显示面板的驱动方法和驱动系统与流程

1.本发明涉及显示技术领域，具体地说，涉及一种显示面板的驱动方法和驱动系统。


背景技术：

2.为适应显示面板的不同应用场景，现有的显示面板通常具有在不同应用场景下改变刷新频率的功能。例如，显示面板可以配置无隙动态刷新频率(seamless dynamic refresh rate switching，简称sdrrs)技术。正常使用时显示面板采用较高刷新频率，如60hz；进入待机状态后，sdrrs技术将显示面板的刷新频率切换至一较低刷新频率，如40hz，从而有效降低功耗，节省电能。
3.然而，参照图1所示的现有的显示面板在不同刷新频率切换(如60hz和40hz切换)时的电压波形亮度，其中横坐标表示时间，纵坐标表示亮度对应的电压值，左半区域110示出刷新频率40hz时亮度对应的电压值随时间的变化波形，右半区域120示出刷新频率60hz时亮度对应的电压值随时间的变化波形。可见，当显示面板的刷新频率切换时，显示面板的画面亮度存在较大差异，导致显示画面产生闪烁，影响使用体验。
4.如何减小显示面板在刷新频率切换时的亮度差异，避免画面闪烁，成为显示面板的一大技术难题。
5.需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

6.本发明提供一种显示面板的驱动方法和驱动系统，能够通过初始化电压的调整，减小显示面板在刷新频率切换时的亮度差异，消除视觉上的画面闪烁，提升使用体验。
7.本发明的一个方面提供一种显示面板的驱动方法，包括：侦测显示面板的每帧的刷新频率；当所述显示面板的当前帧的刷新频率相对于所述当前帧的前一帧的刷新频率改变时，生成初始化电压调节指令；根据所述初始化电压调节指令，确定所述当前帧的目标初始化电压；于所述当前帧的复位阶段，通过所述目标初始化电压初始化所述显示面板的像素驱动电路，使所述像素驱动电路在所述当前帧的工作电流与在所述前一帧的工作电流的差值小于预设阈值。
8.在一些实施例中，所述生成初始化电压调节指令，包括：当所述当前帧的刷新频率相对于所述前一帧的刷新频率减小时，生成初始化电压增大指令。
9.在一些实施例中，当所述当前帧的刷新频率相对于所述前一帧的刷新频率减小时，所述显示面板自所述前一帧显示的动态画面切换至所述当前帧待显示的静态画面。
10.在一些实施例中，所述确定所述当前帧的目标初始化电压，包括：根据所述初始化电压调节指令，解析获得所述当前帧的显示灰阶和刷新频率；根据所述当前帧的显示灰阶和刷新频率，自预设的显示灰阶、刷新频率和目标初始化电压的映射关系中，获取对应所述当前帧的显示灰阶和刷新频率的目标初始化电压。
11.在一些实施例中，所述的驱动方法还包括：于所述当前帧的充电阶段，向所述像素驱动电路充电；于所述当前帧的显示阶段，驱动所述像素驱动电路的发光元件发光。
12.在一些实施例中，所述显示面板的每个像素的像素驱动电路包括：第一晶体管，耦接于初始化电压端和第一节点之间，所述复位阶段自所述初始化电压端传输的所述目标初始化电压经所述第一晶体管初始化所述第一节点；存储电容，耦接于所述第一节点和阳极电源端之间；第二晶体管，耦接于数据线和所述第一节点之间，所述充电阶段自所述数据线传输的数据电压经所述第二晶体管向所述第一节点和所述存储电容充电；第三晶体管，耦接于所述发光元件的阳极与所述阳极电源端之间，且所述第三晶体管的控制端耦接所述第一节点，所述显示阶段存储于所述存储电容中的电压经所述第三晶体管驱动所述发光元件发光。
13.在一些实施例中，每个所述像素的像素驱动电路还包括：第四晶体管，耦接于所述初始化电压端和所述发光元件的阳极之间，所述目标初始化电压还于一第二复位阶段经所述第四晶体管初始化所述发光元件的阳极，所述第二复位阶段位于所述充电阶段和所述显示阶段之间。
14.本发明的另一个方面提供一种显示面板的驱动系统，所述驱动系统用于实现上述任意实施例所述的驱动方法，所述驱动系统包括：刷新频率侦测单元，用于侦测显示面板的每帧的刷新频率；调节指令生成单元，用于当所述显示面板的当前帧的刷新频率相对于所述当前帧的前一帧的刷新频率改变时，生成初始化电压调节指令；初始化电压确定单元，用于根据所述初始化电压调节指令，确定所述当前帧的目标初始化电压；初始化电压输出单元，用于于所述当前帧的复位阶段，通过所述目标初始化电压初始化所述显示面板的像素驱动电路，使所述像素驱动电路在所述当前帧的工作电流与在所述前一帧的工作电流的差值小于预设阈值。
15.在一些实施例中，所述刷新频率侦测单元和所述调节指令生成单元设置于所述显示面板的时序控制器中，所述初始化电压确定单元和所述初始化电压输出单元设于所述显示面板的电源芯片中，所述时序控制器与所述电源芯片电连接。
16.在一些实施例中，所述时序控制器还与所述显示面板的绘图芯片电连接，所述显示面板的刷新频率的改变通过所述绘图芯片的像素时钟频率的改变实现。
17.本发明与现有技术相比的有益效果至少包括：
18.通过侦测显示面板的每帧的刷新频率，当显示面板的当前帧的刷新频率相较于前一帧发生改变时，发出电压调节指令，使显示面板在当前帧的复位阶段，通过调整后的目标初始化电压对像素驱动电路进行初始化；
19.像素驱动电路的初始化电压会直接影响像素驱动电路的工作电流，因此调整当前帧的初始化电压后，像素驱动电路在当前帧的工作电流得以改变，使当前帧的工作电流与前一帧相比差值在预设阈值之内，该预设阈值是经实验确定的特定灰阶下人眼不易察觉的亮度差异所对应的电流变化量；
20.从而，采用本发明的技术方案，能够通过初始化电压的调整，减小显示面板在刷新频率切换时的亮度差异，消除视觉上的画面闪烁，提升使用体验。
21.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
22.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。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，对于本领域普通技术人员来讲，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。
23.图1示出现有的显示面板在不同刷新频率切换时的电压波形亮度示意图；
24.图2示出本发明一实施例中显示面板的驱动方法的步骤示意图；
25.图3示出刷新频率切换时，本发明一实施例的显示面板与现有的显示面板的亮度变化对比示意图；
26.图4示出本发明一实施例中每个像素的像素驱动电路的结构示意图；
27.图5示出本发明一实施例中像素驱动电路的发光元件的电流-电压特性曲线示意图；
28.图6示出本发明一实施例中显示面板的驱动系统的模块示意图；
29.图7示出本发明另一实施例中显示面板的驱动系统的模块示意图。
具体实施方式
30.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
31.此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
32.下面实施例中的步骤序号用于表示不同的执行内容，并不严格限定步骤之间的执行顺序。具体描述时使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
33.图2示出实施例中显示面板的驱动方法的主要步骤，参照图2所示，本实施例中显示面板的驱动方法包括：在步骤s210中，侦测显示面板的每帧的刷新频率；在步骤s220中，当显示面板的当前帧的刷新频率相对于当前帧的前一帧的刷新频率改变时，生成初始化电压调节指令；在步骤s230中，根据初始化电压调节指令，确定当前帧的目标初始化电压；在步骤s240中，于当前帧的复位阶段，通过目标初始化电压初始化显示面板的像素驱动电路，使像素驱动电路在当前帧的工作电流与在前一帧的工作电流的差值小于预设阈值。
34.上述的驱动方法，通过侦测显示面板的每帧的刷新频率，当显示面板的当前帧的刷新频率相较于前一帧发生改变时，发出电压调节指令，使显示面板在当前帧的复位阶段，通过调整后的目标初始化电压对像素驱动电路进行初始化；像素驱动电路的初始化电压会直接影响像素驱动电路的工作电流，因此调整当前帧的初始化电压后，像素驱动电路在当
前帧的工作电流得以改变，使当前帧的工作电流与前一帧相比差值在预设阈值之内，该预设阈值是经实验确定的特定灰阶下人眼不易察觉的亮度差异所对应的电流变化量；从而，采用上述的驱动方法，能够通过初始化电压的调整，减小显示面板在刷新频率切换时的亮度差异，消除视觉上的画面闪烁，提升使用体验。
35.下面结合具体示例，对本发明的驱动方法的各个步骤进行详细说明。但是本发明并不限于下述示例的应用，任何具有随不用应用场景切换刷新频率功能的显示面板，均可采用本发明的驱动方法来减小显示面板在刷新频率切换时的亮度差异。
36.本示例中，显示面板，具体是oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)显示面板，配置于计算机上，显示面板采用sdrrs技术实现不同应用场景下的刷新频率切换。当显示面板开启sdrrs模式：正常使用时，显示面板的刷新频率为60hz；当使用者一段时间未对计算机进行任何操作，将刷新频率切换至40hz；若使用者下一时刻通过鼠标或键盘对计算机进行了某一操作，显示面板的刷新频率将由40hz切换回60hz。显示面板的刷新频率的切换具体是通过控制显示面板的绘图芯片(graphics processing unit，简称gpu)的像素时钟频率变化实现的。
37.步骤s110中，可通过显示面板的时序控制器(timing controller，简称tcon)对显示面板的每帧的刷新频率进行侦测。
38.步骤s120中，当显示面板的当前帧的刷新频率相较于前一帧发生改变，tcon发出初始化电压(vint电压)调节指令，使刷新频率切换时显示面板的工作电流发生改变，减小刷新频率切换导致的亮度差。此时gpu将进行像素时钟频率的变化，以在当前帧到来时切换显示面板的刷新频率。
39.tcon生成初始化电压调节指令的过程具体包括，当当前帧的刷新频率相对于前一帧的刷新频率减小，则发出初始化电压增大指令。在配置sdrrs技术的显示面板中，当前帧的刷新频率相对于前一帧的刷新频率减小(如从60hz切换至40hz)，具体对应显示面板自前一帧显示的动态画面切换至当前帧待显示的静态画面。
40.在特定显示灰阶下，显示面板在高刷新频率下的亮度低于在低刷新频率下的亮度，导致不同刷新频率切换时产生亮度差。本示例在显示面板切换至低刷新频率时发出初始化电压增大指令，使显示面板的工作电流随初始化电压的增大而减小，从而显示面板在低刷新频率下的显示亮度降低，以降低不同刷新频率切换，即动静态画面切换时的亮度差。
41.在侦测到当前帧的刷新频率相对于前一帧的刷新频率增大的情况下，tcon可发出初始化电压减小指令，使当前帧的初始化电压回到初始设定值，实现提供给像素驱动电路的初始化电压随显示面板的刷新频率的减小(增大)而增大(减小)。
42.图3示出刷新频率切换时，本发明示例的显示面板与现有的显示面板的亮度变化对比示意，其中虚线表示亮度变化趋势。由于人眼对低显示灰阶下的亮度变化更敏感，因此图3示出低显示灰阶(如低于128灰阶)下，刷新频率切换时vint电压对显示亮度的影响。参照图3所示，现有的显示面板中(参照箭头310)，显示面板的刷新频率在60hz和40hz之间切换时，提供给像素驱动电路的vint电压固定不变(静态vint)，显示面板会产生较大的亮度差，导致画面闪烁。本发明示例的显示面板(参照箭头320)，当刷新频率从60hz切换至40hz时，增大vint电压，显示面板的工作电流随vint电压的增大而减小，降低40hz下的显示亮度；当刷新频率从40hz切换回60hz时，减小vint电压，使vint电压回到初始设定值；从而实
现不同刷新频率切换时，例如配置sdrrs技术的显示面板在动态画面和静态画面之间切换时，动态调节vint电压(动态vint)，降低刷新频率改变造成的亮度差，减弱或消除画面闪烁问题。
43.步骤s130中，可通过显示面板的电源芯片(power ic)接收初始化电压调节指令，确定具体的目标初始化电压。power ic确定当前帧的目标初始化电压的过程具体包括：根据初始化电压调节指令，解析获得当前帧的显示灰阶和刷新频率；根据当前帧的显示灰阶和刷新频率，自预设的显示灰阶、刷新频率和目标初始化电压的映射关系中，获取对应当前帧的显示灰阶和刷新频率的目标初始化电压。
44.本示例中，提前根据实验结果，预设显示灰阶、刷新频率和目标初始化电压之间一一对应的映射关系，以当power ic接收到初始化电压调节指令时，通过访问该映射关系的方式获取对应的目标初始化电压。在其他示例中，也可在power ic中预存一定的计算逻辑，当power ic接收到初始化电压调节指令，通过预设的计算逻辑，计算获得目标初始化电压。
45.power ic在没有接收到初始化电压调节指令的情况下，可以无需访问该映射关系，直接采用前一帧的初始化电压即可。
46.步骤s140中，在当前帧的复位阶段，power ic向像素驱动电路传输目标初始化电压，对像素驱动电路进行初始化，以通过vint电压调节，改变像素驱动电路的工作电流，调节显示面板的亮度，实现刷新频率切换时的亮度补偿。
47.进一步地，驱动方法还包括：于当前帧的充电阶段，向像素驱动电路充电；于当前帧的显示阶段，驱动像素驱动电路的发光元件发光。由于调整了初始化电压，使发光元件发光时的工作电流改变，从而亮度得到调整。
48.下表示出不同显示灰阶下，显示面板自60hz切换至40hz时，传统的显示面板(采用静态vint)的亮度值及其变化幅度，以及本发明的显示面板(采用动态vint)的亮度值及其变化幅度。
[0049][0050]
根据上表测量的低灰阶(《128灰阶)下显示面板的刷新频率从60hz切换至40hz时的亮度变化幅度，可见，使用该发明后，在刷新频率切换时的亮度变化幅度会有明显的改善，由于人眼对低灰阶的亮度更敏感，因此低灰阶的亮度差异改善更有效果。
[0051]
图4示出实施例中每个像素的像素驱动电路的主要结构，参照图4所示，每个像素的像素驱动电路包括：第一晶体管t1，耦接于初始化电压端vint和第一节点n1之间，复位阶段自初始化电压端vint传输的目标初始化电压经第一晶体管t1初始化第一节点n1。存储电容cst，耦接于第一节点n1和阳极电源端elvdd之间。第二晶体管t2，耦接于数据线data和第一节点n1之间，充电阶段自数据线data传输的数据电压经第二晶体管t2向第一节点n1和存储电容cst充电。第三晶体管t3，耦接于发光元件oled的阳极与阳极电源端elvdd之间，且第三晶体管t3的控制端耦接第一节点n1，显示阶段存储于存储电容cst中的电压经第三晶体管t3驱动发光元件oled发光。elvss是阴极电源端。
[0052]
像素驱动电路还可包括第四晶体管t4，耦接于初始化电压端vint和发光元件oled的阳极之间，目标初始化电压还于一第二复位阶段经第四晶体管t4初始化发光元件oled的阳极，第二复位阶段位于充电阶段和显示阶段之间。
[0053]
第一晶体管t1、第二晶体管t2和第四晶体管t4的控制端可分别响应于不同的时序信号，使像素驱动电路在每帧周期内，依次进入复位阶段、充电阶段和第二复位阶段，最终第三晶体管t3在第一节点n1的控制下，使像素驱动电路进入显示阶段，驱动发光元件oled发光。
[0054]
复位阶段，第一晶体管t1导通，目标初始化电压初始化第一节点n1的电位，也即第三晶体管t3的栅极电位vg，使第三晶体管t3的栅极电位vg稳定在目标初始化电压。由于目标初始化电压经调节增大，因此第三晶体管t3的栅极电位vg随之变大。
[0055]
充电阶段，第一晶体管t1截止，第二晶体管t2导通，数据电压向第三晶体管t3的栅极和存储电容cst充电。也即，在发光元件oled点亮前，存储电容cst和第一晶体管t1的栅极电位vg会经过目标初始化电压的初始化和数据电压的充电，在数据电压的充电时间不变的情况下，目标初始化电压的大小会直接影响充电结束时第一晶体管t1的栅极电位vg。
[0056]
第二复位阶段，第一晶体管t1和第二晶体管t2截止，第四晶体管t4导通，目标初始化电压对发光元件oled的阳极进行初始化，使发光元件oled的阳极点位稳定在目标初始化电压。
[0057]
显示阶段，第一晶体管t1、第二晶体管t2和第四晶体管t4截止，第三晶体管t3导通，驱动发光元件oled发光。图5示出实施例中像素驱动电路的发光元件的电流-电压特性曲线，参照图5所示，其中id为发光元件oled的工作电流，vd为发光元件oled的工作电压，曲线510为初始化电压未改变情况下的id曲线，曲线520为采用目标初始化电压情况下的id曲线，箭头表示vg增大id减小。根据发光元件oled的id-vd特性曲线可知，由于目标初始化电压增大，因此初始化时第三晶体管t3的栅极电位vg增大，导致发光元件oled的工作电流id减小，从而亮度降低。
[0058]
在发光元件oled点亮时，第一晶体管t1和第四晶体管t4都会漏电。其中，第一晶体管t1漏电时，其两端的压差δvg＝vg-vint’，vint’为目标初始化电压。由于目标初始化电压vint’增大，导致第一晶体管t1两端的压差δvg减小，因此漏电流变小，漏电速度变慢，显示性能增强。第四晶体管t4漏电时，会使发光元件oled的跨压降低，但发光元件oled的跨压降低对其电流影响不大，因此可忽略。
[0059]
采用本发明上述任意实施例的驱动方法，能够通过初始化电压的调整，减小显示面板在刷新频率切换时的亮度差异；尤其是在低显示灰阶下，能够很好地解决显示面板在
刷新频率切换时的亮度差异问题，消除视觉上的画面闪烁，提升使用体验。
[0060]
本发明实施例还提供一种显示面板的驱动系统，可用于实现上述任意实施例描述的驱动方法。图6示出实施例中驱动系统的主要模块，参照图6所示，本实施例中驱动装置600包括：刷新频率侦测单元610，配置为侦测显示面板的每帧的刷新频率；调节指令生成单元620，配置为当显示面板的当前帧的刷新频率相对于当前帧的前一帧的刷新频率改变时，生成初始化电压调节指令；初始化电压确定单元630，配置为根据初始化电压调节指令，确定当前帧的目标初始化电压；初始化电压输出单元640，配置为于当前帧的复位阶段，通过目标初始化电压初始化显示面板的像素驱动电路，使像素驱动电路在当前帧的工作电流与在前一帧的工作电流的差值小于预设阈值。
[0061]
进一步地，参照图7所示，刷新频率侦测单元610和调节指令生成单元620可设置于显示面板的时序控制器710中，初始化电压确定单元630和初始化电压输出单元640可设于显示面板的电源芯片720中，时序控制器710与电源芯片720电连接。时序控制器710还与显示面板的绘图芯片730电连接，显示面板的刷新频率的改变通过绘图芯片730的像素时钟频率的改变实现。电源芯片720与显示面板的像素驱动电路740连接，用以驱动像素驱动电路740。
[0062]
本实施例的驱动系统的各个模块单元的具体原理可参照上述任意驱动方法实施例的描述，此处不再重复。
[0063]
综上，本发明的显示面板的驱动方法及驱动系统，能够通过初始化电压的调整，减小显示面板在刷新频率切换时的亮度差异，消除视觉上的画面闪烁，提升使用体验。
[0064]
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。