控制电路ECC可以通过设置在边框区域中的与发光操作相关的信号线接收产生发光信号EM所需的各种信号(例如,时钟信号、发光驱动信号)。
同样,数据驱动电路130可以包括一个或多个源极驱动集成电路SDIC,其可以分别安装在源极膜SF上。源极膜SF的一部分可以电连接到显示面板110。此外,电子线路可以设置在源极膜SF上,以电连接源极驱动集成电路SDIC和显示面板110。
显示装置100可以包括:至少一个源极印刷电路板SPCB,以通过电子线路将多个源极驱动集成电路SDIC连接到其他装置;以及控制印刷电路板CPCB,以安装各种控制组件和电子元件。
安装有源极驱动集成电路SDIC的源极膜SF的其他部分可以连接到至少一个源极印刷电路板SPCB。也就是说,安装有源极驱动集成电路SDIC的源极膜SF的一部分可以电连接到显示面板110,源极膜SF的其他部分可以电连接到源极印刷电路板SPCB。
时序控制器140和电源管理电路150可以安装在控制印刷电路板CPCB上。时序控制器140可以控制数据驱动电路130和栅极驱动电路120的工作。电源管理集成电路150可以为显示面板110、数据驱动电路130、栅极驱动电路120和发光驱动电路122提供驱动电压和驱动电流,或者控制电压和电流。
源极印刷电路板SPCB和控制印刷电路板CPCB中的至少一个可以通过至少一个连接构件具有电路连接。例如,连接构件可以是柔性印刷电路FPC、柔性扁平电缆FFC等。源极印刷电路板SPCB和控制印刷电路板CPCB中的至少一个可以集成在单个印刷电路板中。
显示装置100可以进一步包括与控制印刷电路板CPCB电连接的设置板170。设置板170也可以称为电力板。管理显示装置100的总电力的主电源管理电路(M-PMC)160可以位于设置板170上。主电源管理电路160可以耦合到电源管理集成电路150。
在具有上述配置的显示装置100中,由设置板170产生驱动电压以提供到电源管理集成电路150。电源管理集成电路150通过柔性印刷电路FPC或柔性扁平电缆FFC向源极印刷电路板SPCB提供显示驱动工作或特征值的感测工作所需的驱动电压。提供到源极印刷电路板SPCB的驱动电压被传输以经由源极驱动集成电路SDIC使显示面板110中的特定子像素SP发光或感测显示面板110中的特定子像素SP。
设置在显示装置100的显示面板110中的每个子像素SP可以包括发光元件和驱动发光元件的诸如驱动晶体管的电路元件。
构成每个子像素SP的电路元件的类型和数量可以根据功能、设计等不同地确定。
图3示出了根据本公开的实施例的显示装置的以GIP类型实现栅极驱动电路和发光驱动电路的显示面板的视图。
参考图3,根据本公开的实施例的显示装置100可以包括显示面板110上的用于显示图像的有源区域A/A中的n条栅极线GL1至GLn(n是自然数)和n条发光信号线EL1至ELn(n是自然数)。
这里,有源区域A/A是设置有用于发射相应颜色的光的多个子像素SP(例如,白色子像素、红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素)并且显示图像的区域。此外,可以设置由于扫描信号SCAN或数据电压Vdata未被提供到有源区域A/A的一些位置而不发光但具有与子像素SP类似的负载的多个虚设像素。
在本公开的实施例中,有源区域A/A可以包括发射相应颜色的光的多个子像素区域,以及设置有不发光的虚设像素的区域。或者,发射相应颜色的光的多个子像素区域和设置有不发光的虚设像素的区域可以称为像素阵列。
栅极驱动电路120可以设置在有源区域A/A一侧的没有形成像素的边框区域Bezel中,并且可以包括对应于n条栅极线GL1至GLn的n个栅极驱动集成电路GDIC1至GDICn。
因此,n个栅极驱动集成电路GDIC1至GDICn可以向n条栅极线GL1至GLn提供扫描信号SCAN。
此外,发光驱动电路122可以设置在有源区域A/A另一侧的没有形成像素的边框区域Bezel中,并且可以包括对应于n条发光信号线EL1至ELn的n个发光控制电路ECC1至ECCn。
因此,n个发光控制电路ECC1至ECCn可以向n条发光信号线EL1至ELn提供发光信号EM。
如上所述,当以GIP类型实现栅极驱动电路120和发光驱动电路122时,不需要制造具有栅极驱动功能的单独集成电路并将其接合到显示面板110。因此,可以减小集成电路的数量,并且省略集成电路到显示面板110的连接工艺。此外,可以减小用于将集成电路接合在显示面板110中的边框区域的尺寸。
或者,n个栅极驱动集成电路GDIC1至GDICn和n个发光控制电路ECC1至ECCn可以一起仅设置在边框区域Bezel一侧。
用于提供产生扫描信号SCAN并将扫描信号SCAN提供到栅极驱动电路120所需的栅极时钟GCLK的多条时钟线CL可以设置在有源区域A/A一侧的没有形成像素的边框区域Bezel中。
此外,用于提供产生发光信号EM并将发光信号EM提供到发光驱动电路122所需的发光时钟ECLK的多条发光时钟线ECL可以设置在有源区域A/A另一侧的没有形成像素的边框区域Bezel中。
图4示出了根据本公开的实施例的显示装置的根据频率变化的驱动模式的示意图。
参考图4,根据本公开的实施例的显示装置100可以包括以较高的第一频率显示运动图像数据的第一模式Mode1,以及以较低的第二频率显示静态图像数据或低速图像数据的第二模式Mode2。
例如,在第一模式Mode1下,可以在显示面板110上以与第一频率相对应的120Hz的频率显示运动图像数据。当显示装置100在第一模式Mode1下工作时,显示面板110的子像素SP每120帧时段显示从时序控制器140传输的运动图像数据。
如上所述,图像数据以较高的驱动频率连续显示在显示面板110上的时段可以称为刷新帧。例如,当驱动频率为120Hz时,第一模式Mode1下每1秒的所有120帧将是显示图像数据的刷新帧。
同时,当显示装置100以显示静态图像数据或低速图像数据的第二模式Mode2工作时,显示装置100可以在第二模式Mode2的初始时段中在显示面板110上显示指定图像数据,并且可以在其余时段不在显示面板110上显示图像数据。
例如,当进入第二模式Mode2时,显示装置100可以将驱动频率从120Hz的第一频率改变为1Hz的第二频率。此时,在第一模式Mode1的最后时段中显示的图像数据可以在改变为1Hz的频率的第二模式Mode2下显示在显示面板110上。
例如,在以1Hz驱动的第二模式Mode2下,显示装置100可以在显示面板110上显示一次在第一模式Mode1的最后一帧中显示的图像数据,并且可以在其余时间期间不显示图像数据。
在这种情况下,子像素SP可以在第二模式Mode2下显示一次图像数据,但可以在其余时间保持存储在存储电容器Cst中的电压。
如上所述,在不向显示面板110传输图像数据的情况下保持存储在存储电容器Cst中的电压的时段可以称为跳过帧。例如,当驱动频率为120Hz时,第二模式Mode2的第一帧将是显示图像数据的刷新帧,其余帧是不传输图像数据的跳过帧。
如上所述,可以通过在以较低的频率驱动的第二模式Mode2下,在特定时段(跳过帧)不传输图像数据DATA来降低功耗。
图5示出了根据本公开的实施例的显示装置的子像素电路的视图。
参考图5,根据本公开的实施例的显示装置100的子像素SP包括第一开关晶体管T1至第六开关晶体管T6、驱动晶体管DRT、存储电容器Cst和发光元件ED。
在本文中,假设发光元件ED和第n子像素SP一样通过第n发光信号EM发光。
这里,例如,发光元件ED可以是例如有机发光二极管OLED的能够自身发光的自发光元件。
在根据本公开的实施例的子像素SP中,第二开关晶体管T2至第六开关晶体管T6和驱动晶体管DRT可以是P型晶体管。此外,第一开关晶体管T1可以是N型晶体管。
P型晶体管比N型晶体管更可靠。P型晶体管的优点是,由于漏极与高电位驱动电压VDDEL电连接,所以流过发光元件ED的电流不会由于存储电容器Cst而波动。因此,易于稳定提供电流。
例如,第四开关晶体管T4和第六开关晶体管T6可以连接到发光元件ED的阳极。此时,当连接到发光元件ED的开关晶体管T4、T6在饱和区域工作时,无论发光元件ED的电流和阈值电压如何变化,都可以使恒定的电流流过。因此,可靠性相对较高。
在这种子像素SP结构中,N型晶体管T1可以是使用半导体氧化物形成的氧化物晶体管(例如,具有由诸如氧化铟、氧化镓、氧化锌或IGZO的半导体氧化物形成的沟道的晶体管),其他P型晶体管DRT、T2至T6可以是由诸如硅的半导体形成的硅晶体管(例如,具有诸如LTPS或低温多晶硅的通过低温工艺形成的多晶硅沟道的晶体管)。
氧化物晶体管的漏电流比硅晶体管低。因此,当使用氧化物晶体管实现时,来自驱动晶体管DRT的栅极的漏电流减小,并且存在可以减小例如闪烁的图像质量缺陷的效果。
同时,除对应于N型晶体管的第一开关晶体管T1之外的其余P型晶体管DRT、T2至T6可以由低温多晶硅制成。
第一扫描信号SCAN1被提供到第一开关晶体管T1的栅极。第一开关晶体管T1的漏极连接到驱动晶体管DRT的栅极。第一开关晶体管T1的源极连接到驱动晶体管DRT的源极。
第一开关晶体管T1通过第一扫描信号SCAN1导通,并使用存储在存储电容器Cst中的高电位驱动电压VDDEL控制驱动晶体管DRT的工作。高电位驱动电压VDDEL的值可以是2V至3V。
第一开关晶体管T1可以由N型MOS晶体管形成,以构成氧化物晶体管。由于N型MOS晶体管使用电子作为载流子,所以其比P型MOS晶体管具有更高的迁移率和更快的开关速度。
第二扫描信号SCAN2被提供到第二开关晶体管T2的栅极。数据电压Vdata可以被提供到第二开关晶体管T2的漏极。第二开关晶体管T2的源极通过第一节点N1连接到驱动晶体管DRT的漏极。
第二开关晶体管T2通过第二扫描信号SCAN2导通,以向驱动晶体管DRT的漏极提供数据电压Vdata。
发光信号EM被提供到第三开关晶体管T3的栅极。高电位驱动电压VDDEL被提供到第三开关晶体管T3的漏极。第三开关晶体管T3的源极通过第一节点N1连接到驱动晶体管DRT的漏极。
第三开关晶体管T3通过发光信号EM导通,以向驱动晶体管DRT的漏极提供高电位驱动电压VDD。
发光信号EM被提供到第四开关晶体管T4的栅极。第四开关晶体管T4的漏极通过第三节点N3连接到驱动晶体管DRT的源极。第四开关晶体管T4的源极通过第四节点N4连接到发光元件ED的阳极。
因此,第四开关晶体管T4通过发光信号EM与第三开关晶体管T3同时导通,并向发光元件ED的阳极提供驱动电流。
第三扫描信号SCAN3被提供到第五开关晶体管T5的栅极。
稳定电压VST被提供到第五开关晶体管T5的漏极。稳定电压VST可以在较低的驱动频率的驱动模式下被提供到驱动晶体管DRT的源极,并且可以分为用于初始化驱动晶体管DRT的初始化电压VINI,用于减小驱动晶体管DRT的迟滞的偏置电压VOBS,以及用于根据提供时间减小漏电流的漏电抑制电压VLS。
初始化电压VINI的值可以在-6V和-4V之间,偏置电压VOBS的值可以在5.5V和7V之间。此外,漏电抑制电压VLS的值可以在2V和5V之间。
第五开关晶体管T5的源极通过第三节点N3连接到驱动晶体管DRT的源极。第五开关晶体管T5通过第三扫描信号SCAN3导通,以向驱动晶体管DRT的源极提供稳定电压VST。
第四扫描信号SCAN4被提供到第六开关晶体管T6的栅极。
这里,第四扫描信号SCAN4可以是提供到另一位置的子像素SP的第三扫描信号SCAN3。例如,当第三扫描信号SCAN3被提供到第n栅极线时,第四扫描信号SCAN4可以是提供到第n+1栅极线的第三扫描信号SCAN3。也就是说,根据显示面板110的驱动相位,第四扫描信号SCAN4可以在另一栅极线GL处用作第三扫描信号SCAN3。
复位电压VAR被提供到第六开关晶体管T6的漏极。第六开关晶体管T6的源极通过第四节点N4连接到发光元件ED的阳极。
第六开关晶体管T6通过第四扫描信号SCAN4导通,以向发光元件ED的阳极提供复位电压VAR。
驱动晶体管DRT的栅极连接到第一开关晶体管T1的漏极。驱动晶体管DRT的漏极连接到第二开关晶体管T2的源极。驱动晶体管DRT的源极连接到第一开关晶体管T1的源极。
驱动晶体管DRT通过第一开关晶体管T1的源极和漏极之间的电压差导通,以向发光元件ED提供驱动电流。
高电位驱动电压VDDEL被提供到存储电容器Cst的一侧,存储电容器Cst的另一侧连接到驱动晶体管DRT的栅极。存储电容器Cst存储驱动晶体管DRT的栅极的电压。
发光元件ED的阳极连接到第四开关晶体管T4的源极和第六开关晶体管T6的源极。低电位驱动电压VSSEL被提供到发光元件ED的阴极。
由于驱动晶体管DRT控制驱动电流,所以发光元件ED以预定亮度发光。
此时,提供复位电压VAR以使发光元件ED的阳极复位。
当复位电压VAR在位于发光元件ED的阳极和驱动晶体管DRT之间的第四开关晶体管T4截止的状态下被提供到发光元件ED的阳极时,可以使发光元件ED的阳极复位。
为了分别执行驱动晶体管DRT的驱动操作和发光元件ED的阳极的复位操作,用于提供稳定电压VST的第三扫描信号SCAN3和用于控制向发光元件ED的阳极提供复位电压VAR的第四扫描信号SCAN4可以具有不同的相位。
当用于提供稳定电压VINI和复位电压VAR的开关晶体管T5、T6导通时,将驱动晶体管DRT的源极连接到发光元件ED的阳极的第四开关晶体管T4可以截止。因此,驱动晶体管DRT的驱动电流被阻断,以不流向发光元件ED的阳极,使得阳极不受除复位电压VAR之外的电压的影响。
如上所述,包括七个晶体管DRT、T1、T2、T3、T4、T5、T6和一个电容器Cst的子像素SP可以称为7T1C结构。
这里,作为各种类型的子像素SP电路中的示例示出了7T1C结构。构成子像素SP的晶体管和电容器的结构和数量可以不同地改变。同时,多个子像素SP中的每一个可以具有相同的结构,或者多个子像素SP中的一些可以具有不同的结构。
此时,由于在偏置时段内提供到驱动晶体管DRT的源极的偏置电压VOBS具有相对较高的电平,所以即使第三开关晶体管T3截止也可能产生漏电流。
即使在第三开关晶体管T3截止的状态下,漏电流通过发光元件ED的工作也可能导致例如黑色眩光的发光误差。
因此,本公开的显示装置100可以通过在偏置时段之后提供电平低于偏置电压VOBS的漏电抑制电压VLS来减小由于漏电流而导致的图像质量劣化,从而在偏置时段之后的发光时段中不会发生发光误差。
图6示出了根据本公开的实施例的显示装置的稳定电压产生电路的示意性框图。
参考图6,在根据本公开的实施例的显示装置100中,稳定电压产生电路155可以包括移位寄存器152和缓冲电路154。
稳定电压产生电路155根据稳定起始脉冲VSP工作,并根据稳定时钟VCLK产生稳定电压VST。从稳定电压产生电路155产生的稳定电压VST依次移位,并通过第五开关晶体管T5依次提供。
缓冲电路154可以具有对于驱动状态来说很重要的两个节点Q、QB,并且可以包括上拉晶体管TU和下拉晶体管TD。这里,上拉晶体管TU的栅极可以对应于Q节点,下拉晶体管TD的栅极可以对应于QB节点。
移位寄存器152可以称为移位逻辑电路,并且可以用于与稳定时钟VCLK同步地产生稳定电压VST。
移位寄存器152可以包括多个晶体管,并控制构成缓冲电路154的上拉晶体管TU的栅极和下拉晶体管TD的栅极,以使缓冲电路124可以产生稳定电压VST。
移位寄存器152根据稳定时钟VCLK依次开启输出。也就是说,通过使用稳定栅极时钟VCLK控制移位寄存器152的输出时间,可以将具有预定电平的稳定电压VST依次提供到缓冲电路154。
构成缓冲电路154的上拉晶体管TU的栅极和下拉晶体管TD的栅极中的每个电压状态可以通过移位寄存器152改变。因此,缓冲电路154可以提供用于初始化驱动晶体管DRT的初始化电压VINI,用于减小驱动晶体管DRT的迟滞的偏置电压VOBS,以及用于减小漏电流的漏电抑制电压VLS。
同时,除移位寄存器152和缓冲电路154之外,稳定电压产生电路155可以进一步包括电平移位器。
在这种情况下,构成稳定电压产生电路155的移位寄存器152和缓冲电路154可以以各种结构连接。
图7示出了根据本公开的实施例的显示装置的稳定电压产生电路的关系的示例性视图。
参考图7,构成根据本公开的实施例的显示装置100中的稳定电压产生电路155的移位寄存器152可以配置为对应于多个缓冲电路154。反之,多个缓冲电路154可以配置为对应于一个移位寄存器152。
这里,示出了构成稳定电压产生电路155的多个移位寄存器152[1]至152[4]以1:1的形式连接到多个缓冲电路154[1]至154[4]的情况的示例。
稳定电压产生电路155的第一移位寄存器152[1]通过稳定起始脉冲VSP开始工作,并且第二移位寄存器152[2]至第四移位寄存器152[4]可以使用从前一级的移位寄存器传输的进位信号作为稳定起始脉冲VSP。
此时,用作稳定起始脉冲VSP的进位信号可以是前一级中的上拉晶体管TU的栅极或下拉晶体管TD的栅极的信号。或者,其可以是从缓冲电路154产生的稳定电压VST。这里,示出了前一级的稳定电压VST用作稳定起始脉冲VSP的情况。
例如,第一移位寄存器152[1]通过第一稳定起始脉冲VSP开始工作,第二移位寄存器152[2]至第四移位寄存器152[4]可以通过使用前一级的稳定电压VST1至VST3作为进位信号来级联以产生稳定电压VST2至VST4。
同时,在本公开的显示装置100中,初始化电压VINI可以具有负电压电平,而偏置电压VOBS和漏电抑制电压VLS可以具有正电压电平。
因此,稳定电压产生电路155可以通过第一输出端子传输具有负电压电平的初始化电压VINI,并且可以通过第二输出端子传输具有正电压电平的偏置电压VOBS和漏电抑制电压VLS。
在这种情况下,偏置电压VOBS和漏电抑制电压VLS的输出时序可以通过与被提供偏置电压VOBS和漏电抑制电压VLS的第二输出端子连接的开关电路来控制。
图8示出了根据本公开的实施例的显示装置的用于控制偏置电压和漏电抑制电压的输出时序的开关电路的视图。
参考图8,根据本公开的实施例的显示装置100中的稳定电压产生电路155可以包括用于产生初始化电压VINI的第一输出端子,以及用于产生偏置电压VOBS和漏电抑制电压VLS的第二输出端子。
第二输出端子可以连接到开关电路156,以通过选择信号SEL将偏置电压VOBS或漏电抑制电压VLS传输到子像素SP。
开关电路156可以包括第一控制晶体管CT1、第二控制晶体管CT2和反相器INV,第一控制晶体管CT1和第二控制晶体管CT2分别具有与稳定电压产生电路155的第二输出端子连接的漏极,反相器INV接收选择信号SEL,并且具有与第一控制晶体管CT1的栅极连接的输出端子和与第二控制晶体管CT2的栅极连接的输入端子。
因此,提供到第一控制晶体管CT1的栅极的信号的相位与提供到第二控制晶体管CT2的栅极的信号的相位相反。也就是说,第一控制晶体管CT1和第二控制晶体管CT2被交替地驱动,其中,通过提供到反相器INV的选择信号SEL,第一控制晶体管CT1和第二控制晶体管CT2中的一个导通,而另一个截止。
因此,从稳定电压产生电路155的第二输出端子产生的偏置电压VOB或漏电抑制电压VLS中的仅一个通过选择信号SEL被提供到子像素SP。选择信号SEL可以从时序控制器140提供。
因此,本公开的显示装置100可以确定稳定电压产生电路155向子像素SP提供初始化电压VINI的时间,以及时序控制器140向子像素SP提供偏置电压VOBS或漏电抑制电压VLS的时间。
稳定电压产生电路155可以包含在电源管理电路150中。或者,稳定电压产生电路155可以包含在诸如栅极驱动电路120或数据驱动电路130的驱动电路中。
图9是示出了根据本公开的实施例的显示装置的构成稳定电压的初始化电压、偏置电压和漏电抑制电压的电平的信号波形。
参考图9,根据本公开的实施例的显示装置100可以在以较低的驱动频率驱动的第二模式Mode2下随时间变化向构成子像素SP的驱动晶体管DRT提供不同电平的稳定电压VST。
例如,可以在用于初始化驱动晶体管DRT的初始化时段INIT期间提供具有负电平的初始化电压VINI,并且可以在用于减小驱动晶体管DRT的迟滞的偏置时段OBS期间提供具有第一正电平的偏置电压VOBS。此外,可以在包括发光元件ED发光的发光时段EMISSION的漏电抑制时段LS期间提供具有第二正电平的漏电抑制电压VLS。
提供漏电抑制电压VLS的漏电抑制时段LS可以处于刷新帧的第二偏置时段OBS2和跳过帧的第三偏置时段OBS3之间,以减小偏置电压VOBS引起的漏电流。
在这种情况下,向驱动晶体管DRT提供初始化电压VINI的初始化时段INIT可以包含在向子像素SP提供数据电压Vdata的刷新帧中。
此外,向驱动晶体管DRT提供偏置电压VOBS的偏置时段OBS可以仅包含在不向子像素SP提供图像数据DATA的跳过帧中。反之,其可以包含在向子像素SP提供图像数据DATA的刷新帧时段和不向子像素SP提供图像数据DATA的跳过帧中。
用于减小驱动晶体管DRT的迟滞的偏置电压VOBS可以具有相对较高的电平,并且漏电抑制电压VLS可以具有低于偏置电压VOBS的电平,因为漏电抑制电压VLS是用于抑制漏电流的电压。
图10示出了根据本公开的实施例的显示装置的以较低的驱动频率驱动的第二模式的驱动时序。
参考图10,在根据本公开的实施例的显示装置100中以较低的驱动频率驱动的第二模式Mode2可以包括基于同步信号SYNC从一帧时段划分的第一帧时段和第二帧时段。
第一帧时段可以是显示图像数据DATA的刷新帧,第二帧时段可以是不传输图像数据DATA的跳过帧。
可以在刷新帧提供用于驱动子像素SP的数据电压Vdata、初始化电压VINI和复位电压VAR。
刷新帧是用于初始化存储电容器Cst和驱动晶体管DRT中充入或剩余的电压的时段。在以较低的速度驱动的第二模式Mode2下,刷新帧可以部分地设置在每一帧的开始时段中。在刷新帧中可以消除以较高的速度驱动的第一模式Mode1下存储在子像素SP中的数据电压Vdata和驱动电压的影响。
在刷新帧内完成刷新操作之后,发光元件ED可以根据提供到子像素SP的数据电压Vdata发光。
同时,可以在刷新帧内执行用于补偿驱动晶体管DRT的特征值(阈值电压或迁移率)的采样过程。
例如,当第一开关晶体管T1通过第一扫描信号SCAN1导通以电连接驱动晶体管DRT的栅极和源极时,驱动晶体管DRT的栅极和源极具有基本相等的电位。
此时,当第二开关晶体管T2通过第二扫描信号SCAN2导通以提供数据电压Vdata时,其形成电流路径,直到驱动晶体管DRT的栅极和源极之间的电压差Vgs达到驱动晶体管DRT的阈值电压。因此,驱动晶体管DRT的栅极和源极之间的电压差增大。
也就是说,当数据电压Vdata被提供到驱动晶体管DRT的漏极时,驱动晶体管DRT的栅极和源极之间的电压差上升到数据电压和阈值电压之间的电压差。因此,可以补偿驱动晶体管DRT的阈值电压。
如上所述,通过采样过程补偿驱动晶体管DRT的特征值的过程可以对应于内部补偿。
同时,为了减小驱动晶体管DRT中可能出现的迟滞效应并提高响应特性,可以在刷新帧期间提供偏置电压VOBS。
例如,通过向驱动晶体管DRT的栅极提供峰值白色灰度电压,驱动晶体管DRT可以处于大电流在驱动晶体管DRT的漏极和源极之间流过的导通-偏置(on-bias)状态。
另一方面,通过向驱动晶体管DRT的栅极提供峰值黑色灰度电压,驱动晶体管DRT可以处于驱动晶体管DRT的漏极和源极之间没有电流流过的截止-偏置(off-bias)状态。
峰值白色灰度电压是指提供到驱动晶体管DRT的栅极以使发光元件ED以峰值白色灰度发光的电压,峰值黑色灰度电压是指提供到驱动晶体管DRT的栅极以使发光元件ED以峰值黑色灰度发光的电压。例如,当灰度值表示为8位的数字值时,峰值黑色灰度可以指最小值“0”,峰值白色灰度可以指最大值“255”。
此时,由于P型驱动晶体管DRT中的导通-偏置状态和截止-偏置状态的扫描曲线(sweep curve)不同,所以在相同灰度下在驱动晶体管DRT的漏极和源极之间流过的电流可能不同。
此时,在灰度表示下,由于驱动晶体管DRT的栅极和源极之间的电压偏差,驱动晶体管DRT的漏极和源极之间流过的电流特性在导通-偏置状态和截止-偏置状态之间改变。这种现象称为迟滞,可能会导致残像。
此外,流过驱动晶体管DRT的漏极和源极的驱动电流之差会使发光元件ED的驱动特性不稳定,并且可能导致亮度偏差。
特别地,当显示装置100的工作模式从以较高的驱动频率驱动的第一模式Mode1改变为以较低的驱动频率驱动的第二模式Mode2时,可能容易产生由于迟滞现象而引起的残像。
因此,当显示装置100在以较低的驱动频率驱动的第二模式Mode2下工作时,在由于低逻辑电平L的发光信号EM的发光时段EMISSION开始之前,可以执行用于将驱动晶体管DRT设置为导通-偏置状态的第一偏置时段OBS1和第二偏置时段OBS2,以最小化由于迟滞现象导致的残像。
偏置时段OBS1、OBS2可以在刷新帧内仅进行一次,或者可以进行两次以上。
出于上述目的,可以通过在发光时段EMISSION开始之前向驱动晶体管DRT的源极提供具有第一正电平的偏置电压VOBS,将驱动晶体管DRT设置为导通-偏置状态。
例如,在以较低的驱动频率工作的第二模式Mode2的刷新帧内,可以在发光时段EMISSION开始之前向驱动晶体管DRT的源极提供偏置电压VOBS。
此时,当发光信号EM在偏置电压VOBS被提供到驱动晶体管DRT的源极的同时被转换为低逻辑电平时,具有第一正电平的偏置电压VOBS可能导致在发光元件ED中流过漏电流。
因此,发光元件ED的阳极的电压电平高于发光元件ED的导通电平,从而出现黑色眩光现象或亮度偏差。
为了改善这种问题,可以将偏置时段OBS的包括发光时段EMISSION的两个端部的时段设置为漏电抑制时段LS,并且可以在漏电抑制时段LS期间向驱动晶体管DRT提供用于减小漏电流的具有第二正电平的漏电抑制电压VLS。
漏电抑制时段LS可以包括从刷新帧中的发光时段EMISSION之前的偏置时段OBS2结束的时间到跳过帧中的发光时段EMISSION结束的时间的时段。
漏电抑制电压VLS的第二正电平用于减小在发光时段EMISSION中在发光元件ED中流过的漏电流,并且可以具有低于偏置电压VOBS的第一正电平的值。
跳过帧是对每一帧的数据电压Vdata和驱动电压进行充电或设置的时段。跳过帧在每一帧中的刷新帧完成之后一直持续到下一个刷新帧开始。
在跳过帧内,发光元件ED的阳极可以复位到复位电压VAR。在这种情况下,发光元件ED的阳极可以复位到预定电压,以改善由于以较低的驱动频率驱动跳过帧导致跳过帧的驱动时间延长而引起的闪烁。
具体地,跳过帧内的数据电压Vdata保持低逻辑电平L。
此外,可以在跳过帧期间执行提供偏置电压VOBS的第三偏置时段OBS3,以降低驱动晶体管DRT中可能出现的迟滞效应并提高响应特性。
也就是说,当显示装置100在以较低的驱动频率工作的第二模式Mode2下工作时,用于将驱动晶体管DRT设置为导通-偏置状态的第三偏置时段OBS3可以在跳过帧中执行,以最小化由于迟滞现象导致的残像的识别。
如上所述,本公开的显示装置100可以通过在包括发光时段EMISSION的漏电抑制时段LS期间提供电平低于偏置电压VOBS的漏电抑制电压VLS来减小由于漏电流而导致的图像质量劣化,以在刷新帧的偏置时段OBS2之后的发光时段EMISSION内抑制由于漏电流而导致的发光误差。
同时,本公开的显示装置100可以通过反映在刷新帧期间提供的图像数据DATA的灰度来确定偏置电压VOBS的第一正电平和漏电抑制电压VLS的第二正电平。
图11示出了根据本公开的实施例的显示装置的用于根据在刷新帧内传输的图像数据来确定偏置电压和漏电抑制电压的电平的驱动时序的示例性视图。
参考图11,当以较高的驱动频率驱动的第一模式Mode1改变为以较低的驱动频率驱动的第二模式Mode2时,根据本公开的实施例的显示装置100可以根据在刷新帧内提供到显示面板110的图像数据DATA或通过数据线DL提供到显示面板110的数据电压Vdata,控制在漏电抑制时段LS内提供的漏电抑制电压VLS和在跳过帧的偏置时段OBS3内提供的偏置电压VOBS的电平。
出于上述目的,在刷新帧内提供到显示面板110的图像数据DATA可以临时存储在存储器142中。在这种情况下,存储图像数据DATA的存储器142可以与时序控制器140一起设置在控制印刷电路板CPCB上,或者设置在控制印刷电路板CPCB外部。
因此,时序控制器140可以预先确定在刷新帧内要从存储器142提供的图像数据DATA的灰度。此外,其可以根据在刷新帧内提供的图像数据DATA的灰度来控制在漏电抑制时段LS内提供的漏电抑制电压VLS和在跳过帧的偏置时段OBS3内提供的偏置电压VOBS的电平。
电源管理电路150可以根据时序控制器140的控制向驱动晶体管DRT的源极提供与在刷新帧内提供的图像数据DATA的灰度相对应的漏电抑制电压VLS和偏置电压VOBS。
例如,当在刷新帧内提供的图像数据DATA具有低灰度级时,由于显示面板110显示接近黑色的图像,所以用户不太可能识别出图像缺陷。另一方面,当在刷新帧内提供的图像数据DATA具有高灰度级时,由于显示面板110显示接近白色的图像,所以用户也更可能识别出图像缺陷,即使是微小的图像缺陷。
考虑到这些特性,当在刷新帧内提供的图像数据DATA具有低灰度级时,漏电抑制电压VLS和偏置电压VOBS可以被确定为高电平,并且当在刷新帧内提供的图像数据DATA具有高灰度级时,漏电抑制电压VLS和偏置电压VOBS可以被确定为低电平,从而可以减小用户识别的图像缺陷。
图12示出了根据本公开的实施例的显示装置的在刷新帧内提供的图像数据被分为多个灰度并且根据图像数据的灰度不同地确定漏电抑制电压和偏置电压的情况的示例。
参考图12,根据本公开的实施例的显示装置100可以根据图像数据DATA的灰度不同地确定能够减小图像缺陷的漏电抑制电压VLS和偏置电压VOB。
在这种情况下,在漏电抑制时段LS内提供的漏电抑制电压VLS和在偏置时段OBS内提供的偏置电压VOBS可以将图像数据DATA的每个灰度的图像缺陷最小的电压确定为最佳电平。
例如,当在刷新帧内提供的图像数据DATA具有9灰度级G9时,能够最小化图像缺陷的漏电抑制电压VLS和偏置电压VOBS可以被确定为0灰度级G0和9灰度级G9之间的范围内的等级VLS/VOBS(G0至G9)。此外,当在刷新帧内提供的图像数据DATA具有18灰度级G18时,能够最小化图像缺陷的漏电抑制电压VLS和偏置电压VOBS可以被确定为10灰度级G10和18灰度级G18之间的范围内的等级VLS/VOBS(G10至G18)。
此外,当在刷新帧内提供的图像数据DATA具有50灰度级G50时,能够最小化图像缺陷的漏电抑制电压VLS和偏置电压VOBS可以被确定为19灰度级G19和50灰度级G50之间的范围内的等级VLS/VOBS(G19至G50)。此外,当在刷新帧内提供的图像数据DATA具有144灰度级G144时,能够最小化图像缺陷的漏电抑制电压VLS和偏置电压VOBS可以被确定为51灰度级G51和144灰度级G144之间的范围内的等级VLS/VOBS(G51至G144)。
此外,当在刷新帧内提供的图像数据DATA具有255灰度级G255时,能够最小化图像缺陷的漏电抑制电压VLS和偏置电压VOBS可以被确定为145灰度级G145和255灰度级G255之间的范围内的等级VLS/VOBS(G145至G255)。
作为示例说明了与上述图像数据DATA的灰度级相对应的漏电抑制电压VLS和偏置电压VOBS,并且用于确定漏电抑制电压VLS和偏置电压VOBS的等级的图像数据DATA的灰度级可以不同地改变。
如上所述,通过将在刷新帧内提供的图像数据DATA的灰度分为多个范围,并根据具有最小图像缺陷的每个灰度的范围将漏电抑制电压VLS和偏置电压VOBS确定为最佳等级,可以有效地降低被用户识别出图像缺陷现象。
图13示出了根据本公开的实施例的显示驱动方法的流程图。
参考图13,根据本公开的实施例的显示驱动方法可以包括:步骤S100,从以较高的驱动频率驱动的第一模式切换到以较低的驱动频率驱动的第二模式;步骤S200,在初始化时段INIT内将具有负电平的初始化电压VINI提供到驱动晶体管DRT的源极;步骤S300,在偏置时段OBS内将具有第一正电平的偏置电压VOBS提供到驱动晶体管DRT的源极;以及步骤S400,在包括发光时段EMISSION的漏电抑制时段LS内提供具有不同于第一正电平的第二正电平的漏电抑制电压VLS。
从以较高的驱动频率驱动的第一模式切换到以较低的驱动频率驱动的第二模式的步骤S100是用于显示静态图像或低速图像的时段,并且可以在第二模式的刷新帧期间在显示面板110上显示预定图像,并且可以在其余的跳过帧期间不在显示面板110上显示图像。
在初始化时段INIT内将具有负电平的初始化电压VINI提供到驱动晶体管DRT的源极的步骤S200是在数据电压Vdata被提供到子像素SP的刷新帧内提供用于初始化驱动晶体管DRT的初始化电压VINI的过程。
在偏置时段OBS内将具有第一正电平的偏置电压VOBS提供到驱动晶体管DRT的源极的步骤S300是在发光元件ED发光之前将驱动晶体管DRT设置为导通-偏置状态的过程,以使显示装置100在以较低的驱动频率驱动的第二模式下工作时由于迟滞现象而导致的残像最小化。
将驱动晶体管DRT设置为导通-偏置状态的过程可以在刷新帧或跳过帧内执行,并且可以分别仅执行一次,或者可以执行两次以上。
在包括发光时段EMISSION的漏电抑制时段LS内提供具有不同于第一正电平的第二正电平的漏电抑制电压VLS的步骤S400是向驱动晶体管DRT的源极提供电平低于偏置电压VOBS的漏电抑制电压VLS的过程,以减小在发光时段EMISSION内流过发光元件ED的漏电流。
通过显示驱动方法,本公开的显示装置100可以通过在包括发光时段EMISSION的漏电抑制时段LS内提供电平低于偏置电压VOBS的漏电抑制电压VLS来减小由于漏电流而导致的图像质量劣化,以减小在刷新帧的偏置时段OBS之后由于漏电流而在发光时段EMISSION内产生的发光误差。
上述描述和附图仅为说明的目的提供了本公开的技术构思的示例。本公开所属技术领域的技术人员将理解,在不偏离本公开的基本特征的情况下,可以在形式上进行各种修改和改变,例如,结合、分离、替换和配置的改变。因此,本公开公开的实施例旨在说明本公开的技术构思的范围,本公开的范围不受实施例的限制。本公开的范围应在所附权利要求的基础上进行解释,以使包含在与权利要求相同的范围内的所有技术构思都属于本公开。

Claims (16)

1.一种显示装置,包括:
显示面板,所述显示面板包括发光元件、用于使用驱动电压向所述发光元件提供驱动电流的驱动晶体管以及用于控制所述驱动晶体管的工作的多个开关晶体管;
栅极驱动电路,所述栅极驱动电路用于通过多条栅极线向所述显示面板提供多个扫描信号;
发光驱动电路,所述发光驱动电路用于通过多条发光信号线向所述显示面板提供多个发光信号;
数据驱动电路,所述数据驱动电路用于向所述显示面板提供数据电压;以及
时序控制器,所述时序控制器用于在以较低的驱动频率驱动所述显示面板的低速模式下,在向所述驱动晶体管提供偏置电压之后,在漏电抑制时段内控制以将漏电抑制电压提供到所述驱动晶体管,
其中,所述低速模式包括:
提供用于驱动所述发光元件的数据电压的刷新帧;以及
不提供所述数据电压的跳过帧。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述多个开关晶体管包括:
第一开关晶体管,其中,第一扫描信号被提供到栅极,漏极连接到所述驱动晶体管的栅极和存储电容器,源极连接到所述驱动晶体管的源极;
第二开关晶体管,其中,第二扫描信号被提供到栅极,所述数据电压被提供到漏极,源极连接到所述驱动晶体管的漏极;
第三开关晶体管,其中,所述发光信号被提供到栅极,所述驱动电压被提供到漏极,源极连接到所述驱动晶体管的所述漏极;
第四开关晶体管,其中,所述发光信号被提供到栅极,所述驱动电压被提供到漏极,源极连接到所述发光元件的阳极;
第五开关晶体管,其中,第三扫描信号被提供到栅极,稳定电压被提供到漏极,源极连接到所述驱动晶体管的所述源极;以及
第六开关晶体管,其中,第四扫描信号被提供到栅极,复位电压被提供到漏极,源极连接到所述发光元件的所述阳极。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其中,所述稳定电压包括:
用于初始化所述驱动晶体管的初始化电压;
所述偏置电压;以及
所述漏电抑制电压。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其中,在所述刷新帧内提供所述初始化电压,
在所述刷新帧或所述跳过帧内提供所述偏置电压,并且
在所述漏电抑制时段期间提供所述漏电抑制电压,并且所述发光元件发光的发光时段被包括在所述漏电抑制时段内。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其中,所述初始化电压具有负电平,
所述偏置电压具有第一正电平,并且
所述漏电抑制电压具有低于所述第一正电平的第二正电平。
6.根据权利要求1所述的显示装置,进一步包括:
存储器,所述存储器用于存储提供到所述显示面板的图像数据,
其中,所述时序控制器根据在所述刷新帧内从所述存储器提供的所述图像数据的灰度来控制所述漏电抑制电压和所述偏置电压的电平。
7.一种显示面板的驱动电路,其中,所述显示面板包括发光元件、用于使用驱动电压向所述发光元件提供驱动电流的驱动晶体管以及用于控制所述驱动晶体管的工作的多个开关晶体管,所述驱动电路包括:
移位寄存器,所述移位寄存器用于根据稳定起始脉冲通过第一节点产生第一输出信号,并通过第二节点产生第二输出信号;
缓冲电路,所述缓冲电路用于根据所述第一输出信号和所述第二输出信号向第一输出端子传输初始化电压,并向第二输出端子传输偏置电压和漏电抑制电压;以及
开关电路,所述开关电路用于根据选择信号向所述驱动晶体管的源极提供所述偏置电压或所述漏电抑制电压。
8.根据权利要求7所述的驱动电路,其中,所述开关电路包括:
第一控制晶体管和第二控制晶体管,所述第一控制晶体管和所述第二控制晶体管中的每一个具有连接到所述第二输出端子的漏极;以及
反相器,所述反相器接收所述选择信号,输出端子连接到所述第一控制晶体管的栅极,输入端子连接到所述第二控制晶体管的栅极。
9.根据权利要求7所述的驱动电路,其中,在以较低的驱动频率驱动的低速模式下,在施加用于驱动所述发光元件的数据电压的刷新帧内提供所述初始化电压;
在以所述较低的驱动频率驱动的所述低速模式下,在所述刷新帧或不提供所述数据电压的跳过帧内提供所述偏置电压;并且
在包括所述发光元件发光的发光时段的漏电抑制时段内提供所述漏电抑制电压。
10.根据权利要求9所述的驱动电路,其中,根据在所述刷新帧内提供的图像数据的灰度来确定所述漏电抑制电压和所述偏置电压的电平。
11.根据权利要求7所述的驱动电路,其中,所述初始化电压具有负电平,
所述偏置电压具有第一正电平,并且
所述漏电抑制电压具有低于所述第一正电平的第二正电平。
12.一种显示面板的显示驱动方法,其中,所述显示面板包括发光元件、用于使用驱动电压向所述发光元件提供驱动电流的驱动晶体管以及用于控制所述驱动晶体管的工作的多个开关晶体管,所述显示驱动方法包括:
从以较高的驱动频率驱动的第一模式切换到以较低的驱动频率驱动的第二模式;
在初始化时段内向驱动晶体管提供具有负电平的初始化电压;
在偏置时段内向所述驱动晶体管提供具有第一正电平的偏置电压;以及
在包括发光时段的漏电抑制时段内向所述驱动晶体管提供具有不同于所述第一正电平的第二正电平的漏电抑制电压。
13.根据权利要求12所述的显示驱动方法,其中,低速模式包括:
提供用于驱动所述发光元件的数据电压的刷新帧;以及
不提供所述数据电压的跳过帧。
14.根据权利要求13所述的显示驱动方法,其中,在所述刷新帧内提供所述初始化电压,
在所述刷新帧或所述跳过帧内提供所述偏置电压,并且
在包括所述发光元件发光的发光时段的所述漏电抑制时段内提供所述漏电抑制电压。
15.根据权利要求14所述的显示驱动方法,其中,根据在所述刷新帧内提供的图像数据的灰度来确定所述漏电抑制电压和所述偏置电压的电平。
16.根据权利要求12所述的显示驱动方法,其中,所述第二正电平低于所述第一正电平。
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