显示面板及其驱动方法、和显示装置与流程

显示面板及其驱动方法、和显示装置
【技术领域】
1.本技术涉及显示技术领域，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：

2.液晶显示面板(liquid crystal display panel)具有功耗低、制程工艺成熟、无辐射等特点，现已占据了平面显示领域的主导地位。
3.在液晶显示面板中，像素电压施加到像素电极上，并且公共电压施加到与该像素电极相对应的公共电极上，以使位于二者之间的液晶分子发生偏转，从而实现画面显示。
4.但是，由于显示面板中不同位置的公共电压存在偏差，会导致相同像素电压在不同位置的实际显示效果不同，而造成显示面板在显示时出现显示不均匀的问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种显示面板及其驱动方法、和显示装置，以提高显示面板的显示均匀性。
6.为了解决上述问题，本技术实施例提供了一种显示面板，该显示面板包括：阵列基板；彩膜基板，与阵列基板相对设置，包括彩膜公共电极层，且彩膜公共电极层包括至少一个待检测区域；液晶层，设置于彩膜基板与阵列基板之间；以及，至少一个检测单元，与至少一个待检测区域对应设置，且检测单元用于检测对应的待检测区域的公共电压。
7.其中，检测单元包括感测电极和感测线，感测电极电连接至感测线，并与对应的待检测区域中的彩膜公共电极层构成感测电容，且检测单元通过感测电容检测对应的待检测区域的公共电压。
8.其中，阵列基板包括与彩膜公共电极层相对设置的多个像素电极，且像素电极与感测电极同层设置。
9.其中，检测单元还包括感测开关元件，感测开关元件与感测电容通过感测线串联连接，且感测线用于在感测开关元件导通时读取感测电极上的电压信号。
10.其中，检测单元的数量为多个，多个检测单元呈多列排布，且同一列检测单元中的各个检测单元共用同一条感测线。
11.其中，检测单元的数量为多个，多个检测单元呈多行排布，阵列基板包括沿行方向设置的多条扫描线、沿列方向设置的多条数据线、以及由扫描线和数据线定义的呈行列排布的多个子像素单元，且其中，感测开关元件为薄膜晶体管，同一行检测单元中的各个检测单元所包含的感测开关元件的栅极连接至同一条扫描线。
12.其中，显示面板还包括：调整单元，与检测单元电连接，包括模数转换器、以及与模数转换器电连接的控制器，其中，模数转换器用于将检测单元检测得到的公共电压进行模数转换，得到数字信号，并将得到的数据信号发生给控制器，控制器用于将数字信号与预设公共电压值进行比较，得到比较结果，并根据比较结果调整显示面板中数据驱动器输出的数据电压。
13.为了解决上述问题，本技术实施例还提供了一种显示面板的驱动方法，该显示面板的驱动方法应用于上述任一项的显示面板，包括：驱动检测单元检测对应的待检测区域的公共电压。
14.其中，显示面板的驱动方法还包括：将检测单元检测得到的公共电压进行模数转换，得到数字信号；将数字信号与预设公共电压值进行比较，得到比较结果；根据比较结果调整显示面板中数据驱动器输出的数据电压。
15.为了解决上述问题，本技术实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述任一项的显示面板。
16.本技术的有益效果是：区别于现有技术，本技术提供的显示面板及其驱动方法、和显示装置，通过利用检测单元检测对应的待检测区域中的彩膜公共电极层上的公共电压，从而使得在显示面板显示时，能够基于检测得到的显示面板中不同区域的公共电压对显示面板中不同区域的像素电压进行相应补偿，以避免由于显示面板中不同位置的公共电压存在偏差而导致相同像素电压在不同位置的实际显示效果不同，进而提高显示面板的显示均匀性。
【附图说明】
17.为了更清楚地说明本技术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单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本技术实施例提供的显示面板的剖面结构示意图；
19.图2是本技术实施例提供的彩膜公共电极层的俯视结构示意图；
20.图3是本技术实施例提供的感测电极和感测线的俯视结构示意图；
21.图4是本技术实施例提供的检测单元检测对应的待检测区域的公共电压的场景示意图；
22.图5是本技术实施例提供的显示面板的电路示意图；
23.图6是本技术实施例提供的显示面板的另一电路示意图；
24.图7是本技术实施例提供的显示面板的驱动方法的流程示意图；
25.图8是本技术实施例提供的显示装置的结构示意图。
【具体实施方式】
26.下面结合附图和实施例，对本技术作进一步地详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
27.请参阅图1，图1是本技术实施例提供的显示面板的剖面结构示意图。如图1所示，该显示面板包括相对设置的彩膜基板10和阵列基板20、设置于彩膜基板10与阵列基板20之间的液晶层30、以及至少一个检测单元40。
28.其中，彩膜基板10包括彩膜公共电极层11，并且，如图2所示，彩膜公共电极层11包
括至少一个待检测区域111。上述至少一个检测单元40与该至少一个待检测区域111对应设置，且检测单元40用于检测其对应的待检测区域111的公共电压。具体地，每一待检测区域111均可以对应有一个独立的检测单元40来对其上的公共电压进行检测，也即，上述检测单元40的数量和上述待检测区域111的数量可以相等，例如，均为多个。
29.需要说明的是，在上述显示面板显示时，公共电压会施加到上述彩膜公共电极层11的输入端(比如，侧端)上，然后该公共电压会自该彩膜公共电极层11的输入端向该彩膜公共电极层11的其他位置传输。但是，由于该彩膜公共电极层11上的欧姆压降，会使得该彩膜公共电极层11距离输入端较近和较远处的公共电压不一致，若不加以处理，会导致显示面板中相同像素电压在不同位置的实际显示效果不同，进而影响显示面板的显示均匀性。
30.并且，可以理解的是，本实施例通过将上述彩膜公共电极层11划分为至少一个待检测区域111，并针对每一待检测区域111均对应设置一个检测单元40，用以检测该待检测区域111的公共电压，能够得到上述彩膜公共电极层11中不同待检测区域的公共电压，进而便于根据检测得到的显示面板中不同区域的公共电压对显示面板中不同区域的像素电压进行相应补偿，以避免由于显示面板中不同位置的公共电压存在偏差而导致相同像素电压在不同位置的实际显示效果不同，因而能够提高显示面板的显示均匀性。
31.具体地，在对上述彩膜公共电极层11进行待检测区域111划分时，待检测区域111的数量以及各个待检测区域111的面积可以根据上述显示面板的尺寸以及公共电压检测效果来设定，本案对此不作限定。并且，可以理解的是，上述彩膜公共电极层11指的是上述显示面板中彩膜基板10侧的公共电极，能够在上述显示面板中向子像素单元提供阴极。具体地，该彩膜公共电极层11可以为整面的膜层，且可以由氧化铟锡等透明导电材料制成。
32.在一个实施例中，如图1、图3和图4所示，上述检测单元40可以包括感测电极41a和感测线41b(或称为sense line)，其中，感测电极41a电连接至感测线41b，并与其对应的待检测区域111中的彩膜公共电极层11构成感测电容csense。并且，上述检测单元40具体可以通过其所包含的感测电容csense检测对应的待检测区域111中的彩膜公共电极层11上的公共电压v
cf com
。
33.具体地，上述感测电容csense的两个极板(也即，感测电极41a及其对应的待检测区域111中的彩膜公共电极层11)彼此绝缘且相对间隔设置，并且二者的电压相关，比如，可以相等，从而使得通过检测得到上述感测电极41a的电压，即可确定得到与该感测电极41a相对的待检测区域111的公共电压v
cf com
。
34.具体地，上述感测电极41a的材质可以与上述感测线41b的材质相同，比如，均为透明导电材质。并且，在一些实施例中，如图3所示，上述感测电极41a和感测线41b还可以连接为一体结构，且上述感测电极41a可以对应为该一体结构中与上述彩膜公共电极层11相对的部分，而上述感测线41b则可以对应为该一体结构中与上述彩膜公共电极层11不相对的部分。
35.在一个具体实施例中，上述感测电极41a和感测线41b可以同层设置，并可以通过同一次构图工艺形成。
36.在一些实施例中，如图1所示，上述阵列基板20可以包括与彩膜公共电极层11相对设置的多个像素电极21，该多个像素电极21与上述彩膜公共电极层11能够在上述显示面板中分别向子像素单元提供阳极和阴极。
37.并且，为了节省工艺步骤，上述感测电极41a和/或感测线41b还可以与该阵列基板20中的像素电极21同层设置，并通过同一次构图工艺形成。
38.在一些实施例中，如图1所示，上述彩膜基板10还可以包括彩色滤光层12，该彩色滤光层12可以设于上述彩膜公共电极层11朝向上述阵列基板20的一侧上，也可以设于上述彩膜公共电极层11背离上述阵列基板20的一侧上。具体地，该彩色滤光层12可以包括黑色矩阵和多个彩色滤光片，其中，黑色矩阵上设有多个镂空区域，上述多个彩色滤光片可以分别位于该多个镂空区域内，并与上述多个像素电极21对应设置。
39.可以理解的是，本技术实施例提供的显示面板中，可以定义在竖直方向上，相对应设置的一个像素电极21和一个彩色滤光片以及位于二者之间的部分液晶层30和位于二者对应的位置处的部分彩膜公共电极层11构成一个子像素单元。当显示面板进行显示，需要某一个子像素单元点亮时，该子像素单元内的像素电极21会被施加像素电压(或数据电压)，且该子像素单元内的部分彩膜公共电极层11会被施加公共电压vcf com，以使得该子像素单元内的部分液晶层30中的液晶分子能够在像素电压和公共电压vcf com的共同作用下发生偏转，而使上述显示面板中背光模组发射的光能够经由该子像素单元内彩色滤光片后射出，以实现显示。
40.在一些替代实施例中，上述感测电极41a和感测线41b还可以为同一导电结构，也即，该导电结构能够在上述检测单元40中即是感测电极41a也是感测线41b，从而能够节省材料成本。
41.在一些具体实施例中，如图3和图4所示，上述检测单元40还可以包括感测开关元件42(或称为tsense)，其中，感测开关元件42与感测电容csense通过感测线41b串联连接，并且，感测线41b能够用于在感测开关元件42导通时读取感测电极41a上的电压信号。
42.在一些实施例中，如图5所示，上述检测单元40的数量可以为多个，且该多个检测单元40可以呈多列排布，也可以呈多行排布，还可以呈行列排布。
43.并且，在上述多个检测单元40呈多列排布的实施例中，如图5所示，同一列检测单元中的各个检测单元40均可以对应有一条独立的感测线sense line。并且，在另一些实施例中，如图6所示，同一列检测单元中的各个检测单元40还可以共用同一条感测线sense line，以降低感测线sense line的制程工艺难度。
44.在上述实施例中，如图5和图6所示，上述阵列基板20可以包括沿行方向设置的多条扫描线scan line、沿列方向设置的多条数据线data line、以及由扫描线scan line和数据线data line定义的呈行列排布的多个子像素单元pixel。
45.其中，上述子像素单元pixel可以包括像素薄膜晶体管t1、存储电容cst和液晶电容c
lc
。并且，当显示面板显示，需要点亮某一个子像素单元时，该子像素单元内的像素薄膜晶体管t1的控制端(也即，栅极)会接收扫描线scan line传输的扫描信号，之后像素薄膜晶体管t1会在该扫描信号的控制下导通，以使像素薄膜晶体管t1的输入端能够接收数据线data line传输的数据信号，并使得该数据信号能够像素薄膜晶体管t1的输出端传输至存储电容cst的第一电极，且该存储电容cst的第二电极接地(或接阵列公共电压v
array com
)。之后，液晶电容c
lc
会根据数据信号耦合至存储电容cst的第一电极产生的电位驱动位于液晶电容c
lc
的两个极板之间的液晶分子发生偏振，以进行显示。
46.具体地，在上述多个检测单元40呈多列排布或呈行列排布的实施例中，每相邻两
条数据线之间均可以设置有一列检测单元以及一列子像素单元，也即，每列子像素单元均可以对应有一列检测单元，从而使得上述检测单元40的公共电压检测精度能够达到每列子像素单元的精度。并且，在一些替代实施例中，每相邻两列检测单元之间可以设置有至少一列子像素单元，也即，每至少相邻两列子像素单元对应有一列检测单元，例如，如图5所示，每相邻三列子像素单元对应有一列检测单元，从而在每相邻三列子像素单元构成一列像素单元，也即，一个像素单元由三个子像素单元构成时，使得上述检测单元40的公共电压检测精度能够达到每列像素单元的精度。
47.具体地，在上述多个检测单元40呈多行排布或呈行列排布的实施例中，如图5所示，每相邻两条扫描线scan line之间可以设置有一行检测单元以及一行子像素单元，也即，每行子像素单元对应有一行检测单元，从而使得上述检测单元40的公共电压检测精度能够达到每行子像素单元的精度。并且，在一些替代实施例中，每相邻两行检测单元之间可以设置有至少一行子像素单元，也即，每至少相邻两行子像素单元对应有一行检测单元。
48.在上述实施例中，上述多个子像素单元pixel可以包括红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元，具体地，每行子像素单元均可以包括在行方向上周期性排列的红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元，并且位于同一列子像素单元中的各个子像素单元pixel可以为同一种子像素单元pixel，比如，均为红色子像素单元、绿色子像素单元或蓝色子像素单元。
49.在上述检测单元40包括感测开关元件42/tsense的实施例中，上述感测开关元件42/tsense可以具体为包括栅极、源极和漏极的薄膜晶体管。具体地，该感测开关元件42/tsense的源极和漏极中的一者可以作为该感测开关元件42/tsense的输入端，且另一者可以作为该感测开关元件42/tsense的输出端。并且，该感测开关元件42/tsense的输入端可以电连接至上述感测电极41a，该感测开关元件42/tsense的输出端可以电连接至上述感测线41b/sense line。
50.在一个具体实施例中，如图5和图6所示，同一行检测单元中的各个检测单元40所包含的感测开关元件tsense的栅极可以电连接至同一条扫描线scan line，从而在检测待检测区域111的公共电压v
cf com
时，可以通过控制上述显示面板中的栅极驱动器向扫描线scan line提供导通信号，且该导通信号能够经由扫描线scan line传输至与该扫描线scan line电连接的一行检测单元中的各个检测单元40所包含的感测开关元件tsense的栅极，以使该行检测单元中的各个检测单元40所包含的感测开关元件tsense导通，进而使得该行检测单元中的各个检测单元40所包含的感测电极41a上的电压信号能够经由该感测开关元件tsense的输入端传输到该感测开关元件的输出端，因而使得与该感测开关元件tsense的输出端电连接的感测线sense line能够输出对应的待检测区域111的公共电压v
cf com
。也即，通过向一条扫描线scan line输入导通信号即可检测得到的一行检测单元对应的一行待检测区域中各个待检测区域111的公共电压v
cf com
。
51.具体地，上述导通信号可以为电压信号，且该电压信号对应的电压值可以大于上述感测开关元件tsense的阈值电压。
52.具体地，在上述多个检测单元40呈多行排布或呈行列排布的实施例中，可以通过逐行向各行检测单元所连接的扫描线scan line输入导通信号，以逐行驱动上述检测单元40检测对应的待检测区域111的公共电压v
cf com
。
53.并且，具体实施时，上述显示面板的显示和公共电压检测在时间上可以是分开的。具体地，在上述显示面板显示时，逐行向扫描线scan line提供扫描信号，并向数据线data line提供像素电压，以使液晶分子偏转，从而实现显示面板的正常显示。并且，在检测公共电压时，逐行向各行检测单元所连接的扫描线scan line输入导通信号，以使得检测单元40中感测电极41a上的电压信号能够经由导通的感测开光元件tsense传输至该导通的感测开光元件tsense的输出端，从而实现对上述彩膜公共电极层11中不同待检测区域111的公共电压v
cf com
的检测。
54.在上述实施例中，如图1、图5和图6所示，上述阵列基板20还可以包括薄膜晶体管层22，且该薄膜晶体管层22能够用以在上述显示面板中提供子像素单元pixel的像素薄膜晶体管t1、扫描线scan line、数据线data line以及存储电容cst的两个极板。并且，为了节省工艺步骤，上述感测开关元件41b/tsense的栅极可以与像素薄膜晶体管t1的栅极同层设置，并通过同一次构图工艺形成，上述感测开关元件41b/tsense的源极和漏极可以与像素薄膜晶体管t1的源极和漏极同层设置，并通过同一次构图工艺形成。
55.在上述实施例中，如图4所示，上述显示面板还可以包括与上述检测单元40电连接的调整单元，且该调整单元可以包括模数转换器adc(比如，16位模数转换器)、以及与模数转换器adc电连接的控制器(图中未示出)。具体地，模数转换器adc可以电连接至上述感测开关元件41b/tsense的输出端，以从上述感测开关元件41b/tsense的输出端读取上述感测电极41a上的电压信号。
56.具体地，模数转换器adc可以用于将上述检测单元40检测得到的公共电压v
cf com
进行模数转换，得到数字信号raw data，并将得到的数据信号raw data发送给控制器。控制器可以用于将数字信号raw data与预设公共电压值进行比较，得到比较结果，并根据比较结果调整上述显示面板中数据驱动器输出的数据电压(或称为像素电压)，以对显示面板中不同区域的像素电压进行相应补偿，进而避免由于显示面板中不同位置的公共电压v
cf com
存在偏差而导致相同像素电压在不同位置的实际显示效果不同，而影响显示均匀性的问题。
57.本实施例的显示面板，通过利用检测单元检测对应的待检测区域中的彩膜公共电极层上的公共电压，从而使得在显示面板显示时，能够基于检测得到的显示面板中不同区域的公共电压对显示面板中不同区域的像素电压进行相应补偿，以避免由于显示面板中不同位置的公共电压存在偏差而导致相同像素电压在不同位置的实际显示效果不同，进而提高显示面板的显示均匀性。
58.请参阅图7，图7是本技术实施例提供的显示面板的驱动方法的流程示意图。该显示面板的驱动方法应用于上述任一实施例的显示面板，其中，显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板、设置于彩膜基板与阵列基板之间的液晶层、以及至少一个检测单元。其中，彩膜基板包括彩膜公共电极层，且彩膜公共电极层包括至少一个待检测区域。上述至少一个检测单元与该至少一个待检测区域对应设置，且每一检测单元用于检测其对应的待检测区域的公共电压。并且，关于显示面板的描述已在上述实施例中进行了详细的说明，故此处不再赘述。具体地，如图7所示，上述显示面板的驱动方法的具体流程可以如下：
59.s71：驱动检测单元检测对应的待检测区域的公共电压。
60.在一些实施例中，如图7所示，上述显示面板的驱动方法还可以包括：
61.s72：将检测单元检测得到的公共电压进行模数转换，得到数字信号。
62.其中，上述数字信号可以具体为上述检测单元检测得到的各个待检测区域的公共电压所对应的数值。
63.s73：将数字信号与预设公共电压值进行比较，得到比较结果。
64.具体地，上述比较结果可以具体包括各个上述待检测区域的公共电压与预设公共电压值的差值。例如，可以包括第一待检测区域的公共电压与预设公共电压值的差值为第一差值、第二待检测区域的公共电压与预设公共电压值的差值为第二差值、等等。
65.s74：根据比较结果调整显示面板中数据驱动器输出的数据电压。
66.具体地，对于每一待检测区域，可以将上述显示面板中与该待检测区域相对设置的所有像素电极对应的数据电压(或称为像素电压)由当前值调整为当前值与该待检测区域对应的上述差值的之和，例如，将上述显示面板中与第一待检测区域相对设置的所有像素电极对应的数据电压由当前值v1调整为当前值v1与第一差值d1之和(v1 d 1)，从而在上述显示面板显示时，能够确保显示面板中不同位置的由彩膜公共电极层和像素电极的电压差所提供的液晶偏转电场符合期望，以确保显示面板的显示均匀性。
67.本实施例中显示面板的驱动方法，通过驱动检测单元检测对应的待检测区域的公共电压，从而使得在显示面板显示时，能够基于检测得到的显示面板中不同区域的公共电压对显示面板中不同区域的像素电压进行相应补偿，以避免由于显示面板中不同位置的公共电压存在偏差而导致相同像素电压在不同位置的实际显示效果不同，进而提高显示面板的显示均匀性。
68.请参阅图8，图8是本技术实施例提供的显示装置的结构示意图。该显示装置80包括上述任一实施例的显示面板81。
69.具体地，显示面板81包括相对设置的阵列基板和彩膜基板、设置于彩膜基板与阵列基板之间的液晶层、以及至少一个检测单元。其中，彩膜基板包括彩膜公共电极层，且彩膜公共电极层包括至少一个待检测区域。上述至少一个检测单元与该至少一个待检测区域对应设置，且每一检测单元用于检测其对应的待检测区域的公共电压。
70.本实施例的显示装置，通过利用检测单元检测对应的待检测区域中的彩膜公共电极层上的公共电压，从而使得在显示面板显示时，能够基于检测得到的显示面板中不同区域的公共电压对显示面板中不同区域的像素电压进行相应补偿，以避免由于显示面板中不同位置的公共电压存在偏差而导致相同像素电压在不同位置的实际显示效果不同，进而提高显示面板的显示均匀性。
71.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。