CN108615509A - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示装置及其驱动方法，显示装置包括阵列基板和数据驱动电路，阵列基板包括多条数据线，多条数据线分为多组，每组包括至少两条所述数据线，每条数据线的第一端均与所述数据驱动电路相连，数据驱动电路用于在每个扫描周期的第一电荷共享阶段将同一组中的各条数据线的第一端彼此导通，阵列基板还包括与多组数据线一一对应的多个开关单元；显示装置还包括控制电路，所述控制电路用于在每个扫描周期的第二电荷共享阶段输出控制信号；所述开关单元用于根据所述控制信号将相应组中的数据线的第二端彼此导通；同一扫描周期中，第一电荷共享阶段和第二电荷共享阶段至少部分重叠。本发明能够提高显示的均一性。

Description

显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示装置及其驱动方法。
背景技术
在液晶显示装置的驱动过程中，为了减小功耗，常在数据线之间进行电荷共享(charge sharing)，即，在向数据线提供数据信号之前，先将相邻两条数据线相连，以使得两条数据线上的信号中和，之后再将数据线充电至与上一扫描周期的极性相反的电位。
但是，目前在大尺寸的显示装置的数据线之间进行电荷共享时，传输延迟(RCdelay)较明显，导致数据线两端的电荷共享效果不一致，从而导致数据线两端的像素单元的充电时间不一致，进而导致显示面板的显示不均匀。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种显示装置及其驱动方法，以提高进行电荷共享时的显示均一性。
为了实现上述目的，本发明提供一种显示装置，包括阵列基板和数据驱动电路，所述阵列基板包括多条数据线，多条数据线分为多组，每组包括至少两条所述数据线，每条数据线的第一端均与所述数据驱动电路相连；所述数据驱动电路用于在每个扫描周期的第一电荷共享阶段将同一组中的各条数据线的第一端彼此导通，
所述阵列基板还包括与多组数据线一一对应的多个开关单元；
所述显示装置还包括控制电路，所述控制电路用于在每个扫描周期的第二电荷共享阶段输出控制信号；所述开关单元用于根据所述控制信号将相应组中的数据线的第二端彼此导通；
同一扫描周期中，所述第一电荷共享阶段和所述第二电荷共享阶段至少部分重叠。
优选地，每组数据线包括相邻的两条数据线。
优选地，所述阵列基板还包括控制线，所述控制线与所述控制电路相连，以接收所述控制信号；
所述开关单元包括开关晶体管，每个开关晶体管的第一极和第二极分别与相应组中的两条数据线的第二端相连，每个开关晶体管的栅极均与所述控制线相连。
优选地，所述数据驱动电路还用于在每个扫描周期的充电阶段，为每条数据线提供数据信号；并且，在同一个充电阶段，提供给同一组中各条数据线的数据信号的极性不完全相同。
优选地，在相邻两个扫描周期的充电阶段，所述数据驱动电路提供给同一条数据线的数据信号的极性相反。
优选地，所述控制电路包括：
信号生成子电路，用于在所述第二电荷共享阶段输出初始信号；
放大子电路，用于对所述初始信号进行放大，以获得所述控制信号。
优选地，同一扫描周期中，所述第一电荷共享阶段和所述第二电荷共享阶段完全重叠。
优选地，同一扫描周期中，所述第一电荷共享阶段和所述第二电荷共享阶段的时长相等，所述第二电荷共享阶段的开始时刻先于所述第一电荷共享阶段的开始时刻。
优选地，所述阵列基板还包括多条栅线，所述栅线与所述数据线交叉设置，每个开关单元均位于所有栅线背离所述数据驱动电路的一侧。
相应地，本发明还提供一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包括阵列基板和数据驱动电路，所述阵列基板包括多条数据线，多条数据线分为多组，每组包括至少两条所述数据线，每条数据线的第一端均与所述数据驱动电路相连，所述阵列基板还包括与多组数据线一一对应的多个开关单元，所述开关单元与相应组中各条数据线的第二端相连，
所述驱动方法包括：
在每个扫描周期的第一电荷共享阶段，控制所述数据驱动电路将同一组中各条数据线的第一端彼此导通；
在每个扫描周期的第二电荷共享阶段，控制所述开关单元开启，以使相应组中的各数据线的第二端通过所述开关单元彼此导通。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1a和图1b分别是现有技术中数据线两端的电荷共享效果示意图；
图2是本发明提供的显示装置的结构示意图；
图3是本发明提供的控制电路的结构示意图；
图4a和图4b分别是本发明中数据线上信号的两种时序图。
其中，附图标记为：
10、控制电路；11、信号生成子电路；12、放大子电路；20、开关单元；T1、开关晶体管；30、数据驱动电路；G1～GN、栅线；
D1～DN、数据线；CsL、控制线。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在液晶显示装置的驱动过程中，栅极驱动电路对栅线进行逐行扫描；并且，每扫描一行，数据驱动电路均为数据线提供数据信号，以对被扫描到的一行像素单元进行充电。为了防止液晶分子发生极化，可以采用极性反转的方式进行驱动，例如，向同一条数据线提供的数据信号在相邻两个行扫描周期的极性相反，以使同一列中相邻两个像素单元接收到极性相反的数据信号；也就是说，当某一条数据线上的数据信号在当前行扫描周期为负电压时，下一个行扫描周期则需要为该数据线提供一正电压，这就导致数据驱动电路为同一数据线提供的数据信号在相邻行扫描周期之间的差值较大，从而导致数据驱动电路功耗增大。
目前，常通过数据线之间的电荷共享(charge sharing)来降低数据驱动电路的功耗。具体地，对于同一扫描周期向每相邻两条数据线提供的数据信号极性相反、相邻两个扫描周期向同一数据线提供的数据信号极性相反的情况，数据驱动电路先将每组中的两条数据线相连，以使两条数据线上的电压更接近0，那么，电荷共享结束后，向数据线提供与上一扫描周期极性相反的数据信号时，数据线上的电压能够更快地达到目标电压。但在大尺寸显示装置中，由于传输延迟(RC delay)明显，因此会导致两条数据线靠近数据驱动电路的一端的电荷共享效果较好(如图1a中所示，电荷共享阶段t0结束后，第n条数据线上的电压Vn和第n+1条数据线上的电压Vn+1可以完全中和)，而两条数据线远离数据驱动电路的一端的电荷共享效果较差(如图1b中所示，电荷共享阶段t0结束后，第n条数据线上的电压Vn和第n+1条数据线上的电压Vn+1仍有较大差距)，从而导致远离数据驱动电路的像素单元的充电时间较短，达不到目标灰阶，进而影响显示均匀性。其中，图1a和图1b中，Tp为控制数据线连接的控制信号。
为了提高显示的均匀性，本发明提供一种显示装置，如图2所示，所述显示装置包括阵列基板、控制电路10和数据驱动电路30。所述阵列基板包括多条数据线D1～DN，多条数据线D1～DN分为多组，每组包括至少两条所述数据线，数据驱动电路30用于在每个扫描周期的第一电荷共享阶段将同一组中的各条数据线的第一端彼此导通。另外，所述阵列基板还包括与多组数据线一一对应的多个开关单元20，开关单元20与相应组中的各条数据线的第二端相连。控制电路10用于在每个扫描周期的第二电荷共享阶段输出控制信号。开关单元20用于根据所述控制信号将相应组中的数据线的第二端彼此导通。其中，同一扫描周期中，所述第一电荷共享阶段和所述第二电荷共享阶段至少部分重叠。
其中，所述扫描周期可以为行扫描周期，即驱动一行像素单元进行显示的时间；也可以为帧显示周期，即，显示一帧画面的时间。具体可以根据数据线上数据信号的反转形式确定，例如，当相邻两个行扫描周期为同一条数据线提供的数据信号的极性相反时，所述扫描周期可以为行扫描周期；当在相邻两个行扫描周期为同一条数据线提供的数据信号极性相同、而在相邻两帧为同一条数据线提供的数据信号极性相反时，所述扫描周期可以为帧显示周期。
还需要说明的是，数据线的第一端和第二端并不是严格意义上的两个端点，而是靠近端点的两个部分。
和现有技术相比，本发明在数据线远离数据驱动单元30的第二端设置开关单元，因此，每组数据线中，数据线的两端位置均能很好地实现电荷共享，从而使得下一扫描周期，每条数据线不同位置对应的像素单元均可以充分充电至与上一扫描周期极性相反的电位，进而使得数据线不同位置对应的像素单元均能够达到目标灰阶，提高显示的均一性。
其中，数据驱动电路30还用于在每个扫描周期的充电阶段，为每条数据线D1～DN提供数据信号。在任一扫描周期中，充电阶段可以为所述第一电荷共享阶段和所述第二电荷共享阶段中结束较早的一者结束后的阶段。并且，在相邻两个扫描周期的充电阶段，数据驱动电路30提供给同一条数据线的数据信号的极性相反。应当理解的是，在第一电荷共享阶段结束之后，数据驱动电路30将各数据线的第一端彼此断开，开关单元20在第二电荷共享阶段结束之后也关断。
另外，在同一充电阶段，数据驱动电路30提供给同一组中各条数据线D1～DN的数据信号的极性不完全相同，即，为一部分数据线提供正极性的数据信号，为另一部分数据线提供负极性的数据信号。从而使得电荷共享之后，每条数据线上的电压能够更接近于下一扫描周期将要达到的目标电压，从而降低数据驱动电路30的功耗。
为了便于实现同一组中数据线之间的电荷共享，如图2所示，每组数据线包括相邻的两条数据线，以便于通过开关单元20将两条数据线相连。当每组包括两条数据线时，在同一扫描周期，数据驱动电路30为每相邻两条数据线提供的数据信号的极性相反。
如图2所示，开关单元20包括开关晶体管T1，开关晶体管T1的第一极和第二极分别与相应组中的两条数据线的第二端相连；通过向开关晶体管T1的栅极提供开启电压，使得开关晶体管T1的第一极和第二极导通，从而使得同一组中两条数据线的第二端相连。在本发明中，开关晶体管T1可以为N型晶体管，相应地，控制信号为高电平信号。当然，开关晶体管T1也可以为P型晶体管，此时，控制信号为低电平信号。
为了便于对多个开关晶体管T1进行控制，如图2所示，阵列基板还包括控制线CsL，控制线CsL与控制电路10相连，以接收控制信号。每个开关晶体管T1的栅极均与控制线CsL相连。
为了保证控制电路10输出的控制信号能够达到开关晶体管T1的开启电压，控制电路10可以先产生较小的电压信号，之后再对该电压信号进行放大。具体地，如图3所示，控制电路10包括信号生成子电路11和放大子电路12，信号生成子电路11用于在所述第一电荷共享阶段输出初始信号。放大子电路12用于对所述初始信号进行放大，以获得所述控制信号，从而将控制信号输出至控制线CsL。
如图2所示，阵列基板还包括多条栅线G1～GN，栅线G1～GN与数据线D1～DN交叉设置，以限定出多个像素单元。为了防止开关单元20影响像素单元的开口率，优选地，每个开关单元20均位于所有栅线所有栅线G1～GN背离数据驱动电路30的一侧。
图4a和图4b分别是本发明中数据线上信号的两种时序图，其中，控制信号Tp为控制数据驱动电路30的信号，数据驱动电路30根据控制信号Tp将同一组中各条数据线的第一端彼此导通；控制信号Cs为控制电路10输出的信号，开关单元20根据控制信号Cs导通。具体地，在图4a中，第一电荷共享阶段t1与第二电荷共享阶段t2可以完全重叠，控制信号Tp和Cs的持续时间段完全相同。其中，第n条数据线上的数据信号Vn在当前扫描周期TN的电压为+5V，下一扫描周期TN+1的目标电压为-5V；第n+1条数据线上的数据信号Vn+1在当前扫描周期TN的电压为-5V，下一扫描周期TN+1的目标电压为+5V；而经过第一电荷共享阶段t1(第二电荷共享阶段t2)后，两条数据线上的电压均为0V，这样，在下一扫描周期的充电阶段t1，第n条数据线上的数据信号Vn不需要从-5V跳变为+5，只需从0V跳变为+5；第n+1条数据线上的数据信号Vn+1不需要从+5V跳变为-5V，只需从0V跳变为-5V，从而降低数据驱动电路的功耗。
由于数据信号在数据线D1～DN上的传输有一定的延迟，导致数据线D1～DN第二端对应的像素单元开始充电的时刻晚于数据线D1～DN第一端对应的像素单元开始充电的时刻，为了补偿数据线D1～DN两端对应的像素充电时间之间的差异，优选地，如图4b所示，第一电荷共享阶段t1与第二电荷共享阶段t2的时长相等，第二电荷共享阶段t2的开始时刻先于第一电荷共享阶段t1的开始时刻。其中，第二电荷共享阶段t2早于第一电荷共享阶段t1的时间不应过大，约为第二电荷共享阶段时长的1/20～1/5，具体可以根据数据线上的信号延迟程度确定。
相应地，本发明还提供一种显示装置的驱动方法，所述显示装置包括阵列基板和数据驱动电路，所述阵列基板包括多条数据线，多条数据线分为多组，每组包括至少两条所述数据线，每条数据线的第一端均与所述数据驱动电路相连，所述阵列基板还包括与多组数据线一一对应的多个开关单元，所述开关单元与相应组中各条数据线的第二端相连。所述驱动方法包括：
在每个扫描周期的第一电荷共享阶段，控制所述数据驱动电路将同一组中各条数据线的第一端彼此导通。
在每个扫描周期的第二电荷共享阶段，控制开关单元开启，以使相应组中的各数据线的第二端通过所述开关单元彼此导通。
其中，扫描周期可以为行扫描周期，即，对一行像素进行驱动的时间段。在扫描周期，栅线驱动电路为栅线提供扫描信号。扫描周期还包括充电阶段，在充电阶段，数据驱动电路为每条数据线提供数据信号，以向被扫描到的一行像素充电。数据驱动电路可以在第一电荷共享阶段和第二电荷共享阶段结束较早的一者结束之后即向每条数据线提供的数据信号，并且，向每组的数据线提供的数据信号的极性不完全相同；另外，向同一条数据线提供的数据信号在相邻两个扫描周期的充电阶段的极性相反。
其中，开关单元的开启与关断可以由上述控制电路进行控制。另外，如上所述，第一电荷共享阶段和第二电荷共享阶段可以完全重叠，也可以不完全重叠。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括阵列基板和数据驱动电路，所述阵列基板包括多条数据线，多条数据线分为多组，每组包括至少两条所述数据线，每条数据线的第一端均与所述数据驱动电路相连；所述数据驱动电路用于在每个扫描周期的第一电荷共享阶段将同一组中的各条数据线的第一端彼此导通，其特征在于，
所述阵列基板还包括与多组数据线一一对应的多个开关单元；
所述显示装置还包括控制电路，所述控制电路用于在每个扫描周期的第二电荷共享阶段输出控制信号；所述开关单元用于根据所述控制信号将相应组中的数据线的第二端彼此导通；
同一扫描周期中，所述第一电荷共享阶段和所述第二电荷共享阶段至少部分重叠。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，每组数据线包括相邻的两条数据线。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述阵列基板还包括控制线，所述控制线与所述控制电路相连，以接收所述控制信号；
所述开关单元包括开关晶体管，每个开关晶体管的第一极和第二极分别与相应组中的两条数据线的第二端相连，每个开关晶体管的栅极均与所述控制线相连。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述数据驱动电路还用于在每个扫描周期的充电阶段，为每条数据线提供数据信号；并且，在同一个充电阶段，提供给同一组中各条数据线的数据信号的极性不完全相同。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，在相邻两个扫描周期的充电阶段，所述数据驱动电路提供给同一条数据线的数据信号的极性相反。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的显示装置，其特征在于，所述控制电路包括：
信号生成子电路，用于在所述第二电荷共享阶段输出初始信号；
放大子电路，用于对所述初始信号进行放大，以获得所述控制信号。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的显示装置，其特征在于，同一扫描周期中，所述第一电荷共享阶段和所述第二电荷共享阶段完全重叠。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的显示装置，其特征在于，同一扫描周期中，所述第一电荷共享阶段和所述第二电荷共享阶段的时长相等，所述第二电荷共享阶段的开始时刻先于所述第一电荷共享阶段的开始时刻。
9.根据权利要求1至5中任意一项所述的显示装置，其特征在于，所述阵列基板还包括多条栅线，所述栅线与所述数据线交叉设置，每个开关单元均位于所有栅线背离所述数据驱动电路的一侧。
10.一种显示装置的驱动方法，其特征在于，所述显示装置包括阵列基板和数据驱动电路，所述阵列基板包括多条数据线，多条数据线分为多组，每组包括至少两条所述数据线，每条数据线的第一端均与所述数据驱动电路相连，所述阵列基板还包括与多组数据线一一对应的多个开关单元，所述开关单元与相应组中各条数据线的第二端相连，
所述驱动方法包括：
在每个扫描周期的第一电荷共享阶段，控制所述数据驱动电路将同一组中各条数据线的第一端彼此导通；
在每个扫描周期的第二电荷共享阶段，控制所述开关单元开启，以使相应组中的各数据线的第二端通过所述开关单元彼此导通。
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