CN111128074B - 显示驱动装置和包括其的显示设备 - Google Patents

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Abstract

本实施方式公开了一种显示驱动装置。显示驱动装置包括配置成对显示面板的像素信号进行采样的采样电路。采样电路包括：第一开关和第二开关，配置成传输显示面板的像素信号；电容器，配置成将经由第一开关和第二开关传输的像素信号存储为采样信号；以及第三开关，在第一开关和第二开关的断开时段期间，第三开关被切换成将第一开关与第二开关之间的节点的电压维持在第一开关和第二开关的工作电压范围内的电压处。

Description

显示驱动装置和包括其的显示设备
技术领域
本公开涉及显示设备，并且更具体地，涉及能够精确检测显示面板的像素信号的显示驱动装置。
背景技术
通常，显示设备包括显示面板、显示驱动装置、时序控制器等。时序控制器将图像数据提供给显示驱动装置，并且显示驱动装置将图像数据转换成源信号，并将该源信号提供给显示面板。
这样的显示驱动装置可以包括对显示面板的像素信号进行采样的采样电路。采样电路可以包括开关和电容器。采样电路在开关接通时对像素信号进行采样，并将采样信号存储在电容器中，并且即使在开关断开之后也保持存储在电容器中的采样信号的值。
然而，显示驱动装置经由焊盘连接到显示面板，并且采样信号的质量可能因内部泄漏电流和从焊盘进入的外部噪声的影响而降低。作为示例，虽然采样电路即使在开关断开之后也必须保持存储在电容器中的采样信号的值，但即使在开关断开之后也可能因开关的寄生电容而使外部噪声进入，从而影响采样信号。另外，当输入电压的范围超出开关的工作电压范围时，可能在开关中生成泄漏电流而影响采样信号。
因此，根据现有技术的显示驱动装置具有以下问题：采样信号的质量因外部噪声和泄漏电流而降低，致使可能无法精确地检测到像素信号。这使得不能够精确地校正像素的特性之间的偏差，从而不能精确地显示具有期望亮度的图像。
发明内容
本公开旨在提供能够通过使外部噪声和泄漏电流的影响最小化而精确地检测像素信号的显示驱动装置，以及包括该显示驱动装置的显示设备。
根据本公开的一方面，提供了一种显示驱动装置，该显示驱动装置包括配置成对显示面板的像素信号进行采样的采样电路，其中，采样电路包括：第一开关和第二开关，配置成传输显示面板的像素信号；电容器，配置成将经由第一开关和第二开关传输的像素信号存储为采样信号；以及第三开关，在第一开关和第二开关的断开时段期间，第三开关被切换成将第一开关与第二开关之间的节点的电压维持在第一开关和第二开关的工作电压范围内的电压处。
根据本公开的另一方面，提供了一种显示设备，包括显示驱动装置和时序控制器，其中，显示驱动装置配置成感测显示面板的像素信号并提供与像素信号对应的数字信号，时序控制器配置成使用数字信号计算像素的特性值，并使用像素的特性值生成补偿数据来补偿像素的特性之间的偏差，其中，显示驱动装置包括采样电路和模数转换器，采样电路配置成对显示面板的像素信号进行采样，模数转换器配置成将与像素信号对应的采样信号转换成数字信号。采样电路包括：第一开关和第二开关，配置成传输显示面板的像素信号；电容器，配置成将经由第一开关和第二开关传输的像素信号存储为采样信号；以及第三开关，在第一开关和第二开关的断开时段期间，第三开关被切换成将第一开关与第二开关之间的节点的电压维持在第一开关和第二开关的工作电压范围内的电压处。
根据本实施方式，通过使外部噪声和泄漏电流的影响最小化，可以改善采样信号的质量并且可以精确地检测显示面板的像素信号。
此外，在本公开中，由于可以精确地检测像素信号，因此可以精确地校正因劣化而导致的像素特性之间的偏差。
此外，在本公开中，由于可以精确地校正像素的特性之间的偏差，因此可以精确地显示具有期望亮度的图像。
附图说明
通过参照附图对本公开的示例性实施方式进行详细描述，本公开的以上和其它目的、特征和有益效果对本领域的普通技术人员将变得更加明显，在附图中：
图1是示出根据本公开的一个实施方式的显示设备的框图；
图2是示出根据本公开的一个实施方式的图1的显示驱动装置的感测电路的框图；以及
图3是示出根据本公开的一个实施方式的图2的采样电路的电路图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图对本公开的示例性实施方式进行详细描述。本说明书中和权利要求中使用的术语或词语不应解释为受限于常规含义或词典含义，而是应解释为与本公开的精神一致的含义和概念。
由于本说明书中描述的实施方式和附图中示出的配置是本公开的示例性实施方式，并且不代表本公开的整体技术范围，因此在提交本申请时，本公开涵盖多种等同、修改和替代。
图1是示出根据本公开的一个实施方式的显示设备的框图。
参照图1，显示设备包括时序控制器300、显示驱动装置100和显示面板200。
时序控制器300将包括图像数据、控制数据和时钟信号的输入信号DIN提供给显示驱动装置100。
显示驱动装置100将包括在输入信号DIN中的图像数据转换成源极驱动信号，并且将源极驱动信号提供给显示面板200的数据线DL1至DLn。虽然在图1中未示出，但显示驱动装置100可以包括恢复电路、锁存电路、数模转换器、输出电路等，其中，恢复电路配置成从输入信号DIN恢复图像数据、控制数据和时钟信号，锁存电路配置成锁存图像数据，数模转换器配置成使用与图像数据对应的灰度电压将图像数据转换成源极驱动信号，输出电路配置成将源极驱动信号输出至显示面板的数据线DL1至DLn。
另外，显示驱动装置100包括感测电路101，该感测电路101配置成感测显示面板200的像素信号Vin，将与像素信号Vin对应的采样信号转换成数字信号DOUT，并且将数字信号DOUT提供给时序控制器300。时序控制器300可以基于数字信号DOUT计算像素的特性，并生成补偿数据来补偿像素的特性之间的偏差。
显示面板200包括栅极线(未示出)、数据线DL1至DLn和感测线SL1至SLn。像素形成在栅极线和数据线的交叉处。本实施方式示出了使用有机发光二极管(OLED)来实施像素的显示设备。
显示面板200的像素中的每个均包括OLED和驱动晶体管，并且OLED通过施加源极驱动信号并使驱动晶体管导通来发光。对于像素中的每个，OLED和驱动晶体管的阈值电压和迁移率可以有所不同。当OLED和驱动晶体管的阈值电压和迁移率在像素之间有所不同时，即使向像素中的每个施加相同的源极驱动信号，流过像素中的每个的驱动晶体管的电流也可能不同。
即，即使当施加相同的源极驱动信号时，像素中的每个也可能因像素的特性之间的偏差而具有不同的亮度。另外，在显示面板200中，每个像素的OLED和驱动晶体管可能随着驱动时间而劣化，从而导致了像素的特性之间的偏差。
为了补偿像素的特性之间的偏差，显示驱动装置100可以包括配置成感测显示面板200的像素信号Vin的感测电路101。感测电路101经由感测线SL1至SLn对显示面板200的像素信号Vin进行采样、将经采样的像素信号Vin转换成数字信号DOUT并且将数字信号DOUT提供给时序控制器300。
时序控制器300可以从显示驱动装置100接收与像素信号Vin对应的数字信号DOUT，并使用数字信号DOUT生成补偿数据来补偿显示面板200的像素的特性之间的偏差。作为示例，时序控制器300可以基于数字信号DOUT来计算包括在显示面板200的每个像素中的OLED和驱动晶体管的阈值电压和迁移率，并生成补偿数据来补偿像素的阈值电压以及迁移率之间的偏差。
同时，图1的实施方式示出了经由感测线SL1至SLn对显示面板200的像素信号Vin进行采样，但本公开不限于此。作为另一示例，可以使用数据线DL1至DLn对显示面板200的像素信号Vin进行采样。
图2是示出根据本公开的一个实施方式的图1的显示驱动装置100的感测电路101的框图。
参照图2，感测电路101包括采样电路10和模数转换器20。
采样电路10对显示面板200的像素信号Vin进行采样，并存储与像素信号Vin对应的采样信号VSAMP。模数转换器20将采样信号VSAMP转换成数字信号DOUT，并且将数字信号DOUT提供给时序控制器300。
可针对感测线SL1至SLn中的每一条均设置采样电路10。可针对每个采样电路10均设置模数转换器20，或者可以设置至少一个模数转换器20。至少一个模数转换器20可以以预设顺序将每个采样电路10的采样信号VSAMP转换成数字信号DOUT。
图3是示出根据本公开的一个实施方式的图2的采样电路10的电路图。
参照图3，采样电路10包括第一开关SW1和第二开关SW2、第三开关SW3以及电容器CP。可针对感测线SL1至SLn中的每一条均设置采样电路10，并且为了便于说明，图3示出了与一条感测线对应的采样电路10。
当第一开关SW1接通时，第一开关SW1将感测线SL的像素信号Vin传输至第二开关SW2。
第二开关SW2串联连接至第一开关SW1而形成节点A，并且当第二开关SW2接通时第二开关SW2将通过第一开关SW1传输的像素信号Vin传输至电容器CP。
第一开关SW1和第二开关SW2可以响应于相同的第一控制信号CS1而同时接通。在此，第一控制信号CS1可以在对显示面板200的像素信号Vin进行采样的采样时段中被激活。
例如，第一开关SW1和第二开关SW2可以各自由金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)形成。第一开关SW1和第二开关SW2串联连接，以用于减小存储采样信号VSAMP的电容器CP与外部噪声源之间的寄生电容。另外，由于MOSFET在高于阈值电压的情况下进行工作的特性，串联连接的第一开关SW1和第二开关SW2用于通过其阈值电压进一步保证不受外部电压变化的影响。
电容器CP将经由第一开关SW1和第二开关SW2传输的像素信号Vin存储为采样信号VSAMP。当输出开关(未示出)接通时，电容器CP的采样信号VSAMP被提供给模数转换器20。采样电路10的输出开关可以按照预设顺序进行接通，以将采样信号VSAMP提供给模数转换器20。针对显示面板200的感测线SL1至SLn中的每一条均设置采样电路10。
第三开关SW3向第一开关SW1与第二开关SW2之间的节点A施加设定电压VA，使得在第一开关SW1和第二开关SW2断开时段期间，外部噪声和泄漏电流不会影响电容器CP。设定电压VA可以设置成处于第一开关SW1和第二开关SW2的工作电压范围内的电压，并且可以在第一开关SW1和第二开关SW2的断开时段中被施加至节点A。
由于第三开关SW3在第一开关SW1和第二开关SW2的断开时段期间将节点A的电压维持在处于第一开关SW1和第二开关SW2的工作电压范围内的电压，因此阻止因第一开关SW1和第二开关SW2的寄生电容而导致的外部噪声的流入，并且防止泄露电流的生成。由于第三开关SW3阻止了外部噪声的流入并且防止了泄漏电流的生成，因此采样信号VSAMP的值可以在保持时段期间维持在与像素信号Vin的值对应的值处。此处，保持时段可以限定为用于对存储在电容器CP中的采样信号VSAMP进行保持的时段。
第三开关SW3可以响应于第二控制信号CS2而接通。第一控制信号CS1和第二控制信号CS2具有相互反相的逻辑电平。此处，第一控制信号CS1可以限定为在对显示面板200的像素信号进行采样的采样时段中激活的信号，并且第二控制信号CS2可以限定为在对存储在电容器CP中的采样信号VSAMP进行保持的保持时段中激活的信号。
第三开关SW3在第一开关SW1和第二开关SW2响应于第一控制信号CS1接通的同时响应于第二控制信号CS2而断开，并且第三开关SW3在第一开关SW1和第二开关SW2响应于第一控制信号CS1断开的同时响应于第二控制信号CS2而接通。
设定电压VA可以设置成处于第一开关SW1和第二开关SW2的工作电压范围内的电压。第三开关SW3通过在第一开关SW1和第二开关SW2的断开期间中将设定电压VA施加到节点A来阻止由第一开关SW1和第二开关SW2的寄生电容导致的外部噪声，并且阻止泄漏电流影响存储在电容器CP中的采样信号VSAMP。
作为示例，当第一开关SW1和第二开关SW2的工作电压的范围是从VSS到VCC时，第三开关SW3通过在第一开关SW1和第二开关SW2的断开时段中将节点A的电压保持在VSS至VCC的范围内来阻止因第一开关SW1和第二开关SW2的寄生电容而导致的外部噪声的流入，并且通过使第二开关SW2独立于外部电源来阻断可能在第二开关SW2中生成的泄漏电流。
换言之，在采样电路10中，当第一开关SW1和第二开关SW2接通时，与像素信号Vin对应的采样信号VSAMP存储在电容器CP中，并且即使在第一开关SW1和第二开关SW2断开之后，节点A的电压也通过第三开关SW3保持在第一开关SW1和第二开关SW2的工作电压范围内，从而可以在不受外部噪声或泄漏电流影响的情况下保持存储在电容器CP中的采样信号VSAMP的值。
同时，时序控制器300可以使用与由显示驱动装置100提供的像素信号Vin对应的数字信号DOUT来计算驱动晶体管的特性值(诸如，驱动晶体管的阈值电压和迁移率)以及OLED的特性值(诸如，OLED的阈值电压)。由于流过OLED的像素电流根据驱动晶体管的阈值电压和迁移率以及OLED的阈值电压而变化，因此时序控制器300可以使用与像素信号对应的数字信号DOUT来计算像素的特性值，并且使用像素的特性值来生成用于补偿图像数据的补偿数据。
如上所述，根据本实施方式，通过使外部噪声和泄漏电流的影响最小化，可以改善采样信号的质量并且可以精确地检测显示面板的像素信号。
此外，在本公开中，由于可以精确地检测像素信号，因此可以精确地校正因劣化而导致的像素特性之间的偏差。
此外，在本公开中，由于可以精确地校正像素的特性之间的偏差，因此可以精确地显示具有期望亮度的图像。

Claims (10)

1.显示驱动装置，包括采样电路，所述采样电路配置成对显示面板的像素信号进行采样；
其中，所述采样电路包括：
第一开关和串联连接至所述第一开关的第二开关，配置成传输所述显示面板的所述像素信号；
连接至所述第二开关的电容器，配置成将经由所述第一开关和所述第二开关传输的所述像素信号存储为采样信号；以及
第三开关，所述第三开关连接至所述第一开关与所述第二开关之间的节点，所述第三开关被配置为在所述第一开关和所述第二开关的断开时段期间，所述第三开关被切换成将所述第一开关与所述第二开关之间的所述节点的电压维持在所述第一开关和所述第二开关的工作电压范围内的电压处。
2.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其中，在所述第一开关和所述第二开关的断开时段期间，所述第三开关向所述节点施加设定电压。
3.根据权利要求2所述的显示驱动装置，其中，所述第三开关在所述第一开关和所述第二开关的接通时段中断开，并且在所述第一开关和所述第二开关的断开时段中接通。
4.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其中，所述第一开关和所述第二开关响应于第一控制信号而将所述像素信号传输至所述电容器，其中，所述第一控制信号在对所述像素信号进行采样的第一时段期间被激活。
5.根据权利要求4所述的显示驱动装置，其中，所述第三开关响应于第二控制信号而向所述节点施加设定电压，其中，所述第二控制信号在对存储在所述电容器中的所述采样信号进行保持的第二时段期间被激活。
6.显示设备，包括显示驱动装置，所述显示驱动装置配置成感测显示面板的像素信号并提供与所述像素信号对应的数字信号，
其中，所述显示驱动装置包括采样电路和模数转换器，所述采样电路配置成对所述显示面板的所述像素信号进行采样，所述模数转换器配置成将与所述像素信号对应的采样信号转换成所述数字信号；
其中，所述采样电路包括：
第一开关和串联连接至所述第一开关的第二开关，配置成传输所述显示面板的所述像素信号；
连接至所述第二开关的电容器，配置成将经由所述第一开关和所述第二开关传输的所述像素信号存储为所述采样信号；以及
第三开关，所述第三开关连接至所述第一开关与所述第二开关之间的节点，所述第三开关被配置为在所述第一开关和所述第二开关的断开时段期间，所述第三开关被切换成将所述第一开关与所述第二开关之间的节点的电压维持在所述第一开关和所述第二开关的工作电压范围内的电压处。
7.根据权利要求6所述的显示设备，其中，在所述第一开关和所述第二开关的断开时段期间，所述第三开关向所述节点施加设定电压。
8.根据权利要求7所述的显示设备，其中，所述第三开关在所述第一开关和所述第二开关的接通时段中断开，并且在所述第一开关和所述第二开关的断开时段中接通。
9.根据权利要求6所述的显示设备，其中，所述第一开关和所述第二开关响应于第一控制信号而将所述像素信号传输至所述电容器，其中，所述第一控制信号在对所述像素信号进行采样的第一时段期间被激活。
10.根据权利要求9所述的显示设备，其中，所述第三开关响应于第二控制信号而向所述节点施加设定电压，其中，所述第二控制信号在对存储在所述电容器中的所述采样信号进行保持的第二时段期间被激活。
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