CN102800281B - Amoled面板功耗优化的驱动方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AMOLED面板功耗优化的驱动方法和装置，其中该方法包括以下步骤：对像素存储电容及面板上的杂散电容施加偏置电流进行充电；在一帧画面扫描时间内，根据像素存储电容的电位对TFT像素单元施加亮度控制信号；其中，在一帧画面扫描时间内，根据栅极扫描器输出的扫描脉冲的序列号顺序产生多个触发信号触发数据驱动器以调整偏置电流的档位。
Description
技术领域
本发明涉及一种有源矩阵有机发光显示器（AMOLED）驱动系统的设计方法，尤其是针对负载较高、RC延迟较大、帧刷新速率高的大尺寸AMOLED面板的功耗优化的方法。
背景技术
有机发光显示器件（OLED）是主动发光器件。相比现在的主流平板显示技术薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD），OLED具有高对比度、广视角、低功耗、体积更薄等优点，有望成为继LCD之后的下一代平板显示技术，是目前平板显示技术中受到关注最多的技术。
图1为相关技术中有源矩阵有机发光显示器（AMOLED）驱动电路的架构示意图；图2为图1中有源矩阵有机发光显示器的P型TFT像素结构等效电路图；如图所示，从接口连接器（Interface Connector）进来的信号有电源VDD、数据信号和控制信号。VDD经过DC-DC转换器（Converter），降压为DVDD，提供给源极驱动电路（Source IC）、栅极驱动电路（GATE IC）和时序控制器（T-CON）供电；升压为AVDD，给伽玛（Gamma）电路和SourceIC供电。数据信号和控制信号进入T-CON后，T-CON产生控制时序，把数据传送到Source IC上。然后Gate IC响应于T-CON提供的STVP（帧扫描起始信号）、CPV（行扫描频率信号），打开每行的开关TFT M2，Source IC响应于T-CON提供的STH、LOAD等控制信号，把从T-CON接收到的数字信号转化为模拟信号，配合STV、CPV等信号把模拟电压加载到AMOLED面板的存储电容C里，根据此电位值高低，控制TFT M1的导通程度，达到控制OLED亮度、显示不同灰阶的目的。
随着面板尺寸的增大，数据线（Data line）的传输阻抗越大，寄生电容越大，RC延迟越大，数据驱动芯片数据缓存器则需要更大的驱动能力快速对像素存储电容及面板上的杂散电容充电，随着刷新频率的提高，数据驱动芯片数据缓存器也需要提高充电速度对像素存储电容及面板上的杂散电容充电。
目前，数据驱动芯片数据缓存器提供了由小到大若干个档位的偏置电流，如表1所示，现行方案为根据面板尺寸大小和刷新频率的高低可选择合适的档位，达到功率优化的目的，当面板尺寸越大，负载越大时，使用越高档位的偏置电流，偏置电流档位越高，充电速度越快，如图3所示，图3为不同源极驱动电路的电压转换速率（Slew rate）和输出电流的充电速度示意图。
表1
图4为相同数据线上的近端与远端示意图；表2示出了图4中相同数据线上近端与远端所需充电时间的差异数据。如图4和表2所示，由于同一片面板中，距离数据驱动芯片的近端和远端的最大电流需求能力依然存在差异，所以可以近一步进行功耗优化。
表2
发明内容
本发明提供一种AMOLED面板功耗优化的驱动方法及装置，用以达到优化能量消耗，改善温升的目的。
为达到上述目的，本发明提供了一种AMOLED面板功耗优化的驱动方法，该方法包括以下步骤：
对像素存储电容及面板上的杂散电容施加偏置电流进行充电；
在一帧画面扫描时间内，根据像素存储电容的电位对TFT像素单元施加亮度控制信号；
其中，在一帧画面扫描时间内，根据栅极扫描器输出的扫描脉冲的序列号顺序产生多个触发信号触发数据驱动器以调整偏置电流的档位。
进一步地，在一帧画面扫描时间内，将扫描脉冲的序列号n等分，n为大于2的自然数，等分后的每一序列号段分别对应一触发信号，并且，在一帧画面扫描时间内顺序产生的多个触发信号触发的偏置电流的档位依次增大。
为达到上述目的，本发明还提供了一种AMOLED面板功耗优化的驱动方法，该方法包括以下步骤：
对像素存储电容及面板上的杂散电容施加偏置电流进行充电；
在一帧画面扫描时间内，根据像素存储电容的电位对TFT像素单元施加亮度控制信号；
其中，在一帧画面扫描时间内，根据数据驱动器输出数据的序列号，对行数据初始信号STH、数据下载信号LOAD、栅极扫描频率信号CPV和输出使能信号OE中的任一个进行计数，根据计数的序列号顺序产生多个触发信号触发数据驱动器以调整偏置电流的档位。
进一步地，在一帧画面扫描时间内，将计数的序列号n等分，n为大于2的自然数，等分后的每一序列号段分别对应一触发信号，并且，在一帧画面扫描时间内顺序产生的多个触发信号触发的偏置电流的档位依次增大。
为达到上述目的，本发明还提供了一种AMOLED面板功耗优化的驱动装置，其包括：
驱动模块，用于在一帧画面扫描时间内对像素存储电容及面板上的杂散电容施加偏置电流进行充电以及对TFT像素单元施加亮度控制信号；
控制模块，用于在一帧画面扫描时间内，根据栅极扫描器输出的扫描脉冲的序列号顺序产生多个触发信号触发数据驱动器以调整偏置电流的档位。
进一步地，在一帧画面扫描时间内，将扫描脉冲的序列号n等分，n为大于2的自然数，等分后的每一序列号段分别对应一触发信号，并且，在一帧画面扫描时间内顺序产生的多个触发信号触发的偏置电流的档位依次增大。
为达到上述目的，本发明还提供了一种AMOLED面板功耗优化的驱动装置，其包括：
驱动模块，用于在一帧画面扫描时间内对像素存储电容及面板上的杂散电容施加偏置电流进行充电以及对TFT像素单元施加亮度控制信号；
控制模块，用于在一帧画面扫描时间内，根据数据驱动器输出数据的序列号，对行数据初始信号STH、数据下载信号LOAD、栅极扫描频率信号CPV和输出使能信号OE中的任一个进行计数，根据计数的序列号顺序产生多个触发信号触发数据驱动器以调整偏置电流的档位。
进一步地，在一帧画面扫描时间内，将计数的序列号n等分，n为大于2的自然数，等分后的每一序列号段分别对应一触发信号，并且，在一帧画面扫描时间内顺序产生的多个触发信号触发的偏置电流的档位依次增大。
上述实施例针对AMOLED面板相同数据线上各点充电所需时间的差异性，根据面板传输线的远近，阶段性调整源极驱动电路的驱动能力，按需选择最优化的芯片驱动能力和输出电流能力，达到优化能量消耗，改善温升的目的。随着刷新速率的增加和面板尺寸的增大，提高缓存级输出的上升斜率及输出电流能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
图1为相关技术中有源矩阵有机发光显示器驱动电路的架构示意图；
图2为图1中有源矩阵有机发光显示器的P型TFT像素结构等效电路图；
图3为不同源极驱动电路的电压转换速率（Slew rate）和输出电流的充电速度示意图；
图4为相同数据线上的近端与远端示意图；
图5A为本发明第一实施例的帧扫描起始信号STV和扫描脉冲序列号G1-Gn的波形示意图；
图5b为本发明第一实施例的由采样脉冲序列号定数据驱动器的驱动能力和输出电流能力的档位示意图；
图6为本发明第二实施例的帧扫描起始信号STV、行数据初始信号STH、数据下载信号LOAD、栅极扫描频率信号CPV和输出使能信号OE的波形示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的实施例中，AMOLED面板功耗优化的驱动方法和装置对像素存储电容及面板上的杂散电容施加偏置电流进行充电，并在一帧画面扫描时间内，根据像素存储电容的电位对TFT像素单元施加亮度控制信号。其中的关键在于，在一帧画面扫描时间内，如何适时地调整偏置电流的档位以优化AMOLED面板的能量消耗。
图5A为本发明第一实施例的扫描脉冲序列号波形示意图；图5b为本发明第一实施例的由采样脉冲序列号确定数据驱动器的驱动能力和输出电流能力的档位示意图。如图所示，由于三点阵列阻抗不同，根据栅极线扫描的位置，由栅极扫描器输出扫描脉冲，根据脉冲序列号确定数据驱动器的驱动能力和输出电流能力，选择最优化的最大驱动能力和输出电流能力。
如图5a、5b所示，在一帧画面扫描时间内，将采样脉冲序列号G1-Gn（n为自然数）等分为A-B、B-C、C-D三段，其对应的数据线的传输阻抗R、寄生电容C和RC延迟依次增大，表3示出了本实施例中传输阻抗R、寄生电容C和RC延迟的一个示例。A-B段时采用低档位的偏置电流，通过STV1信号触发数据驱动器，使用表1中第6档的输出电流能力对像素电容进行充电；B-C段时采用较高档位的偏置电流，通过STV2信号触发数据驱动器，使用表1中第8档的输出电流能力对像素电容进行充电，C-D段时采用最高档位的偏置电流，通过STV3信号触发数据驱动器，使用表1中第13档的输出电流能力对像素电容进行充电，按需选择最优化的芯片驱动能力和输出电流能力，达到优化能量消耗，改善温升的目的。
需要特别指出的是，第一实施例中A-D段也可以按照AMOLED的尺寸大小、负载大小的需求，进一步细化，以达到能量消耗优化的目的。
在第一实施例的驱动系统中，根据数据驱动器与充电像素的距离远近（RC延迟不同，所需最大驱动能力不同），由采样脉冲序列号决定数据驱动器的驱动能力和输出电流能力的档位，阶段性调整源极驱动电路的驱动能力，按需选择最优化的芯片驱动能力和输出电流能力，达到优化能量消耗，改善温升的目的。随着刷新速率的增加和面板尺寸的增大，提高缓存（buffer）级输出的上升斜率及输出电流能力。
表3
图6为本发明第二实施例的行数据初始信号STH、数据下载信号LOAD、栅极扫描频率信号CPV和输出使能信号OE的波形示意图。
本发明的实质是针对AMOLED面板相同数据线上各点充电所需时间的差异性，根据面板传输线的远近（充电像素距离驱动芯片越近，传输电阻R则越小，寄生电容C越小，RC延迟越小；反之，传输电阻R越大，寄生电容C越大，RC延迟越大），阶段性调整源极驱动电路的驱动能力，而根据由行数据初始信号STH或数据下载信号LOAD、栅极扫描频率信号CPV或输出使能信号OE进行计数序列号，同样可以反映面板传输线的远近，因此，由行数据初始信号STH或数据下载信号LOAD、栅极扫描频率信号CPV或输出使能信号OE进行计数序列号，并按照AMOLED的尺寸大小、负载大小的需求进行细化，同样可以决定数据驱动器的驱动能力和输出电流能力的档位，按需选择最优化的芯片驱动能力和输出电流能力，达到优化源极驱动电路能量消耗，改善温升的目的。
从上述实施例可以看出，本发明实现了以下有益效果：
本发明针对AMOLED面板相同数据线上各点充电所需时间的差异性，根据面板传输线的远近，阶段性调整源极驱动电路的驱动能力，按需选择最优化的芯片驱动能力和输出电流能力，达到优化能量消耗，改善温升的目的。随着刷新速率的增加和面板尺寸的增大，提高缓存级输出的上升斜率及输出电流能力。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种AMOLED面板功耗优化的驱动方法，包括以下步骤：
对像素存储电容及面板上的杂散电容施加偏置电流进行充电；
在一帧画面扫描时间内，根据所述像素存储电容的电位对TFT像素单元施加亮度控制信号；
其特征在于：
在一帧画面扫描时间内，根据栅极扫描器输出的扫描脉冲的序列号顺序产生多个触发信号触发数据驱动器以调整所述偏置电流的档位，阶段性调整源极驱动电路的驱动能力；
在一帧画面扫描时间内，将所述扫描脉冲的序列号n等分，n为大于2的自然数，等分后的每一序列号段分别对应一触发信号，并且，在一帧画面扫描时间内顺序产生的多个触发信号触发的偏置电流的档位依次增大。
2.一种AMOLED面板功耗优化的驱动方法，包括以下步骤：
对像素存储电容及面板上的杂散电容施加偏置电流进行充电；
在一帧画面扫描时间内，根据所述像素存储电容的电位对TFT像素单元施加亮度控制信号；
其特征在于：
在一帧画面扫描时间内，根据数据驱动器输出数据的序列号，对行数据初始信号STH、数据下载信号LOAD、栅极扫描频率信号CPV和输出使能信号OE中的任一个进行计数，根据计数的序列号顺序产生多个触发信号触发所述数据驱动器以调整所述偏置电流的档位，阶段性调整源极驱动电路的驱动能力；
在所述一帧画面扫描时间内，将所述计数的序列号n等分，n为大于2的自然数，等分后的每一序列号段分别对应一触发信号，并且，在一帧画面扫描时间内顺序产生的多个触发信号触发的偏置电流的档位依次增大。
3.一种AMOLED面板功耗优化的驱动装置，包括：
驱动模块，用于在一帧画面扫描时间内对像素存储电容及面板上的杂散电容施加偏置电流进行充电以及对TFT像素单元施加亮度控制信号；
其特征在于，还包括：
控制模块，用于在一帧画面扫描时间内，根据栅极扫描器输出的扫描脉冲的序列号顺序产生多个触发信号触发数据驱动器以调整所述偏置电流的档位，阶段性调整源极驱动电路的驱动能力；
在一帧画面扫描时间内，将所述扫描脉冲的序列号n等分，n为大于2的自然数，等分后的每一序列号段分别对应一触发信号，并且，在一帧画面扫描时间内顺序产生的多个触发信号触发的偏置电流的档位依次增大。
4.一种AMOLED面板功耗优化的驱动装置，包括：
驱动模块，用于在一帧画面扫描时间内对像素存储电容及面板上的杂散电容施加偏置电流进行充电以及对TFT像素单元施加亮度控制信号；
其特征在于，还包括：
控制模块，用于在一帧画面扫描时间内，根据数据驱动器输出数据的序列号，对行数据初始信号STH、数据下载信号LOAD、栅极扫描频率信号CPV和输出使能信号OE中的任一个进行计数，根据计数的序列号顺序产生多个触发信号触发所述数据驱动器以调整所述偏置电流的档位，阶段性调整源极驱动电路的驱动能力；
在一帧画面扫描时间内，将所述计数的序列号n等分，n为大于2的自然数，等分后的每一序列号段分别对应一触发信号，并且，在一帧画面扫描时间内顺序产生的多个触发信号触发的偏置电流的档位依次增大。
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