CN106128384A - 栅极驱动装置以及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种栅极驱动装置以及显示面板，栅极驱动装置包括：栅极驱动电路，包括第一栅极驱动模块和第二栅极驱动模块，用于输出栅极驱动信号至扫描线；选择器电路，与栅极驱动电路连接，接收控制信号，用于根据控制信号选择第一栅极驱动模块或第二栅极驱动模块输出栅极驱动信号至扫描线以进行正常显示或实时侦测。通过以上方式，本发明能够提供两种栅极控制信号，完成对显示面板的正常显示以及对所有像素单元的实时侦测和实时补偿。

Description

栅极驱动装置以及显示面板
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种栅极驱动装置以及显示面板。
背景技术
有源矩阵有机发光二极体面板(Active-matrix organic light emittingdiode，AMOLED)具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。由于AMOLED面板是电流驱动，对电压的变化非常敏感，特别是阈值电压Vth漂移容易造成面板显示不均，因此AMOLED补偿电路显得尤为重要。
现有的栅极驱动架构参见图1，启动脉冲VSyncin控制时钟信号VClock通过移动寄存器S/R传输至逻辑电路Logic，逻辑电路接收使能信号ENB产生栅极驱动信号I/O，经过水平移位寄存器L/S，数据缓冲器D/B传输至扫描线，以控制显示面板显示画面。现有的栅极驱动架构的缺点：当有源矩阵有机发光二极体面板(Active-matrix organic lightemitting diode，AMOLED)补偿电路需要大于或等于2个栅极控制信号时，现有的栅极驱动芯片(IC)架构无法满足需求。
发明内容
本发明实施例提供了一种栅极驱动装置以及显示面板，能够提供两种栅极控制信号，完成对显示面板的正常显示以及对所有像素单元的实时侦测和实时补偿。
本发明提供一种栅极驱动装置，包括：栅极驱动电路，包括第一栅极驱动模块和第二栅极驱动模块，用于输出栅极驱动信号至扫描线；选择器电路，与栅极驱动电路连接，接收控制信号，用于根据控制信号选择第一栅极驱动模块或第二栅极驱动模块输出栅极驱动信号至扫描线以进行正常显示或实时侦测。
其中，控制信号为第一电平时，选择器电路选择第一栅极驱动模块输出产生的第一栅极驱动信号至扫描线；控制信号为第二电平时，选择器电路选择第二栅极驱动模块输出产生的第二栅极驱动信号至扫描线。
其中，第一栅极驱动模块包括：第一移位寄存器、第一逻辑电路、第一水平移位寄存器以及第一数据缓冲器；控制信号为第一电平时，第一移位寄存器接收第一启动脉冲，将输入的第一时钟信号传输至第一逻辑电路，第一逻辑电路接收第一使能信号输出第一栅极驱动信号，经过第一水平移位寄存器、第一数据缓冲器以及选择器电路传输至扫描线，以控制显示面板显示正常画面。
其中，第二栅极驱动模块包括：第二移位寄存器、第二逻辑电路、第二水平移位寄存器以及第二数据缓冲器；控制信号为第二电平时，第二移位寄存器接收第二启动脉冲，将输入的第二时钟信号传输至第二逻辑电路，第二逻辑电路接收第二使能信号输出第二栅极驱动信号，经过第二水平移位寄存器、第二数据缓冲器以及选择器电路传输至扫描线，以对显示面板中的像素单元进行实时侦测和补偿。
其中，栅极驱动装置还包括侦测芯片、时序控制器以及源极驱动芯片，时序控制器控制控制信号输出第二电平时，选择器电路选择第二栅极驱动模块输出第二栅极驱动信号并传输至扫描线，在源极驱动芯片和侦测芯片的配合下，在显示面板的场消隐区对一扫描线对应的像素单元进行实时侦测和实时补偿。
其中，像素单元包括第一MOS管、第二MOS管、电容、第三MOS管以及二极管；第一MOS管的源极与数据线连接，栅极与扫描线连接，漏极与第二MOS管的栅极连接，第二MOS管的源极与二极管的正极连接，电容连接在第二MOS管的栅极与源极之间，第二MOS管的漏极接第一参考电平，二极管的负极接第二参考电平，第三MOS管的栅极与扫描线连接，源极与二极管的正极连接，漏极通过侦测线与侦测芯片连接。
其中，时序控制器控制控制信号输出第二电平，且第二栅极驱动信号控制第一MOS管和第三MOS管导通，源极驱动芯片通过数据线和第一MOS管传输第一参考电压至第二MOS管的栅极，侦测芯片通过侦测线和第三MOS管传输第二参考电压至第二MOS管的源极，第二MOS管导通；侦测芯片通过第三MOS管和侦测线侦测到第二MOS管源极的补偿电压并传输至时序控制器；时序控制器控制控制信号输出第一电平，时序控制器根据补偿电压传输补偿后的数据传输至数据线。
其中，选择器电路包括多个二选一数据选择器，二选一数据选择器与扫描线一一对应，每个二选一数据选择器选择第一栅极驱动模块或第二栅极驱动模块产生的栅极驱动信号传输至对应的扫描线。
其中，栅极驱动装置用于液晶显示面板或有源矩阵有机发光二极体面板。
本发明还提供一种显示面板，包括前述的栅极驱动装置。
通过上述方案，本发明的有益效果是：本发明的栅极驱动装置包括：栅极驱动电路，用于输出栅极驱动信号至扫描线，包括第一栅极驱动模块和第二栅极驱动模块；选择器电路，与栅极驱动电路连接，接收控制信号，用于根据控制信号选择第一栅极驱动模块或第二栅极驱动模块输出栅极驱动信号至扫描线以进行正常显示或实时侦测，能够提供两种栅极控制信号，完成对显示面板的正常显示以及对所有像素单元的实时侦测和实时补偿。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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。其中：
图1是现有技术中的栅极驱动装置的结构示意图；
图2是本发明第一实施例的栅极驱动装置的结构示意图；
图3是本发明第二实施例的栅极驱动装置的结构示意图；
图4是本发明实施例的栅极驱动信号的时序图；
图5是本发明实施例的对像素单元进行实时侦测和实时补偿的示意图；
图6是本发明实施例的对像素单元进行实时侦测的时序图。
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做出创造性的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。
图2是本发明第一实施例的栅极驱动装置的结构示意图。如图2所述，栅极驱动装置包括：栅极驱动电路11和选择器电路12。栅极驱动电路11包括第一栅极驱动模块110和第二栅极驱动模块111，用于输出栅极驱动信号至扫描线；选择器电路12与栅极驱动电路11连接，接收控制信号SEL，用于根据控制信号SEL选择第一栅极驱动模块110或第二栅极驱动模块111输出栅极驱动信号至扫描线以进行正常显示或实时侦测。
其中，控制信号SEL为第一电平时，选择器电路12选择第一栅极驱动模块110输出产生的第一栅极驱动信号I/O1至扫描线。控制信号SEL为第二电平时，选择器电路12选择第二栅极驱动模块111输出产生的第二栅极驱动信号I/O2至扫描线。
在本发明实施例中，第一栅极驱动模块110包括：第一移位寄存器S/R1、第一逻辑电路Logic1、第一水平移位寄存器L/S1以及第一数据缓冲器D/B1。控制信号SEL为第一电平时，第一移位寄存器S/R1接收第一启动脉冲STV1，将输入的第一时钟信号CPV1传输至第一逻辑电路Logic1，第一逻辑电路Logic1接收第一使能信号ENB1输出第一栅极驱动信号I/O1，经过第一水平移位寄存器器L/S1、第一数据缓冲器D/B1以及选择器电路12传输至扫描线，以控制显示面板显示正常画面。
第二栅极驱动模块111包括：第二移位寄存器S/R2、第二逻辑电路Logic2、第二水平移位寄存器L/S2以及第二数据缓冲器D/B2。控制信号SEL为第二电平时，第二移位寄存器S/R2接收第二启动脉冲STV2，将输入的第二时钟信号CPV2传输至第二逻辑电路Logic2，第二逻辑电路Logic2接收第二使能信号ENB2输出第二栅极驱动信号I/O2，经过第二水平移位寄存器L/S2、第二数据缓冲器D/B2以及选择器电路12传输至扫描线，以对显示面板中的像素单元进行实时侦测和补偿。
其中，第一水平移位寄存器L/S1和第二水平移位寄存器L/S2的控制信号为VE.on。第二数据缓冲器D/B2和第一数据缓冲器D/B1的控制信号为VE.off。
在本发明实施例中，选择器电路12包括多个二选一数据选择器120。二选一数据选择器120与扫描线一一对应。每个二选一数据选择器120选择第一栅极驱动模块110或第二栅极驱动模块111产生的栅极驱动信号传输至对应的扫描线。具体地，控制信号SEL为第一电平时，控制每个二选一数据选择器120选择第一栅极驱动模块110产生的第一路栅极驱动信号I/O1传输至对应的扫描线。控制信号SEL为第二电平时，控制每个二选一数据选择器120选择第二栅极驱动模块111产生的第一路栅极驱动信号I/O传输至对应的扫描线。其中优选地，第一电平为低电平，第二电平为高电平。当然在本发明的其他实施例中，也可以是第一电平为高电平，第二电平为低电平，在此不作限制。
在本发明实施例中，进一步参见图3，栅极驱动装置还包括侦测芯片13、时序控制器14以及源极驱动芯片15。时序控制器14控制控制信号SEL输出第二电平时，选择器电路12选择第二栅极驱动模块111输出第二栅极驱动信号I/O2并传输至扫描线，在源极驱动芯片15和侦测芯片13的配合下，在显示面板的场消隐区对一扫描线对应的像素单元进行实时侦测和实时补偿。具体地，在第一个帧(frame)后的场消隐区(V blank区)开启第一条扫描线，在源极驱动芯片(source IC)15和侦测芯片(sensing IC)13的配合下对第一条扫描线对应的像素(pixel)进行实时侦测；在第二个帧(frame)后的V blank区，对第二条扫描线对应的pixel进行实时侦测，以此类推，直至完成所有pixel的侦测。即在一个V blank区，第二栅极驱动模块111只产生一条有效的第二栅极驱动信号，开启一条扫描线，并在源极驱动芯片(source IC)15和侦测芯片(sensing IC)13的配合下对该条扫描线对应的像素(pixel)进行实时侦测。
时序控制器14控制控制信号SEL输出第一电平时，选择器电路12选择第一栅极驱动模块110输出第一栅极驱动信号I/O1并传输至扫描线，在源极驱动芯片15的配合下，在显示面板的有效显示区(AA区)16进行正常的显示。
在本发明实施例中，时序控制器14输出的控制信号SEL为第一电平时，时序控制器14还输出第一启动脉冲STV1、第一时钟信号STV1至第一移位寄存器S/R1，并输出第一使能信号ENB1至第一逻辑电路Logic1，控制第一栅极驱动模块110产生第一栅极驱动信号I/O1，进而选择器电路12在控制信号SEL的控制下选择该第一栅极驱动信号I/O1依序传输至扫描线，使得在显示面板的有效显示区(AA区)16进行正常的显示。
对应地，时序控制器14输出的控制信号SEL为第二电平时，时序控制器14还输出第二启动脉冲STV2、第二时钟信号STV2至第二移位寄存器S/R2，并输出第二使能信号ENB2至第二逻辑电路Logic2，控制第二栅极驱动模块111产生第一栅极驱动信号I/O2，进而选择器电路12在控制信号SEL的控制下选择该第二栅极驱动信号I/O2依序传输至扫描线，在显示面板的场消隐区对一扫描线对应的像素单元进行实时侦测和实时补偿。
图2-3对应的时序图参见图4，控制信号SEL为第一电平时，第一启动脉冲STV1、第一时钟信号STV1以及第一使能信号ENB1有效，控制第一栅极驱动模块110依序产生栅极驱动信号G1、G2、G3、…、Gn，使得在显示面板的有效显示区(AA区)16进行正常的显示。在完成一帧图像的显示之后的V blank区，控制信号SEL为第二电平，第二启动脉冲STV2、第二时钟信号STV2以及第二使能信号ENB2有效，控制第二栅极驱动模块111产生第二栅极驱动信号，对一扫描线对应的像素单元进行实时侦测和实时补偿。
在本发明实施例中，对扫描线对应的像素(pixel)进行实时侦测具体为在V blank区对pixel的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)和有机发光二极管(organic lightemitting diode，OLED)进行实时侦测。
具体地，参见图5，像素单元包括第一MOS管T1、第二MOS管T2、电容、第三MOS管T3以及二极管OLED。第一MOS管T1的源极与数据线Dn连接，栅极与扫描线Gn连接，漏极与第二MOS管T2的栅极连接，第二MOS管T2的源极与二极管OLED的正极连接，电容C连接在第二MOS管T2的栅极与源极之间，第二MOS管T2的漏极接第一参考电平VDD，二极管OLED的负极接第二参考电平VSS，第三MOS管T3的栅极与扫描线Gn连接，源极与二极管OLED的正极连接，漏极通过侦测线Mn与侦测芯片13连接。其中，第二MOS管T2为像素单元的TFT。
时序控制器14控制控制信号输出第二电平，且第二栅极驱动信号控制第一MOS管T1和第三MOS管T3导通。源极驱动芯片15通过数据线Dn和第一MOS管T1传输第一参考电压Vref至第二MOS管T2的栅极G，侦测芯片13通过侦测线Mn和第三MOS管T3传输第二参考电压Vinit至第二MOS管T2的源极，第二MOS管T2导通。侦测芯片13通过第三MOS管T3和侦测线Mn侦测到第二MOS管T2源极的补偿电压并传输至时序控制器14。时序控制器14控制控制信号输出第一电平，时序控制器14根据补偿电压传输补偿后的数据传输至数据线Dn。
更具体地，参见图5和图6，像素单元还包括开关SW，开关SW的第一端为控制端，与第三MOS管的漏极连接，开关SW的第二端和第三端与侦测芯片13连接。时序控制器14控制控制信号输出第二电平，且当第n条扫描线到来时，源极驱动芯片(source driver)15通过扫描线Gn输出第一参考电压Vref到第二MOS管T2的栅极G点。侦测芯片(sense driver)13通过侦测线Mn输入第二参考电压Vinit给到第二MOS管T2的源极S点，此时，开关SW的第一端1接到第二端2；保证第二MOS管T2可以导通，且二极管OLED不会发光。然后，开关SW断开，此时第二MOS管T2的源极S点电压开始上升，当上升t1时间后，开关SW的第一端接到第三端3，侦测芯片13把S点电压传到时序控制器14中。
在后续的时序控制器14控制控制信号输出第一电平的正常显示阶段，时序控制器14经过算法处理，把补偿后的电压通过源极驱动芯片15传到数据线(data line)Dn上进行正常显示。可见，本发明能够提供两种栅极控制信号，完成对显示面板的正常显示以及对所有像素单元的实时侦测和实时补偿。
在本发明实施例中，栅极驱动装置可以用于液晶显示面板或有源矩阵有机发光二极体面板。
本发明还提供一种显示面板，包括前述的栅极驱动装置，在此不再赘述。
综上所述，本发明的栅极驱动装置包括：栅极驱动电路，用于输出栅极驱动信号至扫描线，包括第一栅极驱动模块和第二栅极驱动模块；选择器电路，与栅极驱动电路连接，接收控制信号，用于根据控制信号选择第一栅极驱动模块或第二栅极驱动模块输出栅极驱动信号至扫描线以进行正常显示或实时侦测，能够提供两种栅极控制信号，完成对显示面板的正常显示以及对所有像素单元的实时侦测和实时补偿。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种栅极驱动装置，其特征在于，所述栅极驱动装置包括：
栅极驱动电路，包括第一栅极驱动模块和所述第二栅极驱动模块，用于输出栅极驱动信号至扫描线；
选择器电路，与所述栅极驱动电路连接，接收控制信号，用于根据所述控制信号选择所述第一栅极驱动模块或所述第二栅极驱动模块输出所述栅极驱动信号至所述扫描线以进行正常显示或实时侦测。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动装置，其特征在于，所述控制信号为第一电平时，所述选择器电路选择所述第一栅极驱动模块输出产生的所述第一栅极驱动信号至所述扫描线；所述控制信号为第二电平时，所述选择器电路选择所述第二栅极驱动模块输出产生的所述第二栅极驱动信号至所述扫描线。
3.根据权利要求1所述的栅极驱动装置，其特征在于，所述第一栅极驱动模块包括：第一移位寄存器、第一逻辑电路、第一水平移位寄存器以及第一数据缓冲器；所述控制信号为第一电平时，所述第一移位寄存器接收第一启动脉冲，将输入的第一时钟信号传输至所述第一逻辑电路，所述第一逻辑电路接收所述第一使能信号输出第一栅极驱动信号，经过所述第一水平移位寄存器、所述第一数据缓冲器以及所述选择器电路传输至所述扫描线，以控制显示面板显示正常画面。
4.根据权利要求1所述的栅极驱动装置，其特征在于，所述第二栅极驱动模块包括：第二移位寄存器、第二逻辑电路、第二水平移位寄存器以及第二数据缓冲器；所述控制信号为第二电平时，所述第二移位寄存器接收第二启动脉冲，将输入的第二时钟信号传输至所述第二逻辑电路，所述第二逻辑电路接收所述第二使能信号输出所述第二栅极驱动信号，经过所述第二水平移位寄存器、所述第二数据缓冲器以及所述选择器电路传输至所述扫描线，以对显示面板中的像素单元进行实时侦测和补偿。
5.根据权利要求1所述的栅极驱动装置，其特征在于，所述栅极驱动装置还包括侦测芯片、时序控制器以及源极驱动芯片，所述时序控制器控制所述控制信号输出第二电平时，所述选择器电路选择所述第二栅极驱动模块输出所述第二栅极驱动信号并传输至所述扫描线，在所述源极驱动芯片和所述侦测芯片的配合下，在显示面板的场消隐区对一扫描线对应的像素单元进行实时侦测和实时补偿。
6.根据权利要求5所述的栅极驱动装置，其特征在于，所述像素单元包括第一MOS管、第二MOS管、电容、第三MOS管以及二极管；所述第一MOS管的源极与数据线连接，栅极与所述扫描线连接，漏极与所述第二MOS管的栅极连接，所述第二MOS管的源极与所述二极管的正极连接，所述电容连接在所述第二MOS管的栅极与源极之间，所述第二MOS管的漏极接第一参考电平，所述二极管的负极接第二参考电平，所述第三MOS管的栅极与所述扫描线连接，源极与所述二极管的正极连接，漏极通过所述侦测线与所述侦测芯片连接。
7.根据权利要求6所述的栅极驱动装置，其特征在于，所述时序控制器控制所述控制信号输出第二电平，且所述第二栅极驱动信号控制所述第一MOS管和所述第三MOS管导通，所述源极驱动芯片通过数据线和所述第一MOS管传输第一参考电压至所述第二MOS管的栅极，所述侦测芯片通过所述侦测线和所述第三MOS管传输第二参考电压至所述第二MOS管的源极，所述第二MOS管导通；
所述侦测芯片通过所述第三MOS管和所述侦测线侦测到所述第二MOS管源极的补偿电压并传输至所述时序控制器；
所述时序控制器控制所述控制信号输出第一电平，所述时序控制器根据所述补偿电压传输补偿后的数据传输至所述数据线。
8.根据权利要求1所述的栅极驱动装置，其特征在于，所述选择器电路包括多个二选一数据选择器，所述二选一数据选择器与所述扫描线一一对应，每个所述二选一数据选择器选择所述第一栅极驱动模块或所述第二栅极驱动模块产生的栅极驱动信号传输至对应的所述扫描线。
9.根据权利要求9所述的栅极驱动装置，其特征在于，所述栅极驱动装置用于液晶显示面板或有源矩阵有机发光二极体面板。
10.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括权利要求1-9的栅极驱动装置。
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