CN106356026A - 一种显示装置以及显示装置的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显示装置及其驱动方法，所述显示装置包括多个像素，每个像素包括多个子像素，子像素显示对应于第一数据电流的图像，第一数据电流通过第一数据线从数据驱动器传送到多个子像素。显示装置还包括第二信号分离电路，第二信号分离电路传送预充电电流到第一数据线，多个第一开关装置分别连接第一数据线以及第二信号分离电路，第一开关装置包括控制端，控制端电连接预充电控制引线，控制端响应于预充电控制引线的预充电信号导通第一数据线与第二信号分离电路。通过第二信号分离电路以及第一开关装置的控制，预充电电流能够容易地到达子像素，且无需进行多次信号跳变，驱动装置结构简单。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地说，涉及一种具有多个信号分离电路的显示装置以及显示装置的驱动方法。
背景技术
目前，液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)以及有机电致发光显示装置(OLED，Organic Light-Emitting Diode)被广泛地应用于各种电子设备。LCD以及OLED通常由包括多个像素的像素阵列组成，每个像素中通常又包括了多个子像素。
无论是LCD还是OLED都需要由数据线向子像素充电，以使子像素显示对应于数据电流的图像。
随着显示装置的PPI(pixels per inch，每英寸的像素数目)提高，以及刷新频率提高，使得子像素的充电时间在不断减少。当充电时间减少到一定程度时，就会出现充电不足的情况，引起亮度下降，显示不均等一系列问题。尤其对于OLED而言，如果本次扫描列对子像素的充电电压小于上一扫描列对子像素的充电电压，就会造成相关开关管关闭，子像素不能正常工作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示装置以及驱动方法，能够实现对子像素进行预充电，且结构较为简单。
为实现上述目的，本发明提供一种显示装置，包括：多个像素，每个像素包括多个子像素，子像素显示对应于第一数据电流的图像；多条第一数据线，第一数据线传送第一数据电流到多个子像素；数据驱动器，数据驱动器电连接第一数据线，向第一数据线输出第一数据电流；第二信号分离电路，第二信号分离电路传送预充电电流到第一数据线；多个第一开关装置，每个第一开关装置连接第一数据线以及第二信号分离电路，第一开关装置包括控制端，控制端电连接预充电控制引线，控制端响应于预充电控制引线的预充电信号导通第一数据线与第二信号分离电路。
本发明还提供了一种显示装置的驱动方法，根据预充电信号导通与所述第一数据线连接的第一开关装置，以将预充电电流传送到所述多个子像素；根据时钟信号导通与所述第一数据线连接的第二开关装置，以将第一数据电流传送到所述多个子像素,以使所述多个子像素显示对应于所述第一数据电流的图像。
本发明通过第一开关装置连接第一数据线以及第二信号分离电路，并根据预充电信号导通第一数据线与第二信号分离电路，以使得第二信号分离电路传送预充电电流到第一数据线，进而对子像素进行预充电。通过第二信号分离电路以及第一开关装置的控制，预充电电流能够容易地到达子像素，且无需进行多次信号跳变，显示装置结构简单。
附图说明
图1为本发明一实施例的显示装置的电路示意图；
图2为本发明一实施例的子像素的驱动电路图；
图3为本发明一实施例的子像素信号驱动时序图；
图4为本发明一变形实施例的子像素的驱动电路图；
图5为本发明一变形实施例的子像素信号驱动时序图；
图6为本发明一变形实施例的另一子像素信号驱动时序图；
图7为一对比技术的显示装置的电路示意图；
图8为一对比技术的子像素信号驱动时序图。
具体实施方式
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更全面和完整，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。
图7为一对比技术的显示装置的电路示意图。图8为一对比技术的子像素信号驱动时序图，其中S[N-1]表示在前扫描信号，S[N]表示扫描信号，EM[N]表示发射控制信号，CKH1、CKH2、CKH3表示时钟信号，下面对对比技术进行介绍。对比技术为一OLED的电路以及驱动时序。
结合图7以及图8所示，显示装置包括多个像素11，每个像素11包括多个子像素101，多个子像素101组成像素阵列，像素阵列通过像素驱动电路进行驱动。
像素驱动电路包括数据驱动器2、扫描驱动器3以及发射驱动器4。其中扫描驱动器3通过扫描信号线31以及在前扫描信号线32向显示装置每一行的子像素101提供扫描信号S[N]以及在前扫描信号S[N-1]。发射驱动器4通过发射控制信号线41向每一行的子像素101传送发射控制信号EM[N]，通过发射反向控制信号线42传送反偏压控制信号到每一行的子像素101。数据驱动器2电连接多条第一数据线203，通过第一数据线203向子像素101输出第一数据电流，子像素101显示对应于第一数据电流的图像。
在需要多工驱动时，像素驱动电路还包括第一信号分离电路201，第一信号分离电路201分别连接数据驱动器2以及多条第一数据线203，用于将来自数据驱动器2的第一数据电流多路输出至第一数据线203。第一信号分离电路201与第一数据线203之间还连接有第二开关装置502，当第二开关装置502响应于相应的时钟信号(CKH1、CKH2、CKH3)导通时，相对应的子像素101获取第一数据电流。
为了保证子像素101正常工作，需要对子像素101进行预充电。当对子像素101进行预充电时，时钟信号CKH1、CKH2、CKH3分别在T0时段驱动第二开关装置502导通，从而为子像素101获取初始电压以进行预充电。在T21时段，CKH1再次驱动相对应的第二开关装置502导通，从而子像素101从数据驱动器2获取第一数据电流。在T22时段，CKH2再次驱动相对应的第二开关装置502导通，从而子像素101从数据驱动器2获取第一数据电流。在T23时段，CKH3再次驱动相对应的第二开关装置502导通，从而子像素101从数据驱动器2获取第一数据电流。
从以上描述可看出，对比技术中，时钟信号CKH1、CKH2、CKH3需要在短时间内进行数次驱动，对控制芯片负荷较大。
由于OLED的驱动中，第一信号分离电路201所连接的数据驱动器2的端口一般都是正电压输出的设计，故在预充电时一般为只能输出接地电压，而接地电压的预充电效果并不好。并且，由于该端口增加了一个较短的预充电时间，对升降压要求较高。
另外，由于第一信号分离电路201通过多条输入数据线2011与每个像素连接，例如图7中的驱动类型需要输入数据线2011的数量与像素11的数量相同，因此预充电电流需要通过多个结点才能与子像素101连接，电路结构复杂。
本发明所提供的显示装置以及显示装置的驱动方法能够克服上述对比技术中的技术问题。
图1为本发明一实施例的显示装置的电路示意图。如图1所示，本实施例中同样以一OLED的电路进行说明。和对比技术类似地，显示装置包括多个像素11，每个像素11包括多个子像素101，多个子像素101组成像素阵列，像素阵列通过像素驱动电路进行驱动。
像素驱动电路包括数据驱动器2、扫描驱动器3以及发射驱动器4。其中扫描驱动器3通过扫描信号线31以及在前扫描信号线32向显示装置每一行的子像素101提供扫描信号S[N]以及在前扫描信号S[N-1]。发射驱动器4通过发射控制信号线41向每一行的子像素101传送发射控制信号EM[N]，通过发射反向控制信号线42传送反偏压控制信号EMB[N]到每一行的子像素101。数据驱动器2电连接多条第一数据线203，通过第一数据线203向子像素101输出第一数据电流，子像素101显示对应于第一数据电流的图像。
在需要多工驱动时，像素驱动电路还包括第一信号分离电路201，第一信号分离电路201分别连接数据驱动器2以及多条第一数据线203，用于将来自数据驱动器2的第一数据电流多路输出至第一数据线203。第一信号分离电路201与第一数据线203之间还连接有第二开关装置502，当第二开关装置502响应于相应的时钟信号(CKH1、CKH2、CKH3)导通时，相对应的子像素101获取第一数据电流。
本发明与对比技术的区别在于，本发明的像素驱动电路包括第二信号分离电路202，第二信号分离电路202传送预充电电流到第一数据线203。第一数据线203与第二信号分离电路202之间设置有第一开关装置501，每个第一开关装置501的输入端及输出端分别连接第一数据线203以及第二信号分离电路202，第一开关装置501的控制端连接预充电控制引线，当从预充电控制引线获取预充电信号SW时，第一开关装置501导通第一数据线203与第二信号分离电路202，以使子像素101获取预充电电流。
第二信号分离电路202可以从一额外设置的初始电源单元获取预充电电流，也可以连接单独设置的驱动器，例如测试驱动器。为了简化电路设置，作为一可选的实施方式，第二信号分离电路202连接数据驱动器2，由数据驱动器2输出预充电电流到第二信号分离电路202。数据驱动器2与第二信号分离电路202连接的端口和其与第一信号分离电路201连接的端口不同。因此通过第二信号分离电路202传送的预充电电压可以是一负电压直流电流，相较于对比技术中的接地电压有较好的预充电效果，且不需进行升降压变化。
在一优选的实施例中，第二信号分离电路202包括多条预充电数据线2021，2022，2023，每条预充电数据线2021，2022，2023与多条连接到颜色相同的子像素101的第一数据线203相连接，预充电数据线的数量等于一个像素中包含的子像素的数量。
例如，在本实施例中，每个像素11包括三个子像素101，分别为红子像素，蓝子像素与绿子像素，则第二信号分离电路202包括三条预充电数据线2021，2022，2023，分别为第一预充电数据线2021、第二预充电数据线2022以及第三预充电数据线2023，第一预充电数据线2021连接多个红子像素的第一数据线203，第二预充电数据线2022连接多个蓝子像素的第一数据线203，第三预充电数据线2023通过连接多个绿子像素的第一数据线。
通过这样的电路排布，预充电电流仅通过三个结点即能与子像素101连接，显示装置电路结构简单。
在其他实施例中，根据每个像素中子像素数目的区别，相应地设置预充电数据线。
作为一可选地实施方式，第二信号分离电路202为像素测试电路，即在显示装置测试时使用的电路，测试阶段结束后，第二信号分离电路202被用于子像素101的预充电。
以上实施例中虽然以OLED类型的显示装置为例，然而对于LCD类型的显示装置，对于不带多工驱动的显示装置，同样可以适用本发明中的第二信号分离电路202以及第一开关装置501，通过预充电信号SW导通第一开关装置501从而使得预充电电流从第二信号分离电路202传送向子像素101。
图2为本发明一实施例的子像素的驱动电路图，其中S[N-1]表示在前扫描信号，S[N]表示扫描信号，EMB[N]表示反偏压控制信号，EM[N]表示发射控制信号，DATA表示第一数据线203，Vinit表示用于施加的初始电流的初始电源线，T1，T2，T3，T4，T5，T6均表示开关元件，C表示存储电容器，VDD表示第一电源，VSS表示第二电源，DR-T表示驱动晶体管，OLED表示有机发光二极管。图3为本发明一实施例的子像素信号驱动时序图，其中S[N-1]表示在前扫描信号，S[N]表示扫描信号，EMB[N]表示反偏压控制信号，EM[N]表示发射控制信号，CKH1、CKH2、CKH3表示时钟信号，SW表示预充电信号。
结合图1，图2以及图3，首先，对子像素101进行初始化。具体而言，把高电平的EM[N]施加到开关元件T3的控制端使得开关元件T3截止。将低电平的S[N-1]施加到开关元件T5的控制端，从而开关元件T5导通。并且把低电平的EMB[N]施加到开关元件T6的控制端，从而开关元件T6导通。通过初始电源线Vinit施加初始电流到节点A上，其中，将存储电容器C的第一电极耦合到驱动晶体管DR-T的控制端，从而使存储电容器C的储存电压和驱动晶体管DR-T的控制端初始化。这里，由于当把高电平的EM[N]施加到开关元件T3的控制端使得开关元件T3截止，所以有机发光二极管OLED不发光。由于初始电流是负电压，则可以将反偏压施加到有机发光二极管OLED。
接着，对子像素101进行预充电。具体而言，将高电平的S[N-1]施加到开关元件T5的控制端，从而开关元件T5截止。然后将低电平的SW施加在第一开关装置501，使得第一开关装置501导通第一数据线203与第二信号分离电路202，从而预充电电流流入第一数据线203DATA。将低电平的S[N]施加在开关元件T1的控制端以及开关元器件T4的控制端，使得开关元件T1以及开关元器件T4导通，从而使得来自第一数据线203DATA的预充电电流分别对子像素101充电，即将预充电电流存储在存储电容器C中以及施加至驱动晶体管DR-T的控制端。
然后，对子像素101进行施加第一数据电流和对驱动晶体管DR-T的阈值电压的存储。具体而言，保持低电平的S[N]施加在开关元件T1的控制端使得开关元件T1导通，将低电平的S[N]施加到开关元件T4的控制端以使开关元件T4导通。然后依次施加低电平的CKH1、CKH2、CKH3，以驱动第二开关装置502分别导通，从而使得来自第一数据线203DATA的第一数据电流分别对子像素101充电，从而将第一数据电压存储在存储电容器C中。需要注意的是预充电信号SW在时钟信号CKH1、CKH2、CKH3开启前关闭即跳转高电平，以保证第一数据电流对子像素101有效充电。并且同时，由于高电平的EM[N]使得开关元件T3截止，有机发光二极管OLED不发光。
最后，子像素101进入发光阶段。具体而言，将低电平的EM[N]施加到开关元件T2的控制端，则开关元件T2导通，并且从第一电源VDD向驱动晶体管DR-T提供驱动有机发光二极管OLED发光的驱动电流。而且，将低电平的EM[N]施加到开关元件T3的控制端以使开关元件T3导通，并且经过驱动晶体管DR-T来施加存储在存储电容器C中的第一数据电压和驱动晶体管DR-T的阈值电压，从而有机发光二极管OLED发光。因此，有机发光二极管发出相应于第一数据电流的光。
本实施例中，开关元件T1，T2，T3，T4，T5，T6以及驱动晶体管DR-T为P型晶体管，通过低电平导通。因此本实施例中对各信号而言，在低电平为开启，在高电平为关闭。在其他实施例中，也可以使用例如N型晶体管的其他开关元件通过高电平导通，并且各信号配合开关元件在高电平时开启，在低电平时关闭。以上对开关元件以及各信号的说明对本文中的其他实施例同样适用。
由以上对子像素的驱动方式的描述可看出，本发明中，预充电信号SW施加于第一开关装置501，从而预充电电流被传送到第一数据线203。具体而言，根据预充电信号SW第一开关装置501导通，从而作为负电压直流电流的预充电电流输入子像素101进行预充电。之后，时钟信号CKH1、CKH2、CKH3依次分别在相应扫描列时驱动第二开关装置502导通，以通过第一信号分离电路201从数据驱动器2获取第一数据电流，而驱动相对应的子像素101充电。
图4为本发明一变形实施例的子像的驱动电路图，比较图4以及图2，变形实施例的区别在于，省略了初始电源线Vinit，而直接通过第一数据线203传送初始电流，此时第一数据线203通过第二信号分离电路202获取的预充电电流成为了初始电流，因此图4中使用DATA标记传送预充电电流的第一数据线203。
具体而言，子像素101同样包括发光二极管OLED，存储电容器C以及驱动晶体管DR-T。驱动晶体管DR-T通过开关元件T3电连接有机发光二极管OLED，驱动晶体管DR-T用于控制传输到有机发光二级管OLED的驱动电流。存储电容器C电连接驱动晶体管DR-T的控制端，存储电容器C用于存储来自第一数据线203的第一数据电流。
第一数据线203DATA通过开关元件T5连接存储电容器C以及驱动晶体管DR-T的控制端，以向存储电容器C以及驱动晶体管DR-T的控制端传送预充电电流。
第一数据线203DATA通过开关元件T6电连接有机发光二极管OLED，以将反偏压施加到有机发光二极管OLED。
需要注意的是，为了能够实现省略初始电源线Vinit，在变形实施例中，不能将当前行的子像素与下一行的子像素进行电路复用，以保证第一数据电流与预充电电流在第一数据线203不会产生冲突。
图5为本发明一变形实施例的子像素信号驱动时序图。如图4以及图5所示，将子像素101初始化阶段与预充电阶段合并。具体而言，把高电平的EM[N]施加到开关元件T3的控制端使得开关元件T3截止，有机发光二极管OLED不发光。接着，区别于原实施例，在将低电平的S[N-1]施加到开关元件T5的控制端之前或是同时，就将低电平的SW施加在第一开关装置501，使得第一开关装置501导通第一数据线203与第二信号分离电路202，从而预充电电流流入第一数据线203DATA。由于初始电源线Vinit被第一数据线203DATA取代，因此，此时预充电电流即为初始电流被施加至节点A上，从而使存储电容器C的储存电压和驱动晶体管DR-T的控制端初始化以及预充电。
作为一种可选的实施方式，EMB[N]和S[N-1]使用同一信号，从而简化了信号控制。即此时把低电平的EMB[N]施加到开关元件T6的控制端，从而开关元件T6导通，由于预充电电流是负电压，则可以将反偏压施加到有机发光二极管OLED。
然后，对子像素101进行施加第一数据电流和对驱动晶体管DR-T的阈值电压的存储。具体而言，将高电平的SW信号施加在第一开关装置501，第一开关装置501截止。时钟信号CKH1、CKH2、CKH3分别开启，从而第二开关装置502分别导通，使得来自第一数据线203DATA的第一数据电流分别对子像素101充电，即将将第一数据电压存储在存储电容器C中。
最后子像素101进入发光阶段，该阶段与原实施例中相同，此处不再赘述。
图6为本发明一变形实施例的另一子像素信号驱动时序图。如图4以及图6所示，同样将子像素101初始化阶段与预充电阶段合并，并且进一步将在前扫描信号S[N-1]与扫描信号S[N]设置为同一信号，从而进一步简化了信号控制。
具体而言，在初始化阶段与预充电阶段，在在前扫描信号S[N-1]与扫描信号S[N]开启前或是开启同时，将SW开启以使第一开关装置501导通，从而使得来自第二信号分离电路202的预充电电流流入第一数据线203DATA。前扫描信号S[N-1]与扫描信号S[N]开启，开关元件T5，开关元件T4以及开关元件T1导通，预充电电流通过第一数据线203DATA存储在存储电容器C中以及施加至驱动晶体管DR-T的控制端。将EMB[N]开启，从而将反偏压施加到有机发光二极管OLED。
然后，对子像素101进行施加第一数据电流和对驱动晶体管DR-T的阈值电压的存储。最后子像素101进入发光阶段。这两阶段与原实施例中相同，此处不再赘述。
本发明还提供了一种显示装置的驱动方法，对应于上述实施例中的显示装置，包括步骤：
根据预充电信号SW导通与第一数据线203连接的第一开关装置501，以将预充电电流传送到多个子像素101。
接着，将第一数据电流通过多条第一数据线203传送到显示装置的多个子像素101，以使多个子像素101显示对应于第一数据电流的图像。
其中，根据时钟信号CKH1、CKH2、CKH3导通与第一数据线203连接的第二开关装置502，以将第一数据电流传送到多个子像素101。
具体的驱动方法已在上述介绍显示装置时说明，此处不再赘述。
本发明实施例提供的显示装置及其驱动方法，通过第一开关装置连接第一数据线以及第二信号分离电路，并根据预充电信号导通第一数据线与第二信号分离电路，以使得第二信号分离电路传送预充电电流到第一数据线，进而对子像素进行预充电。通过第二信号分离电路以及第一开关装置的控制，预充电电流能够容易地到达子像素，且无需进行多次信号跳变，显示装置结构简单。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (12)
1.一种显示装置，其特征在于包括：
多个像素，每个像素包括多个子像素，所述子像素显示对应于第一数据电流的图像；
多条第一数据线，所述第一数据线传送第一数据电流到多个所述子像素；
数据驱动器，所述数据驱动器电连接所述第一数据线，向所述第一数据线输出第一数据电流；
第二信号分离电路，所述第二信号分离电路传送预充电电流到第一数据线；
多个第一开关装置，每个所述第一开关装置连接所述第一数据线以及所述第二信号分离电路，所述第一开关装置包括控制端，所述控制端电连接预充电控制引线，所述控制端响应于预充电控制引线的预充电信号导通所述第一数据线与所述第二信号分离电路。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第一数据电流被传送到所述第一数据线之前，所述预充电信号施加于所述第一开关装置，从而所述预充电电流被传送到所述第一数据线。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
所述第二信号分离电路电连接所述数据驱动器，所述数据驱动器输出预充电电流到所述第二信号分离电路。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于还包括，
第一信号分离电路，第一信号分离电路连接所述数据驱动器以及所述第一数据线，
所述数据驱动器输出第一数据电流到所述第一信号分离电路，所述第一信号分离电路传送第一数据电流到所述第一数据线。
5.如权利要求4所述的显示装置，其特征在于还包括，
多个第二开关装置，每个所述第二开关装置连接所述第一数据线以及所述第一信号分离电路，所述第二开关装置响应于多个时钟信号导通所述第一数据线与所述第一信号分离电路，
所述第一开关装置导通时，所述第二开关装置截止。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第二信号分离电路包括多条预充电数据线，每条预充电数据线与多条连接到颜色相同的子像素的第一数据线相连接，所述预充电数据线的数量等于一个像素中包含的子像素的数量。
7.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述第二信号分离电路为像素测试电路。
8.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于还包括，
多条扫描信号线，所述扫描信号线传送扫描信号到所述子像素；
多条在前扫描信号线，所述在前扫描信号线传送在前扫描信号到所述子像素；
多条发射控制信号线，所述发射控制信号线传送发射控制信号到所述子像素；
多条发射反向控制信号线，所述发射反向控制信号线传送反偏压控制信号到所述子像素；
所述预充电信号在所述在前扫描信号开启前或在所述在前扫描信号开启同时开启，所述预充电信号在所述时钟信号开启前关闭，所述扫描信号与所述在前扫描信号为同一信号。
9.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于还包括，
多条扫描信号线，所述扫描信号线传送扫描信号到所述子像素；
多条在前扫描信号线，所述在前扫描信号线传送在前扫描信号到所述子像素；
多条发射控制信号线，所述发射控制信号线传送发射控制信号到所述子像素；
多条发射反向控制信号线，所述发射反向控制信号线传送反偏压控制信号到所述子像素；
所述预充电信号在所述在前扫描信号开启前或在所述在前扫描信号开启同时开启，所述预充电信号在所述时钟信号开启前关闭，所述在前扫描信号与所述反偏压控制信号为同一信号。
10.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述预充电电流为一负电压直流电流。
11.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，
所述子像素包括有机发光二极管，存储电容器以及驱动晶体管，
所述驱动晶体管电连接所述有机发光二极管，用于控制传输到所述有机发光二级管的驱动电流；
所述存储电容器电连接所述驱动晶体管的控制端，所述存储电容器用于存储所述第一数据电流；
所述第一数据线连接所述存储电容器以及所述驱动晶体管的控制端，以向所述存储电容器以及所述驱动晶体管的控制端传送预充电电流；
所述第一数据线电连接所述有机发光二极管，以将反偏压施加到所述有机发光二极管。
12.一种显示装置的驱动方法，其特征在于，
根据预充电信号导通与所述第一数据线连接的第一开关装置，以将预充电电流传送到所述多个子像素；
根据时钟信号导通与所述第一数据线连接的第二开关装置，以将第一数据电流传送到所述多个子像素,以使所述多个子像素显示对应于所述第一数据电流的图像。
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