TWI820083B - 顯示面板以及顯示面板的驅動方法 - Google Patents
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Abstract
一種顯示面板。所述顯示面板包括:玻璃;無機發光元件,包括於顯示面板的子畫素中;驅動電路,配置於玻璃和無機發光元件之間,並用於向無機發光元件提供振幅和脈衝寬度一起得到控制的驅動電流。無機發光元件安裝於驅動電路上,並且無機發光元件與驅動電路電性連接。
Description
本申請案基於及主張於2018年5月31日在韓國知識產權局提出申請的韓國專利申請案第10-2018-0063098號的優先權,以及主張於2018年8月21日在韓國知識產權局提出申請的韓國專利申請案第10-2018-0097414號的優先權,所述韓國專利申請案的揭露內容全部併入本文中供參考。
本揭露涉及一種顯示面板以及顯示面板的驅動方法,更詳細地,涉及一種發光元件包括於畫素中的顯示面板以及顯示面板的驅動方法。
以往,將諸如紅色發光二極體(LED)、綠色LED、藍色LED等的無機發光元件(以下稱為LED)作為子畫素(sub pixel)驅動的顯示面板中,通過驅動電流的振幅的手段表現出了子畫素的灰階(grayscale)或者階調(gradation)。
此時,根據電流的振幅,不僅是發射光的灰階或階調,而且光發射的波長也會隨之變化,因此影像的色彩再現性(color reproducibility)會降低。圖1中示出了根據在藍色LED、綠色LED以及紅色LED中流動的驅動電流的大小(magnitude)或者振幅(amplitude)的波長變化(wavelength shift)。
以上訊息僅作為背景訊息呈現,以幫助理解本公開。沒有做出任何確定,並且沒有斷言關於本揭露是否可以將任何上述描述適用於現有技術。
提供一種包括使安裝(mounted)於玻璃(Glass)上的無機發光元件的LED穩定操作的驅動電路的顯示面板。
並且,提供一種包括將安裝於玻璃基板上的無機發光元件的LED進行驅動的驅動電路的設計進行最優化而使其適用于高密度集成的驅動電路的顯示面板。
更進一步,提供一種能夠針對輸入的影像訊號,通過安裝於玻璃基板的無機發光元件的LED而提供得到改善的色彩再現性的顯示面板以及包括此顯示面板的顯示裝置。
根據本揭露的態樣,顯示面板包括:玻璃;無機發光元件;驅動電路,配置於玻璃和無機發光元件之間,並用於向無機發光元件提供驅動電流,並且控制驅動電流的振幅和脈衝寬度,其中無機發光元件安裝於驅動電路上並且驅動電路電性連接。
顯示面板包括:多個畫素,以矩陣形態佈置的,並且所述多個畫素分別的每一畫素包括包含紅色(R)無機發光元件的R子畫素、包含綠色(G)無機發光元件的G子畫素以及包含藍色(B)無機發光元件的B子畫素;以及,多個驅動電路,用於可以對於個別包括於R子畫素、G子畫素及B子畫素中的紅色無機發光元件、綠色無機發光元件及藍色無機發光元件的每一個提供驅動電流。
施加至每一個別驅動電路以設定驅動電流的振幅的資料電壓可以根據個別驅動電路的偏差進行校正,並且其中多個驅動電路的每一驅動電路包括多個電晶體,多個電晶體用於校正由個別驅動電路的偏差造成的驅動電流的脈衝寬度的偏差。
個別驅動電路的每一個可以包括:電流源,包括與對應的無機發光元件連接的第一電晶體,電流源用於根據施加於第一電晶體的電壓的大小而改變提供至無機發光元件的驅動電流的大小;脈衝幅度調變(Pulse Amplitude Modulation,PAM)驅動電路,用於向第一電晶體施加振幅設定電壓,振幅設定電壓決定驅動電流的振幅;以及,脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation,PWM)驅動電路,用於基於決定驅動電流的脈衝寬度的脈衝寬度設定電壓來控制第一電晶體的電壓,從而控制無機發光元件的發光期間(duration)。
在連接到第一電晶體的第二電晶體導通時,可以基於流過第一電晶體的電流校正施加至第一電晶體之間的電壓。
個別PAM驅動電路的每一個可以包括:第三電晶體,包括連接到資料線的源極端子、以及連接到第一電晶體的閘極端子的汲極端子;第一電容器,包括連接到第一電晶體的源極端子的第一端、以及與第一電晶體的閘極端子以及第三電晶體的汲極端子共同連接的第二端,其中在第三電晶體導通時,基於通過資料線輸入的振幅設定電壓,輸入的振幅設定電壓充電至第一電容器,並可以將充電至第一電容器的電壓施加於第一電晶體的閘極端子。
第一電晶體的源極端子共同連接到第一電容器的第一端以及驅動電路的驅動電壓端子,其中第一電晶體的汲極端子連接到無機發光元件的陽極端子,其中無機發光元件的陰極端子連接到驅動電路的接地電壓端子,並且其中在驅動電壓端子施加驅動電壓且充電至第一電容器的電壓施加於第一電晶體的閘極端子時,並且在接地電壓端子的電壓為接地電壓時,向無機發光元件提供與充電至第一電容器的電壓的大小相對應的振幅的驅動電流。
個別PWM驅動電路的每一個可以包括:第四電晶體及第五電晶體,連接到第四電晶體的閘極端子和第四電晶體的汲極端子;並且,PWM驅動電晶體的每一個可以更用於通過控制控制第一電晶體的閘極端子電壓,控制個別無機發光元件的發光期間。
在閾值電壓設定期間,第五電晶體可以用於導通,以基於第四電晶體的閾值電壓設定施加至第四電晶體的閘極端子的電
壓為第一電壓。
PWM驅動電路的每一個可以包括:第六電晶體,包括連接到資料線的源極端子、以及與個別第四電晶體的閘極端子以及個別第五電晶體的源極端子共同連接的汲極端子;第二電容器,具有連接到個別第四電晶體的閘極端子、個別第五電晶體的源極端子以及個別第六電晶體的汲極端子共同連接的第一端;第三電容器,包括接收線性偏移的掃頻訊號的第一端、連接到第二電容器的第二端的第二端;以及,第七電晶體,包括與資料線連接的源極端子、與第二電容器的第二端以及第三電容器的第二端共同連接的汲極端子。
脈衝寬度設定電壓可以通過資料線施加至第七電晶體的源極端子輸入,其中在第四電晶體的閘極端子電壓到達第一電壓後且在第七電晶體導通時,第四電晶體的閘極端子電壓基於第四電晶體的閾值電壓以及脈衝寬度設定電壓到達第二電壓,其中線性偏移的掃頻訊號施加至第三電容器的第一端,其中在第四電晶體的閘極端子電壓到達第二電壓後且基於通過第三電容器的第一端輸入的線性偏移的掃頻訊號,第四電晶體的閘極端子電壓根據線性偏移的掃頻訊號而線性偏移,並且其中當線性偏移的第四電晶體的閘極端子電壓到達第四電晶體的閾值電壓時,第四電晶體導通。
在第五電晶體導通時,第六電晶體可以導通及截止,第四電晶體的閘極端子電壓可以成為參考電壓,參考電壓在當第五
電晶體導通及第六電晶體導通時透過資料線輸入,並且當第五電晶體導通及第六電晶體截止時,第四電晶體的閘極端子電壓從參考電壓偏移到第一電壓。
配置於個別子畫素的驅動電路的每一個更包括:第八電晶體,包括連接到第一電晶體的汲極端子、以及與第四電晶體的汲極端子及第五電晶體的汲極端子共同連接的源極端子,其中第八電晶體在第六電晶體導通時導通,並且向第一電晶體的閘極端子施加參考電壓。
顯示面板可以更包括控制器,在一影像畫面期間中,控制器用於在感測期間中感測流過第一電晶體的電流;在感測期間後,在重置期間中將第四電晶體的閘極端子電壓設定為第一電壓;在重置期間後,在資料電壓設定期間,將脈衝寬度設定電壓以及振幅設定電壓分別施加至PWM驅動電路以及PAM驅動電路;在資料電壓設定期間後,在發光期間,根據脈衝寬度設定電壓以及振幅設定電壓驅動無機發光元件而發光。
控制器可以更用於在資料電壓設定期間施加校正的振幅設定電壓,振幅設定電壓基於感測期間感測到的流過第一電晶體的電流進行校正。
控制器可以更用於在感測期間感測包括在多個驅動電路中的第一電晶體的每一個所流過的電流,多個驅動電路用於驅動矩陣形態的多個線中的至少一水平線所包括的多個畫素中所包括的無機發光元件。
感測期間可以包括電壓設定期間及電流感測期間,控制器在電壓設定期間中施加特定電壓到第一電晶體,控制器在電流感測期間中感測流過第一電晶體且對應於特定電壓的電流,其中對於R子畫素、G子畫素、B子畫素的每一個,在電流感測期間中流過第一電晶體的電流是在電流感測期間中的不同期間進行感測。
特定電壓可以在電壓設定期間的不同期間中對於R子畫素、G子畫素、B子畫素的每一個施加至第一電晶體,並且施加至第一電晶體的特定電壓的大小可以基於個別無機發光元件的類型而變化。
無機發光元件可以包括具有小於等於100微米的大小的微型LED。
根據本揭露的態樣,提供一種驅動顯示面板的方法。顯示面板可以包括:玻璃;無機發光元件;以及,驅動電路,配置於玻璃和無機發光元件之間,驅動電路用於向無機發光元件提供驅動電流,並且控制驅動電流的振幅和脈衝寬度,其中無機發光元件安裝於驅動電路上且與驅動電路電性連接,並且驅動電路可以包括:電流源,包括與無機發光元件連接的第一電晶體,並根據施加於第一電晶體的電壓的大小而變化提供至無機發光元件的驅動電流的振幅;脈衝幅度調變(PAM)驅動電路,用於向第一電晶體施加振幅設定電壓,振幅設定電壓決定驅動電流的振幅;以及,脈衝寬度調變(PWM)驅動電路,用於基於決定驅動電流
的脈衝寬度的脈衝寬度設定電壓來控制第一電晶體的電壓,從而控制無機發光元件的發光時間。所述方法可以包括:感測流過第一電晶體的電流;將第二電晶體的閘極端子電壓設定為基於第二電晶體的閾值電壓的電壓,第二電晶體包括於脈衝寬度調變驅動電路中,並用於控制第一電晶體的閘極端子電壓;將脈衝寬度設定電壓以及振幅設定電壓分別施加至PWM驅動電路以及PAM驅動電路,脈衝寬度設定電壓以及振幅設定電壓是基於被感測的流過第一電晶體的電流來校正;以及,根據脈衝寬度設定電壓以及振幅設定電壓使無機發光元件發光。
根據本揭露的實施例,可以防止包括於顯示面板中的無機發光元件的波長根據灰階或階調而偏移。並且,可以校正包括於顯示面板的無機發光元件的斑駁或者顏色。並且,在以多個模組的形態組合顯示面板以配置大面積的貼合(tiled)顯示面板的情況下,也可以校正個別顯示面板模組的亮度和顏色差異。
1、3:陽極
2、4:陰極
5:資料線
10':畫素
10:畫素/區域
10-1:紅色(R)子畫素/子畫素
10-2:綠色(G)子畫素/子畫素
10-3:藍色(B)子畫素/子畫素
11:剩餘區域
20:畫素區域
61:ESD電路
62:MUX電路
63:電源電路
64:時脈供應電路
65:閘極驅動器
100:玻璃
200:發光元件
200-1:R發光元件/發光元件
200-2:G發光元件/發光元件
200-3:B發光元件/發光元件
300:驅動電路/TFT層/驅動電路層
300’:TFT層
310:PAM驅動電路/驅動電路
311:第三電晶體/電晶體
312:第一電容器
320:電流源
321:驅動電壓端子
322:接地電壓端子
325:第一電晶體/電晶體
330:PWM驅動電路
331:第四電晶體/電晶體
332:第五電晶體/電晶體
333:第六電晶體/電晶體
334:第二電容器
335:第三電容器
336:第七電晶體/電晶體
340:第二電晶體/電晶體
350:第八電晶體/電晶體
400:各種電路
500:連接配線
510:第四電晶體的閘極端子
700:驅動電路
800:面板驅動器
810:時序控制器
820:資料驅動器
830:閘極驅動器
900:處理器
1000、1000’:顯示面板
1200:顯示裝置
Control:控制訊號
D1~Dm:資料線
G1~Gn:閘極線/閘極訊號線
MUX Sel R、MUX Sel G、MUX Sel B:控制訊號
Ref:控制訊號/訊號
RES:控制訊號/訊號
Sense:控制訊號/訊號
SPAM 1~SPAM n:SPAM線
SPAM[n]:控制訊號
SPWM 1~SPWMn:SPWM線
SPWM[n]:控制訊號
Sweep:控制訊號
VDD:驅動電壓
VSS:接地電壓
Vth:閾值電壓
Vw:脈衝寬度設定電壓
S1310、S1320、S1330、S1340:操作
通過以下連接圖式的描述,本揭露的某些實施例的以上和其他態樣以及優點將更加明顯,在圖式中:圖1是示出根據在藍色LED、綠色LED以及紅色LED中流動的驅動電流的大小的波長偏移的圖表。
圖2A是用於說明根據本揭露的一實施例的顯示面板的畫素結構的圖。
圖2B是示出根據本揭露的一實施例的子畫素的結構的圖。
圖3是示出根據本揭露的一實施例的顯示面板的結構的框圖。
圖4是根據本揭露的一實施例的顯示面板的剖面圖。
圖5是根據本揭露的一實施例的顯示面板的剖面圖。
圖6是根據本揭露的一實施例的薄膜電晶體(TFT)層的平面圖。
圖7是根據本揭露的實施例的包括於顯示面板中的驅動電路的框圖。
圖8是圖7中示出的驅動電路的詳細電路圖。
圖9是根據本揭露的一實施例的用於驅動驅動電路的各種訊號的時序圖。
圖10是用於驅動包括於顯示面板中的多個驅動電路整體的各種訊號的時序圖。
圖11是將包括的電晶體均利用N通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(NMOSFET)實現的驅動電路的電路圖。
圖12是根據本揭露的一實施例的顯示裝置的結構圖。
圖13是用於說明根據本揭露的一實施例的顯示面板的驅動方法的流程圖。
在說明本揭露時,當針對相關已知技術的具體說明被判
斷為有可能對本發明的要點產生不必要的混淆時,省略該詳細說明。並且,將省略對相同結構的重複說明。
在所有圖式中,相同的圖式標記用於表示相同的元件。
在使用中提供或混合使用術語“單元”以便於製備本說明書,本說明書本身不具有不同的含義或用於目的。
提供以下描述中使用的術語是為了解釋示例實施例,而不是為了限制範圍。應理解,除非上下文另有明確規定,否則單數形式“一”、“一個”和“所述”包括複數指示物。
本揭露中,“包含”或者“具有”等術語旨在說明記載於說明書中的特徵、數位、步驟、操作、元件、部件或者其組合的存在,應當被理解為並不預先排除一個或者一個以上的其他特徵或者數位、步驟、操作、元件、部件或者其組合的存在以及附加可能性。
本揭露中使用的術語“第一、第二等等”可以與順序和/或重要性無關地修飾各種元件,並且僅用於將一個元件與另一個元件進行區分,並不是對相應元件進行限定。
當提及某個元件(例如:第一元件)被“功能上或者通訊上耦合/耦合至”或者“連接至”另一元件(例如:第二元件)時,應當理解為所述某個元件直接連接至所述另一元件,或者通過其他元件(例:第三元件)相耦合。相反地,當提及“直接耦合至”或者“直接連接至”某個元件(例如:第一另一元件(例:第二元件))時,可以理解為在所述某個元件和所述另一元件之間不存在其他元件(例如:第三元件)。
本揭露的實施例中使用的術語除非另外定義,否則可以解釋為在相關技術領域中具有普通知識水準的技術人員熟知的含義。
以下參照圖式詳細說明本揭露的各種實施例。
圖2A是用於說明根據本實施例的顯示面板1000的畫素結構的圖。如圖2A中所示,顯示面板1000可以包括以矩陣形態排列的多個畫素10。
各個畫素10可以包括多個子畫素10-1、10-2及10-3。例如,包括於顯示面板1000的一個畫素10可以包括紅色(R)子畫素10-1、綠色(G)子畫素10-2以及藍色(B)子畫素10-3等三種子畫素。即,一組R、G、B子畫素可以構成顯示面板1000的一個單位畫素。
參照圖2A,可以看出顯示面板1000的一個畫素區域20可以包括畫素佔據的區域10以及周圍的剩餘區域11。
如圖所示,畫素10佔據的區域10可以包括R、G、B子畫素10-1至10-3。R子畫素10-1可以包括R發光元件以及用於驅動R發光元件的驅動電路。G子畫素10-2可以包括G發光元件以及用於驅動G發光元件的驅動電路。B子畫素10-3可以包括B發光元件以及用於驅動B發光元件的驅動電路。參照圖2A,可以看出,在一個畫素10內,子畫素10-1至10-3排列成左右顛倒的L字狀。L字狀的左右可以顛倒。
如同在下文中針對圖5以及圖6的描述,畫素10周圍的
剩餘區域11中,可以根據實施例包括用於驅動驅動電路的各種電路。
圖2B是示出根據本揭露的一實施例的子畫素的結構的圖。參照圖2B所示,R、G、B子畫素10-1至10-3可以在畫素10'內部佈置為一列。然而,這種子畫素的排列形態只是一例,多個子畫素可以在各畫素內根據實施例而佈置成各種形態。
上述的例中說明了畫素由三種子畫素構成的情形,但是顯然不限於此。例如,畫素可以由R、G、B、白色(W)等四種子畫素構成,根據實施例可以由任何其他數量的子畫素構成一個畫素。以下,為了便於說明,以畫素10由例如R、G、B的三種子畫素構成的情況為例進行說明。
圖3是示出根據本揭露的一實施例的顯示面板的結構的框圖。參照圖3,顯示面板1000包括驅動電路300以及發光元件200。如下所述,顯示面板1000可以包括在玻璃100上配置的驅動電路300且形成在驅動電路300上的發光元件200。
發光元件200可包括於顯示面板1000的子畫素10-1至10-3中,並根據驅動電路300的驅動而發光。發光元件200根據發光的顏色可以有多個種類。例如,可以包括發出紅色光的紅色(R)發光元件、發綠色光的綠色(G)發光元件以及發藍色光的藍色(B)發光元件。
另外,子畫素的種類可以由包括於子畫素的發光元件200的種類決定。即,R發光元件可以包括於R子畫素10-1中。G
發光元件可以包括於G子畫素10-2中。B發光元件可以包括於B子畫素10-3中。
在此,發光元件200可以是與利用有機材料製造的有機發光元件(或有機發光二極體,OLED)不同的,利用無機材料製造的無機發光元件。以下,LED表示與OLED存在差異的無機發光元件。
根據實施例,無機發光元件可以是微型LED(Micro Light Emitting Diode,micro-LED)。微型LED是指沒有背光和彩色濾波器而自發光的小於等於100微米(μm)大小的超小型無機發光元件。
驅動電路300可以對驅動發光元件200進行驅動。例如,驅動電路300可以驅動發光元件200,並且呈現子畫素的灰階或階調。如前所述,子畫素的每一個可以包括發光元件,且因此不同於使用多個以單色發光的LED作為背光的液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)面板,驅動電路300可以驅動發光元件200並且對於每一個子畫素表現不同的灰階或階調。
為此,包含於顯示面板1000中的個另子畫素可以實現為發光元件200以及用於驅動發光元件200的驅動電路300。即,用於驅動發光元件200的驅動電路300可以對於各個子畫素而存在。
根據本揭露的一實施例,驅動電路300可以利用脈衝幅度調變(PAM)以及脈衝寬度調變以驅動發光元件200。即,驅動
電路300可以一起控制驅動發光元件200的驅動電流的振幅和脈衝寬度,並且可以向發光元件200提供振幅和脈衝寬度一起得到控制的驅動電流。
驅動電流的振幅和脈衝寬度被“一併”控制並不表示驅動電路300在時間上同時控制驅動電流的振幅和脈衝寬度,而是表示為了表現出灰階或階調而利用PAM驅動方式和PWM驅動方式二者。
PWM驅動方法是根據發光元件200的發光時間表現灰階或階調的方法。因此,在利用PWM方法驅動發光元件200的情況下,即使驅動電流的振幅相同,也可以通過調節驅動電流的脈衝寬度且控制發光元件200的發光期間,從而呈現出各種灰階或階調。據此,可以解決在僅通過PAM方式驅動LED時可能發生的問題,即從LED(尤其是微型LED)發出的光的波長隨灰階或階調而偏移的問題。
為此,驅動電路300可以對於每個子畫素而包含電流源、PAM驅動電路以及PWM驅動電路,與此相關的更加詳細的內容將在下文中進行敘述。
圖4是根據本揭露的一實施例的顯示面板1000的剖面圖。參照圖4,為了便於說明,僅示出了包括於顯示面板1000的一個畫素。
根據圖4,驅動電路300可以配置(或者佈置)於玻璃100上,R發光元件200-1、G發光元件200-2、B發光元件200-3
分別佈置(或者安裝)於驅動電路300上,並且分別包括於子畫素10-1至10-3中。
如上所述,可以將在玻璃100上形成驅動電路300和發光元件200-1至200-3的顯示面板1000稱為玻璃上晶片(Chip On Glass,COG)型顯示面板。COG型顯示面板有別於在合成樹脂等基板上形成驅動電路及發光元件層的板上晶片(COB:Chip On Board)型顯示面板。
驅動電路300可以薄膜電晶體(TFT:Thin Film Transistor)實現,並且包括於TFT層中。在此情況中,TFT可以是低溫多晶矽(LTPS:Low Temperature Poly Silicon:)TFT,但並不侷限於此。另外,可以將配置於玻璃100上的TFT層300和玻璃100合在一起稱為TFT板或者玻璃基板。包括於玻璃基板的玻璃100的種類或者特性與實施例旨無關,因此以下省略對此的詳細說明。
另外,雖然未在圖中明確區分而示出,但用於驅動個別發光元件200-1至200-3的驅動電路300可以存在對於發光元件200-1至200-3的每一個的驅動電路層300。因此,R發光元件200-1、G發光元件200-2、B發光元件200-3可以佈置於驅動電路300上,以使R發光元件200-1、G發光元件200-2、B發光元件200-3能夠分別與相應的驅動電路300電性連接。
如圖4所示,R發光元件200-1可以安裝並佈置成,R發光元件200-1的陽極3以及陰極4分別連接到配置於用於驅動R
發光元件200-1的驅動電路300上的陽極1以及陰極2,並且,G發光元件200-2以及B發光元件200-3也同樣如此。根據實施例,可以將陽極1和陰極2中的任意一個包括為共同電極。
參照圖4所示,其中描述發光元件200-1至200-3為覆晶(flip chip)型微型LED的情形作為示例。但是,並不侷限於此,並且根據實施例,發光元件200-1至200-3可以是水平型微型LED或者垂直型微型LED。
根據實施例,顯示面板1000可以更包括:多工器(Multiplexer,MUX)電路,用於選擇包括於畫素10中的多個子畫素10-1至10-3中的任意一個;靜電放電(ESD:Electro Static Discharge)電路,用於防止從顯示面板1000發生的靜電;電源電路,用於向驅動電路300供應電源;時脈供應電路,用於提供驅動驅動電路300的時脈;至少一個閘極驅動器,將以矩陣形態佈置的顯示面板1000的畫素以水平線(或者列)驅動;資料驅動器(或者源極驅動器),用於為個別畫素或者個別子畫素提供資料電壓(例如,振幅設定電壓)或者脈衝寬度設定電壓等。
以下將參照圖5以及圖6對更包括這些各種電路的顯示面板的示例進行更加詳細地說明。在對圖5以及圖6進行說明時將省略與前述內容重複的說明。
圖5是根據本揭露的一實施例的顯示面板1000’的剖面圖。如圖5所示,顯示面板1000’可以包括:TFT層300’,包括配置在玻璃100上的驅動電路300;發光元件200-1至200-3,配置
於驅動電路300上並且包括於顯示面板1000’的子畫素;各種電路400,用於驅動驅動電路300;連接配線500,用於電性連接TFT層300’和各種電路400。
TFT層300’可以包括利用TFT實現的驅動電路300,並可以形成於玻璃100的第一面。
各種電路400可以包括:用於使驅動電路操作的MUX電路、靜電放電(ESD)電路、電源電路、時脈供應電路、閘極驅動器以及資料驅動器等,並可以配置以及佈置於玻璃100的第二面。
根據實施例,顯示面板1000’的連接配線500可以配置在TFT基板的邊緣區域,並可以通過連接配線500而使配置於玻璃100的第一面的TFT層300’與配置於玻璃100的第二面的各種電路400電性連接。
在TFT基板的邊緣區域配置連接配線500的理由是,在通過配置貫通玻璃100的孔(Hole)來將佈置於玻璃兩面的電路互相連接時,可能會發生由於TFT基板的製造過程和在孔中填充導電性物質的過程之間的溫度差異而在玻璃上發生裂縫。
在上述示例,用於驅動電路300的操作的各種電路均如圖式標號400所示地單獨形成於配置TFT層300’的玻璃100的一面的反面的情形為例。然而,實施例並不侷限於此。即,各種電路的全部/一部分可以配置於TFT層300’。
例如,前述的各種電路可以全部配置於TFT層300’,
在這種情況下,沒有必要在玻璃100的上述另一面額外佈置電路,且因此也不需要用於連接玻璃100的前、後表面的圖5的連接配線500。
作為另一例,MUX電路、ESD電路、電源電路、時脈供應電路、閘極驅動器可以實現為TFT並包含在TFT層300’,顯示面板也可以實現為資料驅動器電路額外佈置於玻璃100的另一面的方式。圖6示出了這種實施例的圖。
圖6是根據本揭露的一實施例的TFT層300’的平面圖。具體地講,圖6示出了顯示面板1000’的TFT層300’中包含的各種電路的配置。參照圖6,TFT層300’中,一個畫素所佔據的整個畫素區域20可以包括佈置有用於分別驅動R、G、B子畫素的驅動電路300的區域10以及周圍的剩餘區域11。根據實施例,針對各個R、G、B子畫素的驅動電路300佔據的區域10的大小可以為,例如,整個畫素區域20的1/4左右大小,但並不侷限於此。
如上所述,一個畫素區域20中可以包括剩餘區域11,在其他畫素中也同樣如此。即,根據實施例,由於除了驅動電路佔據的區域之外,TFT層300’中存在很多空間,因此如圖6所示,ESD電路61、MUX電路62、電源電路63、時脈供應電路64、閘極驅動器65利用TFT實現並包含在TFT層300’的剩餘區域11中。此時,資料驅動器電路可以如圖5的圖式標號400所示,佈置於玻璃100的另一面。
ESD電路61、MUX電路62、電源電路63、時脈供應電
路64、閘極驅動器65的位置、尺寸以及數量僅為非限制示例。
並且,各種電路基於玻璃100在兩面分開佈置的實施例並不侷限於圖6的示例,而且圖6中的ESD電路61、MUX電路62、電源電路63、時脈供應電路64、閘極驅動器65中的至少一個電路可以如圖式標號400所示地佈置在所述玻璃100的另一面。
參照圖7至圖11對根據上述本揭露的各種實施例的驅動電路300的操作及構成進行具體地說明。
圖7是根據本揭露的實施例的包括於顯示面板1000及/或1000’中的驅動電路300的框圖。根據圖7,顯示面板1000及/或1000’可以包括發光元件200以及驅動電路300。驅動電路300可以包括PAM驅動電路310、電流源320以及PWM驅動電路330。
如前所述,驅動電路300配置於每個子畫素,並且一個驅動電路300驅動一個子畫素,並且根據情況可以被稱為畫素電路。此時,PAM驅動電路310可以被稱為PAM畫素電路,PWM驅動電路330可以被稱為PWM畫素電路。為了便於說明,使用了“驅動電路”、“PWM驅動電路”、“PWM驅動電路330”等術語。
圖7示出了一個子畫素相關電路,即,一個發光元件200以及用於驅動所述發光元件200的驅動電路300。因此,在顯示面板1000及/或1000’中,可以按照子畫素來佈置如圖7所示的發光元件200以及驅動電路300。發光元件200可以是R、G、B中任意一個顏色的微型LED。
發光元件200可以根據電流源320提供的驅動電流進行
發光。例如,發光元件200可以根據來自電流源320的驅動電流的振幅或者脈衝寬度而以不同亮度發光。在此,驅動電流的脈衝寬度可以表示為電流的工作週期(Duty Ratio)或者驅動電流的驅動期間(Duration)來表示。
例如,驅動電流的振幅越大且驅動電流的脈衝寬度越大(即,工作週期越大或者驅動時間越長),發光元件200的發光亮度可以越高。然而,示例並不侷限於此。
電流源320可以向發光元件200提供驅動電流。此時,電流源320可以包括與發光元件200相連接的第一電晶體325,並可以根據施加於第一電晶體325的閘極端子的電壓的大小而向發光元件200提供不同振幅的驅動電流。
電流源320可以向發光元件200提供與通過PAM驅動電路310施加於第一電晶體325的閘極端子的電壓大小相對應的振幅的驅動電流。此時,可以通過PWM驅動電路330控制第一電晶體325的閘極端子電壓而使驅動電流的脈衝寬度可以控制。
PWM驅動電路330可以控制提供至發光元件200的驅動電流的脈衝寬度。例如,PWM驅動電路330可以根據通過資料線5被施加的脈衝寬度資料控制施加於第一電晶體325的閘極端子的電壓,從而控制驅動電流的期間,即,發光元件200的發光期間。在此,脈衝寬度資料可以是決定驅動電流的脈衝寬度的脈衝寬度設定電壓,但並不侷限於此。
雖然圖7中未示出,但PWM驅動電路330可以包括利
用被稱為“二極體連接方式”連接的兩個電晶體。例如,PWM驅動電路330可以包括第四電晶體(圖8的電晶體331)以及連接到第四電晶體(圖8的電晶體331)的閘極端子和汲極端子之間的第五電晶體(圖8的電晶體332)。
因此,PWM驅動電路330在操作過程中,第四電晶體331的閘極端子可以被施加有考慮到第四電晶體331的閾值電壓的電壓。
根據實施例,因包括於顯示面板1000及/或1000’的個別子畫素的驅動電路300之間的偏差(換言之,包括於個別驅動電路300中的第四電晶體的閾值電壓的偏差)而發生的驅動電流的脈衝寬度的偏差可以被補償。
如上所述,在PWM驅動電路330中通過第四電晶體331和第五電晶體332的連接結構補償第四電晶體331的閾值電壓的方式可以稱為“內部補償”或者“閾值電壓(Vth)內部補償”。
PAM驅動電路310可以控制提供至發光元件200的驅動電流的振幅。PAM驅動電路310可以將通過資料線5接收的振幅資料施加至第一電晶體325的閘極端子,並且控制驅動電流的振幅。振幅資料可以是將在下文中描述的特定電壓或者振幅設定電壓,但並不侷限於此。
根據實施例,基於流過發光元件200的電流進行校正的振幅設定電壓PAM可以被施加到驅動電路310。
為了感測流過發光元件200的電流,驅動電路300可以
包括第二電晶體340。第二電晶體340向資料線5傳遞流過第一電晶體325的電流。
具體地講,第二電晶體340可以連接到第一電晶體325以及資料線5之間,並可以根據控制訊號(Sense)而導通,並且向資料線5傳遞第一電晶體325中流動的電流。流過資料線5的電流可以被驅動電路300外部的電流感測器感測出。
根據實施例,驅動電路300外部的處理器或者時序控制器(Timing Controller,TCON)可以基於上述被感測出的電流來對振幅設定電壓進行校正,並向PAM驅動電路310施加校正過的振幅設定電壓。
據此,因包括於顯示面板1000及/或1000’的個別子畫素的驅動電路300之間的偏差(換言之,包括於個別驅動電路300中的第一電晶體之間的閾值電壓的偏差)而發生的驅動電流的振幅的偏差可以得到補償。
如上所述,通過感測流過第一電晶體325的電流及校正振幅設定電壓,從而補償第一電晶體325的閾值電壓的方法可以稱為“外部補償”或者“閾值電壓外部補償”。如上所述,在根據實施例的驅動電路300中,不僅可以通過PAM方法控制包括於顯示面板的發光元件,還可以用PWM方法進行控制。據此,可以利用相同振幅的驅動電流表現灰階或階調,並且從而解決發光元件的波長隨著驅動電流的振幅而偏移的問題。
並且,因包括於顯示面板1000及/或1000’中的多個驅
動電路中的每一個所包括的第一電晶體325的閾值電壓的偏差以及包括於顯示面板1000及/或1000’中的所述多個驅動電路中的每一個所包括的第四電晶體331的閾值電壓的偏差可以得到補償,並且從而可以校正因第一電晶體的閾值電壓的偏差以及第四電晶體的閾值電壓的偏差而發生的顯示面板的斑駁或者發光元件的顏色偏差。
並且,根據實施例,在顯示面板1000及/或1000成為包括於多個模組結合而成的貼合(tiled)顯示面板的一個模組時,也可以校正個別模組的亮度或者顏色差異。
以下,參照圖8至圖10對驅動電路300的細節以及操作進行更加詳細的說明。圖8示出了圖7中所示驅動電路300的詳細電路圖。在實施例中,驅動電路300包括第一電晶體325、第二電晶體340、第三電晶體311、第四電晶體331、第五電晶體332、第六電晶體333、第七電晶體336以及第八電晶體350。在實施例中,驅動電路300包括第一電容器312、第二電容器334、以及第三電容器335。
參照圖8,顯示面板1000及/或1000’可以包括發光元件200以及驅動電路300。此時,驅動電路300可以包括PAM驅動電路310、電流源320、PWM驅動電路330、第二電晶體340以及第八電晶體350。
PAM驅動電路310可以向第一電晶體325的閘極端子施加通過資料線5輸入的電壓。
為此,PAM驅動電路310可以包括:第三電晶體311,其源極端子連接到資料線5,其汲極端子連接到第一電晶體325的閘極端子;以及第一電容器312,其一端連接到第一電晶體325的源極端子,其另一端與第一電晶體325的閘極端子以及第三電晶體311的汲極端子共同連接。
PAM驅動電路310在第三電晶體311根據控制訊號(SPAM[n])而導通且通過資料線5輸入的振幅設定電壓(PAM資料)時,將輸入的振幅設定電壓充電至第一電容器312,並可以將充電至第一電容器312的電壓施加到第一電晶體325的閘極端子。
如圖8所示,第一電晶體325的源極端子可以共同連接到第一電容器312的一端以及驅動電路300的驅動電壓端子321。第一電晶體325的汲極端子可以連接到發光元件200的陽極端子,並且發光元件200的陰極端子可以連接到驅動電路300的接地電壓端子322。
在驅動電壓(VDD)施加於驅動電壓端子321且充電至第一電容器312的電壓施加於第一電晶體325的閘極端子的狀態下,當接地電壓端子322的電壓為接地電壓(VSS)時,電流源320可以向發光元件200提供與充電至與第一電容器312的電壓的大小相應的振幅的驅動電流。
如圖8所示,對於第八電晶體350,其汲極端子可以連接到第一電晶體325的閘極端子,其源極端子與第四電晶體331
的汲極端子以及第五電晶體332的汲極端子共同連接,並且可以根據控制訊號(Control)利用第八電晶體350將PAM驅動電路310和PWM驅動電路330相互電性連接或者相互分離。
PWM驅動電路330在通過資料線5被施加決定驅動電流的脈衝寬度的脈衝寬度設定電壓時,可以基於脈衝寬度設定電壓控制第一電晶體325的閘極端子的電壓。
為此,PWM驅動電路330可以包括:第四電晶體331;第五電晶體332,連接到第四電晶體331的閘極端子和汲極端子;第六電晶體333,具有與第四電晶體331的閘極端子以及第五電晶體332的源極端子共同連接的汲極端子;第二電容器334,其一端與第四電晶體331的閘極端子、第五電晶體332的源極端子以及第六電晶體333的汲極端子共同連接;第三電容器335,其一端被接收掃頻訊號的輸入,其另一端連接到第二電容器334的另一端;以及第七電晶體336,其源極端子與資料線5連接,其汲極端子與第二電容器334的另一端以及第三電容器335的另一端共同連接。
此時,第八電晶體350可以連接到第一電晶體325的閘極端子和第四電晶體331的汲極端子。
第四電晶體331的閘極端子電壓在第五電晶體332導通時可以是基於第四電晶體331的閾值電壓的電壓。此後,在根據控制訊號(SPWM[n])導通第七電晶體336時,當通過資料線5輸入脈衝寬度設定電壓(PWM資料)時,第四電晶體331的閘極端子電壓可以是基於第四電晶體331的閾值電壓以及脈衝寬度設
定電壓的電壓,並且此後,當通過第三電容器335的一端輸入有線性偏移的掃頻訊號時,第四電晶體331的閘極端子電壓可以根據掃頻訊號而線性偏移。
當線性偏移的第四電晶體331的閘極端子電壓達到第四電晶體331的閾值電壓時,第四電晶體331導通,並且施加至第四電晶體331的源極端子的驅動電壓(VDD)將通過第四電晶體331的汲極端子可以施加至第一電晶體325的閘極端子(此時,第八電晶體350必須根據控制訊號而導通)。據此,第一電晶體325可以被截止,並且流過發光元件200的驅動電流會停止流動,從而得以控制發光元件200的發光時間。
此時,掃頻訊號的線性偏移的斜率對於包括在顯示面板中所有驅動電路300可以相同,第四電晶體331的閘極端子電壓可以根據掃頻訊號的輸入而從基於第四電晶體331的閾值電壓以及脈衝寬度設定電壓的電壓開始線性偏移。
因此,在被施加掃頻訊號後,第四電晶體331的閘極端子電壓達到第四電晶體331的閾值電壓的時間根據脈衝寬度設定電壓的大小而不同,並且從而PWM驅動電路330可以根據脈衝寬度設定電壓的大小表現出各種灰階及階調。
並且,流過第一電晶體325的驅動電流的驅動時間(即,驅動電流的脈衝寬度)是從第四電晶體331的閘極端子電壓反應被輸入的掃頻訊號而偏移直到第四電晶體331的閘極端子電壓達到第四電晶體331的閾值電壓為止的期間,因此與第四電晶體331
適當地確定而與閾值電壓無關。
根據實施例,包括於顯示面板1000及/或1000’中的多個畫素的多個驅動電路中的每一個所包括的第四電晶體331的閾值電壓的偏差可以得到補償。
如圖8所示,可以理解,根據不同實施例的顯示面板1000及/或1000’是以TFT實現用於驅動個別子畫素的驅動電路300的主動矩陣(Active Matrix,AM)驅動方式的顯示面板。
圖9是根據本揭露的一實施例用於驅動圖8的驅動電路300的各種訊號的時序圖。圖9示出了驅動電路300包括於紅色子畫素的情況(換言之,通過多工器(Mux)選擇R、G、B子畫素中的R子畫素的情況)。圖9中所示的各種電壓或者時間僅為一示例,且示例不限於相應值。
參照圖9,在顯示一個影像畫面時,驅動電路300可以以感測期間、重置期間、資料電壓設定期間以及發光期間的順序被驅動。
感測期間是用於感測流過第一電晶體325的電流的時期。感測期間可以包括用於將特定電壓施加至第一電晶體325的閘極端子的電壓設定期間和用於感測與特定電壓相對應的流過第一電晶體325的電流的電流感測期間。
特定電壓是與確定提供至發光元件200的驅動電流的振幅的振幅設定電壓不同的電壓。特定電壓是用於感測與特定電壓相對應的流過第一電晶體325的電流並且校正包括於各個驅動電
路300中的第一電晶體325的閾值電壓的偏差的電壓。
具體地講,當第三電晶體311根據控制訊號(SPAM[n])在電壓設定期間內導通時,則通過資料線5將特定電壓充電至第一電容器312。此後,當第二電晶體340根據Sense訊號在電流感測期間內導通時,則流過第一電晶體325且與特定電壓對應的電流可以通過第二電晶體340傳遞至資料線5。
特定電壓可以根據實施例被多樣化設定。例如,用於感測正常驅動的顯示面板的驅動電流(即,典型電流)的特定電壓和用於感測顯示面板以最大亮度驅動的驅動電流(即,峰值電流)的特定電壓有可以互不相同,並且根據需要,可以在電壓設定期間通過資料線5施加不同大小的特定電壓。
如上所述,流過資料線5的電流可以被驅動電路300外部的電流感測器感測出。因此,根據實施例,驅動電路300外部的處理器或者時序控制器(Timing Controller,TCON)可以基於上述被感測的電流校正驅動電路300的每一個的振幅設定電壓,並可以將校正的振幅設定電壓在資料電壓設定期間施加至PAM驅動電路310,且據此,可以補償包括在顯示面板的多個驅動電路300中的每一個包括的第一電晶體325的閾值電壓的偏差。
例如,當在電壓設定期間中施加於第一電晶體325的閘極端子的特定電壓是a且感測出的電流大小為x時,處理器或者時序控制器(TCON)可以從映射特定電壓和電流的大小的預先儲存的表格中確認與電壓a相應的電流的大小(例如,y)。
據此,如果感測出的電流x比y大時,亦即如果感測到的電流大於上述預先儲存的表格中的電流時,在此後的資料電壓設定期間,處理器或者時序控制器(TCON)可以將要施加到第一電晶體325的振幅設定電壓校正至低於原來要施加的振幅設定電壓。如果是x小於y的情況,則振幅設定電壓可以被校正為具有更高的值,並被施加至PAM驅動電路310。
據此,包括於顯示面板的多個畫素的多個驅動電路300中的每一個所包括的第一電晶體325的閾值電壓的偏差可以得到補償。
重置期間是用於將第四電晶體331的閘極端子電壓設定為基於第四電晶體331的閾值電壓的電壓的時期。重置期間可以包括:初始化期間,用於將驅動電路300的第四電晶體331的閘極端子電壓和/或第一電晶體325的閘極端子電壓設定為預設的參考電壓;以及閾值電壓設定期間,用於將第四電晶體331的閘極端子電壓設定為基於第四電晶體331的閾值電壓的電壓。
在重置期間開始時,第五電晶體332可以根據控制訊號(RES)而導通。在第五電晶體332導通時,第六電晶體333根據控制訊號(Ref)而導通或截止。即,如圖9所示,第六電晶體333可以在初始化期間中導通且接著截止。
當第六電晶體333導通時,預設的參考電壓(在圖9的示例中,預定電壓為0伏(V)至4V的範圍)可以通過資料線5被施加至第四電晶體331的閘極端子,且因此,如圖9的圖式標
號510所示,第四電晶體331的閘極端子電壓可以在第六電晶體333導通時被設定為參考電壓。
此後,當閾值電壓設定期間開始時,第六電晶體333可以截止,且據此,第四電晶體331的閘極端子電壓將被設定為對應於驅動電壓(VDD)和第四電晶體331的閾值電壓(Vth)的總和的電壓。
參照圖9,在第六電晶體333而導通時,第八電晶體350根據控制訊號(Control)而導通,從而施加於第四電晶體331的閘極端子的參考電壓可以相同於被施加至第一電晶體325的閘極端子。即,在初始化期間中,第四電晶體331的閘極端子電壓以及第一電晶體325的閘極端子電壓皆可以被設定為預設的參考電壓(例如,0V)。
如上所述,在閾值電壓設定期間之前,可以將第四電晶體331的閘極端子電壓以及第一電晶體325的閘極端子電壓明確地設定為參考電壓,從而可以防止由於第四電晶體331的閘極端子電壓的浮置導致的不正確操作。
資料電壓設定期間是用於將脈衝寬度設定電壓(PWM資料)以及振幅設定電壓(PAM資料)分別施加至PWM驅動電路330以及PAM驅動電路310的時期。
例如,當第七電晶體336在資料電壓設定期間中根據控制訊號(SPWM[n])而導通時,通過資料線5施加的脈衝寬度設定電壓通過第二電容器334施加於第四電晶體331的閘極端子。
據此,如圖9的圖式標號510所示,第四電晶體331的閘極端子電壓藉由脈衝寬度設定電壓(Vw)而上升,並且增加的電壓可以借助第二電容器334而維持。
當第三電晶體311在資料電壓設定期間中根據控制訊號(SPAM[n])而導通時,通過資料線5施加的振幅設定電壓可以充電至第一電容器312而維持。此時,通過資料線5被施加的振幅設定電壓可以是基於在感測期間中感測出的流過第一電晶體325的電流來進行校正的電壓。
在圖9的示例中,將首先施加PWM資料(即,脈衝寬度設定電壓),且接著施加PAM資料(即,振幅設定電壓)。然而,示例並不侷限於此,並且根據實施例,可以在施加PAM資料後施加PWM資料。
發光期間是指發光元件200根據脈衝寬度設定電壓以及振幅設定電壓而發光的時期。如圖9所示,當發光期間開始時,驅動電路300的接地電壓端子322的電壓會降至接地電壓(VSS,例如0V),且第一電晶體325可以據此被導通,從而向發光元件200提供具有與充電至第一電容器312的振幅設定電壓對應的振幅的驅動電流。據此,發光元件200開始發光。
另外,當發光期間開始時,可以通過第三電容器335向第二電容器334的一端施加掃頻電壓,且因此連接到第二電容器334的另一端的第四電晶體331的閘極端子電壓可以根據掃頻電壓而從維持的電壓(VDD+Vth+Vw)開始線性減小。
當線性減小中的第四電晶體331的閘極端子電壓達到第四電晶體331的閾值電壓Vth時,第四電晶體331可以導通,並且通過第八電晶體350向第一電晶體325的閘極端子施加驅動電壓VDD。據此,當第一電晶體325被截止時,驅動電流可以被阻斷,並且發光元件200停止發光。
即,發光元件200從發光期間開始的時間點開始發光直到第四電晶體331的閘極端子電壓隨著掃頻電壓線性減小並達到第四電晶體331的閾值電壓Vth為止。
圖10是用於驅動包括於顯示面板的多個驅動電路整體的各種訊號的時序圖。在圖10中,不再細述與前述重複元件。另外,在圖10中示出與各種電壓以及時間有關的數值僅是一示例,且不限於相應值。
如前所述,顯示面板1000及/或1000’中以矩陣形態佈置的多個畫素分別包括R、G、B子畫素。因此,顯示面板1000及/或1000’中包括有多個發光元件以及用於驅動多個發光元件的多個驅動電路。圖10示出了其中配置為270個水平線的多個畫素的顯示面板1000及/或1000’中的實施例。
因此,參照圖10可以看出,在資料電壓設定期間,控制訊號SPWM以及SPAM(SPWM 1至SPWM 270及從SPAM 1至SPAM 270)分別依序驅動。
根據實施例,包括於顯示面板1000及/或1000’的個別畫素的R、G、B子畫素可以具有與單一資料線5相連接的結構。
R、G、B子畫素可以通過多工器分別接收經由資料線5施加的不同的資料電壓(其包括MUX Sel R、MUX Sel G、MUX Sel B)。
即,如圖10所示,包括於顯示面板1000及/或1000’的個別畫素的R、G、B子畫素可以在資料電壓設定期間通過多工器號被分時驅動(或者,依次選擇),並且從資料線5接收不同大小的脈衝寬度設定電壓或者振幅設定電壓的輸入。
這種操作在感測期間也同樣如此。如圖10所示,包括於顯示面板1000及/或1000’的個別畫素的R、G、B子畫素可以在電壓設定期間通過多工器被依次被選擇,並且從資料線5接收不同大小的特定電壓的輸入。
此時,輸入至各個R、G、B子畫素的特定電壓可以是基於子畫素的種類而理論性或者實驗性決定的值。根據實施例,個別R、G、B子畫素可以分別被輸入不同大小的特定電壓,或者個別R、G、B子畫素可以分別被輸入相同大小的特定電壓。
並且,顯示面板1000及/或1000’可以驅動為,在電流感測期間內互不相同的期間中,感測在感測期間中與R、G、B子畫素相應的驅動電路300的第一電晶體325所流過的電流。
此時,根據實施例,顯示面板1000及/或1000’可以被驅動為,在感測期間中,感測流過包括於以矩陣形態配置的多個畫素中的一條水平線(或者一列)所包括的多個畫素中包括的多個驅動電路的第一電晶體325的電流。
即,顯示面板1000及/或1000’可以驅動為,針對一個
影像畫面,僅感測佈置於一條水平線所包括的多個驅動電路的第一電晶體325而流過的電流。
即,顯示面板1000及/或1000’可以驅動為,針對每個影像畫面的一條水平線感測流過第一電晶體325的電流。
此時,顯示面板1000及/或1000’可以驅動為在每個影像畫面依次偏移水平線並且感測流過包括於相應線的第一電晶體325的電流。
一般而言,顯示一個影像畫面的時間是觀看者無法用肉眼識別的非常短的時間,且因此,即使如上所述地在一個影像畫面中僅感測一條水平線,也可以充分補償第一電晶體的閾值電壓的偏差。
但是,實施例並不侷限於此。顯示面板1000及/或1000’可以驅動為,針對一個影像畫面,在感測期間中感測包括於兩個或兩個以上的水平線的第一電晶體所流過的電流。
在上述示例中,驅動電路300包括的電晶體325、350、311、331、332、333、336、340均實現為P通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(PMOSFET),但不限於此。
根據實施例,所有電晶體均由N通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(NMOSFET)實現的驅動電路也可以實現與上述驅動電路300相同的操作。圖11示出了所有電晶體均以NMOSFET實現的驅動電路。
圖11的驅動電路700除了由於電晶體種類的不同導致
的不同點(例如,元件間的連接關係的不同以及施加的各種訊號的極性的不同)以外,可以執行與圖8的驅動電路300相同的操作。因此,在圖11的驅動電路700中,與包括於圖8的驅動電路300中的元件執行相同功能的元件使用了相同的圖式標號。本領域技術人員應當可以通過以上說明容易地理解驅動電路700的配置以及操作,因此以下省略不必要的重複說明。
圖12是根據本揭露的一實施例的顯示裝置的結構圖。參照圖12,顯示裝置1200可以包括顯示面板1000及/或1000’、面板驅動器800以及處理器900。
顯示面板1000及/或1000’可以包括包括於多個子畫素的多個發光元件200以及用於驅動個別發光元件200的多個驅動電路300及/或700。
例如,顯示面板1000及/或1000’可以配置為閘極線G1至Gn與資料線D1至Dm相互交錯,並且驅動電路300及/或700可以配置於所述交錯所設置的區域中。例如,多個驅動電路300可以個別配置,使得相鄰的R、G、B子畫素包括於一個畫素中,但並不侷限於此。
在圖12中,為了便於示出,將用於從閘極驅動器830向包括於顯示面板1000及/或1000’中的個別驅動電路300及/或700施加控制訊號一條閘極訊號線G1至Gn以一條線示出。然而,但個別閘極訊號線可以包括Sense線(Sense1至Sense n)、SPWM線(SPWM 1至SPWM n)以及SPAM線(SPAM 1至SPAM n)。
面板驅動器800可以受控於處理器900以驅動顯示面板1000及/或1000’(更具體地,多個驅動電路300中的每一個),並且可以包括時序控制器810、資料驅動器820以及閘極驅動器830。
時序控制器810可從外部接收輸入訊號IS、水平同步訊號Hsync、垂直同步訊號Vsync以及主時脈訊號MCLK等,並且生成影像資料訊號、掃描控制訊號、資料控制訊號、發光控制訊號等並提供所生成的訊號至顯示面板1000及/或1000’、資料驅動器820、閘極驅動器830等。
例如,根據各種實施例,時序控制器810可以將控制訊號(Ref)、控制訊號(Sweep)、控制訊號(RES)、控制訊號(Control)、控制訊號(MUX Sel R、MUX Sel G、MUX Sel B)施加至驅動電路300及/或700。
資料驅動器820(或者源極驅動器)可以作為生成資料的手段,從處理器900接收R/G/B分量的影像資料等,並且生成資料訊號(例如,特定電壓、振幅設定電壓以及脈衝寬度設定電壓)。並且,資料驅動器820可以將生成的資料訊號施加至顯示面板1000及/或1000’。
閘極驅動器830可以作為生成諸如控制訊號(Sense)、控制訊號(SPWM)、控制訊號(SPAM)等各種控制訊號的手段,將生成的各種控制訊號傳遞至顯示面板1000及/或1000’中的特定列(或者,特定的水平線)。
例如,在被傳遞控制訊號(Sense)的驅動電路300及/或700中,第二電晶體340可以被導通,並且可以通過資料線5感測到流過第一電晶體325的電流。並且,在控制訊號(SPAM)被傳遞的驅動電路300及/或700中,第三電晶體311可以被導通,並且可以通過資料線5傳遞從資料驅動器820輸出的振幅設定電壓。並且,在被傳遞控制訊號(SPWM)的驅動電路300及/或700中,第七電晶體336可以被導通,並且可以通過資料線5傳遞從資料驅動器820輸出的脈衝寬度設定電壓。
另外,閘極驅動器830可以根據實施例而向驅動電路300及/或700的驅動電壓端子321施加驅動電壓(VDD)。
資料驅動器820以及閘極驅動器830的全部或一部分可以如前所述地包括於在顯示面板1000’的玻璃100的一面所配置的TFT層300’,或者可以實現為單獨的半導體IC並且佈置於玻璃100的另一面。
處理器900可以包括各種處理電路並且控制顯示裝置1200的全部操作。尤其是,處理器900可以控制面板驅動器800以驅動顯示面板1000及/或1000’,從而使驅動電路300及/或700執行上述操作。
為此,處理器900可以包括中央處理器(CPU)、微型控制器、應用處理器(AP)或者通訊處理器(CP)、高精簡指令集(ARM)處理器中的一個或多個。
例如,根據實施例,處理器900可以根據脈衝寬度設定
電壓設定驅動電流的脈衝寬度,並根據振幅設定電壓控制面板驅動器800以設定驅動電流的振幅。在顯示面板1000及/或1000’包括由n個行和m個列的情況下,處理器900可以控制面板驅動器800以按照列(按水平線)設定驅動電流的振幅或者脈衝寬度。
然後,處理器900通過多個驅動電路300及/或700的電流源320而向多個驅動電路300及/或700一併施加驅動電壓(VDD),並且控制面板驅動器800,以並向多個驅動電路300及/或700中的每一個的PWM驅動電路330施加線性偏移電壓(掃頻電壓),從而顯示影像。
此時,處理器900控制面板驅動器800以控制顯示面板1000及/或1000’所包括的個別驅動電路300及/或700的操作的具體內容與參照圖7至圖11前述的內容相同,因此省略重複的說明。
在前述的實施例中,處理器900和時序控制器810為單獨的元件。然而,可以在沒有處理器900的情況下由時序控制器810執行處理器900的功能。
圖13是用於說明根據本揭露的一實施例的顯示面板的驅動方法的流程圖。
根據實施例,針對一個影像畫面,顯示面板1000及/或1000’可以以感測期間、重置期間、資料電壓設定期間以及發光期間的順序驅動。
參照圖13,在操作S1310中,顯示面板1000及/或1000’可以驅動為,在感測期間中由外部的處理器或者時序控制器感測
出包括於驅動電路300及/或700中的第一電晶體325所流過的電流。
例如,在顯示面板1000及/或1000’中,當驅動電路300及/或700的第三電晶體311在感測期間的電壓設定期間中根據控制訊號(SPAM[n])而導通時,可以通過資料線5將特定電壓充電至驅動電路300及/或700的第一電容器312。此後,當驅動電路300及/或700的第二電晶體340在感測期間的電流感測期間中根據Sense訊號而導通時,流過第一電晶體325且與特定電壓相應的電流可以通過第二電晶體340傳遞至資料線5。
如上所述,傳遞至資料線5的電流可以被連接到資料線5的外部處理器或者時序控制器感測到,並且外部的處理器或者時序控制器可以基於感測到的電流來對此後要施加至驅動電路300及/或700的PAM驅動電路310的振幅設定電壓進行校正。
並且,在操作S1320中,顯示面板1000及/或1000’可以驅動為,在重置期間中,驅動電路300及/或700的第四電晶體331的閘極端子電壓設定為基於第四電晶體331的閾值電壓的電壓。
例如,在顯示面板1000及/或1000’中,當重置期間開始時,驅動電路300及/或700的第五電晶體332可以根據RES訊號而導通。此時,在第五電晶體332導通時,驅動電路300及/或700的第六電晶體333根據Ref訊號而導通或截止。據此,第四電晶體331的閘極端子電壓在第六電晶體333在重置期間中導通時
(即,在初始化期間中)可以被設定為預設的參考電壓,並且在第六電晶體在重置期間中截止時(即,在閾值電壓設定期間中)可以被設定為基於第四電晶體331的閾值電壓的電壓。
並且,在操作S1330中,顯示面板1000及/或1000’在資料電壓設定期間中可以驅動為,資料電壓設定於PAM驅動電路310以及PWM驅動電路330。
例如,當驅動電路300及/或700的第七電晶體336根據控制訊號(SPWM[n])在資料電壓設定期間中導通時,顯示面板1000及/或1000’可以驅動為,通過資料線5施加的脈衝寬度設定電壓通過驅動電路300及/或700的第二電容器334施加於第四電晶體331的閘極端子。據此,第四電晶體331的閘極端子電壓可以被設定為基於第四電晶體331的閾值電壓以及脈衝寬度設定電壓的電壓。
並且,當驅動電路300及/或700的第三電晶體311在資料電壓設定期間中根據控制訊號(SPWM[n])導通時,顯示面板1000及/或1000’可以驅動為,通過資料線5施加的振幅設定電壓充電至驅動電路300及/或700的第一電容器312。此時,通過資料線5施加的振幅設定電壓可以是基於在感測期間中感測到的流過第一電晶體325的電流進行校正的電壓。
並且,在操作S1340中,顯示面板1000及/或1000’在發光期間中可以驅動為,發光元件200根據脈衝寬度設定電壓以及振幅設定電壓而發光。
當發光期間開始時,掃頻電壓可以通過第三電容器335施加至第二電容器334的一端,且因此連接到第二電容器334的另一端的第四電晶體331的閘極端子電壓也可以根據掃頻電壓而從維持電壓(VDD+Vth+Vw)開始線性減小。當第四電晶體331的閘極端子電壓線性減小達到第四電晶體331的閾值電壓Vth時,第四電晶體331可以導通,並且通過第八電晶體350向第一電晶體325的閘極端子電壓施加驅動電壓VDD。據此,當第一電晶體325截止時,驅動電流可以被阻斷,並且發光元件200可以停止發光。即,發光元件200從發光期間開始的時間點開始發光到第四電晶體331的閘極端子的電壓根據掃頻電壓線性減少而達到第四電晶體331的臨界電壓Vth為止。
在上述示例中,發光元件200是微型LED,但並不侷限於此。即,根據實施例,即使在發光元件200是具有大於等於100微米的大小的LED的情況下,也可以應用根據本揭露的各種實施例的驅動電路300及/或700。
並且,在上述示例中,顯示面板1000及/或1000’為玻璃上晶片(COG)型,但是根據實施例,根據上述各種實施例的驅動電路300及/或700也可以應用在板上晶片(COB)型顯示面板中。對COB型顯示面板而言,與COG方式不同,使用基板來代替玻璃100。此時,會形成貫通基板的孔洞並且通過孔洞將基板的一面和另一面電性連接,且據此可以使佈置於基板的一面的驅動電路300及/或700和佈置於基板的另一面的各種電路電性連接。
根據實施例,顯示面板1000及/或1000’可以利用沒有擴張性的獨立顯示面板實現。但是,並不侷限於此,且可以實現為包括於大面積貼合顯示面板的一部分的可擴張顯示模組。
根據各種實施例,可以防止包括於顯示面板中的發光元件的波長隨灰階或階調的變化。並且,可以校正包括於顯示面板的發光元件的斑駁或者顏色。並且,即使通過以多個模組的形態組合顯示面板來配置大面積貼合顯示面板的情況下,也可以校正個別模組化顯示面板的亮度或者顏色的差異。
上述實施例可以實現為包括儲存於機器(例:電腦)可讀取儲存媒體的指令的軟體。所述機器是指能夠從儲存媒體調用所儲存的指令,並根據調用的指令操作的裝置,並且可以包括根據上述實施例的顯示裝置1200。
如果所述指令被處理器執行時,處理器可以直接執行命令相應的功能或者在所述控制器的控制下利用其它部件執行命令相應的功能。命令可以包括由編譯器或者解譯器生成或者執行的代碼。機器可讀取儲存媒體可以按非暫時性(non-transitory)儲存媒體的形式來提供。在此,“非暫時性”僅表示儲存媒體不包括訊號(signal)並是有形的(tangible),但並不會區分資料是半永久或者暫時儲存於儲存媒體中。
根據一實施例,根據上述多種實施例的方法可以包括在電腦程式產品中。電腦程式產品可以作為產品在售賣者以及購買者之間被交易。電腦程式產品可以作為機器可讀取儲存媒體(例:
唯讀記憶光碟(CD-ROM))的形式,或者通過應用商店(例:Play Store TM)在網路中發行。在網路中發行時,電腦程式產品的至少一部分需要至少暫時儲存或者暫時生成于製造商的伺服器、應用商店的伺服器、或者例如記憶體的儲存媒體中。
根據多種實施例的構件(例:模組或者程式)各自可以由單個或者多個個體構成,並且前述的相應子構件中的一部分子元件可以被省略,或者其他子元件還可以包含於多種實施例。替代地或者附加地,部分構件(例:模組或者程式)可以被整合為單一個體,以執行將由整合之前的各個構件執行的相同或類似功能。根據多種實施例的模組、程式或者其他構件執行的操作可以被依次、並列、或兩者、反覆或者啟發式(Heuristic)地執行,或者至少一部分被按其他循序執行、省略或者添加其他動作。
儘管已經繪示和描述了本揭露的實施例,但是應當理解,本揭露不限於所揭露的實施例,並且可以在不脫離本揭露的精神和範圍的情況下進行各種改變。雖然已經參考本發明的各種實施例示出和描述了本揭露,但是本領域技術人員將理解,在不脫離由本揭露的所附權利要求及其等同物所限定的本揭露的精神和範圍的情況下,可以在其中進行形式和細節上的各種改變。雖然已經參考本揭露的各種實施例示出和描述了本揭露,但是本領域技術人員將理解,在不脫離通過所附權利要求及其等同物所定義的本揭露的精神和範圍的情況下,可以在其中進行形式和細節上的各種改變。
5‧‧‧資料線
300‧‧‧驅動電路/TFT層/驅動電路層
310‧‧‧PAM驅動電路/驅動電路
320‧‧‧電流源
321‧‧‧驅動電壓端子
322‧‧‧接地電壓端子
325‧‧‧第一電晶體/電晶體
330‧‧‧PWM驅動電路
340‧‧‧第二電晶體/電晶體
200‧‧‧發光元件
VDD‧‧‧驅動電壓
VSS‧‧‧接地電壓
Sense‧‧‧控制訊號/訊號
Claims (18)
- 一種顯示面板,包括:玻璃;無機發光元件;以及驅動電路,配置於所述玻璃和所述無機發光元件之間,所述驅動電路用於向所述無機發光元件提供驅動電流,並且控制所述驅動電流的振幅和脈衝寬度,其中,所述無機發光元件安裝於所述驅動電路上,並且與所述驅動電路電性連接,其中顯示面板更包括:多個畫素,以矩陣形態佈置,所述多個畫素的每一畫素包括包含紅色無機發光元件的紅色子畫素、包含綠色無機發光元件的綠色子畫素以及包含藍色無機發光元件的藍色子畫素;以及多個驅動電路向所述紅色子畫素、所述綠色子畫素及所述藍色子畫素個別包括的所述紅色無機發光元件、所述綠色無機發光元件及所述藍色無機發光元件的每一個提供驅動電流,其中施加至所述多個驅動電路中的每一個別驅動電路以設定所述驅動電流的振幅的資料電壓根據個別的所述驅動電路的偏差進行校正,以及其中所述多個驅動電路中的每一個別驅動電路包括多個電晶體,所述多個電晶體用於校正個別的所述驅動電路的所述偏差所造成的所述驅動電流的所述脈衝寬度的偏差。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板,其中所述多個驅動電路中的每一個別驅動電路包括:電流源,包括與對應的所述無機發光元件連接的第一電晶體,所述電流源根據施加於所述第一電晶體的電壓的大小而改變提供至所述無機發光元件的所述驅動電流的大小;脈衝幅度調變驅動電路,用於向所述第一電晶體施加振幅設定電壓,所述振幅設定電壓決定提供至所述第一電晶體的所述驅動電流的振幅;以及脈衝寬度調變驅動電路,用於基於決定所述驅動電流的脈衝寬度的脈衝寬度設定電壓來控制所述第一電晶體的電壓,以控制所述無機發光元件的發光期間。
- 如申請專利範圍第2項所述的顯示面板,其中施加於所述第一電晶體的所述電壓基於在連接所述第一電晶體的第二電晶體導通時流過所述第一電晶體的電流來校正。
- 如申請專利範圍第2項所述的顯示面板,其中所述脈衝幅度調變驅動電路包括:第三電晶體,包括連接到資料線的源極端子、以及連接到所述第一電晶體的閘極端子的汲極端子;以及第一電容器,包括連接到所述第一電晶體的源極端子的第一端、以及與所述第一電晶體的所述閘極端子以及所述第三電晶體的汲極端子共同連接的第二端,其中,基於在所述第三電晶體導通時通過所述資料線輸入的 所述振幅設定電壓時,輸入的所述振幅設定電壓充電至所述第一電容器,並充電至所述第一電容器的電壓施加至所述第一電晶體的所述閘極端子。
- 如申請專利範圍第4項所述的顯示面板,其中所述第一電晶體的所述源極端子共同連接到所述第一電容器的所述第一端以及所述驅動電路的驅動電壓端子,其中所述第一電晶體的汲極端子連接到所述無機發光元件的陽極端子,其中所述無機發光元件的陰極端子連接到所述驅動電路的接地電壓端子,在所述驅動電壓端子施加驅動電壓且充電至所述第一電容器的所述電壓施加於所述第一電晶體的所述閘極端子時,並且在所述接地電壓端子的電壓為接地電壓時,向所述無機發光元件提供與充電至所述第一電容器的電壓的大小相對應的振幅的驅動電流。
- 如申請專利範圍第2項所述的顯示面板,其中所述脈衝幅度調變驅動電路包括第四電晶體以及第五電晶體,所述第五電晶體連接到所述第四電晶體的閘極端子和汲極端子之間;以及其中所述脈衝寬度調變驅動電路更用於通過控制所述第一電晶體的閘極端子電壓,以控制所述無機發光元件的發光期間。
- 如申請專利範圍第6項所述的顯示面板,其中所述第五電晶體用於在閾值電壓設定期間中導通,以基於所述第四電晶體 的閾值電壓設定施加至所述第四電晶體的所述閘極端子的電壓為第一電壓。
- 如申請專利範圍第7項所述的顯示面板,其中所述脈衝幅度調變驅動電路包括第六電晶體,包括連接到資料線的源極端子、以及與所述第四電晶體的閘極端子以及所述第五電晶體的源極端子共同連接的汲極端子;第二電容器,包括與所述第四電晶體的所述閘極端子、所述第五電晶體的所述源極端子以及所述第六電晶體的所述汲極端子共同連接的第一端;第三電容器,包括被輸入線性偏移的掃頻訊號的第一端、連接到所述第二電容器的第二端的第二端;以及第七電晶體,包括與所述資料線連接的源極端子、與所述第二電容器的所述第二端以及所述第三電容器的所述第二端共同連接的汲極端子。
- 如申請專利範圍第8項所述的顯示面板,其中所述脈衝寬度設定電壓可以通過所述資料線施加至所述第七電晶體的所述源極端子,其中在到達所述第一電壓後且在所述第七電晶體導通時,所述第四電晶體的閘極端子電壓基於第所述四電晶體的所述閾值電壓以及所述脈衝寬度設定電壓到達的第二電壓, 其中線性偏移的所述掃頻訊號施加至所述第三電容器的所述第一端,其中在到達所述第二電壓後且基於通過所述第三電容器的所述第一端輸入的線性偏移的所述掃頻訊號,所述第四電晶體的所述閘極端子電壓根據線性偏移的所述掃頻訊號而線性偏移,其中當線性偏移的所述第四電晶體的所述閘極端子電壓到達所述第四電晶體的所述閾值電壓時,所述第四電晶體導通。
- 如申請專利範圍第8項所述的顯示面板,其中在所述第五電晶體導通時,所述第六電晶體為導通及截止,其中所述第四電晶體的閘極端子電壓成為參考電壓,所述參考電壓在當所述第五電晶體導通及所述第六電晶體導通時透過所述資料線輸入,並且在所述第五電晶體導通及所述第六電晶體截止時從所述參考電壓偏移到所述第一電壓。
- 如申請專利範圍第10項所述的顯示面板,其中所述多個驅動電路的每一個驅動電路更包括:第八電晶體,包括與所述第一電晶體的閘極端子連接的汲極端子、與所述第四電晶體的所述汲極端子以及所述第五電晶體的汲極端子共同連接的源極端子,其中所述第八電晶體在所述第六電晶體導通時導通,並向所述第一電晶體的所述閘極端子施加所述參考電壓。
- 如申請專利範圍第6項所述的顯示面板,更包括控制器,用於在顯示一個影像畫面時: 在感測期間中感測流過所述第一電晶體的電流;在所述感測期間之後,在重置期間中將所述第四電晶體的所述閘極端子電壓設定為第一電壓;在所述重置期間之後,在資料電壓設定期間中,將所述脈衝寬度設定電壓以及所述振幅設定電壓分別施加至所述脈衝寬度調變驅動電路以及所述脈衝幅度調變驅動電路;以及在所述資料電壓設定期間之後,在發光期間中驅動所述無機發光元件根據所述脈衝寬度設定電壓以及所述振幅設定電壓而發光。
- 如申請專利範圍第12項所述的顯示面板,其中所述控制器更用於在所述資料電壓設定期間施加在校正的振幅設定電壓,所述校正的振幅設定電壓基於所述感測期間感測到的流過所述第一電晶體的電流進行校正。
- 如申請專利範圍第12項所述的顯示面板,其中所述控制器更用於在所述感測期間感測包括在所述多個驅動電路中的所述第一電晶體的每一個所流過的電流,所述多個驅動電路用於驅動矩陣形態的多個線中的至少一水平線所包括的所述多個畫素中所包括的所述無機發光元件。
- 如申請專利範圍第12項所述的顯示面板,其中感測期間包括電壓設定期間及電流感測期間,所述控制器用於在所述電壓設定期間中施加特定電壓到所述第一電晶體,所述控制器用於 在所述電流感測期間中感測流過所述第一電晶體且對應於所述特定電壓的所述電流,其中對於所述紅色子畫素、所述綠色子畫素及所述藍色子畫素的每一個,在所述電流感測期間中流過所述第一電晶體的所述電流是在所述電流感測期間中的不同期間中進行感測。
- 如申請專利範圍第15項所述的顯示面板,其中所述特定電壓在所述電壓設定期間的不同期間中施加至所述紅色子畫素、所述綠色子畫素及所述藍色子畫素的每一個的所述第一電晶體,並且施加至所述第一電晶體的所述特定電壓的大小可以基於個別的所述無機發光元件的類型而變化。
- 如申請專利範圍第1項所述的顯示面板,其中所述無機發光元件包括具有小於等於100微米的大小的微型LED。
- 一種驅動顯示面板的方法,其中所述顯示面板包括:玻璃;無機發光元件;以及驅動電路,配置於所述玻璃和所述無機發光元件之間,所述驅動電路用於向所述無機發光元件提供驅動電流,並且控制所述驅動電流的振幅和脈衝寬度,其中所述無機發光元件安裝於所述驅動電路上,並且與所述驅動電路電性連接,其中所述驅動電路包括:電流源,包括與所述無機發光元件連接的第一電晶體,所述 電流源根據施加於所述第一電晶體的電壓的大小變化提供至所述無機發光元件的所述驅動電流的振幅;脈衝幅度調變驅動電路,用於向所述第一電晶體施加振幅設定電壓,所述振幅設定電壓決定提供至所述第一電晶體的所述驅動電流的振幅;以及脈衝寬度調變驅動電路,用於基於決定所述驅動電流的脈衝寬度的脈衝寬度設定電壓來控制所述第一電晶體的電壓,以控制所述無機發光元件的發光期間,其中,所述方法包括如下步驟:感測流過所述第一電晶體的電流;將包括於所述脈衝幅度調變驅動電路的第二電晶體的閘極端子電壓設定為基於所述第二電晶體的閾值電壓的電壓,所述第二電晶體用於控制所述第一電晶體的閘極端子電壓;將所述振幅設定電壓以及所述脈衝寬度設定電壓分別施加至所述脈衝寬度調變驅動電路以及所述脈衝幅度調變驅動電路,所述振幅設定電壓以及所述脈衝寬度設定電壓是基於所感測到流過所述第一電晶體的所述電流來校正;以及根據所述脈衝寬度設定電壓以及所述振幅設定電壓而使所述無機發光元件發光。
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