像素单元、显示面板及其控制系统和控制方法与流程

本发明属于半导体，具体涉及像素单元、显示面板及其控制系统和控制方法。

背景技术：

1、现有硅基oled（oled on silicon）微显示技术中，每种颜色的子像素都只有一个阳极结构，对应的阳极结构为固定开口率，即不论什么亮度显示情况下有效发光面积是固定的。

2、例如，在低亮度（0-300nit）设计应用场景下，对于单层发光层结合彩色滤光片（single白光+cf）方案，因蓝光材料效率较低，通常需赋予蓝光子像素更大的开口率（如r:g:b=13%:13%:26%）以平衡白场亮度。这样一来，蓝光像素功耗占比异常偏高。

3、又比如，对于双层发光层结合彩色滤光片（tandem白光+cf）方案，rgb开口率通常一致（如18%），但在低亮度时，过大的有效发光面积成为冗余，导致载流子利用率低，且暗态时非发光区域的反射光降低显示对比度。

4、由上，两种方案均存在效率失衡与功耗问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种像素单元、显示面板及其控制系统和控制方法，以解决现有技术因无法对各颜色子像素的有效发光面积实现动态调节，导致低亮度应用场景下存在效率失衡与功耗的技术问题。

2、所述的像素单元，包括阳极，包括与不同颜色子像素对应的子阳极，每个颜色像素对应的所述子阳极包括至少两个相互隔离的子电极；

3、驱动电路，用于独立控制各所述子电极的通断状态，以动态调节各子像素的有效发光面积。

4、本发明还提供了一种显示面板，包括驱动芯片和阵列排布的如上所述的像素单元，所述驱动芯片包括调控单元和阵列排布的所述驱动电路，所述调控单元用于根据显示面板的目标亮度，依据预设的亮度与各颜色像素区开口率的映射关系，调控所述驱动电路中多个开关元件的导通或关断状态，以动态调节各像素单元的有效发光面积。

5、本发明还提供了一种控制系统，用于调控如上所述的显示面板，所述控制系统包括：

6、识别模块，用于根据显示面板的类型调用第一预设映射表或第二预设映射表；

7、检测模块，用于采集显示面板的实时亮度；

8、算法模块，用于接收所述检测模块采集的显示面板的实时亮度，并将实时亮度对应于调用的映射表中预设亮度范围，确定预设开口率范围；

9、控制模块，用于根据确定的预设开口率范围生成开关元件导通或关断指令，所述指令通过栅线控制各像素单元中各开关元件的导通或关断。

10、本发明还提供了一种如上所述的显示面板的控制方法，所述显示面板包括阵列排布的像素单元，每个所述像素单元的各颜色子像素具有至少两个相互隔离的子电极，各子电极由对应的开关元件独立控制；所述控制方法包括以下步骤：

11、根据显示面板的类型调用第一预设映射表或第二预设映射表；

12、按预设频率采集面板亮度，消除噪声干扰得到稳定的实时亮度值；

13、根据实时亮度值从调用第一预设映射表或第二预设映射表中确定对应的预设开口率范围；

14、根据确定的预设开口率范围生成开关元件导通或关断指令, 下发至各个子像素的开关阵列, 通过栅线控制各像素单元中各开关元件的导通或关断。

15、本发明的技术优点如下：本发明将每个子像素的子阳极分为若干个相互独立控制的子电极，通过独立控制各所述子电极的通断状态，得以动态调节各子像素的有效发光面积。在低亮度场景的情况下，通过动态减小低亮度下的有效发光面积，提升载流子注入效率和利用率，显著降低整体显示功耗。对于单层白光器件，本发明能解决在该情况下蓝光像素功耗占比过高的缺陷，而对于叠层白光器件，本发明则能有效解决该情况下发光面积冗余的问题。

1.一种像素单元，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，不同颜色子像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。

4.根据权利要求3所述的像素单元，其特征在于，所述像素单元的发光层为单层；

5.根据权利要求4所述的像素单元，其特征在于，与所述红色子像素和所述绿色子像素对应的子阳极均包括两个子电极；且对应的像素开口率均不小于4%且不大于16%；

6.根据权利要求4或5所述的像素单元，其特征在于，所述多个并列排布的开关元件为七个；所述开关元件为场效应晶体管；

7.根据权利要求3所述的像素单元，其特征在于，所述像素单元的发光层为双层；

8.根据权利要求7所述的像素单元，其特征在于，所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素对应的子阳极均包括三个子电极；且对应的像素开口率均不小于4%且不大于9%。

9.根据权利要求7或8所述的像素单元，其特征在于，所述多个并列设置的开关元件为九个。

10.一种显示面板，其特征在于，包括驱动芯片和阵列排布的权利要求1-9中任一项所述的像素单元，所述驱动芯片包括调控单元和阵列排布的所述驱动电路，所述调控单元用于根据显示面板的目标亮度，依据预设的亮度与各颜色像素区开口率的映射关系，调控所述驱动电路中多个开关元件的导通或关断状态，以动态调节各像素单元的有效发光面积。

11.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板的发光层为单层时，所述调控单元存储有预设亮度与预设开口率相对设置的第一预设映射表；所述第一预设映射表包括第一范围、第二范围和第三范围；

12.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板的发光层为双层时，所述调控单元存储有预设亮度与预设开口率形成的第二预设映射表，所述第二预设映射表包括第四范围、第五范围和第六范围；

13.根据权利要求10-12中任一项所述的显示面板，其特征在于，所述驱动芯片还包括光电传感器，用于实时采集显示面板的亮度数据并反馈至所述调控单元，以辅助所述调控单元进行亮度调节。

14.一种控制系统，其特征在于，用于调控权利要求10-13中任一项所述的显示面板，所述控制系统包括：

15.根据权利要求14所述的控制系统，其特征在于，还包括：

16.一种显示面板的控制方法，其特征在于，所述显示面板包括阵列排布的像素单元，每个所述像素单元的各颜色子像素的子阳极具有至少两个相互隔离的子电极，各子电极由对应的开关元件独立控制；所述控制方法包括以下步骤：

17.根据权利要求16所述的显示面板的控制方法，其特征在于，还包括：开口率切换的同时，实时采集像素单元的rgb三色光谱，计算当前色偏值，确定色偏补偿的方向和幅度，生成蓝色子像素驱动电流的微调指令，经dac转换器转换后输出至蓝色子像素的恒流源输入端。

18.根据权利要求16所述的显示面板的控制方法，其特征在于，还包括：在开口率切换后，进行反射率检测；若反射率大于设定阈值，则将对应的预设开口率范围下调一个档位，并重新执行开口率切换。

19.根据权利要求16或18所述的显示面板的控制方法，其特征在于，还包括：在显示面板进入稳态显示后，持续监测反射率，若连续三次检测大于设定阈值，则将对应的预设开口率范围下调一档，执行开口率切换。