CN106652907B - 有机发光显示面板、有机发光显示装置及像素补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种有机发光显示面板、有机发光显示装置及像素补偿方法。所述有机发光显示面板一具体实施方式包括:多个数据线组;像素阵列;多个像素驱动电路;像素补偿电路,用于提供偏置电流,采集有机发光二极管的阳极电压,基于偏置电流及阳极电压生成补偿后的数据电压;电源模块用于向数据线组提供偏置电流,并通过数据线组将偏置电流传输至有机发光二极管;采样模块通过数据线组采集有机发光二极管的阳极电压;数据电压产生模块基于阳极电压及偏置电流,通过数据线组将补偿后的数据电压传输给像素驱动电路。该实施方式在对有机发光二极管进行补偿的同时,可以保证有机发光二极管的亮度不变,从而提高了对有机发光二极管补偿的精度。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种有机发光显示面板、有机发光显示装置及像素补偿方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)是一种利用有机半导体材料制成的、用直流电压驱动的薄膜发光器件,其采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板制成,无需背光,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。
通常,由于各种原因,例如各驱动晶体管的电特性的差异、高电势驱动电压随显示位置的不同而产生的差异以及OLED的恶化的差异,导致各像素的亮度存在差异,从而OLED显示器的亮度不均匀。当这种差异变严重时,发生图像残留现象,图像质量恶化。
为了改善OLED显示器的显示效果,一般都要对OLED进行像素补偿。像素补偿方法可以分为内部补偿和外部补偿两大类,内部补偿是指在像素内部利用薄膜晶体管构建的自电路进行补偿的方法,外部补偿是指通过外部的驱动电路或设备感知像素驱动电路的电学或光学特性然后进行补偿的方法。现有的对像素驱动电路中对有机发光二极管的补偿方法中,虽然实现了对有机发光二极管的补偿,但通常不能保证有机发光二极管的亮度不变,使得有机发光显示面板补偿后的显示效果仍然不理想。
发明内容
本申请的目的在于提出一种有机发光显示面板、有机发光显示装置及像素补偿方法,来解决以上背景技术部分提到的技术问题。
第一方面,本申请提供了一种有机发光显示面板,上述有机发光显示面板包括:多个数据线组,每个数据线组包括至少一条数据线;像素阵列,包括M行N列的像素区域,M、N为正整数;多个像素驱动电路,各像素驱动电路与各数据线组电连接,且每个像素驱动电路包括有机发光二极管,各像素驱动电路与各像素区域一一对应;像素补偿电路,用于向至少一个像素驱动电路提供偏置电流,并采集有机发光二极管的阳极电压,基于偏置电流及阳极电压生成补偿后的数据电压;像素补偿电路包括电源模块、采样模块以及数据电压产生模块;每条数据线通过开关元件分别与电源模块、采样模块以及数据电压产生模块电连接;电源模块用于向数据线组提供偏置电流信号,并通过数据线组将偏置电流信号传输至有机发光二极管的阳极;采样模块通过数据线组采集有机发光二极管的阳极电压;数据电压产生模块基于阳极电压及偏置电流,通过数据线组将补偿后的数据电压传输给像素驱动电路。
第二方面,本申请提供了一种像素补偿方法,应用于上述有机发光显示面板中的一种有机发光显示面板,包括:在预充电阶段,所述电源模块向所述数据线组传输偏置电流,所述第一阈值补偿单元基于所述数据线组将所述偏置电流传输至所述有机发光二极管的阳极,对所述数据线组及所述有机发光二极管进行预充电;在阈值侦测阶段,所述第一阈值补偿单元基于所述数据侦测信号线的信号将所述有机发光二极管的阳极电压传输至所述数据线组,所述采样模块通过所述数据线组获得所述阳极电压;多次重复所述预充电阶段及所述阈值侦测阶段,确定所述有机发光二极管的电流-电压-亮度曲线,确定不同工作电流对应的恶化电压值;在数据写入阶段,所述数据电压产生模块向所述数据线组传输数据电压,所述第一数据写入单元基于所述扫描线的信号将所述数据电压以及所述第一电源电压传输至所述第一存储单元,所述像素驱动电路完成数据写入;在发光阶段,所述第一重置单元及所述第一发光控制单元基于所述发光控制信号线的信号导通,所述第一驱动晶体管向所述有机发光二极管提供驱动电流,所述有机发光二极管发光。
第三方面,本申请提供了一种像素补偿方法,应用于上述有机发光显示面板中的一种有机发光显示面板,包括:在重置阶段,所述电源模块向所述数据线传输第三电源电压,所述第二数据写入单元基于扫描线的信号将所述第三电源电压传输至所述第二驱动晶体管的栅极,所述第二驱动晶体管完成重置;在阈值侦测阶段,所述电源模块向所述数据线分时传输电流信号和电压信号,所述采样模块采集所述有机发光二极管的阳极电压以及所述第二驱动晶体管的阈值电压,所述数据电压产生模块根据所述阳极电压以及所述阈值电压产生数据电压;在数据写入阶段,所述数据电压产生模块向所述数据线传输数据电压,所述第二数据写入单元基于所述扫描线的信号将所述数据电压传输至所述第二驱动晶体管的栅极,完成数据写入;在发光阶段,所述第二发光控制单元基于所述发光控制信号线的信号导通,所述有机发光二极管发光。
第四方面,本申请提供了一种有机发光显示装置,该有机发光显示装置包括上述实施例所描述的有机发光显示面板。
本申请提供的有机发光显示面板、有机发光显示装置及像素补偿方法,在像素补偿电路中设置电源模块、采样模块和数据电压产生模块,电源模块向各像素驱动电路中的有机发光二极管提供偏置电流,以检测各有机发光二极管的阳极电压,考虑到在长时间使用有机发光二极管后,除了阈值电压发生漂移外,其发光亮度也随之改变,因此本实施例在对有机发光二极管进行补偿的同时,可以保证有机发光二极管的亮度不变,从而提高了对有机发光二极管补偿的精度,提高了有机发光显示面板的显示效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1是根据本申请的有机发光显示面板的一个实施例的结构示意图;
图2是根据本申请的有机发光显示面板的像素驱动电路的一个实施例的结构示意图;
图2a是根据本申请的有机发光显示面板的像素驱动电路的一个实施方式的结构示意图;
图2b是根据本申请的有机发光显示面板的像素驱动电路的另一个实施方式的结构示意图;
图3a是图2a所示的像素驱动电路的补偿驱动阶段的时序示意图;
图3b是图2a所示的像素驱动电路的正常驱动阶段的一个实施方式的时序示意图;
图3c是图2a所示的像素驱动电路的正常驱动阶段的另一个实施方式的时序示意图;
图4是根据本申请的有机发光显示面板的像素驱动电路的另一个实施例的结构示意图;
图4a是根据本申请的有机发光显示面板的像素驱动电路的一个实施方式的结构示意图;
图5a是图4a所示的像素驱动电路的补偿驱动阶段的工作时序图;
图5b是图4a所示的像素驱动电路的正常驱动阶段的工作时序图;
图6是根据本申请的像素补偿方法的一个实施例的流程示意图;
图7是根据本申请的像素补偿方法的一个实施例的流程示意图;
图8是根据本申请的有机发光显示装置的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了根据本申请的有机发光显示面板的一个实施例的结构示意图。如图1所示,本实施例的有机发光显示面板100包括:像素阵列11、像素补偿电路12、数据线组13及开关元件。
其中,像素阵列包括M行N列的像素区域111,M、N为正整数。每个像素区域111内形成有一个像素驱动电路,各像素驱动电路与各数据线组13电连接。数据线组13中包括至少一条数据线,在一些可选的实现方式中,上述数据线组13包括两条数据线。
每个像素驱动电路包括有机发光二极管,像素补偿电路12用于向上述像素驱动电路提供偏置电流,并采集各像素驱动电路中的有机发光二极管的阳极电压,然后根据上述偏置电流和上述阳极电压生成补偿后的数据信号,本实施例的外部补偿电路可以对有机发光二极管的恶化电压进行外部补偿。
具体的,像素补偿电路包括:电源模块121、采样模块122以及数据电压产生模块123。各数据线组13通过开关元件分别与上述电源模块121、采样模块122以及数据电压产生模块123电连接。上述开关元件包括第一开关阵列141、第二开关阵列142及第三开关阵列143。具体的,各数据线组13通过第一开关阵列141与电源模块121电连接;各数据线组13通过第二开关阵列142与采样模块122电连接;各数据线组13通过第三开关阵列143与数据电压产生模块123电连接。第一开关阵列141包括响应第一开关控制信号进行接通或关断的多个开关;第二开关阵列142包括响应第二开关控制信号进行接通或关断的多个开关;第三开关阵列143包括响应第三开关控制信号进行接通或关断的多个开关。
电源模块121用于输出偏置电流,以侦测有机发光二极管的恶化程度,该偏置电流信号通过第一开关阵列141中的各个开关传输至各数据线组13,并通过上述数据线组13传输至各像素驱动电路中的有机发光二极管;采样模块122通过第二开关阵列142中的各开关连通数据线组13,以采集上述有机发光二极管的阳极电压;数据电压产生模块123根据电源模块121提供的偏置电流以及采样模块122采集到的阳极电压,产生补偿后的数据信号,并通过第三开关阵列143中的各个开关连通各数据线组13,将补偿后的数据信号传输给各像素驱动电路,实现对有机发光二极管的恶化电压的外部补偿。
本申请的上述实施例提供的有机发光显示面板,在像素补偿电路中设置电源模块、采样模块和数据电压产生模块,电源模块向各像素驱动电路中的有机发光二极管提供偏置电流,以检测各有机发光二极管的阳极电压,考虑到在长时间使用有机发光二极管后,除了阈值电压发生漂移外,其发光亮度也随之改变,因此本实施例在对有机发光二极管进行补偿时,可以保证有机发光二极管的亮度不变,从而提高了对有机发光二极管补偿的精度,提高了有机发光显示面板的显示效果。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述像素驱动电路还包括驱动晶体管,该驱动晶体管用于驱动有机发光二极管。上述电源模块121还可以提供阈值电压检测信号,该阈值电压检测信号通过开关阵列141传输至数据线组13,数据线组13将上述阈值电压检测信号传输至驱动晶体管的栅极和漏极。上述采样模块122可以通过开关阵列142连通数据线组13,并通过数据线组13获取驱动晶体管的栅极电压和漏极电压,从而根据栅极电压和漏极电压确定驱动晶体管的阈值电压,从而可以进一步对驱动晶体管的阈值电压进行内部补偿。
本实现方式的像素驱动电路,还可以对驱动晶体管的阈值电压进行内部补偿,实现了同时对有机发光二极管和驱动晶体管的同时补偿,进一步提高了有机发光显示面板的显示效果。
继续参考图2,其示出了根据本申请的有机发光显示面板的像素驱动电路的一个实施例的结构示意图。本实施例的有机发光显示面板还包括扫描线SCAN、发光控制线EM、参考信号线VREF以及阈值侦测信号线SEN,其中,扫描线SCAN用于提供扫描信号,发光控制线EM用于提供发光控制信号,参考信号线VREF用于提供参考信号,其一般为固定电压Vref,阈值侦测信号线SEN用于提供阈值侦测信号。本实施例的像素驱动电路包括:第一重置单元201、第一数据写入单元202、第一存储单元203、第一驱动晶体管204、第一发光控制单元205及第一阈值补偿单元206。
其中,第一重置单元201与参考信号线VREF电连接,并基于发光控制线EM提供的发光控制信号将参考信号传输至第二节点N2,第二节点N2为第一重置单元201、第一数据写入单元202以及第一存储单元203的连接点。
第一数据写入单元202与数据线组DL电连接,并基于扫描线SCAN提供的扫描信号,将数据线组DL中的数据信号传输上述第二节点N2及第一节点N1,第一节点N1为第一数据写入单元202、第一存储单元203以及第一驱动晶体管204的连接点,同时第一节点N1为第一驱动晶体管204的栅极。
第一存储单元203分别与第一数据写入单元202及第一驱动晶体管204电连接,其与第一数据写入单元202的连接点为第二节点N2,其与第一驱动晶体管204的连接点为第一节点N1。第一存储单元203用于存储第一节点N1和第二节点N2的电压。
第一发光控制单元205与发光控制信号线EM电连接,其与第一驱动晶体管204和有机发光二极管207电连接,用于基于发光控制信号线EM所提供的发光控制信号,控制有机发光二极管207发光。
第一阈值补偿单元206与数据线组DL电连接,并基于阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号将数据线组DL上的信号传输至有机发光二极管207的阳极,同时,第一阈值补偿单元206还可以通过阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号采集有机发光二极管207的阳极电压,并将采集到的阳极电压传输至数据线组DL。
有机发光二极管207的阳极分别与第一阈值补偿单元206以及第一发光控制单元205电连接,有机发光二极管207的阴极与第一电源电压端VSS电连接。第一驱动晶体管204的第二极与第二电源电压端VDD电连接。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述数据线组DL包括一条数据线,具体的像素驱动电路的结构如图2a所示。图2a中,上述第一数据写入单元202包括第一晶体管ST1和第二晶体管ST2,第一重置单元201包括第三晶体管ST3,第一存储单元203包括第一存储电容器Cst,第一发光控制单元205包括第四晶体管ST4,第一阈值侦测单元206包括第五晶体管ST5。
如图2a所示,第一晶体管ST1的栅极、第二晶体管ST2的栅极与扫描线SCAN电连接,第一晶体管ST1的第一极与第一驱动晶体管DT的栅极电连接,第一晶体管ST1的第二极与第一驱动晶体管DT的第二极电连接,第二晶体管ST2的第一极与数据线电连接,第二晶体管ST2的第二极分别与第一重置单元201、第一存储单元203电连接。
第三晶体管ST3的栅极与发光控制信号线EM电连接,第三晶体管ST3的第一极与参考信号线VREF电连接,第三晶体管ST3的第二极分别与第二晶体管ST2的第二极、第一存储单元203电连接。
第四晶体管ST4的栅极与发光控制信号线EM电连接,第四晶体管ST4的第一极分别与第一驱动晶体管DT的第二极、第一晶体管ST1的第二极电连接,第四晶体管ST4的第二极与有机发光二极管的阳极电连接。
第五晶体管ST5的栅极与阈值侦测信号线电连接,第五晶体管ST5的第一极与数据线电连接,第五晶体管ST5的第二极与有机发光二极管的阳极电连接。
第一存储电容器Cst的一端与第一节点N1电连接,第一存储电容器Cst的另一端与第二节点N2电连接。
第一驱动晶体管DT以及晶体管ST1~ST5可以用P型MOSFET来实现。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述数据线组DL包括两条数据线,分别为第一数据线DL1和第二数据线DL2,具体的像素驱动电路的结构如图2b所示。图2b中,第一数据写入单元202包括第一晶体管ST1和第二晶体管ST2,第一重置单元201包括第三晶体管ST3,第一存储单元203包括第一存储电容器Cst,第一发光控制单元205包括第四晶体管ST4,第一阈值侦测单元206包括第五晶体管ST5。
与图2a中所示像素驱动电路的不同之处在于,图2b中,第二晶体管ST2的第一极与第一数据线DL1电连接,第五晶体管的第二极与第二数据线DL2电连接。则第一数据线DL1中向像素驱动电路提供数据信号,第二数据线DL2向像素驱动电路提供侦测电压。与图2a中经由单条数据线提供数据电压和侦测电压相比,以这种方式,通过分别配置用于提供数据电压的第一数据线DL1和用于提供侦测电压的第二数据线DL2,像素驱动电路的功耗能够大幅减少。同时,也避免了在同一数据线中传输数据电压和侦测电压所产生的信号间干扰,改善了数据线的充放电效果。
图2a所示的像素驱动电路的工作时间可以包括补偿驱动阶段和正常驱动阶段,其中补偿驱动阶段可以分为预充电阶段和阈值侦测阶段,正常驱动阶段可以分为数据写入阶段和发光阶段。图3a示出了图2a所示的像素驱动电路在补偿驱动阶段的工作时序图,图3b示出了图2a所示的像素驱动电路在正常驱动阶段的工作时序图。
如图3a所示,补偿驱动阶段包括预充电阶段CT1和阈值侦测阶段CT2,预充电阶段CT1用于利用偏置电流信号对数据线DL充电,阈值侦测阶段CT2用于对有机发光二极管的阳极电压进行采样,即每个偏置电流对应一个阳极电压,则多次重复补偿驱动阶段可以得到有机发光二极管的电流-电压-亮度曲线,再将得到的电流-电压-亮度曲线与有机发光二极管原始的电流-电压-亮度曲线进行比较,就可以确定同一偏置电流下,有机发光二极管的恶化电压的大小,从而可以对此恶化电压进行补偿。
在预充电阶段CT1,扫描线SCAN提供的扫描信号以及发光控制信号线EM提供的发光控制信号均为高电平,阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号为低电平,则ST1~ST4截止,ST5导通。同时第一开关控制信号为高电平,第二开关控制信号以及第三开关控制信号均为低电平,则第一开关阵列导通,第二开关阵列及第三开关阵列截止。结果,数据线DL被电源模块提供的偏置电流信号迅速充电,并传输至有机发光二极管的阳极。
在阈值侦测阶段CT2,扫描线SCAN提供的扫描信号以及发光控制信号线EM提供的发光控制信号仍为高电平,阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号仍为低电平,则ST1~ST4仍然截止,ST5继续导通。同时,第二开关控制信号为高电平,第一开关控制信号以及第三开关控制信号均为低电平,则第二开关阵列导通,第一开关阵列及第三开关阵列截止。采样模块122通过第二开关阵列连通数据线DL,采集有机发光二极管的阳极电压。
多次重复预充电阶段CT1和阈值侦测阶段CT2,电源模块121在不同的预充电阶段CT1提供不同的偏置电流,从而采样模块122能够采集到不同偏置电流对应的有机发光二极管的恶化电压,从而能够确定恶化的有机发光二极管的电流-电压-亮度曲线。数据电压产生模块123可以产生补偿上述恶化电压的数据信号。
如图3b所示,正常驱动阶段包括数据写入阶段DT1和发光阶段DT2。数据写入阶段DT1用于侦测图2a所示的像素驱动电路中的第一驱动晶体管DT的阈值电压,发光阶段DT2用于发光。
在数据写入阶段DT1,扫描线SCAN提供的扫描信号为低电平,发光控制信号线EM提供的发光控制信号以及阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号为高电平,则第一晶体管ST1和第二晶体管ST2导通,ST3~ST5截止。同时,第三开关控制信号为高电平,第一开关控制信号以及第二开关控制信号为低电平,则第三开关阵列导通,第一开关阵列和第二开关阵列截止。数据电压产生模块123向数据线DL将被调制数字视频数据(R’G’B’)转换成数据电压Vdata,并将其提供至数据线DL。可以理解的是,数据电压Vdata中已对有机发光二极管恶化电压进行补偿。由于ST1和ST2导通,第二节点N2的电压为Vdata。中间补偿值Vdd-Vth.DT被通过第一驱动晶体管DT的栅极和漏极之间的短路施加给第一节点N1。中间补偿值Vdd-Vth.DT用于补偿第一驱动晶体管DT的恶化的差异,该中间补偿值由高电势驱动电压Vdd中减去第一驱动晶体管DT的阈值电压Vth.DT确定。第一存储电容器Cst保持第一节点N1的处于中间补偿值Vdd-Vth.DT的电势,并且保持第二节点N2的处于数据电压Vdata的电势。
在发光阶段DT2,扫描线SCAN提供的扫描信号以及阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号均为高电平,发光控制信号线EM提供的发光控制信号为低电平,则第三晶体管ST3和第四晶体管ST4导通,第一晶体管ST1、第二晶体管ST2以及第五晶体管ST5截止。第三开关控制信号为高电平,第一开关控制信号以及第二开关控制信号为低电平,则第三开关阵列继续导通,第一开关阵列和第二开关阵列仍然截止。由于第三晶体管ST3导通,参考信号线提供的参考电压Vref施加给第二节点N2,并且第二节点N2的电势从数据电压Vdata变成参考电压Vref。由于第一节点N1与第二节点N2之间连接有第一存储电容器,因此第二节点N2的电势变化Vdata-Vref被反映到第一节点N1的电势中,则第一节点N1的电势由中间补偿值Vdd-Vth.DT变为最终补偿值Vdd-Vth.DT-(Vdata-Vref)。其中,上述最终补偿值Vdd-Vth.DT-(Vdata-Vref)用于补偿驱动第一驱动晶体管DT的恶化的差异。
综上,图2a所示的像素驱动电路的第一驱动晶体管DT的阈值电压在内部被补偿,从而削弱了有机发光显示面板中各第一驱动晶体管DT的恶化的差异。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述正常驱动阶段还可以包括图3b中未示出的初始化阶段,用于在预充电阶段DT1之前,复位第一节点N1、第二节点N2以及第三节点N3。具体的工作时序图如图3c所示。在初始化阶段IT,扫描线SCAN提供的扫描信号、发光控制线EM提供的发光控制信号以及阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号均为低电平,第一晶体管ST1~第五晶体管ST5均导通。同时,第三开关控制信号为高电平,第一开关控制信号以及第二开关控制信号为低电平,则第三开关阵列导通,第一开关阵列和第二开关阵列截止。数据电压产生模块123向数据线提供参考电压Vref,则第一节点N1、第二节点N2和第三节点N3被初始化至参考电压Vref。由于参考电压Vref低于有机发光二极管的阈值电压,因此有机发光二极管在初始化阶段IT不发光。
图2b所示的像素驱动电路的工作时间与图2a所示的像素驱动电路的工作时间相同,相应的工作时序也相同,此处不再赘述。
继续参考图4,其示出了根据本申请的有机发光显示面板的像素驱动电路的另一个实施例的结构示意图。本实施例的数据线组包括一条数据线,本实施例的有机发光显示面板包括扫描线SCAN、发光控制信号线EM以及阈值侦测信号线SEN。本实施例的像素驱动电路包括:第二数据写入单元401、第二阈值补偿单元402、第二存储单元403、第二发光控制单元405、第二驱动晶体管404以及有机发光二极管406。
其中,第二数据写入单元401与数据线DL电连接,并基于扫描线SCAN的信号将数据线DL上的信号传输至第二驱动晶体管404的栅极。
第二存储单元403与第二驱动晶体管404的栅极以及第三电源电压端电连接,用于存储传输至第二驱动晶体管404的信号。
第二阈值补偿单元402与数据线DL电连接,并基于阈值侦测信号线SEN的信号将数据线DL上的信号传输至第二驱动晶体管404的第二极。
第二发光控制单元405与发光控制信号线EM电连接,用于控制有机发光二极管406发光。
有机发光二极管406的阴极与第四电源电压端电连接。
图4a示出了上述像素驱动电路的具体结构,如图4a所示,第二数据写入单元401包括第六晶体管ST6,第六晶体管ST6的栅极与扫描线SCAN电连接,第六晶体管ST6的第一极与数据线DL电连接,第六晶体管ST6的第二极与第二驱动晶体管DT的栅极电连接。
第二阈值补偿单元402包括第七晶体管ST7,第七晶体管ST7的栅极与阈值侦测信号线SEN电连接,第七晶体管ST7的第一极与数据线DL电连接,第七晶体管ST7的第二极与第二驱动晶体管DT的第二极电连接。
第二存储单元403包括第二存储电容器Cst,第二存储电容器Cst的一端与第三电源电压端电连接,第二存储电容器Cst的另一端与第六晶体管ST6的第二极、第二驱动晶体管DT的栅极电连接。
第二发光控制单元405包括第八晶体管ST8,第八晶体管ST8的栅极与发光控制信号线EM电连接,第八晶体管ST8的第一极与第二驱动晶体管DT的第二极电连接,第八晶体管ST8的第二极与有机发光二极管的阳极电连接。
有机发光二极管的阴极与第四电源电压端电连接。其中,第三电源电压端为高电势驱动电压Vdd,第四电源电压端为低电势驱动电压Vss。
其中,第六晶体管ST6的第二极、第二驱动晶体管DT的栅极以及第二存储电容器Cst的一端的连接点为第一节点N1,第二驱动晶体管DT的第二极、第七晶体管ST7的第二极以及第八晶体管ST8的第一极的连接点为第二节点N2。第二驱动晶体管DT以及晶体管ST6~ST8可以用P型MOSFET来实现。
图4a所示的像素驱动电路的工作时间包括补偿驱动阶段和正常驱动阶段。补偿驱动阶段用于取样有机发光二极管的恶化电压和第二驱动晶体管DT的阈值电压,以获得补偿有机发光二极管的恶化程度和第二驱动晶体管DT的恶化程度的补偿数据电压Sdata。正常驱动用于向像素驱动电路施加反映了补偿数据电压Sdata的被调制数字数据R’G’B’的数据电压Vdata(R’G’B’)。
其中补偿驱动阶段可以包括重置阶段和阈值侦测阶段,正常驱动阶段可以包括数据写入阶段和发光阶段。阈值侦测阶段又可以进一步包括第一侦测阶段和第二侦测阶段,第一侦测阶段包括电流传输子阶段和电压采集子阶段,第二侦测阶段包括电压传输子阶段、浮置子阶段和阈值电压侦测子阶段。
图5a示出了图4a所示的像素驱动电路在补偿驱动阶段的工作时序图,图5b示出了图4a所示的像素驱动电路在正常驱动阶段的工作时序图。如图5a所示,驱动补偿阶段包括初始化阶段CT1、电流传输子阶段CT2、电压采集子阶段CT3、电压传输子阶段CT4、浮置子阶段CT5和阈值电压侦测子阶段CT6。如图5b所示,正常驱动阶段包括数据写入阶段DT1和发光阶段DT2。初始化阶段CT1用于利用高电势驱动电压Vdd对数据线DL和第一节点N1预充电,电流传输子阶段CT2用于利用偏置电流对数据线DL以及有机发光二极管进行充电,电压采集子阶段CT3用于采集有机发光二极管的阳极电压,电压传输子阶段CT4用于利用侦测电压Vsen对数据线DL进行第一次充电,浮置子阶段CT5用于浮置数据线DL然后利用比侦测电压Vsen高的第二驱动晶体管DT的与阈值电压Vth.DT对数据线DL进行第二次充电,阈值电压侦测子阶段CT6用于对数据线DL上的阈值电压Vth.DT进行采样。
上述电流传输子阶段CT2和电压采集子阶段CT3可以重复执行多次,以确定有机发光二极管的电流-电压-亮度曲线,从而确定在相同电流下有机发光二极管的恶化电压。
在初始化阶段CT1,扫描线SCAN提供的扫描信号以及发光控制信号线EM提供的发光控制信号均为低电平,阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号为高电平,则ST6以及ST8导通,ST7截止。同时第一开关控制信号为高电平,第二开关控制信号以及第三开关控制信号均为低电平,则第一开关阵列导通,第二开关阵列及第三开关阵列截止。电源模块121向数据线DL提供高电势驱动电压Vdd,从而对数据线DL和第一节点N1预充电。
在电流传输子阶段CT2,扫描线SCAN提供的扫描信号为高电平,阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号以及发光控制信号线EM提供的发光控制信号均为低电平,则ST7以及ST8导通,ST6截止。同时第一开关控制信号为高电平,第二开关控制信号以及第三开关控制信号均为低电平,则第一开关阵列导通,第二开关阵列及第三开关阵列截止。电源模块121向数据线DL提供偏置电流,该偏置电流通过第七晶体管ST7以及第八晶体管ST8对数据线DL和有机发光二极管进行充电。
在电压采集子阶段CT3,扫描线SCAN提供的扫描信号仍然为高电平,阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号以及发光控制信号线EM提供的发光控制信号仍然为低电平,则ST7以及ST8继续导通,ST6继续截止。同时第二开关控制信号为高电平,第一开关控制信号以及第三开关控制信号均为低电平,则第二开关阵列导通,第一开关阵列及第三开关阵列截止。采样模块122通过数据线DL采集有机发光二极管的阳极电压,确定有机发光二极管的恶化程度。
在电压传输子阶段CT4,扫描线SCAN提供的扫描信号以及阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号为低电平,及发光控制信号线EM提供的发光控制信号为高电平,则ST6以及ST7导通,ST8截止。同时第一开关控制信号为高电平,第二开关控制信号以及第三开关控制信号均为低电平,则第一开关阵列导通,第二开关阵列及第三开关阵列截止。结果,来自电源模块121的侦测电压Vsen对数据线DL进行第一次充电。可以理解的是,侦测电压Vsen低于第二驱动晶体管DT的阈值电压Vth.DT。
在浮置子阶段CT5,扫描线SCAN提供的扫描信号以及阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号保持为低电平,及发光控制信号线EM提供的发光控制信号保持为高电平,则ST6以及ST7持续导通,ST8持续截止。同时第一开关控制信号第二开关控制信号以及第三开关控制信号均为低电平,则第一开关阵列、第二开关阵列及第三开关阵列均截止。数据线DL浮置,并且被第二驱动晶体管DT的栅极和漏极之间的短路连接,由于ST6以及ST7持续导通,则第三电源电压通过第二驱动晶体管、ST6以及ST7对数据线DL进行第二次充电,则第二节点N2与第一节点N1之间的电压之差为第二驱动晶体管DT的阈值电压Vth.DT,也就是说,数据线DL第二次被充电到第二驱动晶体管DT的阈值电压Vth.DT。
在阈值电压侦测子阶段CT6,扫描线SCAN提供的扫描信号以及阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号保持为低电平,及发光控制信号线EM提供的发光控制信号保持为高电平,则ST6以及ST7持续导通,ST8持续截止。同时第二开关控制信号为高电平,第一开关控制信号以及第三开关控制信号均为低电平,则第二开关阵列导通,第一开关阵列及第三开关阵列截止。采样模块122对第二节点N2和第一节点N1的电压分别进行采样,得到数据线DL上保存的第二驱动晶体管DT的阈值电压Vth.DT进行。
这样,在补偿驱动阶段,图4a所示的像素驱动电路中的有机发光二极管的恶化电压以及第二驱动晶体管DT的阈值电压Vth.DT均被采集到,数据电压产生模块123可以根据上述恶化电压及上述阈值电压对有机发光二极管和第二驱动晶体管DT进行补偿,从而实现均衡有机发光显示面板中各像素的亮度。
如图5b所示,图4a所示的像素驱动电路的正常驱动阶段包括数据写入阶段DT1和发光阶段DT2。图4a所示的像素驱动电路在正常驱动阶段的工作原理与图2a所示的像素驱动电路在正常驱动阶段的工作原理相同,图5b所示的工作时序图与图3b所示的工作时序图相同。
在数据写入阶段DT1,扫描线SCAN提供的扫描信号为低电平,发光控制信号线EM提供的发光控制信号以及阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号为高电平,则第六晶体管ST6导通,第七晶体管ST7和第八晶体管ST8截止。同时,第三开关控制信号为高电平,第一开关控制信号以及第二开关控制信号为低电平,则第三开关阵列导通,第一开关阵列和第二开关阵列截止。数据电压产生模块123向数据线DL将被调制数字视频数据(R’G’B’)转换成数据电压Vdata,并将其提供至数据线DL。可以理解的是,数据电压Vdata中已对有机发光二极管恶化电压进行补偿。由于ST6导通,第一节点N1的电压为Vdata。
在发光阶段DT2,扫描线SCAN提供的扫描信号以及阈值侦测信号线SEN提供的阈值侦测信号均为高电平,发光控制信号线EM提供的发光控制信号为低电平,则第八晶体管ST8导通,第六晶体管ST6及第七晶体管ST7截止。第三开关控制信号为高电平,第一开关控制信号以及第二开关控制信号为低电平,则第三开关阵列继续导通,第一开关阵列和第二开关阵列仍然截止。则第一节点N1的电势仍为数据电压Vdata,此时,有机发光二极管中流动的驱动电流Ioled如以下公式所示:
Ioled=k(Vsg-Vth.DT)2/2=k(Vdd-Vdata-Vth.DT)2/2。
由于数据电压Vdata中已对第二驱动晶体管DT的阈值电压Vth.DT进行补偿,则有机发光二极管中流动的驱动电流Ioled不受第二驱动晶体管DT的恶化的影响,从而保证有机发光显示面板中各有机发光二极管中流动的驱动电流一致,有机发光显示面板的亮度均衡。
本申请还提供了一种对图2所示的像素驱动电路的像素补偿方法,具体参见图6。如图6所示,本实施例的像素补偿方法包括以下步骤:
步骤601,在预充电阶段,电源模块向数据线组传输偏置电流信号,第一阈值补偿单元基于数据线组将偏置电流信号传输至有机发光二极管的阳极,对数据线组及有机发光二极管进行预充电。
第一阈值补偿单元可以包括第五晶体管,且阈值侦测信号线提供低电平信号,电源模块提供的偏置电流信号可以通过数据线组传输至有机发光二极管的阳极,从而实现对数据线组及有机发光二极管进行预充电。
可以理解的是,当上述数据线组中只包括一条数据线时,电源模块提供的偏置电流信号经上述数据线传输。当上述数据线组中包括两条数据线时,与第二晶体管电连接的为第一数据线,与第五晶体管电连接的为第二数据线,则上述偏置电流信号经第二数据线传输至有机发光二极管的阳极。
步骤602,在阈值侦测阶段,第一阈值补偿单元基于数据侦测信号线的信号将有机发光二极管的阳极电压传输至数据线组,采样模块通过数据线组获得阳极电压。
当电源模块提供的偏置电流信号传输至有机发光二极管后,采样模块与数据线连通,同时第五晶体管仍然导通,则采样模块可以通过数据线组获得有机发光二极管的阳极电压。
步骤603,多次重复预充电阶段及阈值侦测阶段,确定有机发光二极管的电流-电压-亮度曲线,确定不同工作电流对应的恶化电压值。
经过上述步骤601和步骤602,可以得到对应的偏置电流值和阳极电压值,在多次重复步骤601和步骤602后,可以多个对应的偏置电流值和阳极电压值,从而可以确定有机发光二极管的电流-电压-亮度曲线,然后将此确定的电流-电压-亮度曲线与有机发光二极管原始的电流-电压-亮度曲线进行比较,可以确定同一电流下,有机发光二极管的阈值电压的偏移情况,即可以确定有机发光二极管的恶化电压。
步骤604,在数据写入阶段,数据电压产生模块向数据线组传输数据电压,第一数据写入单元基于扫描线的信号将数据电压以及第一电源电压传输至第一存储单元,像素驱动电路完成数据写入。
由于第一存储单元与第一节点N1和第二节点N2电连接,同时第一节点N1为第一驱动晶体管的栅极,第二节点N2为第一重置单元与第一数据写入单元的电连接点。在数据写入阶段,扫描线提供的信号为低电平,则ST1和ST2都导通,数据电压经数据线组传输至第二节点N2,第一电源电压经第一驱动晶体管及ST1传输至第一节点N1,第一存储单元分别存储第一节点N1和第二节点N2的电压。
步骤605,在发光阶段,第一重置单元及第一发光控制单元基于发光控制信号线的信号导通,第一驱动晶体管向有机发光二极管提供驱动电流,有机发光二极管发光。
第一重置单元可以包括第三晶体管,第一发光控制单元可以包括第四晶体管。在发光阶段,发光控制信号线提供的信号为低电平,第三晶体管及第四晶体管导通。由于第三晶体管与参考信号线电连接,参考信号线提供的参考电压传输至第二节点N2,则第二节点N2的电压由数据电压下降为参考电压。第一节点N1的电压也相应的下降了数据电压与参考电压的差值,第一驱动晶体管导通,并向有机发光二极管提供驱动电流,有机发光二极管在驱动电流的作用下发光。
本申请的上述实施例提供的像素补偿方法,可以有效的对像素驱动电路中各有机发光二极管的恶化差异进行补偿,从而均衡了有机发光显示面板的亮度。
本申请还提供了一种对图4所示的像素驱动电路的像素补偿方法,具体参见图7。如图7所示,本实施例的像素补偿方法包括以下步骤:
步骤701,在重置阶段,电源模块向数据线传输第三电源电压,第二数据写入单元基于扫描线的信号将第三电源电压传输至第二驱动晶体管的栅极,第二驱动晶体管完成重置。
第二数据写入单元可以包括第六晶体管,在重置阶段,第六晶体管导通,电源模块向数据线传输第三电源电压,该第三电源电压通过第六晶体管传输至第二驱动晶体管的栅极,即第一节点,从而完成对第二驱动晶体管的重置。
步骤702,在阈值侦测阶段,电源模块向数据线分时传输电流信号和电压信号,采样模块采集有机发光二极管的阳极电压以及第二驱动晶体管的阈值电压,数据电压产生模块根据阳极电压以及阈值电压产生数据电压。
在阈值侦测阶段,电源模块即可以向数据线传输电流信号也可以向数据线传输电压信号,上述电流信号可以用于采集有机发光二极管的阳极电压,上述电压信号可以用于采集第二驱动晶体管的阈值电压,数据电压产生模块根据上述有机发光二极管的阳极电压和第二驱动晶体管的阈值电压,产生数据电压。
步骤703,在数据写入阶段,数据电压产生模块向数据线传输数据电压,第二数据写入单元基于扫描线的信号将数据电压传输至第二驱动晶体管的栅极,完成数据写入。
在数据写入阶段,第六晶体管导通,数据电压产生模块提供的数据电压可以传输至第二驱动晶体管的栅极,完成数据的写入。
步骤704,在发光阶段,第二发光控制单元基于发光控制信号线的信号导通,有机发光二极管发光。
第二发光控制单元包括第八晶体管,在发光阶段,第八晶体管导通,第二驱动晶体管导通,向有机发光二极管提供驱动电流,有机发光二极管发光。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述阈值侦测阶段还可以包括第一侦测阶段,且第一侦测阶段包括电流传输子阶段和电压采集子阶段。
在电流传输子阶段,电源模块向数据线传输偏置电流信号,第二阈值侦测单元基于阈值侦测信号线的信号导通,第二发光控制单元基于发光控制信号线的信号导通,并将偏置电流信号传输至有机发光二极管的阳极。
在电压采集子阶段,第二阈值侦测单元基于阈值侦测信号线的信号以及第二发光控制单元基于发光控制信号线的信号将有机发光二极管的阳极电压传输至数据线,采样模块通过数据线获取有机发光二极管的阳极电压。
在本实施例的一些可选的实现方式中,上述阈值侦测阶段还可以包括第二侦测阶段,且第二侦测阶段包括电压传输子阶段、浮置子阶段和阈值电压侦测子阶段。
在电压传输子阶段,电源模块向数据线传输侦测电压,第二数据写入单元基于扫描线的信号将侦测电压传输至第二驱动晶体管的栅极,第二阈值侦测单元基于阈值侦测信号线的信号将侦测电压传输至第二驱动晶体管的第二极,数据线完成第一次充电。
在浮置子阶段,数据线浮置,第二驱动晶体管的栅极和第二极短接,第二数据写入单元基于扫描线的信号以及第二阈值侦测单元基于阈值侦测线的信号利用第三电源电压端对数据线进行第二次充电。
在阈值电压侦测子阶段,像素驱动电路基于扫描线将第二驱动晶体管的栅极电压、基于阈值侦测信号线将第二驱动晶体管的漏极电压通过数据线传输给采样模块,采样模块完成对第二驱动晶体管阈值电压的侦测。
本申请的上述实施例提供的像素补偿方法,既可以对有机发光二极管的恶化电压进行补偿,又可以对驱动晶体管的阈值电压进行补偿,保证了有机发光显示面板的显示亮度,进一步均衡了有机发光显示面板的亮度,提升了显示效果。
如图8所示,本申请还提供了一种有机发光显示装置800,包括图1中描述的有机发光显示面板。该有机发光显示装置800通过在有机发光显示面板上设置外部补偿电路以及像素驱动电路,既可以对有机发光二极管的恶化电压进行补偿,又可以对驱动晶体管的阈值电压进行补偿,保证了有机发光显示面板的显示亮度,进一步均衡了有机发光显示面板的亮度,提升了显示效果。可以理解的是,本实施例的有机发光显示装置800可以是具有显示屏的各种电子设备,包括但不限于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器(Moving Picture Experts Group Audio Layer III,动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV,动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (11)
1.一种有机发光显示面板,其特征在于,所述有机发光显示面板包括:
多个数据线组,每个所述数据线组包括至少一条数据线;
像素阵列,包括M行N列的像素区域,M、N为正整数;
多个像素驱动电路,各所述像素驱动电路与各所述数据线组电连接,且每个所述像素驱动电路包括有机发光二极管,各所述像素驱动电路与各所述像素区域一一对应;
像素补偿电路,用于向至少一个所述像素驱动电路提供偏置电流,并采集有机发光二极管的阳极电压,基于所述偏置电流及所述阳极电压生成补偿后的数据电压;
所述像素补偿电路包括电源模块、采样模块以及数据电压产生模块;
每条所述数据线通过开关元件分别与所述电源模块、所述采样模块以及所述数据电压产生模块电连接;
所述电源模块用于向所述数据线组提供偏置电流,并通过所述数据线组将所述偏置电流传输至所述有机发光二极管;
所述采样模块通过所述数据线组采集所述有机发光二极管的阳极电压;
所述数据电压产生模块基于所述阳极电压及所述偏置电流,通过所述数据线组将补偿后的数据电压传输给所述像素驱动电路;
所述有机发光显示面板还包括扫描线、发光控制信号线、参考信号线、阈值侦测信号线;
所述像素驱动电路包括:第一重置单元、第一数据写入单元、第一存储单元、第一驱动晶体管、第一发光控制单元、第一阈值补偿单元;所述第一驱动晶体管用于驱动所述有机发光二极管;
所述第一重置单元与所述参考信号线电连接,并基于所述发光控制信号线的信号将所述参考信号线上的信号传输至第二节点,所述第二节点为所述第一数据写入单元、所述第一重置单元和所述第一存储单元的连接点;
所述第一数据写入单元与所述数据线组电连接,并基于所述扫描线的信号将所述数据线组上的信号传输至所述第二节点及第一节点,所述第一节点为所述第一数据写入单元、所述第一驱动晶体管与所述第一存储单元的连接点;
所述第一存储单元与所述第一重置单元、所述第一数据写入单元和所述第一驱动晶体管电连接,用于存储所述第一节点与所述第二节点之间的电压;
所述第一发光控制单元与所述发光控制信号线电连接,用于控制所述有机发光二极管发光;
所述第一阈值补偿单元与所述数据线组电连接,并基于所述阈值侦测信号线的信号将所述数据线组上的信号传输至所述有机发光二极管的阳极,并采集所述有机发光二极管的阳极电压,将采集到的阳极电压传输至所述数据线组;
所述有机发光二极管的阴极与第一电源电压端电连接。
2.根据权利要求1所述的有机发光显示面板,其特征在于,
所述电源模块还用于向所述数据线组提供阈值电压检测信号,并通过所述数据线组将所述阈值检测电压信号传输至所述第一驱动晶体管的栅极和漏极;
所述采样模块通过所述数据线获取所述第一驱动晶体管的栅极电压和漏极电压,以确定所述第一驱动晶体管的阈值电压。
3.根据权利要求1所述的有机发光显示面板,其特征在于,所述数据线组包括一条数据线,所述第一数据写入单元包括第一晶体管和第二晶体管;
所述第一晶体管的栅极、所述第二晶体管的栅极与所述扫描线电连接,所述第一晶体管的第一极与所述第一驱动晶体管的栅极电连接,所述第一晶体管的第二极与所述第一驱动晶体管的第二极电连接,所述第二晶体管的第一极与所述数据线电连接,所述第二晶体管的第二极与所述第一重置单元电连接。
4.根据权利要求1所述的有机发光显示面板,其特征在于,所述数据线组包括第一数据线和第二数据线,所述第一数据写入单元包括第一晶体管和第二晶体管;
所述第一晶体管的栅极、所述第二晶体管的栅极与所述扫描线电连接,所述第一晶体管的第一极与所述第一驱动晶体管的栅极电连接,所述第一晶体管的第二极与所述第一驱动晶体管的漏极电连接,所述第二晶体管的第一极与第一数据线电连接,所述第二晶体管的第二极与所述第一重置单元连接。
5.根据权利要求3或4所述的有机发光显示面板,其特征在于,所述第一重置单元包括第三晶体管,所述第三晶体管的栅极与所述发光控制信号线电连接,所述第三晶体管的第一极与所述参考信号线电连接,所述第三晶体管的第二极与所述第二晶体管的第二极电连接。
6.根据权利要求1所述的有机发光显示面板,其特征在于,所述第一发光控制单元包括第四晶体管,所述第四晶体管的栅极与所述发光控制信号线电连接,所述第四晶体管的第一极与所述第一驱动晶体管的第二极电连接,所述第四晶体管的第二极与所述有机发光二极管的阳极电连接。
7.根据权利要求6所述的有机发光显示面板,其特征在于,所述数据线组包括一条数据线;
所述第一阈值补偿单元包括第五晶体管,所述第五晶体管的栅极与所述阈值侦测信号线电连接,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有机发光二极管的阳极电连接。
8.根据权利要求6所述的有机发光显示面板,其特征在于,所述数据线组包括第一数据线和第二数据线;
所述阈值补偿单元包括第五晶体管,所述第五晶体管的栅极与所述阈值侦测线电连接,所述第五晶体管的第一极与所述第二数据线电连接,所述第五晶体管的第二极与所述有机发光二极管的阳极电连接。
9.根据权利要求3或4所述的有机发光显示面板,其特征在于,所述第一存储单元包括第一存储电容器,所述第一存储电容器的一端与所述第一驱动晶体管的栅极电连接,所述第一存储电容器的另一端与所述第二晶体管的第二极电连接。
10.一种像素补偿方法,应用于如权利要求1-9任一项所述的有机发光显示面板,其特征在于,包括:
在预充电阶段,所述电源模块向所述数据线组传输偏置电流信号,所述第一阈值补偿单元基于所述数据线组将所述偏置电流信号传输至所述有机发光二极管的阳极,对所述数据线组及所述有机发光二极管进行预充电;
在阈值侦测阶段,所述第一阈值补偿单元基于所述数据侦测信号线的信号将所述有机发光二极管的阳极电压传输至所述数据线组,所述采样模块通过所述数据线组获得所述阳极电压;
多次重复所述预充电阶段及所述阈值侦测阶段,确定所述有机发光二极管的电流-电压-亮度曲线,确定不同工作电流对应的恶化电压值;
在数据写入阶段,所述数据电压产生模块向所述数据线组传输数据电压,所述第一数据写入单元基于所述扫描线的信号将所述数据电压以及所述第一电源电压传输至所述第一存储单元,所述像素驱动电路完成数据写入;
在发光阶段,所述第一重置单元及所述第一发光控制单元基于所述发光控制信号线的信号导通,所述第一驱动晶体管向所述有机发光二极管提供驱动电流,所述有机发光二极管发光。
11.一种有机发光显示装置,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的有机发光显示面板。
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