CN111402786A - 显示装置及驱动显示装置的方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示装置及驱动显示装置的方法。其中，本申请中的显示装置包括像素阵列、行扫描链以及列扫描链，其中像素阵列由M*N个像素单元模块构成，且像素阵列用于显示数据信号；行扫描链由N行移位寄存器构成，其中每行移位寄存器与其对应的所在行的像素单元模块相连接；并且列扫描链包括K*M列移位寄存器、M*K个存储单元、M个选择器以及M列锁存器构成，其中M列锁存器与像素阵列相连接，K为数据信号的位宽且存储单元与选择器设置在移位寄存器与列锁存器之间。通过应用本申请的技术方案，可以利用行选择信号将某行像素选中，依次根据各个比特位上的数据点亮或者不点亮像素，以一帧时间内的点亮时间来调制灰度。从而实现高性能的显示装置。

Description

显示装置及驱动显示装置的方法

技术领域

本申请中涉及图像显示领域，尤其涉及一种显示装置及驱动显示装置的方法。

背景技术

随着通信时代以及科技的发展，显示器在日常的工作生活等场景中扮演者越来越重要的作用。

进一步的，相关技术中对于高分辨率、高刷新率、高亮度、低功耗的显示器具有极大需求。在显示领域中，显示器显示性能的好坏，不仅取决于显示器的制作材料，显示器驱动电路的性能好坏也至关重要，驱动装置是保证显示器能正常工作必不可少的部分，否则会导致显示器在显示亮度、色纯度、以及显示的灰度、响应时间和功耗等性能的差异。

因此，如何设计一种高性能的符合显示器特性的显示装置，成为了本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种显示装置及驱动显示装置的方法；本申请用于解决相关技术中显示装置性能不高的问题。

其中，根据本申请实施例的一个方面，提供的一种电子源，其特征在于，包括像素阵列、行扫描链以及列扫描链，其中：

所述像素阵列由M*N个像素单元模块构成，其中M为列数，N为行数，所述M以及所述N为大于等于1的正整数，所述像素阵列用于显示数据信号；

所述行扫描链由所述N行移位寄存器构成，其中每行移位寄存器与其对应的所在行的像素单元模块相连接；

所述列扫描链包括K*M列移位寄存器、M*K个存储单元、M个选择器以及M列锁存器构成，其中所述M列锁存器与所述像素阵列相连接，所述K为所述数据信号的位宽，所述存储单元与所述选择器设置在所述移位寄存器与所述列锁存器之间。

可选的，在一种实施例中，所述行扫描链用于提供行选择信号，以及所述列扫描链用于提供列数据信号。

可选的，在一种实施例中，所述列扫描链包括K*所述M列移位寄存器以及所述M列锁存器构成，包括：

所述列扫描链的各级输出连接至所述M*所述K个存储单元，每级存储单元的所述K比特输出连接至所述M个K选1的数据选择器；

所述数据选择器的所述M个输出连接至所述M个锁存器，所述锁存器的输出连接至像素阵列，提供列数据信号。

可选的，在一种实施例中，所述存储单元包括以下至少一种阵列：

静态随机存储单元阵列、动态随机存储单元阵列以及非挥发性存储单元阵列。

可选的，在一种实施例中，所述像素单元模块包括以下至少一种：

液晶器件LC、发光二极管LED以及有机发光二极管OLED。

可选的，在一种实施例中，所述显示装置包括以下至少一种：

液晶显示器、发光二极管显示器、有机发光二极管显示器以及硅基微显示器。

其中，根据本申请实施例的一个方面，提供的一种驱动显示装置的方法，其特征在于，包括像素阵列、行扫描链以及列扫描链，其中：

获取所述列扫描链中设置的移位寄存器的每一级接收K比特的数据信号；

按预设顺序依次将所述行扫描链中的比特选择信号发送至所述像素阵列，所述预设顺序为依次发送所述行扫描链中每一行的第一个比特选择信号，并在发送完所述每一行的第一个比特选择信之后，依次获取所述行扫描链中每一行的第二个比特选择信号，以次类推，直至发送全部比特选择信号；

获取每一列的K比特数据，并根据K选1选择器的比特选择信号选择所述数据信号中的目标比特数据，并将所述目标比特数据发送到所述像素阵列中。

可选的，在一种实施例中，所述按预设顺序依次将所述行扫描链中的比特选择信号发送至所述像素阵列，包括：

基于接收到的数据信号的最低位比特选择信号进行发光；

依次扫描次低位比特选择信号进行发光，直至扫描完数据信号的全部比特位。

可选的，在一种实施例中，所述像素阵列包括以下至少一种：

液晶器件LC、发光二极管LED以及有机发光二极管OLED。

可选的，在一种实施例中，所述显示装置包括以下至少一种：

液晶显示器、发光二极管显示器、有机发光二极管显示器以及硅基微显示器。

本申请中的显示装置包括像素阵列、行扫描链以及列扫描链，其中像素阵列由M*N个像素单元模块构成，且像素阵列用于显示数据信号；行扫描链由N行移位寄存器构成，其中每行移位寄存器与其对应的所在行的像素单元模块相连接；并且列扫描链包括K*M列移位寄存器、M*K个存储单元、M个选择器以及M列锁存器构成，其中M列锁存器与像素阵列相连接，K为数据信号的位宽且存储单元与选择器设置在移位寄存器与列锁存器之间。通过应用本申请的技术方案，可以利用行选择信号将某行像素选中，依次根据各个比特位上的数据点亮或者不点亮像素，以一帧时间内的点亮时间来调制灰度。从而实现高性能的显示装置。

下面通过附图和实施例，对本申请的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本申请的实施例，并且连同描述一起用于解释本申请的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中：

图1为本申请提出的一种显示装置的平面示意图；

图2为本申请提出的一种驱动显示装置的流程示意图；

图3为本申请提出的又一种显示装置的平面示意图。

具体实施例中

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，不作为对本申请的应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

另外，本申请各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

需要说明的是，本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

下面结合图1-图3来描述根据本申请示例性实施例中的显示装置及其驱动装置的方法。需要注意的是，下述应用场景仅是为了便于理解本申请的精神和原理而示出，本申请的实施例中在此方面不受任何限制。相反，本申请的实施例中可以应用于适用的任何场景。

首先，本申请提出一种显示装置。如图1所示，该装置包括：

像素阵列、行扫描链以及列扫描链，其中：

像素阵列由M*N个像素单元模块构成，其中M为列数，N为行数，M以及N为大于等于1的正整数，像素阵列用于显示数据信号；

行扫描链由N行移位寄存器构成，其中每行移位寄存器与其对应的所在行的像素单元模块相连接；

列扫描链包括K*M列移位寄存器、M*K个存储单元、M个选择器以及M列锁存器构成，其中M列锁存器与像素阵列相连接，K为数据信号的位宽，存储单元与选择器设置在移位寄存器与列锁存器之间。

可选的，本申请提出的显示装置还可以包括：

行扫描链用于提供行选择信号，以及列扫描链用于提供列数据信号。

可选的，本申请提出的显示装置还可以包括：

列扫描链包括K*M列移位寄存器以及M列锁存器构成，包括：

列扫描链的各级输出连接至M*K个存储单元，每级存储单元的K比特输出连接至M个K选1的数据选择器；

数据选择器的M个输出连接至M个锁存器，锁存器的输出连接至像素阵列，提供列数据信号。

可选的，本申请提出的显示装置还可以包括：

存储单元包括以下至少一种阵列：

静态随机存储单元阵列、动态随机存储单元阵列以及非挥发性存储单元阵列。

可选的，本申请提出的显示装置还可以包括：

像素单元模块包括以下至少一种：

液晶器件LC、发光二极管LED以及有机发光二极管OLED。

可选的，本申请提出的显示装置还可以包括：

显示装置包括以下至少一种：

液晶显示器、发光二极管显示器、有机发光二极管显示器以及硅基微显示器。

进一步的，在众多电子产品中显示器具有重要作用，随着科技的发展，对于高分辨率、高刷新率、高亮度、低功耗的显示器具有极大需求。在显示领域中，AMOLED显示器，因其低能耗、自发光、宽视角、工艺简单、成本低、温度适应性好、响应速度快等优点，目前正取代LCD技术而逐渐成为下一代显示技术领域有力的竞争者。显示器显示性能的好坏，不仅取决于显示器的制作材料，显示器驱动电路的性能好坏也至关重要，驱动装置是保证显示器能正常工作必不可少的部分，否则会导致显示器在显示亮度、色纯度、以及显示的灰度、响应时间和功耗等性能的差异。因此，设计高性能的符合显示器特性的驱动装置，成为显示领域的一大热点。

更进一步的，本申请提出的显示驱动装置可以由列扫描链、行扫描连以及像素阵列三部分构成。具体各个部分的组成和连接方式如图1所示。其中，列扫描链包括依次连接的k组m级移位寄存器、m列的k比特存储单元、m列的k-1选择器以及m列的1比特锁存器。

需要说明的是，在数字电路中移位寄存器sh i ft regi ster是一种在若干相同时间脉冲下工作的以触发器为基础的器件。可以理解的，数据信号以并行或串行的方式输入到该器件中，然后每个时间脉冲依次向左或右移动一个比特，在输出端进行输出。这种移位寄存器可以是一维的也可以为多维的，即输入、输出的数据信号本身就是一些列位。实现这种多维移位寄存器的方法可以是将几个具有相同位数的移位寄存器并联起来。

进一步的，移位寄存器不仅有存放数据的功能之外，还具备移位的功能。所谓移位，就是每当来一位移位脉冲(时钟脉冲)，触发器的状态便向右或向左移动一位，也就是指寄存的数码可以在移位脉冲的控制下依次进行移位。移位寄存器在计算机中应用广泛。移位寄存器中的数据可以在移位脉冲作用下依次逐位右移或左移，数据既可以并行输入、并行输出，也可以串行输入、串行输出，还可以并行输入、串行输出，串行输入、并行输出等等。

其中本申请中的移位寄存器可以为k组m级首尾级联的触发器，用于将串行输入的k比特的数据信号依次移位到各自的列上；每列的k比特存储单元的写入端依次与每列的k组触发器的输出相连，用于存储每列的k比特数据；每列的k-1选择器与k比特存储单元的读出端相连，根据比特选择信号决定将某位的数据信号输出；最后将m个选择器的输出连接至m列锁存器的输入，锁存器在锁存使能信号的控制下将输出传递给像素阵列。行扫描链为n级首尾相连的触发器构成的移位寄存器，各级触发器的输出连接到像素阵列。像素阵列由m列n行的像素单元电路构成。

本申请中的显示装置包括素阵列、行扫描链以及列扫描链，其中像素阵列由M*N个像素单元模块构成，且像素阵列用于显示数据信号；行扫描链由N行移位寄存器构成，其中每行移位寄存器与其对应的所在行的像素单元模块相连接；并且列扫描链包括K*M列移位寄存器以及M列锁存器构成，其中M列锁存器与像素阵列相连接，K为数据信号的位宽。通过应用本申请的技术方案，可以利用行选择信号将某行像素选中，依次根据各个比特位上的数据点亮或者不点亮像素，以一帧时间内的点亮时间来调制灰度。从而实现高性能的显示装置。

本申请中的列扫描链包括K*M列移位寄存器、M*K个存储单元、M个选择器以及M列锁存器构成，其中M列锁存器与像素阵列相连接，K为数据信号的位宽，存储单元与选择器设置在移位寄存器与列锁存器之间。

还需要说明的是，本申请中的像素单元模块可以为液晶器件LC、发光二极管LED以及有机发光二极管OLED。其中发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。

另外需要说明的是，本申请中的显示装置可以为液晶显示器、发光二极管显示器、有机发光二极管显示器以及硅基微显示器中的至少一种。其中，发光二极管显示器是一种使用发光二极管的显示器。进一步的，从发光原理角度，“发光二极管显示器”的每个像素均为一个独立的LED器件，这些器件以特定的方式排布并焊接在产品的正面PCB板上，通过一系列集成电路和控制系统控制每一个LED的亮度、行程图形、信号或图像。所有像素均为主动发光的LED器件。而普通显示设备通常由背光源投射至某种类型的面板，由面板的特殊结构实现不同程度和方式的漏光而显示图像。

进一步的，相关技术中显示器像素发光的灰度调制方式通常有幅值调制和时间调制两种。幅值灰度调制通过控制不同电流实现灰阶，需要采用数模转换器(DAC)将数字的数据信号转换成模拟的电流或电压来控制像素的亮度，随着对于高刷新率、高分辨率显示屏的需求越来越高，对于高速高精度DAC的要求也越来越高；时间灰度调制采用恒定驱动电流，通过控制时间单元内发光时间长短实现灰阶，这样驱动电路的控制只需采用数字信号，而不需要额外的模拟电路。

时间灰度调制方式目前没有成熟的驱动装置，由于这种方式的扫描顺序是选择数据信号的每一比特先后对整个显示屏进行点亮，往往需要在显示器的驱动板上将数据储存起来，经过处理后依次将对应比特位的数据信号传递给列扫描链。这种操作大大提高的扫描链的扫描频率，且在板级额外需要大容量存储器用于存储数据。

如图2所示，本申请采用了如下步骤实现驱动显示装置的方法：

获取列扫描链中设置的移位寄存器的每一级接收K比特的数据信号；

获取每一列的K比特数据，并根据K选1选择器的比特选择信号选择数据信号中的目标比特数据，并将目标比特数据发送到像素阵列中；

依次获取行扫描链中每一行的比特选择信号，并将每一行的比特选择信号依次发送至像素阵列。

可选的，依次获取行扫描链中每一行的比特选择信号，并将每一行的比特选择信号依次发送至像素阵列，包括：

基于接收到的数据信号的最低位比特选择信号进行发光；

依次扫描次低位比特选择信号进行发光，直至扫描完数据信号的全部比特位。

可选的，像素阵列包括以下至少一种：

液晶器件LC、发光二极管LED以及有机发光二极管OLED。

可选的，液晶显示器、发光二极管显示器、有机发光二极管显示器以及硅基微显示器。

进一步的，显示装置中某一行像素的驱动方式为：某行k比特的数据信号按照从右到左的顺序并行输入给列扫描链中移位寄存器的第一级，在列扫描时钟的控制下通过m个时钟周期完成行数据的移位；然后使存储单元的写使能信号有效，将每一列的k比特信号写入存储单元中；然后使存储单元的读使能信号有效，将读出的k比特数据通过k-1选择器，在比特选择信号的控制下输出某比特位上的信号；最后使锁存器的锁存使能信号有效，输出列信号控制该行像素发光。

整个像素阵列的驱动方式为：首先设置比特选择信号为0，行扫描链提供的行选择信号从像素阵列的第一行开始，依次使得每一行像素被选中，并进行上述行像素的驱动操作；然后比特选择信号加1，同样依次选中每一行进行上述行像素的驱动操作，直至比特选择信号加到k，这样，就完成了整个像素阵列每一行所有数据信号比特位的发光控制。

进一步的，本申请以数据信号的位宽为8比特为例，m*n的像素阵列，在1帧的时间T内，比特选择信号设置为0时，一行像素对应的发光时间为T/255，那么行扫描链需要在该时间内完成n行像素的依次打开，即控制行扫描链的时钟频率需达到(255*n)/T，此为行扫描时钟的最高频率，而列扫描链需要在一行像素打开的时间内完成m列显示数据的移位，即控制列扫描链的时钟频率达到(255*m*n)/T，此为列扫描时钟的最高频率；比特选择信号设置为1时，一行像素对应的发光时间为2T/255，控制行扫描链的时钟频率需达到(255*n)/2T，控制列扫描链的时钟频率达到(255*m*n)/2T；比特选择信号分别设置为2，3，4，5，6，7时，一行像素对应的发光时间分别为为4T/255，8T/255，16T/255，32T/255，64T/255，128T/255。

在本申请一种可能的实施方式中，为了提高列扫描链的读写效率，本申请还可采用如图3所示的实施方式应用于显示装置中。该实施方式包含2个相同的列扫描链，分别位于像素阵列的两侧，当一个列扫描链处于读出状态时，另一个列扫描链处于写入状态，两个列驱动器在两帧图像时间内交替读写。这样可以保证列扫描链的读写分别分开，进而进一步增强了显示装置的显示性能。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，包括像素阵列、行扫描链以及列扫描链，其中：

所述像素阵列由M*N个像素单元模块构成，其中M为列数，N为行数，所述M以及所述N为大于等于1的正整数，所述像素阵列用于显示数据信号；

所述行扫描链由所述N行移位寄存器构成，其中每行移位寄存器与其对应的所在行的像素单元模块相连接；

所述列扫描链包括K*M列移位寄存器、M*K个存储单元、M个选择器以及M列锁存器构成，其中所述M列锁存器与所述像素阵列相连接，所述K为所述数据信号的位宽，所述存储单元与所述选择器设置在所述移位寄存器与所述列锁存器之间。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述行扫描链用于提供行选择信号，以及所述列扫描链用于提供列数据信号。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述列扫描链包括K*所述M列移位寄存器以及所述M列锁存器构成，包括：

所述列扫描链的各级输出连接至所述M*所述K个存储单元，每级存储单元的所述K比特输出连接至所述M个K选1的数据选择器；

所述数据选择器的所述M个输出连接至所述M个锁存器，所述锁存器的输出连接至像素阵列，提供列数据信号。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述存储单元包括以下至少一种阵列：

静态随机存储单元阵列、动态随机存储单元阵列以及非挥发性存储单元阵列。

5.根据权利要求1所述的显示驱动装置，其特征在于：所述像素单元模块包括以下至少一种：

液晶器件LC、发光二极管LED以及有机发光二极管OLED。

6.根据权利要求1-5所述的显示驱动装置，其特征在于：所述显示装置包括以下至少一种：

液晶显示器、发光二极管显示器、有机发光二极管显示器以及硅基微显示器。

7.一种驱动显示装置的方法，其特征在于，包括像素阵列、行扫描链以及列扫描链，其中：

获取所述列扫描链中设置的移位寄存器的每一级接收K比特的数据信号；

按预设顺序依次将所述行扫描链中的比特选择信号发送至所述像素阵列，所述预设顺序为依次发送所述行扫描链中每一行的第一个比特选择信号，并在发送完所述每一行的第一个比特选择信之后，依次获取所述行扫描链中每一行的第二个比特选择信号，以次类推，直至发送全部比特选择信号；

获取每一列的K比特数据，并根据K选1选择器的比特选择信号选择所述数据信号中的目标比特数据，并将所述目标比特数据发送到所述像素阵列中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述按预设顺序依次将所述行扫描链中的比特选择信号发送至所述像素阵列，包括：

基于接收到的数据信号的最低位比特选择信号进行发光；

依次扫描次低位比特选择信号进行发光，直至扫描完数据信号的全部比特位。

9.根据权利要求7所述的显示驱动装置，其特征在于：所述像素阵列包括以下至少一种：

液晶器件LC、发光二极管LED以及有机发光二极管OLED。

10.根据权利要求7-9所述的显示驱动装置，其特征在于：所述显示装置包括以下至少一种：

液晶显示器、发光二极管显示器、有机发光二极管显示器以及硅基微显示器。

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