显示面板及其驱动方法和显示装置 |
|||||||
申请号 | CN202410323793.4 | 申请日 | 2024-03-20 | 公开(公告)号 | CN117995115A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
申请人 | 云谷(固安)科技有限公司; | 发明人 | 李洪瑞; 米磊; 高利朋; | ||||
摘要 | 本 申请 提供了一种 显示面板 ,解决了 现有技术 中难以实现显示面板高PPI的问题。显示面板具有显示区域和边框区域,边框区域环绕显示区域;显示面板包括:至少一个 像素 电路 ,位于显示区域;至少一个电源转换电路,位于边框区域,电源转换电路的输出端与像素电路连接,用于给像素电路提供不同的电源 电压 信号 。本申请中将电源转换电路设置在边框区域,可以减少显示区域中每个像素电路的晶体管的数量,可以优化版图设计空间,利于实现显示面板的高PPI显示效果。 | ||||||
权利要求 | 1.一种显示面板,其特征在于,具有显示区域和边框区域,所述边框区域环绕所述显示区域;所述显示面板包括: |
||||||
说明书全文 | 显示面板及其驱动方法和显示装置技术领域[0001] 本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种显示面板及其驱动方法和显示装置。 背景技术[0004] 本申请第一方面提供了一种显示面板,具有显示区域和边框区域,边框区域环绕显示区域;显示面板包括: [0005] 至少一个像素电路,位于显示区域; [0007] 在一个实施例中,像素电路包括驱动晶体管和发光器件,驱动晶体管的第一极连接第一电源输入端,驱动晶体管的第二极连接发光器件的第一极,发光器件的第二极连接第二电源输入端; [0008] 电源转换电路的输出端与第一电源输入端连接; [0009] 优选的,驱动晶体管包括N型晶体管。 [0010] 在一个实施例中,显示面板还包括数据信号线、发光控制信号线、初始化信号线和第一扫描信号线;像素电路还包括第一晶体管、第二晶体管和存储电容; [0011] 第一晶体管的控制极连接发光控制信号线,第一晶体管的第一极连接存储电容的第一极,第一晶体管的第二极连接初始化信号线; [0012] 第二晶体管的控制极连接第一扫描信号线,第二晶体管的第一极连接数据信号线,第二晶体管的第二极连接存储电容的第一极; [0013] 存储电容的第一极连接驱动晶体管的控制极,存储电容的第二极连接发光器件的第一极; [0014] 优选的,第一晶体管和第二晶体管均为P型晶体管。 [0015] 在一个实施例中,显示面板还包括第二扫描信号线、第一电源信号线和第二电源信号线;电源转换电路包括第三晶体管和第四晶体管; [0016] 第三晶体管的控制极连接第二扫描信号线,第三晶体管的第一极连接第一电源信号线,第三晶体管的第二极连接电源转换电路的输出端; [0017] 第四晶体管的控制极连接第二扫描信号线,第四晶体管的第一极连接电源转换电路的输出端,第四晶体管的第二极连接第二电源信号线; [0018] 优选的,第一电源信号线用于传输第一电源电压信号,第二电源信号线用于传输第二电源电压信号,第一电源电压信号的电位高于第二电源电压信号的电位; [0019] 优选的,第二电源信号线包括初始化信号线; [0020] 优选的,第三晶体管包括P型晶体管,第四晶体管包括N型晶体管; [0021] 优选的,第一电源信号线为网状。 [0022] 在一个实施例中,显示面板还包括栅极驱动电路,位于边框区域,栅极驱动电路和第二扫描信号线连接; [0023] 优选的,栅极驱动电路位于电源转换电路远离显示区的一侧; [0024] 优选的,第二扫描信号线位于边框区域。 [0025] 在一个实施例中,显示面板包括多行像素电路,同一行中的像素电路连接同一电源转换电路的输出端; [0026] 优选的,至少两行中的像素电路连接同一电源转换电路的输出端。 [0027] 本申请第二方面提供了一种显示面板的驱动方法,用于驱动上述的显示面板,驱动方法包括: [0028] 初始化阶段,控制电源转换电路向像素电路输出第二电源电压信号; [0029] 补偿阶段,控制电源转换电路向像素电路输出第一电源电压信号; [0030] 第一电源电压信号的电位高于第二电源电压信号的电位。 [0031] 在一个实施例中,显示面板还包括第二扫描信号线、用于传输第一电源电压信号的第一电源信号线和用于传输第二电源电压信号的第二电源信号线;电源转换电路包括第三晶体管和第四晶体管;第三晶体管的控制极连接第二扫描信号线,第三晶体管的第一极连接第一电源信号线,第三晶体管的第二极连接电源转换电路的输出端;第四晶体管的控制极第二扫描信号线,第四晶体管的第一极连接电源转换电路的输出端,第四晶体管的第二极连接第二电源信号线,电源转换电路的输出端与像素电路连接; [0032] 初始化阶段,控制电源转换电路向像素电路输出第二电源电压信号包括: [0033] 初始化阶段,在第二扫描信号线上信号的控制下,第三晶体管关闭,第四晶体管打开,电源转换电路向像素电路输出第二电源电压信号; [0034] 补偿阶段,控制电源转换电路向像素电路输出第一电源电压信号包括: [0035] 补偿阶段,在第二扫描信号线上信号的控制下,第三晶体管打开,第四晶体管关闭,电源转换电路向像素电路输出第一电源电压信号。 [0036] 在一个实施例中,驱动方法还包括: [0037] 写入阶段和发光阶段,控制电源转换电路向像素电路持续输出第一电源电压信号。 [0038] 本申请第三方面提供了一种显示装置,包括上述的显示面板。 [0039] 本申请通过在边框区域设置电源转换电路,并将电源转换电路与至少一个像素电路行连接,可以减少显示区域中每个像素电路的晶体管的数量,可以优化版图设计空间,利于实现显示面板的高PPI显示效果。附图说明 [0040] 图1为一个实施例中显示面板的结构示意图。 [0041] 图2为一个实施例中像素电路的电路结构示意图。 [0042] 图3为一个实施例中电源转换电路的电路结构示意图。 [0043] 图4为一个实施例中像素电路与电源转换电路连接的结构示意图。 [0044] 图5为一个实施例中显示面板的电路结构示意图。 [0045] 图6为另一个实施例中显示面板的电路结构示意图。 [0046] 图7为另一个实施例中显示面板的电路结构示意图。 [0047] 图8为一个实施例中显示面板的驱动方法流程示意图。 [0048] 图9为另一个实施例中显示面板的驱动方法流程示意图。 [0049] 图10为一个实施例中显示面板的驱动时序电路图。 具体实施方式[0050] 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域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,都属于本申请保护的范围。 [0051] 在附图中,为了图示的清楚,可夸大层和区域的尺寸。可以理解的是,当结构被称为“在”另一结构“上或下”时,该结构可直接在另一结构上或下,或者还可存在中间结构。同样的附图标记始终指示同样的结构。这里提到的结构包括膜层、元件、器件、构件、组件中的任一项。 [0052] 当结构被称为“连接”到另一结构时,该结构可直接连接到另一结构,或者以一个或更多个中间结构置于它们之间的方式间接连接到另一结构。 [0053] 含有主动式矩阵有机发光二极体的显示装置是通过电流驱动的方式来发光,因此薄膜晶体管(TFT)器件特性会直接影响显示装置的灰阶亮度差异,当不同像素电路的TFT器件特性差异太大时,容易导致画质不均匀,例如产生mura(即显示器亮度不均匀,造成各种痕迹)现象。在现有的方案设计中常规的像素电路中由于TFT数量较多,造成版图空间受限,无法达成高PPI的效果。 [0054] 基于此,本申请第一方面提供了一种显示面板,显示面板的结构示意图参照图1,像素电路的结构示意图参照图2,电源转换电路的电路结构示意图参照图3,像素电路与电源转换电路的电路连接方式参照图4,显示面板具有显示区域100和边框区域200,边框区200域环绕显示区域100;显示面板包括: [0055] 像素电路310,位于显示区域100;和 [0056] 至少一个电源转换电路500,位于边框区域200,电源转换电路500的输出端S1‑n与像素电路310连接,电源转换电路500用于给像素电路310提供不同的电源电压信号。 [0057] 本申请通过在边框区域设置电源转换电路,并将电源转换电路与至少一个像素电路行连接,可以减少显示区域中每个像素电路的晶体管的数量,可以优化版图设计空间,利于实现显示面板的高PPI显示效果。 [0058] 需要说明的是,电源转换电路用于给像素电路提供不同的电源电压信号包括:电源转换电路中可以实现直流信号和交流信号的相互转换,给像素电路提供交流或者直流信号。 [0059] 在一个实施例中,像素电路的电路结构示意图参照图2,像素电路310包括驱动晶体管M2和发光器件600,驱动晶体管M2的第一极连接第一电源输入端410,驱动晶体管M2的第二极连接发光器件600的第一极,发光器件600的第二极连接第二电源输入端420,电源转换电路500的输出端S1‑n与第一电源输入端410连接。 [0060] 在一个实施例中,驱动晶体管包括N型晶体管。 [0061] 可以理解的是,驱动晶体管和发光器件可以为常规驱动晶体管和发光器件,其不作为本申请的改进之处,在此不再过多赘述。 [0062] 在一个实施例中,参照图1所示的显示面板的结构示意图以及图2所示的像素电路的电路结构示意图,显示面板还包括数据信号线Vdata、发光控制信号线EM、初始化信号线Vref和第一扫描信号线SP;像素电路310还包括第一晶体管M1、第二晶体管M3和存储电容C1;第一晶体管M1的控制极连接发光控制信号线EM,第一晶体管M1的第一极连接存储电容C1的第一极,第一晶体管M1的第二极连接初始化信号线Vref;第二晶体管M3的控制极连接第一扫描信号线SP,第二晶体管M3的第一极连接数据信号线Vdata,第二晶体管M3的第二极连接存储电容C1的第一极;存储电容C1的第一极连接驱动晶体管M2的控制极,存储电容C1的第二极连接发光器件600的第一极。在一个优选实施例中,第一晶体管和第二晶体管均为P型晶体管。 [0063] 可以理解的是,第一晶体管和第二晶体管可以为常规的P型晶体管,第一晶体管和第二晶体管的结构不作为本申请的改进之处,在此不再过多赘述。 [0064] 在一个实施例中,显示面板的结构示意图参照图1,电源转换电路的电路结构示意图参照图3,显示面板还包括第二扫描信号线Sn、第一电源信号线510和第二电源信号线Vref2;电源转换电路500包括第三晶体管M4和第四晶体管M5;第三晶体管M4的控制极连接第二扫描信号线Sn,第三晶体管M4的第一极连接第一电源信号线510,第三晶体管M4的第二极连接第一电源输入端410;第四晶体管M5的控制极连接第二扫描信号线Sn,第四晶体管M5的第一极连接第一电源输入端410,第四晶体管M5的第二极连接第二电源信号线Vref2。由此,结构简单,易于实现,电源转换电路将直流电转换为交流电后连接至像素电路,实现像素电路的正常功能;同时,第一电源信号线510输出的信号比较稳定,几乎不会产生信号的压降,利于提升显示面板的显示效果。可以理解的是,第三晶体管和第四晶体管为常规的晶体管,第三晶体管和第四晶体管的结构不作为本申请的改进之处,在此不再过多赘述。在一个具体实施例中,第三晶体管包括P型晶体管,第四晶体管包括N型晶体管。由此,利于实现直流电转换为交流电的功能,实现对VDD信号的交流控制。在一个具体实施例中,P型的第三晶体管控制高电平输出,N型的第四晶体管控制低电平输出,利于保证输出无损失。 [0065] 在一个优选实施例中,第二电源信号线包括初始化信号线。由此,初始化信号线同时作为第二电源信号线,减少布线数量,利于进一步实现像素电路的版图优化设计。 [0066] 在一个实施例中,参照图4所示的像素电路与电源转换电路的电路连接方式,电源转换电路500与第一电源输入端410连接,第一电源信号线510输入VDD电压信号,在电源转换电路500中进行直流和交流的转换,实现在第一电源输入端410输入不同的电压信号。示例性地,电源转换电路500将直流信号转换为交流信号,并向像素电路310输出交流信号。现有技术中,为了实现向像素电路输入交流电,在像素电路中设置较多的晶体管以完成直流向交流的转换,每个像素电路中晶体管数量较多,占用面积较大,不易实现高PPI,且控制起来比较复杂,获得的交流信号不稳定。而本申请中通过在边框区域设置电源转换电路,利用电源转换电路连接像素电路,可以减少显示区域中每个像素电路的晶体管的数量,可以优化版图设计空间,利于实现显示面板的高PPI显示效果。同时,可以在电源转换电路中输出稳定的交流信号,该稳定的交流信号可以使得像素电路在发光时有稳定的稳压源控制,利于提升显示面板显示画面的画质均匀性,显示效果优异。另外,在每个像素电路中设置的晶体管数量减少,利于缩小不同像素电路中晶体管的特性差异,利于改善画质不均匀的问题,使得显示面板几乎不会出现mura现象。 [0067] 在一个优选实施例中,参照图4所示的像素电路与电源转换电路的电路连接方式,第一电源信号线510用于传输第一电源电压信号,第二电源信号线Vref2用于传输第二电源电压信号,第一电源电压信号的电位高于第二电源电压信号的电位。由此,利于保证输出无损失,利于更好地实现对像素电路信号的控制,且利于实现显示面板优异的显示效果。 [0068] 在一个实施例中,显示面板包括多行像素电路,即形成多个像素电路行;一个电源转换电路可以连接多行像素电路,如此,m行像素电路同时初始化。在一个优选实施例中,m行像素电路连接的第一电源信号线510可以实现网状连接,即第一电源信号线510为网状。由于本实施例中,第一电源信号线510中输入的是直流信号,而非交流信号,因此可以实现网状结构,解决了现有技术中交流信号,例如交流VDD信号在显示区无法网状连接的问题,保证了VDD信号不受压降的影响,利于保证发光器件的阳极初始化,提升显示面板的显示效果。可以理解的是,第二扫描信号线Sn脉宽越宽,初始化行数越多,连接的第一电源信号线的行数越多,更有利于优化显示面板的版图设计,更利于实现高PPI。 [0069] 在一个实施例中,显示面板包括多行像素电路310,即形成多个像素电路行300;同一行中的像素电路310连接同一电源转换电路500的输出端S1‑n。 [0070] 在一个实施例中,至少两行中的像素电路310连接同一电源转换电路500的输出端S1‑n。由此,利于实现走线的紧凑排布,进而有利于高PPI的实现。 [0071] 在一个实施例中,参照图1所示的显示面板的结构示意图和图5至图7所示的显示面板的电路结构示意图,显示面板还包括栅极驱动电路700,位于边框区域200,栅极驱动电路700和第二扫描信号线Sn连接。由此,栅极驱动电路通过驱动第二扫描信号实现对像素电路的驱动,经过电源转换电路将第一电源信号线510输出的信号转换形成交流信号,该交流信号通过电源输入端输送至像素电路。示例性地,图5所示的电路结构示意图中,第二扫描信号线Sn逐行驱动像素电路310;图6所示的电路结构示意图中,一行第二扫描信号线Sn驱动两行像素电路310,实现第二扫描信号线Sn分别对奇数行像素电路310和偶数行像素电路310的驱动;图7所示的电路结构示意图中,一行第二扫描信号线Sn驱动多行像素电路310。 可以理解的是,图5至图7所示的电路结构示意图仅用于解释本申请,并不能理解为对本申请的限制。 [0072] 可以理解的是,栅极驱动电路与常规的栅极驱动电路一致,栅极驱动电路的结构不作为本申请的改进之处,在此不再过多赘述。 [0073] 需要说明的是,栅极驱动电路被集成在边框区域中,形成板内栅极(Gate in panel,简称为“GIP”)电路。 [0074] 栅极驱动电路的设置位置可以根据实际情况进行选择,示例性地,栅极驱动电路位于电源转换电路远离显示区的一侧。由此,利于优化显示面板的版图设计,栅极驱动电路与电源转换电路连接,电源转换电路与像素电路连接,排布的比较紧凑,利于在实现显示面板的高PPI的同时降低边框的宽度。 [0075] 在一个优选实施例中,第二扫描信号线Sn位于边框区域200。由此,利于增加显示区的面积,利于实现显示面板的高PPI。 [0076] 在一个具体实施例中,二极管为OLED发光二极管(Organic Light‑Emitting Diode,有机发光二极管),第一晶体管M1和第二晶体管M3为转换晶体管,直流稳压源VDD通过电源转换电路500实现交流输出,进而驱动每行对应的像素电路,并且输出的交流信号可对显示区m行像素电路同时实现初始化,第二扫描信号线Sn脉宽越宽,初始化像素电路的行数越多,补偿的实时性较高,能够有效改善显示面板显示残像的问题,大大提高显示面板的显示效果。 [0077] 本申请第二方面提供了一种显示面板的驱动方法,如图8和图9所示,显示面板的驱动方法包括如下步骤: [0078] S100:初始化阶段,控制电源转换电路向像素电路输出第二电源电压信号。 [0079] 需要说明的是,电源转换电路和第二电源电压信号与前面的描述一致,在此不再过多赘述。 [0080] S200:补偿阶段,控制电源转换电路向像素电路输出第一电源电压信号。 [0081] 需要说明的是,第一电源电压信号的电位高于第二电源电压信号的电位。 [0082] 在一个实施例中,显示面板还包括第二扫描信号线、用于传输第一电源电压信号的第一电源信号线和用于传输第二电源电压信号的第二电源信号线;电源转换电路包括第三晶体管和第四晶体管;第三晶体管的控制极连接第二扫描信号线,第三晶体管的第一极连接第一电源信号线,第三晶体管的第二极连接电源转换电路的输出端;第四晶体管的控制极第二扫描信号线,第四晶体管的第一极连接电源转换电路的输出端,第四晶体管的第二极连接第二电源信号线,电源转换电路的输出端与像素电路连接;初始化阶段,控制电源转换电路向像素电路输出第二电源电压信号包括:初始化阶段,在第二扫描信号线上信号的控制下,第三晶体管关闭,第四晶体管打开,电源转换电路向像素电路输出第二电源电压信号;补偿阶段,控制电源转换电路向像素电路输出第一电源电压信号包括:补偿阶段,在第二扫描信号线上信号的控制下,第三晶体管打开,第四晶体管关闭,电源转换电路向像素电路输出第一电源电压信号。 [0083] 在一个实施例中,显示面板的驱动方法还包括: [0084] S300:写入阶段和发光阶段,控制电源转换电路向像素电路持续输出第一电源电压信号。 [0085] 示例性地,以图4所示的像素电路和电源转换电路相连接的结构示意图为例对显示面板的驱动方法进行说明: [0086] 显示面板的驱动时序电路图如图10所示,在T1阶段(对应初始化阶段)时,第一扫描信号线SP输出的电位为高电位,第二晶体管M3关闭,发光控制信号线EM输出低电平,第一晶体管M1打开,初始化信号线Vref输出初始化栅极电位,电源转换电路的输出端S1‑n的电位调低,驱动晶体管M2打开;电源转换电路的输出端S1‑n输出的低电平对发光器件600的阳极进行初始化; [0087] 在T2阶段(对应补偿阶段)时,电源转换电路的输出端S1‑n输出的电位调高,发光控制信号线EM维持输出低电平,补偿时刻开始,S点处的电位由电源转换电路的输出端S1‑n在初始化阶段输出的低电平抬高为Vref‑Vth+△V,补偿结束,驱动晶体管M2关闭; [0088] 在T3阶段(对应写入阶段)时,发光控制信号线EM输出的电位跳高,第一晶体管M1关闭,同时第一扫描信号线SP输出的电位跳低,第二晶体管M3打开,通过数据信号线Vdata写入信号,G点电位由Vref→Vdata,S点电位达到Vth+(Vdata‑Vref)*[COLED/(CCst+COLED)]时驱动晶体管M2打开,Vsg=Vth+(Vdata‑Vref)*[COLED/(CCst+COLED)]‑Vdata,Vsg为S点电位与G点电位的差值; [0089] 在T4阶段(对应发光阶段)时,驱动晶体管M2维持打开状态,一直发光,Vsg保持不变;驱动晶体管的电流为: Ids为驱动晶体管电流,W为驱动晶体管M2的宽度,L为驱动晶体管M2的长度,Cox为电容参数,Vdata为数据电压,Vref为基准电压,Vth为驱动晶体管的阈值电压,COLED为发光器件电容,CCst为存储电容。 [0090] 需要说明的是,以上Vth指的是理想状态下补偿的驱动晶体管M2的阈值电压,△V指的是理想状态下要补偿的M2的阈值电压与实际补偿到的M2的阈值电压的差值。经过补偿阶段,可以减小不同像素电路之间的差异,利于改善显示画面不均的现象,实现优异的显示效果,几乎不会出现mura现象。 [0091] 上述显示面板的驱动方法与显示面板中的像素电路和电源转换电路相匹配,可以降低第一电源信号线510输出的信号压降的影响,大大提高显示面板的显示效果。 [0092] 在一个具体实施例中,一个电源转换电路连接多个像素电路行,此时显示面板的驱动时序包括:在初始化阶段,对该多行像素电路逐行初始化,在初始化阶段电源转换电路的输出端S1‑n始终是低电平;在补偿阶段,对该多行像素电路行逐行补偿,补偿阶段电源转换电路的输出端S1‑n始终是高电平;在写入阶段和发光阶段,该多行像素电路同步执行写入阶段和发光阶段。 [0093] 本申请第三方面提供了一种显示装置,包括上述的显示面板。该显示装置的PPI较高,显示效果优异。 [0094] 需要说明的是,显示装置除了包括前面所述的显示面板之外,还包括常规显示装置应当具备的结构,例如封装结构、触控模组、外壳等,在此不再过多赘述。 [0095] 显示装置为具有图像显示功能的产品。例如,显示装置可以用于显示静态图像,例如图片或照片。显示装置也可以用于显示动态图像,例如视频。 [0096] 显示装置的种类不做特别限制,示例性地,显示装置可以是笔记本电脑、移动电话、手持式或便携式计算机、相机、摄像机、车载智能中控屏、计算器、智能手表、GPS导航器、电子相片、电子广告牌或指示牌、投影仪等。 [0098] 以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。 [0099] 为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。 |