CN111524487B - 数据驱动电路、方法以及显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据驱动电路、方法以及显示面板，数据驱动电路包括：多个运算放大器；多个解码器；多个电荷共享开关，与运算放大器一一对应，并且电荷共享开关并联于运算放大器的两端；共享开关控制器，与每一电荷共享开关相连，用于向电荷共享开关发送一闭合信号，其中，运算放大器的输入端和输出端导通后进行电荷共享，以使得运算放大器的驱动电压等于对应的伽马电压，能够使得运算放大器的输入端电压和其输出端的驱动电压相等即和解码器输入的伽马电压相等，这样就保证了由数据线输入的驱动电压是准确的，从而消除了相同颜色的子像素单元在相同伽马电压下的色差，并且通过该电荷共享过程能够有效的降低数据驱动电路的功耗。

Description

数据驱动电路、方法以及显示面板
技术领域
本发明涉及的是一种显示面板驱动电路领域的技术，更具体的说，涉及一种数据驱动电路、方法以及显示面板。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Display，OLED)显示装置具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全色显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示装置。
OLED显示装置按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive Matrix OLED，PMOLED)和有源矩阵型OLED(Active Matrix OLED，AMOLED)两大类，即直接寻址和薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)矩阵寻址两类。其中，AMOLED具有呈阵列式排布的像素，属于主动显示类型，发光效能高，通常用作高清晰度的大尺寸显示装置。
AMOLED是电流驱动器件，当有电流流过有机发光二极管时，有机发光二极管发光，且发光亮度由流过有机发光二极管自身的电流决定。大部分已有的集成电路(IntegratedCircuit，IC)都只传输电压信号，故AMOLED的像素驱动电路需要完成将电压信号转变为电流信号的任务。传统的AMOLED像素驱动电路通常为2T1C，即两个薄膜晶体管加一个电容的结构，将电压变换为电流。
图1是一种现有的显示面板驱动示意图。图1中示出了若干的子像素单元(R、G、B)，每一行子像素单元均连有扫描线GL＇和数据线DL＇，每一个子像素单元50＇的驱动电压是由驱动电路的最后一级运算放大器(OP，Operational Amplifier)提供，运算放大器30＇本身由于工艺制作过程的差异化会存在有偏移(OP Offset)，运算放大器的输入端电压和其输出端的驱动电压不等(相差约3～10mv)。因此可能会造成在伽马电压值相同的情况下，相同颜色的子像素单元50＇会存在微小的色差。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种数据驱动电路、方法以及显示面板，通过在最后一级运算放大器并联一个电荷共享开关，能够使得运算放大器的两端能够进行短时间的电荷共享，以使得运算放大器的输入端电压和其输出端的驱动电压相等即和解码器输入的伽马电压相等，这样就保证了由数据线输入的驱动电压是准确的(与伽马电压相等)，从而消除了相同颜色的子像素单元在相同伽马电压下的色差，并且通过该电荷共享过程能够有效的降低数据驱动电路的功耗。
根据本发明一个方面，提供一种应用于显示面板的数据驱动电路，包括：
多个运算放大器，每一所述运算放大器的输出端连有一数据线，用于向所述数据线输出一驱动电压，以驱动连接于所述数据线的子像素单元；
多个解码器，每一所述解码器与一个所述运算放大器的输入端相连，并且所述解码器与所述运算放大器一一对应，用于向所述运算放大器输入一伽马电压；
多个电荷共享开关，与所述运算放大器一一对应，并且所述电荷共享开关并联于所述运算放大器的两端；
共享开关控制器，与每一所述电荷共享开关相连，用于向所述电荷共享开关发送一闭合信号，其中，所述运算放大器的输入端和输出端导通后进行电荷共享，以使得所述运算放大器的所述驱动电压等于对应的所述伽马电压。
优选的，所述显示面板包括显示区域和非显示区域，所述子像素单元设置于所述显示区域，所述运算放大器、所述解码器、所述电荷共享开关以及所述共享开关控制器设置于所述非显示区域。
优选的，所述电荷共享的共享时段小于所述运算放大器的驱动时段；其中，
在所述驱动时段内，所述电荷共享开关断开；
在所述共享时段内，所述电荷共享开关闭合。
优选的，所述共享时段通过以下公式获得：
t2＝αt1；
其中，
t2为所述共享时段；
t1为所述运算放大器的驱动时段；
α为共享系数，α的范围为0.09～0.11；
t1+t2＝T，T为扫描时间。
优选的，所述共享系数的取值为0.1。
优选的，所述多个解码器连有与一用于生成伽马电压的伽马生成器相连。
优选的，所述多个解码器连有与多个用于生成伽马电压的伽马生成器相连。
根据本发明的一个方面，提供一种数据驱动方法，应用于任一所述的应用于显示面板的数据驱动电路，包括以下步骤：
于所述驱动时段的起始时刻，所述运算放大器打开，所述共享开关控制器向所述电荷共享开关发送一断开信号以使得所述电荷共享开关断开；
于所述驱动时段内，所述运算放大器接收所述解码器输入的所述伽马电压后向所述数据线输出所述驱动电压；
于所述共享时段的起始时刻，所述共享开关控制器向所述电荷共享开关，以使得所述电荷共享开关闭合；
于所述共享时段内，所述运算放大器的输入端和输出端导通后进行电荷共享，以使得所述运算放大器的所述驱动电压等于对应的所述伽马电压；
于所述共享时段的结束时刻，关闭所述运算放大器，并且所述共享开关控制器向所述电荷共享开关发送一断开信号。
优选的，所述电荷共享的共享时段小于所述运算放大器的驱动时段；其中，
在所述驱动时段内，所述电荷共享开关断开；
在所述共享时段内，所述电荷共享开关闭合。
优选的，所述共享时段通过以下公式获得：
t2＝αt1；
其中，
t2为所述共享时段；
t1为所述运算放大器的驱动时段；
α为共享系数，α的范围为0.09～0.11；
t1+t2＝T，T为扫描时间。
优选的，所述共享系数的取值为0.1。
根据本发明的一个方面，提供一种显示面板，包括：
多个运算放大器，每一所述运算放大器的输出端连有一数据线，用于向所述数据线输出一驱动电压，以驱动连接于所述数据线的子像素单元；
多个解码器，每一所述解码器与一个所述运算放大器的输入端相连，并且所述解码器与所述运算放大器一一对应，用于向所述运算放大器输入一伽马电压；
多个电荷共享开关，与所述运算放大器一一对应，并且所述电荷共享开关并联于所述运算放大器的两端；
共享开关控制器，与每一所述电荷共享开关相连，用于向所述电荷共享开关发送一闭合信号，其中，所述运算放大器的输入端和输出端导通后进行电荷共享，以使得所述运算放大器的所述驱动电压等于对应的所述伽马电压。
上述技术方案的有益效果是：本发明的数据驱动电路、方法以及显示面板，通过在最后一级运算放大器并联一个电荷共享开关，能够使得运算放大器的两端能够进行短时间的电荷共享，以使得运算放大器的输入端电压和其输出端的驱动电压相等即和解码器输入的伽马电压相等，这样就保证了由数据线输入的驱动电压是准确的(与伽马电压相等)，从而消除了相同颜色的子像素单元在相同伽马电压下的色差，并且通过该电荷共享过程能够有效的降低数据驱动电路的功耗。
本发明的其它特征和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作，将在以下参照附图进行详细的描述。应当注意，本发明不限于本文描述的具体实施例。在本文给出的这些实施例仅仅是为了说明的目的。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1是一种现有的显示面板驱动示意图；
图2是本发明中的一种数据驱动电路的示意图；
图3是本发明中的一种伽马生成器的结构示意图；
图4是本发明中的一种子像素单元的电路示意图；
图5是一种现有技术中的运算放大器的驱动电压和伽马电压对比示意图；
图6是一种现有技术中的运算放大器的驱动电压和输入端电压对比示意图；
图7是本发明中的运算放大器的驱动电压和输入端电压对比示意图。
从以下结合附图的详细描述中，本发明的特征和优点将变得更加明显。贯穿附图，相同的附图标识相应元素。在附图中，相同附图标记通常指示相同的、功能上相似的和/或结构上相似的元件。
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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的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。
本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
根据本发明的一个方面提供应用于显示面板的数据驱动电路。
图2是一种数据驱动电路的示意图。图2中示出的显示面板包括显示区域A1和非显示区域A1，该数据驱动电路设置于非显示区域A2A1中，而在显示区域A1中设置了多个用于显示的子像素单元。在一些实施例中，多个子像素单元组成一个像素单元，例如，一个像素单元可以包括三个子像素单元，即红色子像素单元、绿色子像素单元以及蓝色子像素单元。图2中示出的显示区域A1中的设置了子像素单元50-1、50-2、50-3...50-n-1以及50-n。相应的在非显示区域A2A1(数据驱动电路所在区域)的数据驱动电路包括了运算放大器30-1、30-2、30-3...30-n-1以及30-n，解码器20-1、20-2、20-3...20-n-1以及20-n，电荷共享开关40-1、40-2、40-3...40-n-1和40-n，数据线DL1、DL2、DL3...DLn-1以及DLn。
参考图2，每一运算放大器的输出端连有一数据线，用于向数据线输出一驱动电压，以驱动连接于数据线的子像素单元。每一解码器与一个运算放大器的输入端相连，并且解码器与运算放大器一一对应，用于向运算放大器输入一伽马电压。电荷共享开关与运算放大器一一对应，并且电荷共享开关并联于运算放大器的两端。每一个电荷共享开关均与一共享开关控制器(图中未示出)相连，用于向电荷共享开关发送一闭合信号，其中，运算放大器的输入端和输出端导通后进行电荷共享(Charge Sharing)，以使得运算放大器的驱动电压等于对应的伽马电压。即运算放大器30-1分别与子像素单元50-1和解码器20-1相连，并且运算放大器30-1的两端分别并联有电荷共享开关40-1；运算放大器30-2分别与子像素单元50-2和解码器20-2相连，并且运算放大器30-2的两端分别并联有电荷共享开关40-2；运算放大器30-3分别与子像素单元50-3和解码器20-3相连，并且运算放大器30-3的两端分别并联有电荷共享开关40-3；运算放大器30-n-1分别与子像素单元50-n-1和解码器20-n-1相连，并且运算放大器30-n-1的两端分别并联有电荷共享开关40-n-1；运算放大器30-n分别与子像素单元50-n和解码器20-n相连，并且运算放大器30-n的两端分别并联有电荷共享开关40-n，其中，n可以是任意大于3的整数。
图3是一种伽马生成器的结构示意图。参考图2和图3，解码器20-1、20-2、20-3...20-n-1以及20-n均与一个图3中示出的伽马生成器10相连，该伽马生成器10是由多个电路串联组成，各个电阻的串联节点输出相应的伽马电压V0、V1、V2...V252、V253、V254、V255，总共256个不同电压值的伽马电压。通过解码器寻址来选择不同的数值的伽马电压。解码器20-1、20-2、20-3...20-n-1以及20-n还可以与多个伽马生成器10相连，即通过多个伽马生成器10来生成伽马电压，并输出至相应的解码器。解码器根据8位调制数据的各自的位D0-D7，选择256个伽马电压V0-V255之一，并将所选择的伽马电压通过公共线路输出至运算放大器。一些实施例中，解码器包括八个晶体管(图中未示出)，它们串联耦接在公共线路和来自伽马电压生成器的线路，即来自伽马电压生成器的256个伽马电压V0-V255的每条各自的输入线之间。八个晶体管中的每一个都以N型晶体管和P型晶体管的组合来布置，从而根据8位调制数据的各自的位D0-D7来选择256个伽马电压V0-V255中的任意一个。
图4是一种子像素单元的电路示意图。图4中示出了运算放大器30-1分别与子像素单元50-1和解码器20-1相连，并且运算放大器30-1的两端分别并联有电荷共享开关40-1，运算放大器30-1的输出端通过数据线DL1与子像素单元50-1相连。具体的，子像素单元50-1包括：开关管T1、驱动管T2、存储电容C，其中，开关管T1的栅极与扫描线GL1相连，开关管T1，扫描线GL1施加一个低电平时开关管T1导通，该开关管T1导通的时间即为扫描时间。开关管T1导通之后，运算放大器的输出端的驱动电压即施加在存储电容C上，存储电容C上的电压即数据电压并且保持不变，直至开关管T1再次导通时才更新。存储电容C上的电压也就是加在驱动管T2上的电压，其决定了流过驱动管T2上的电流的大小，发光子像素OLED在该电流的驱动下发出相应亮度的光。共享开关控制器向电荷共享开关40-1发送一闭合信号后，运算放大器30-1的输入端和输出端导通后进行电荷共享，即使得运算放大器30-1的驱动电压等于对应的解码器20-1输出的伽马电压。
图5是一种现有技术中的运算放大器的驱动电压和伽马电压对比示意图。图6是一种现有技术中的运算放大器的驱动电压和输入端电压对比示意图。图7是本发明中的运算放大器的驱动电压和输入端电压对比示意图。参考图5和图6，现有技术中，由于运算放大器的偏移，使得运算放大器的输入端电压60与解码器输出的伽马电压80不等，并且运算放大器的输出端的驱动电压70也与解码器输出的伽马电压80不等，但是解码器输出的伽马电压80是需要的目标电压。运算放大器不发生偏移时，运算放大器的输入端电压应该等于伽马电压(解码器的输入电压)；但是运算放大器发生偏移之后，使得输入端电压60可能大于伽马电压80(也可能小于)，使得驱动电压70小于伽马电压80(也可能大于)。在一个扫描时间T内，电荷共享开关断开的时段为驱动时段，电荷共享开关闭合时为共享时段，电荷共享的共享时段小于运算放大器的驱动时段。共享时段通过以下公式获得：t2＝αt1；其中，t2为共享时段；t1为所述运算放大器的驱动时段；α为共享系数，α的范围为0.09～0.11；t1+t2＝T，T为扫描时间。共享系数的取值优选为0.1，可以根据电路负载作出调整。参考图7，通过本发明中的电荷共享开关使得运算放大器的两端在共享时段t2进行电荷共享，从而使得运算放大器的输出端的驱动电压70最终等于解码器输出的伽马电压80。
根据本发明的一个方面，提供一种数据驱动方法，应用于上述数据驱动电路，该数据驱动方法包括以下步骤：
于驱动时段的起始时刻，运算放大器打开，共享开关控制器向电荷共享开关发送一断开信号以使得电荷共享开关断开；
于驱动时段内，运算放大器接收解码器输入的伽马电压后向数据线输出驱动电压；
于共享时段的起始时刻，共享开关控制器向电荷共享开关，以使得电荷共享开关闭合；
于共享时段内，运算放大器的输入端和输出端导通后进行电荷共享，以使得运算放大器的驱动电压等于对应的伽马电压；
于共享时段的结束时刻，关闭运算放大器，并且共享开关控制器向电荷共享开关发送一断开信号。电荷共享的共享时段小于运算放大器的驱动时段；其中，在驱动时段内，电荷共享开关断开；在共享时段内，电荷共享开关闭合。
根据本发明的一个方面，提供一种显示面板，包括：
多个运算放大器，每一运算放大器的输出端连有一数据线，用于向数据线输出一驱动电压，以驱动连接于数据线的子像素单元；
多个解码器，每一解码器与一个运算放大器的输入端相连，并且解码器与运算放大器一一对应，用于向运算放大器输入一伽马电压；
多个电荷共享开关，与运算放大器一一对应，并且电荷共享开关并联于运算放大器的两端；
共享开关控制器，与每一电荷共享开关相连，用于向电荷共享开关发送一闭合信号，其中，运算放大器的输入端和输出端导通后进行电荷共享，以使得运算放大器的驱动电压等于对应的伽马电压。
综上，本发明的数据驱动电路、方法以及显示面板，能够通过在最后一级运算放大器并联一个电荷共享开关，能够使得运算放大器的两端能够进行短时间的电荷共享，以使得运算放大器的输入端电压和其输出端的驱动电压相等即和解码器输入的伽马电压相等，这样就保证了由数据线输入的驱动电压是准确的(与伽马电压相等)，从而消除了相同颜色的子像素单元在相同伽马电压下的色差，并且通过该电荷共享过程能够有效的降低数据驱动电路的功耗。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种应用于显示面板的数据驱动电路，其特征在于，包括：
多个运算放大器，每一所述运算放大器的输出端连有一数据线，用于向所述数据线输出一驱动电压，以驱动连接于所述数据线的子像素单元；
多个解码器，每一所述解码器与一个所述运算放大器的输入端相连，并且所述解码器与所述运算放大器一一对应，用于向所述运算放大器输入一伽马电压；
多个电荷共享开关，与所述运算放大器一一对应，并且所述电荷共享开关并联于所述运算放大器的两端；
共享开关控制器，与每一所述电荷共享开关相连，用于向所述电荷共享开关发送一闭合信号，其中，所述运算放大器的输入端和输出端导通后进行电荷共享，以使得所述运算放大器的所述驱动电压等于对应的所述伽马电压。
2.根据权利要求1所述的应用于显示面板的数据驱动电路，其特征在于，所述显示面板包括显示区域和非显示区域，所述子像素单元设置于所述显示区域，所述运算放大器、所述解码器、所述电荷共享开关以及所述共享开关控制器设置于所述非显示区域。
3.根据权利要求1所述的应用于显示面板的数据驱动电路，其特征在于，所述电荷共享的共享时段小于所述运算放大器的驱动时段；
其中，在所述驱动时段内，所述电荷共享开关断开；
在所述共享时段内，所述电荷共享开关闭合。
4.根据权利要求3所述的应用于显示面板的数据驱动电路，其特征在于，所述共享时段通过以下公式获得：
t2＝αt1；
其中，
t2为所述共享时段；
t1为所述运算放大器的驱动时段；
α为共享系数，α的范围为0.09～0.11；
t1+t2＝T，T为扫描时间。
5.根据权利要求4所述的应用于显示面板的数据驱动电路，其特征在于，所述共享系数的取值为0.1。
6.根据权利要求1所述的应用于显示面板的数据驱动电路，其特征在于，所述多个解码器与一用于生成伽马电压的伽马生成器相连。
7.根据权利要求1所述的应用于显示面板的数据驱动电路，其特征在于，所述多个解码器与多个用于生成伽马电压的伽马生成器相连；即通过多个伽马生成器生成伽马电压，并输出至相应的解码器。
8.一种数据驱动方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一所述的数据驱动电路，包括以下步骤：
于驱动时段的起始时刻，所述运算放大器打开，所述共享开关控制器向所述电荷共享开关发送一断开信号以使得所述电荷共享开关断开；
于所述驱动时段内，所述运算放大器接收所述解码器输入的所述伽马电压后向所述数据线输出所述驱动电压；
于共享时段的起始时刻，所述共享开关控制器向所述电荷共享开关，以使得所述电荷共享开关闭合；
于所述共享时段内，所述运算放大器的输入端和输出端导通后进行电荷共享，以使得所述运算放大器的所述驱动电压等于对应的所述伽马电压；
于所述共享时段的结束时刻，关闭所述运算放大器，并且所述共享开关控制器向所述电荷共享开关发送一断开信号。
9.根据权利要求8所述的数据驱动方法，其特征在于，所述电荷共享的共享时段小于所述运算放大器的驱动时段；其中，
在所述驱动时段内，所述电荷共享开关断开；
在所述共享时段内，所述电荷共享开关闭合。
10.根据权利要求9所述的数据驱动方法，其特征在于，所述共享时段通过以下公式获得：
t2＝αt1；
其中，
t2为所述共享时段；
t1为所述运算放大器的驱动时段；
α为共享系数，α的范围为0.09～0.11；
t1+t2＝T，T为扫描时间。
11.根据权利要求10所述的数据驱动方法，其特征在于，所述共享系数的取值为0.1。
12.一种显示面板，其特征在于，包括：
多个运算放大器，每一所述运算放大器的输出端连有一数据线，用于向所述数据线输出一驱动电压，以驱动连接于所述数据线的子像素单元；
多个解码器，每一所述解码器与一个所述运算放大器的输入端相连，并且所述解码器与所述运算放大器一一对应，用于向所述运算放大器输入一伽马电压；
多个电荷共享开关，与所述运算放大器一一对应，并且所述电荷共享开关并联于所述运算放大器的两端；
共享开关控制器，与每一所述电荷共享开关相连，用于向所述电荷共享开关发送一闭合信号，其中，所述运算放大器的输入端和输出端导通后进行电荷共享，以使得所述运算放大器的所述驱动电压等于对应的所述伽马电压。
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