CN110264954A - 一种调节像素电路的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种调节像素电路的方法，涉及显示器件技术领域，用以解决现有显示器件残像消除时间过长，无法满足高要求的残像标准的问题。本发明实施例通过在EM发光阶段输入几段使驱动晶体管TFT断开的EM电平信号，TFT能够得到短暂的关闭时间得以恢复自身状态，得到恢复的TFT电路中总的电流密度高于TFT一直开启时的电流密度，因此屏幕的发光亮度不变，由于其电流密度高于TFT一直开启时的电流密度，因此可以理解为TFT工作电压Vg负向增大，则黑白棋盘格画面切换到灰阶后的初始电流差异减小，使得残像可以减轻。
Description
技术领域
本发明涉及显示器件技术领域，特别涉及一种调节像素电路的方法。
背景技术
随着科技的发展以及消费水平的逐渐提高，人们对于手机屏幕的使用体验的要求也越来越高，主要体现在对于手机屏幕在画面切换时的残像标准要求越来越严格。
目前，OLED发光屏幕是最火热的手机屏幕技术，评价OLED发光屏幕残像水准的方式很多，其中有一种比较严格的评价残像的标准，如图1所示，在比较复杂的棋盘格画面，将屏幕点亮3分钟后，切换到31灰阶画面，目视屏幕中残像消失的时间，通常需要几分钟到十几分钟，残像才能完全消失。
其中，产生上述残像的原因主要包括：如图2所示，棋盘格的黑色部分切换到31灰阶画面时，电流会增大(黑色部分相对于31灰阶画面电流大)，因此黑色区域相对较亮；白色部分切换到31灰阶画面时，电流会减小(白色部分相对于31灰阶画面电流小)，因此白色区域相对较暗，因为不同棋盘格区域的电流差异，导致亮度差异，目视就会看到明显的残像。
现有OLED发光屏幕具有明显的残像，残像消除时间通常在几分钟到几十分钟之间，无法满足高要求的残像标准。
综上所述，现有显示器件残像消除时间过长，无法满足高要求的残像标准。
发明内容
本发明提供一种调节像素电路的方法，用以解决现有显示器件残像消除时间过长，无法满足高要求的残像标准的问题。
为解决上述问题，本发明实施例提供的一种调节像素电路的方法包括：
通过OLED电路控制有机电致发光面板中各像素单元内的有机电致发光单元进行显示，其中，所述OLED电路包括驱动薄膜晶体管开关；每一个所述有机电致发光单元进行显示的每一帧时间内包括EM发光阶段；其中，在所述EM发光阶段中，向OLED电路输入几段控制所述驱动薄膜晶体管关闭的EM电平信号。
上述方法，由于TFT的特性，TFT随着导通时间的增长TFT的导电性能会降低，本发明实施例通过在EM发光阶段输入几段使驱动晶体管TFT断开的EM电平信号，TFT能够得到短暂的关闭时间得以恢复自身状态，得到恢复的TFT电路中总的电流密度高于TFT一直开启时的电流密度，因此屏幕的发光亮度不变，由于其电流密度高于TFT一直开启时的电流密度，因此可以理解为TFT工作电压Vg负向增大，则黑白棋盘格画面切换到灰阶后的初始电流差异减小，使得残像可以减轻。
在一种可选的实施方式中，所述在所述EM发光阶段中，向OLED电路输入几段控制所述驱动薄膜晶体管关闭的EM电平信号，包括：
在一帧时间内输入几段使所述驱动薄膜晶体管开关关闭的EM电平信号中，各段EM电平信号的持续时间相等。
在一种可选的实施方式中，在一帧时间内输入的EM电平信号的段数不小于2，且每段EM电平信号之间的间隔相等。
上述方法，***几段间隔相等，持续时间相等的使所述驱动薄膜晶体管开关关闭的EM电平信号，能够保证屏幕发光亮度更加均匀，避免屏幕出现忽明忽暗的现象。
在一种可选的实施方式中，所述TFT的类型为P型，在OLED电路的EM发光阶段输入EM高电平信号；或
所述TFT的类型为N型，在OLED电路的EM发光阶段输入几段EM低电平信号。
上述方法，本发明适用于多种TFT电路，实现方式简单灵活。
在一种可选的实施方式中，在所述EM发光阶段，占空比不大于100％，不小于80％。
上述方法，占空比为OLED导通时间占EM发光阶段总时间的比例，占空比在不小于80％，不大于100％的条件时，人眼不会识别出屏幕闪烁。
在一种可选的实施方式中，在所述EM发光阶段中，向OLED电路中与驱动薄膜晶体管相连的开关薄膜晶体管的栅极输入6段占比为3％-3.5％的使所述驱动薄膜晶体管开关关闭的EM电平信号。
在一种可选的实施方式中，在所述EM发光阶段中，向OLED电路中与驱动薄膜晶体管相连的开关薄膜晶体管的栅极输入4段占比为4.5％-5％的使所述驱动薄膜晶体管开关关闭的EM电平信号。
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要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种黑白棋盘格显示残像的示意图；
图2为本发明实施例提供的一种残像评价基准原理图；
图3为本发明实施例提供的一种OLED pixel电路及对应信号时序示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种OLED pixel电路信号时序示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电压变化示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种电压变化示意图；
图7为本发明实施例提供的一种黑白棋盘格电流曲线示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种黑白棋盘格电流曲线示意图；
图9为本发明实施例提供的第一种周期信号时序图；
图10为本发明实施例提供的第二种周期信号时序图；
图11为本发明实施例提供的第三种周期信号时序图；
图12为本发明实施例提供的实施例2相关的JND曲线示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种像素电路，该像素电路可应用于显示装置中，通过OLED像素电路控制有机电致发光面板中各像素单元内的有机电致发光单元进行显示，其中，所述OLED电路包括驱动薄膜晶体管开关；每一个所述有机电致发光单元进行显示的每一帧时间内包括EM发光阶段，下面进行举例说明：
如图3所示，是本发明实施例提供的一种像素电路的结构框图，该像素电路包括中1个驱动晶体管T3，和6个开关晶体管，分别为T1、T2、T4、T5、T6和T7，一个存储电容Cst，像素电路的数据信号输入端Gate、复位端Reset、EM端均输入相应的信号，控制各晶体管的导通关断。假设该像素电路中的晶体管都为P型，当栅极电压为低电平时晶体管导通。像素电路的工作过程可包括如下阶段：
在M1阶段，也称为复位阶段，EM输入高电平信号，T5和T6断开；Gate输入高电平信号，T2、T4和T7断开；Reset输入低电平信号，T1导通，向存储电容Cst的第一端充电，清除存储电容中原有数据；
在M2阶段，也称为数据写入阶段或阈值补偿阶段，EM输入高电平信号，T5和T6断开；Reset输入高电平信号，T1断开；Gate输入低电平信号，T2和T4导通，此时由于存储电容Cst内为低电平，因此T3也导通。由此，数据信号输入端Vdata输入的数据信号通过导通的驱动晶体管T3、开关晶体管T4和开关晶体管T2，向存储电容Cst的第一端充电。
其中，晶体管T7导通后控制第N+1行的Reset信号，相当于当前第N行的栅极与Reset信号相连的晶体管T1的作用，此处不再赘述。
在M3阶段，也称为EM发光阶段，EM输入低电平信号，T5和T6导通；Reset输入高电平信号，T1断开；Gate输入高电平信号，T2、T3、T4和T7断开，同时T3也导通，因此，OLED发光。
在M3阶段，也称为EM发光阶段，Reset输入高电平信号，T1断开；Gate输入高电平信号，T2、T4和T7断开，EM输入低电平信号，T5和T6导通，存储电容Cst向T3的栅极供电，T3也导通，因此，OLED发光。
上述为现有的OLED发光方案，现有的发光方式使得OLED发光屏幕在进行画面切换时具有明显的残像，本发明实施例提供了一种改善OLED发光屏幕残像的方法：在EM发光阶段中，向OLED电路输入几段使驱动薄膜晶体管T3关闭的EM电平信号，使EM发光阶段，驱动薄膜晶体管T3能够关闭一段时间用于恢复自身状态，以减小画面切换后初始电流差异，加快画面切换后电流恢复，达到改善残像的目的。
下面举例来具体说明：
如图4所示的信号时序图，结合上述OLED像素电路，在EM发光阶段***几段高电平，假设该像素电路内的晶体管开关为P型，则在EM发光阶段，当EM信号为高电平时，T5和T6关断；即在EM发光阶段中，向OLED像素电路输入几段使驱动薄膜晶体管开关关闭的EM电平信号，使得EM发光阶段，开关晶体管T5、T6和驱动晶体管T3以及OLED device(有机发光器件)均能够有部分时间用于恢复自身状态。再通过TEG进行电流测试，能够得出以下结论：在输入几段使OLED发光的驱动薄膜晶体管开关关闭的EM电平信号后，黑白棋盘格画面切换到灰阶画面的初始电流差异减小，缩短了残像消除时间。
可以这样整体理解：
对EM发光阶段中未***高电平的像素电路进行TEG电流测试，测试结果如图2所示：在EM发光阶段，驱动晶体管T3一直处于导通状态，由于TFT的导电特性：长时间开启时，其导电性能会出现先快后慢的递减趋势。也就是说，电流会随着TFT导通时间的增加而减小。若在OLED发光期间有部分时间TFT关闭，则导通时电流值将维持在相对稳定的水平。
下面通过具体的TFT的电压时序图和对应的TEG电流测试曲线进行说明：
结合图4中，在EM发光阶段中***几段高电平信号后的EM信号周期性变化的过程。对应的，驱动晶体管T3的变化可以等效为如图5所示的驱动晶体管的电压变化，驱动晶体管T3的漏极电压Vds在0V和-3V交替变化，由于T3能够关闭一段时间，因此T3的导电性能能够得到恢复，导通时电流值相对于驱动晶体管T3一直开启时高，如图6所示为对该导通电路进行TEG电流测试得到的电流曲线图，TFT开启一段时间后，电流呈下降趋势，TFT关闭后电流值为0，待TFT再次开启，TFT电流会有恢复现象，比上一次关闭前的导通电流值答，随着开启时间的增长电流会继续下降，但总的下降量会比TFT一直开启的电流下降量小，即***一定比例高电平后TFT的导电性能有明显恢复，通过gamma tuning实现屏幕的发光亮度不变，使得像素电流密度增加。其中，Gamma tuning可以理解为，在将特定时序和电压信号写入控制芯片后，为了保证每个样品在每个灰阶的亮度一致，不同灰阶会有对应的亮度范围。
根据上述说明得出的在EM发光阶段，驱动晶体管T3导通时电流值相对于驱动晶体管T3一直开启的电流值高，相当于灰阶画面的工作电压Vg负向增大。结合图7进行说明，驱动晶体管T3一直开启时，黑白棋盘格切换到31灰阶后的电流差为ΔIds1；驱动晶体管T3周期性开启关闭时，黑白棋盘格切换到31灰阶后的电流差为ΔIds2，ΔIds2＜ΔIds1，可以理解的是，电流差异小的，残像消除快。结合图8，图8中，虚线为EM电平信号调整前，黑白棋盘格画面切换到灰阶后初始电流差异曲线，实线为EM发光阶段中***几段高电平信号后黑白棋盘格画面切换到灰阶后初始电流差异曲线。可以看出，EM电平信号调整前，即驱动晶体管T3在EM发光阶段一直处于开启状态，对应的黑白棋盘格切换到灰阶画面时，白色部分切换到灰阶画面的电流差较大，恢复到灰阶的电流值用时较长；EM电平信号调整后，即驱动晶体管T3在EM发光阶段周期性开启关断时，对应的黑白棋盘格切换到灰阶画面时，白色部分切换到灰阶画面的电流差较小，恢复到灰阶画面的电流值用时较短；黑色部分切换到灰阶画面同理，此处不再赘述。因此，调整EM发光阶段的电平信号后，残像消除时间变短，减轻了屏幕残像。
需要说明的是，当EM信号为高电平时，T3、T5和T6关断，OLED不导通，但本发明实施例中的OLED的断开时间人眼无法察觉，即仍视OLED屏幕为常亮发光状态，因此，虽然向OLED电路输入几段使所述驱动薄膜晶体管开关关闭的EM电平信号，但仍然为OLED的发光阶段。
结合图3中的OLED电路，如图9所示为1个帧时间内EM电平信号全为低电平时，即PWM duty为100％，EM阶段OLED处于全时间发光状态，该阶段驱动晶体管T3一直开启。
本发明实施例是在EM发光阶段中，向OLED电路输入几段使所述驱动薄膜晶体管开关T3关闭的EM电平信号，使得T3有短暂的关闭时间得以恢复自身状态。同时通过gammatuning保证屏幕亮度没有变化，此时像素电流密度增大，灰阶对应的Vgs负向偏移，黑白画面切换灰阶画面后，黑白格区域初始亮度差异减小(参阅图7和图8)，残像时间会明显降低，且实测屏幕功耗也不会增加。
需要说明的是，在一帧时间内输入几段使驱动薄膜晶体管开关T3关闭的EM电平信号中，为了使屏幕亮度均匀，可以令各段EM电平信号的持续时间相等，若在一帧时间内输入的EM电平信号的段数不小于2，且每段EM电平信号之间的间隔也应相等。
下面结合图4中的OLED电路，通过具体实施例进行说明：
实施例1：
如图10所示，调整EM电平信号的PWM duty降低为98.9％，通过4个脉冲实现，即1个帧周期内有1.1％的时间EM为高电平。可以这样理解，驱动晶体管T3有1.1％的时间关闭，其余时间开启，即EM阶段有1.1％时间OLED不导通。
在***上述4段使驱动晶体管T3关闭的EM高电平信号后，即在实施例1中PWM duty的值从100％降低到98.9％，将棋盘格切换到灰阶画面后，对该画面按照中期残像标准进行评价，残像降低10％；
实施例2：
如图11所示，调整EM电平信号的PWM duty降低为80％，通过4个脉冲实现，即1个帧周期内有20％时间EM为高电平。可以这样理解，驱动晶体管T3有20％的时间关闭，其余时间开启，即EM阶段有20％时间OLED不导通。
在实施例2中PWM duty的值降低到80％，残像降低30％，但由于晶体管的导电特性，由于TFT具有部分恢复时间，导电能力保持在较高水平，因此灰阶电流值相对于TFT一直开启时有所增加，且在不需要额外增大电压的情况下，能够通过gamma tuning保证屏幕亮度没有变化，因此，屏幕在不同画面亮度不会改变，且Total功耗不会增加，本发明实施例对减轻残像有显著效果。
需要说明的是，上述对PWM duty的调整值仅为举例说明，在使用时，PWM duty的值可以根据实际情况在不影响亮度和功耗的情况下做调整。
除此之外，如图12所示，为使用光学设备测试的上述实施例2中的屏幕亮度变化JND(Just noticeable difference，最小可觉差)值曲线。黑白棋盘格切换到灰阶后，原先黑白格区域的亮度存在差异，JND值越小，表示原先黑白格区域的亮度差异越小，通过图12可以看出：
PWM Duty的值为100％对应的normal(正常)曲线，初始JND值约为0.014；PWM Duty的值为80％对应的曲线，初始JND值约为0.010，比PWM Duty的值为100％对应的normal(正常)曲线小；PWM Duty的值为80％对应的曲线恢复到0.004(1JNCD)以下所需时间，相较于normal曲线所需时间更少，即t1＜t2，PWM Duty的值为80％时，残像有明显改善。
综上，本发明实施例通过调整pixel电路信号的技术手段，达到了恢复每一帧画面DRTFT状态的技术效果，从而达到改善OLED残像的问题。本发明实施例通过改变EM发光阶段的信号，比如向OLED电路输入几段控制所述驱动薄膜晶体管关闭的EM电平信号，使得在EM发光阶段，部分TFT能够有一定的休息时间，TFT电流从而得到一定恢复，减小了棋盘格画面切换到灰阶画面后的初始电流差异，有效减轻了屏幕残像。
以上参照示出根据本申请实施例的方法、装置(***)和/或计算机程序产品的框图和/或流程图描述本申请。应理解，可以通过计算机程序指令来实现框图和/或流程图示图的一个块以及框图和/或流程图示图的块的组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机的处理器和/或其它可编程数据处理装置，以产生机器，使得经由计算机处理器和/或其它可编程数据处理装置执行的指令创建用于实现框图和/或流程图块中所指定的功能/动作的方法。
相应地，还可以用硬件和/或软件(包括固件、驻留软件、微码等)来实施本申请。更进一步地，本申请可以采取计算机可使用或计算机可读存储介质上的计算机程序产品的形式，其具有在介质中实现的计算机可使用或计算机可读程序代码，以由指令执行***来使用或结合指令执行***而使用。在本申请上下文中，计算机可使用或计算机可读介质可以是任意介质，其可以包含、存储、通信、传输、或传送程序，以由指令执行***、装置或设备使用，或结合指令执行***、装置或设备使用。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种调节像素电路的方法，其特征在于，该方法包括：
通过OLED电路控制有机电致发光面板中各像素单元内的有机电致发光单元进行显示，其中，所述OLED电路包括驱动薄膜晶体管开关；每一个所述有机电致发光单元进行显示的每一帧时间内包括EM发光阶段；其中，在所述EM发光阶段中，向OLED电路输入几段控制所述驱动薄膜晶体管关闭的EM电平信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述EM发光阶段中，向OLED电路输入几段使所述驱动薄膜晶体管关闭的EM电平信号，包括：
在一帧时间内输入几段使所述驱动薄膜晶体管关闭的EM电平信号中，各段EM电平信号的持续时间相等。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在一帧时间内输入的EM电平信号的段数不小于2，且每段EM电平信号之间的间隔相等。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述TFT的类型为P型，在OLED电路的EM发光阶段输入EM高电平信号；或
所述TFT的类型为N型，在OLED电路的EM发光阶段输入几段EM低电平信号。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述EM发光阶段，占空比不大于100％，不小于80％。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述EM发光阶段中，向OLED电路中与驱动薄膜晶体管相连的开关薄膜晶体管的栅极输入6段占比为3％-3.5％的使所述驱动薄膜晶体管开关关闭的EM电平信号。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述EM发光阶段中，向OLED电路中与驱动薄膜晶体管相连的开关薄膜晶体管的栅极输入4段占比为4.5％-5％的使所述驱动薄膜晶体管开关关闭的EM电平信号。
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