CN105741717B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种显示装置。所述显示装置包括：包括数据线的显示面板；配置为通过源极线向数据线提供源极电压的数据驱动器；配置为将数据线连接至源极线的开关电路；以及配置为产生操作开关电路的控制信号并且根据源极电压来改变控制信号的电压电平的复用器控制器。

Description

显示装置
技术领域
本发明的实施方案涉及一种显示装置。
背景技术
平板显示器的实例包括液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子体显示面板(PDP)和有机发光二极管(OLED)显示器。在平板显示器中，数据线和栅极线布置为彼此交叉，并且数据线和栅极线的每个交叉限定为像素。多个像素以矩阵形式形成在平板显示器的显示面板上。平板显示器将视频数据电压提供至数据线，并且将栅极脉冲顺序地提供至栅极线，从而驱动像素。平板显示器将视频数据电压提供至提供有栅极脉冲的显示行的像素，并且通过栅极脉冲顺序地扫描所有的显示行，从而显示视频数据。
提供至数据线的数据电压在数据驱动器中产生，并且通过数据驱动器的每个信道提供至像素。复用器开关电路用于简化数据驱动器。复用器开关电路提供用于多条数据线的数据驱动器的信道，并且可以减少信道的数目。
控制复用器开关电路的复用器信号一般使用栅极高电压和栅极低电压。由于数据驱动器的信道的数目随着显示装置的分辨率增加而增加，所以由控制复用器开关电路的复用器信号而产生的功耗增加。
发明内容
在一个方面中，提供一种显示装置，所述显示装置包括：包括数据线的显示面板；配置为通过源极线向数据线提供源极电压的数据驱动器；配置为将数据线连接至源极线的开关电路；以及配置为产生操作开关电路的控制信号并且根据源极电压来改变控制信号的电压电平的复用器控制器。
附图说明
本发明包括附图以提供对本发明的进一步理解并且附图并入本说明书并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方案并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1示出根据本发明一个示例性实施方案的显示装置；
图2示出图1中所示的像素的一个实例；
图3示出数据驱动器的一个实例；
图4示出根据本发明一个示例性实施方案的开关装置的结构；
图5示出根据本发明一个示例性实施方案的控制信号的时序和电压电平；
图6示出根据本发明一个示例性实施方案的复用器控制器的配置；以及
图7示出根据本发明一个示例性实施方案选择参考数据的实例。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施方案，在附图中示出了本发明的实施方案的实例。贯穿附图将尽可能使用相同的附图标记指代相同或相似的部分。应当注意的是，如果确定已知技术可能误导本发明的实施方案那么对该已知技术的详细描述将被省略。
图1示出根据本发明一个示例性实施方案的显示装置。
参照图1，根据本发明的实施方案的显示装置包括：显示面板100、时序控制器200、栅极驱动器300、数据驱动器400、电力模块500和复用器(MUX)控制器600。
显示面板100包括其中像素以矩阵形式布置的像素阵列并且显示输入图像数据。如图2所示，像素阵列包括：形成在下基板上的薄膜晶体管(TFT)阵列；形成在上基板上的滤色器阵列；以及形成在下基板与上基板之间的液晶盒Clc。TFT阵列包括：数据线DL、与数据线DL交叉的栅极线GL、分别形成在数据线DL与栅极线GL的交叉点处的薄膜晶体管(TFT)、与TFT连接的像素电极1、存储电容器Cst等。滤色器阵列包括黑色矩阵和滤色器。在下基板或上基板上可以形成有公共电极2。每个液晶盒Clc通过在提供有数据电压的像素电极1与提供有公共电压Vcom的公共电极2之间的电场来驱动。
时序控制器200从外部主机接收数字视频数据RGB和时序信号例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和主时钟CLK。时序控制器200向源极驱动器集成电路(IC)发送数字视频数据RGB。时序控制器200使用时序信号Vsync、Hsync、DE和CLK生成用于控制源极驱动器IC的操作时序的源极时序控制信号以及用于控制栅极驱动器300的操作时序的栅极时序控制信号。
栅极驱动器300使用栅极时序控制信号输出栅极脉冲Gout。栅极时序控制信号包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC和栅极输出使能信号GOE。栅极起始脉冲GSP表示栅极驱动器300向其输出第一栅极脉冲Gout的起始栅极线。栅极移位时钟GSC是用于使栅极起始脉冲GSP移位的时钟。栅极输出使能信号GOE设定栅极脉冲Gout的输出周期。
如图3所示，数据驱动器400包括寄存器410、第一锁存器420、第二锁存器430、数模转换器(DAC)440和输出装置450。寄存器410响应从时序控制器200接收的数据控制信号SSC和SSP对输入图像的RGB数字视频数据位进行采样并且将其提供至第一锁存器420。第一锁存器420响应从寄存器410顺序地接收的时钟对RGB数字视频数据位进行采样并且锁存。然后，第一锁存器420将所锁存的RGB数字视频数据同时输出至第二锁存器430。第二锁存器430对从第一锁存器420接收的RGB数字视频数据进行锁存并且响应源极输出使能信号SOE与其他源极驱动器IC的第二锁存器430同步地同时输出所锁存的数据。DAC 440将来自第二锁存器430的数字视频数据输入转换成伽马补偿电压并且生成模拟视频数据电压。输出装置450在源极输出使能信号SOE的低逻辑周期期间将从DAC 440输出的模拟数据电压提供至数据线DL。输出装置450可以实现为用于输出使用低电位电压的数据电压和通过高电位输入端接收的驱动电压的输出缓冲器。
电力模块500接收VCC、VDD、DDVDH、DDVDL等并且输出VGH、VGL等。电力模块500生成与第一控制信号MUX1至第六控制信号MUX6的电压电平对应的第一电压电平V1至第六电压电平V6。
VGH是栅极脉冲的高电平电压，并且VGL是栅极脉冲的低电平电压。正伽马参考电压和负伽马参考电压提供至数据驱动器400。
开关电路150将数据驱动器400通过一个源极线接收的数据电压划分到三条数据线。
图4示出根据本发明的实施方案的开关装置的结构，图5示出根据本发明的实施方案的第一控制信号至第六控制信号的时序和电压电平。
参照图4和图5，根据本发明的实施方案的开关装置150包括分别响应第一控制信号MUX1至第六控制信号MUX6操作的第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6。
在1/3水平周期期间输出第一控制信号MUX1至第三控制信号MUX3中的每一个，以在一个水平周期1H期间扫描三条数据线。在1/3水平周期期间以与第一控制信号MUX1至第三控制信号MUX3相同的方式输出第四控制信号MUX4至第六控制信号MUX6中的每一个。
在一个水平周期1H期间，第一源极线SL1分时地提供红色数据R、绿色数据G和蓝色数据B。
在第一周期t1期间，第一开关元件Tr1响应第一控制信号MUX1将通过第一源极线SL1接收的红色数据R提供至第一数据线DL1。并且在同一时间，第四开关元件Tr4响应第四控制信号MUX4将通过第二源极线SL2接收的红色数据R提供至第四数据线DL4。
在第二周期t2期间，第二开关元件Tr2响应第五控制信号MUX5将通过第二源极线SL2接收的绿色数据G提供至第二数据线DL2。并且在同一时间，第五开关元件Tr5响应第二控制信号MUX2将通过第一源极线SL1接收的绿色数据G提供至第五数据线DL5。
在第三周期t3期间，第三开关元件Tr3响应第三控制信号MUX3将通过第一源极线SL1接收的蓝色数据B提供至第三数据线DL3。并且在同一时间，第六开关元件Tr6响应第六控制信号MUX6将通过第二源极线SL2接收的蓝色数据B提供至第六数据线DL6。
在一个帧周期期间，第一源极线SL1输出正数据电压，并且第二源极线SL2输出负数据电压。因为第一数据线DL1至第六数据线DL6中相邻的数据线交替地连接至第一源极线SL1和第二源极线SL2，所以进行水平1点反向驱动。
复用器控制器600根据数据电压的电平对第一控制信号MUX1至第六控制信号MUX6的电压电平进行改变。例如，复用器控制器600可以选择具有第一电压电平V1至第三电压电平V3中之一的控制信号MUX。这在下面进行详细描述。
如图6所示，复用器控制器600包括数据读取装置610、查找表620和控制信号输出装置630。
数据读取装置610以每行为基础读取图像数据的大小并且检测图像数据中的参考数据。如图7所示，一行包括提供到第一源极线SL1的第一图像数据DATA1至提供到第m源极线SLm的第m图像数据DATAm。第一图像数据DATA1至第m图像数据DATAm可以为红色数据R、绿色数据G和蓝色数据B中之一。即，属于一行的所有图像数据为相同颜色的数据。数据读取装置610将同时输出至源极线的图像数据之中具有最大值的图像数据作为参考数据DATA_ref。例如，如图7所示，当水平行的数据中表示灰度级“88”的图像数据具有最大值的情况下，数据读取装置610将灰度级“88”的图像数据作为参考数据DATA_ref。
查找表620存储参考数据DATA_ref和控制信号MUX的电压电平，使得参考数据DATA_ref的大小和控制信号MUX的电压电平彼此对应。
控制信号输出装置630接收由数据读取装置610检测出的参考数据DATA_ref并且选择与来自查找表620的参考数据DATA_ref对应的电压电平。例如，如图7所示，在参考数据DATA_ref为表示灰度级“88”的图像数据的情况下，控制信号输出装置630选择来自查找表620的与灰度级“88”对应的第二电压电平。
控制信号输出装置630可以从电力模块500接收与每个电压电平对应的电压，以输出与选自查找表620中的电压电平对应的控制信号。即，控制信号输出装置630连接到先前设定的第一电压电平V1至第三电压电平V3的电压源并且搜索对应于参考数据DATA_ref的电压电平。控制信号输出装置630将对应于电压电平的电压源连接至开关电路150。
下面的表1示出了查找表的实例。
表1
DATA_ref(灰度级) Sout MUX电平
0 0.3 5
… …
12 0.97
13 1.00 7
… …
88 2.13
… …
178 2.996
179 3.0 9
… …
255 4.7
如上述表1所示，控制信号的电压电平与参考数据的大小成正比。下面对控制信号的电压电平与参考数据的大小之间的关系进行描述。
随着参考数据的大小增加，数据驱动器400输出的以显示对应的参考数据的源极电压Sout的电压电平增加。源极电压Sout为通过开关电路150中的第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6的源电极输出的电压。即，随着参考数据的大小增加，第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6的源极电压增加。
第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6的导通电压对应于其中栅极-源极电压Vgs等于或大于阈值电压Vth的条件。即，因为栅极电压Vg与源极电压Sout之间的差必须大于阈值电压Vth，所以栅极电压Vg必须大于源极电压Sout与阈值电压Vth的和。如果第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6的阈值电压Vth小于4V，那么在栅极电压Vg大于源极电压Sout与阈值电压Vth的总和4V的情况下可以使第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6导通。
功耗的量与电流和电压成正比，并且电流与电压随着时间的变化成正比。即，由于功耗的量与电压随着时间的变化成正比，所以当控制信号的电压电平减小时可以减少功耗。当与第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6的栅极电压对应的控制信号的电压电平变化时，操作开关电路150所需要的功耗可以降低。相关技术使用相对于第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6的所有的源极电压Sout具有大操作容限(operation margin)的栅极高电压的电平来操作第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6。另一方面，因为本发明的实施方案基于图像数据(其作为产生源极电压Sout的参考)来改变控制信号的电压电平，所以本发明的实施方案可以使用小于栅极高电压的电压基于图像数据来操作开关电路150。
当源极电压Sout为正电压时，用于关断第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6的第一低电位电压电平可以选择大于栅极低电压VGL的电压(即，绝对值小于栅极低电压VGL的绝对值的负电压)。在相关技术中，考虑到源极电压Sout可以为负电压，对用于关断第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6的控制信号的低电位电压电平进行设定。当源极电压Sout为正电压时，第一开关元件Tr1至第六开关元件Tr6可以被关断，即使使用绝对值小于为负电压的源极电压Sout的绝对值的负电压也是如此。因此，本发明的实施方案可以使用绝对值小的负电压来减小控制信号的电压电平的变化，即使当源极电压Sout为正电压时也是如此。
在上述表1的查找表中，源极电压Sout的大小和开关元件的阈值电压的大小可以根据显示面板而变化。即，在上述表1中所示的控制信号的电压电平仅是一个实例，并且可以根据源极电压或阈值电压的大小来不同地设计。
表1表示当源极电压Sout为正电压时的控制信号的电压电平。下表2表示当源极电压Sout为负电压时对应于图像数据的控制信号的电压电平。
表2
DATA_ref(灰度级) Sout MUX电平
0 -0.3 1
… …
12 -0.97
13 -1.00 3
… …
88 -2.13
… …
178 -2.996
179 -3.0 5
… …
255 -4.7
当源极电压Sout为负电压时，基于参考电压的源极电压具有与表1所示的源极电压Sout相同的绝对值，并且具有与表1所示的源极电压Sout相反的极性。因此，当源极电压Sout为负电压时，参考电压的范围与表1中的相同。即使当源极电压Sout为负电压时，用于使开关元件导通的栅极电压Vg必须大于阈值电压Vth与源极电压Sout之间的差。即，当源极电压Sout为负电压时，随着源极电压Sout的绝对值增加可以使用小值的栅极电压Vg的电压电平使开关元件导通。因此，当源极电压Sout为负电压时，当源极电压Sout的绝对值属于最大范围内时可以选择具有最小电压电平的第四电压电平V4。另外，当源极电压Sout的绝对值属于最小范围内时，可以选择具有最大电压电平的第六电压电平V6。另外，当源极电压Sout的绝对值属于中间范围内时，可以选择第五电压电平V5。例如，第四电压电平V4可以为1v，第五电压电平V5可以为3v，并且第六电压电平V6可以为5V。
参照图5，对根据源极电压Sout的极性和电压电平来选择控制信号的电压电平的实例进行描述。
在图5中，第一源极线SL1输出正电压，并且第二源极线SL2输出负电压。在第一水平周期1H期间，通过第一源极线SL1输出的所有的红色数据R、绿色数据G和蓝色数据B表示高灰度级。因此，第一控制信号MUX1、第五控制信号MUX5和第三控制信号MUX3中的所有控制信号具有第三电压电平V3，第一控制信号MUX1、第五控制信号MUX5和第三控制信号MUX3分别控制连接至第一源极线SL1的第一开关元件Tr1、第五开关元件Tr5和第三开关元件Tr3。与此类似，连接至第二源极线SL2的第四开关元件Tr4、第二开关元件Tr2和第六开关元件Tr6均具有第四电压电平V4。
在第二水平周期2H期间，通过第一源极线SL1和第二源极线SL2输出的所有数据表示中间灰度级。因此，第一控制信号MUX1、第五控制信号MUX5和第三控制信号MUX3中的所有控制信号具有第二电压电平V2，第一控制信号MUX1、第五控制信号MUX5和第三控制信号MUX3分别控制连接至第一源极线SL1的第一开关元件Tr1、第五开关元件Tr5和第三开关元件Tr3。与此类似，连接至第二源极线SL2的第四开关元件Tr4、第二开关元件Tr2和第六开关元件Tr6均具有第五电压电平V5。
在第三水平周期3H期间，第一源极线SL1输出高灰度级的红色数据R、中间灰度级的绿色数据G和低灰度级的蓝色数据B。因此，在第三水平周期3H的初始阶段中，第一源极线SL1顺序地输出第三电压电平V3的第一控制信号MUX1、第二电压电平V2的第五控制信号MUX5和第一电压电平V1的第三控制信号MUX3。另外，在第三水平周期3H期间，第二源极线SL2输出第四电压电平V4的第四控制信号MUX4、第五电压电平V5的第二控制信号MUX2和第六电压电平V6的第六控制信号MUX6。
如上所述，本发明的实施方案选择性地改变控制开关电路的控制信号的电压电平，因而与总是使用具有高电压电平的电压的方法相比能够降低功耗。
虽然已经参照大量示例性实施方案对实施方案进行了描述，但是应当理解，本领域技术人员可以设计出落在本公开内容的原理的范围内的大量其他的修改和实施方案。更具体地，可以在本公开内容、附图和所附权利要求的范围内对主题组合布置的组成部件和/或布置进行各种变化和修改。除了组成部件和域布置方面的变化和修改之外，替代性用途对于本领域技术人员也是明显的。

Claims (6)

1.一种显示装置，包括：
包括数据线的显示面板；
数据驱动器，所述数据驱动器配置为通过源极线向所述数据线提供源极电压；
开关电路，所述开关电路配置为将所述数据线连接至所述源极线；以及
复用器控制器，所述复用器控制器配置为产生操作所述开关电路的控制信号并且根据所述源极电压来改变所述控制信号的电压电平，
其中当所述源极电压为正电压时，所述复用器控制器将所述控制信号的电压电平设定为使得所述控制信号的绝对值与所述源极电压的绝对值成正比。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中在一个水平周期期间所述源极线顺序地输出第一至第三颜色的数据，以及
其中所述第一至第三颜色的数据分别提供至不同的数据线。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中第一源极线和第二源极线分别输出不同极性的数据电压，以及
其中所述开关电路将所述数据线交替地连接至所述第一源极线和所述第二源极线。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其中在第一至第三扫描周期期间，所述第一源极线和所述第二源极线顺序地输出所述第一至第三颜色的数据，
其中所述开关电路包括在所述第一扫描周期期间将所述第一源极线连接至第一数据线的第一开关元件和将所述第二源极线连接至第四数据线的第四开关元件，
其中所述开关电路包括在所述第二扫描周期期间将所述第二源极线连接至第二数据线的第二开关元件和将所述第一源极线连接至第五数据线的第五开关元件，以及
其中所述开关电路包括在所述第三扫描周期期间将所述第一源极线连接至第三数据线的第三开关元件和将所述第二源极线连接至第六数据线的第六开关元件。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中当所述源极电压为负电压时，所述复用器控制器将所述控制信号的电压电平设定为使得所述控制信号的绝对值与所述源极电压的绝对值成反比。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述复用器控制器将所述控制信号的电压电平控制为使得当所述源极电压为正电压时所述控制信号的低电位电压电平的绝对值小于当所述源极电压为负电压时所述控制信号的低电位电压电平的绝对值。
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