CN113763881B - 显示装置及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种显示装置及其驱动方法,该显示装置包括像素电路,像素电路包括驱动晶体管和发光二极管,驱动晶体管用于驱动发光二极管发光;数据线,与像素电路连接;显示驱动器,数据线连接;显示驱动器被配置为在初始化阶段之前,向数据线输出关断电压,以控制驱动晶体管关断,并在初始化阶段向数据线输出初始化电压,以对发光二极管进行初始化;显示驱动器还被配置为在数据写入阶段,向数据线输出数据电压,数据电压与驱动晶体管的阈值电压关联。相对于现有技术,本发明实施例提供的技术方案能够使得发光二极管阳极的电位初始化完全,改善因发光二极管阳极电压残留而导致显示对比度较差的现象。
Description
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示装置及其驱动方法。
背景技术
随着显示技术的发展,显示装置的应用越来越广泛,相应地对显示装置显示效果的要求越来越高。
显示装置通常采用有机材料制作发光器件,采用薄膜晶体管来构建像素电路。但现有技术中的显示装置在显示时,存在显示对比度较差的现象。
发明内容
本发明实施例提供一种显示装置及其驱动方法,以改善显示对比度。
第一方面,本发明实施例提供了一种显示装置,包括:
像素电路,所述像素电路包括驱动晶体管和发光二极管,所述驱动晶体管用于驱动所述发光二极管发光;
数据线,与所述像素电路连接;
显示驱动器,所述数据线连接;所述显示驱动器被配置为在初始化阶段之前,向所述数据线输出关断电压,以控制所述驱动晶体管关断,并在初始化阶段向所述数据线输出初始化电压,以对所述发光二极管进行初始化;所述显示驱动器还被配置为在数据写入阶段,向所述数据线输出数据电压,所述数据电压与所述驱动晶体管的阈值电压关联;
其中,所述阈值电压由所述显示驱动器在侦测阶段,基于侦测到所述数据线上的电压进行确定。
可选地,所述像素电路还包括发光控制晶体管;
所述发光控制晶体管的栅极连接发光控制信号线,所述发光控制晶体管的第一端与所述驱动晶体管的第二端连接,所述发光控制晶体管的第二端与所述发光二极管的第一端连接,所述发光二极管的第二端与第二电源线连接,所述驱动晶体管的第一端与第一电源线连接,所述驱动晶体管的栅极与所述数据线连接;所述发光控制晶体管被配置为在所述侦测阶段和所述数据写入阶段处于关断状态。
可选地,所述关断电压大于所述初始化电压;
优选地,所述初始化电压等于所述第二电源线上的电压。
可选地,所述显示驱动器包括驱动单元、电位侦测单元、电压输出单元、多路选择单元和连接所述数据线的端口;
所述多路选择单元用于将所述驱动单元、电位侦测单元和电压输出单元中的任一个与所述端口选通;
所述驱动单元用于在所述数据写入阶段,向所述数据线输出所述数据电压,所述电压输出单元用于在所述初始化阶段之前向所述数据线输出所述关断电压、在所述初始化阶段之前向所述数据线输出所述初始化电压,以及在所述侦测阶段向所述数据线输出侦测电压;
所述电位侦测单元用于在所述电压输出单元输出所述侦测电压的预设时间后,侦测所述数据线上的电压,并根据侦测到的电压计算所述驱动晶体管的阈值电压;其中,所述预设时间为使得所述驱动晶体管处于预关断状态所用的时间。
可选地,所述电压输出单元输出的所述侦测电压满足Vde<VDD-|Vth|,其中,Vde为所述侦测电压,VDD为所述第一电源线输出的电源电压,Vth为所述驱动晶体管的阈值电压。
可选地,还包括选择输出单元,所述选择输出单元的第一端与所述显示驱动器连接,第二端与所述数据线连接,第三端与所述第二电源线连接;所述选择输出单元用于在所述初始化阶段,向所述发光二极管输出所述初始化电压,其中所述初始化电压等于所述第二电源线上的电压。
可选地,所述选择输出单元包括第一开关晶体管和第二开关晶体管;
所述第一开关晶体管的栅极与第一选择信号线连接,所述第一开关晶体管的第一极与所述显示驱动器连接,所述第一开关晶体管的第二极与所述数据线连接;所述第二开关晶体管的栅极与第二选择信号线连接,所述第二开关晶体管的第一极与所述第二电源线连接,所述第二开关晶体管的第二极与所述数据线连接。
可选地,所述像素电路还包括第三开关晶体管、第四开关晶体管和存储电容;
所述第三开关晶体管的栅极与第一扫描信号线连接,所述第三开关晶体管的第一极与所述数据线连接,所述第三开关晶体管的第二极与所述驱动晶体管的栅极连接,所述存储电容连接于所述驱动晶体管的栅极和第一极之间;
所述第四开关晶体管的栅极与第二扫描信号线连接,所述第四开关晶体管的第一极与所述数据线连接,所述第四开关晶体管的第二极连接于所述发光控制晶体管与所述驱动晶体管第二极连接的一端。
第二方面,本发明实施例还提供了一种显示装置的驱动方法,所述显示装置包括像素电路、连接于所述像素电路的数据线和显示驱动器,所述像素电路包括驱动晶体管和发光二极管,所述驱动晶体管用于驱动所述发光二极管发光;该显示装置的驱动方法包括:
在初始化阶段之前,所述显示驱动器向所述数据线线输出关断电压,控制所述驱动晶体管关断;
在初始化阶段,所述显示驱动器向所述数据线输出初始化电压,对所述发光二极管进行初始化;
在数据写入阶段,所述显示驱动器向所述数据线输出数据电压;
其中,所述数据电压与所述驱动晶体管的阈值电压关联,所述阈值电压由所述显示驱动器在侦测阶段,基于侦测到所述数据线上的电压进行确定。
可选地,在向所述数据线线输出关断电压之前,还包括:
在侦测阶段,所述显示驱动器向所述数据线输出侦测电压,并在预设时间后侦测所述数据线上的电压,基于侦测到的电压计算所述驱动晶体管的阈值电压。
本发明实施例提供的显示装置及其驱动方法,在显示过程中,显示驱动器被配置为在初始化阶段之前向数据线输出关断电压,在关断电压的作用下控制驱动晶体管关断。在初始化阶段,显示驱动器被配置为向数据线输出初始化电压,以对发光二极管的阳极进行初始化,并在数据写入阶段向数据线输出与驱动晶体管的阈值电压相关联的数据电压。相对于现有技术,本发明实施例提供的技术方案在初始化阶段,通过控制驱动晶体管关断,切断了发光二极管与电源电压之间的通路,避免电源电压对发光二极管阳极电位产生影响,从而能够使得发光二极管阳极的电位初始化完全,改善了因发光二极管阳极电压残留而导致显示对比度较差的现象。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种侦测阶段的控制时序波形图;
图6为本发明实施例提供的一种显示阶段的控制时序波形图;
图7为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的另一种显示阶段的控制时序波形图;
图9为本发明实施例提供的一种显示装置的驱动方法的流程图;
图10为本发明实施例提供的另一种显示装置的驱动方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)显示装置采用有机材料制作发光元件,采用薄膜晶体管来构建像素电路,像素电路与电路之间采用阵列方式进行排布,并采用逐行扫描刷新的方式进行显示。像素电路中的部分薄膜晶体管工作在线性区,充当开关的角色,这部分晶体管也称开关晶体管;还有部分薄膜晶体管工作在饱和区,充当电压控制电流的阀门,这部分晶体管也称驱动晶体管。其中,驱动晶体管工作在饱和区,驱动晶体管的沟道电流等于OLED发光元件的发光电流,每一电流值对应一像素亮度,对驱动晶体管的沟道电流的精准控制成为改善OLED显示装置显示效果的关键。
针对薄膜晶体管的特殊性,由于工艺误差使得薄膜晶体管的阈值电压发生变化,在相同的驱动电压下,不同的薄膜晶体管输出的沟道电流可能存在较大的误差,从而造成发光元件的发光亮度不均匀。且在对发光元件的阳极进行初始化时,容易受到电源电压的影响,导致初始化不完全,从而导致当前的驱动电压与实际显示亮度不对应,影响显示对比度。
针对上述问题,本发明实施例提供一种显示装置,通过对驱动晶体管的阈值电压进行外部补偿,以及在对发光元件进行初始化之前控制驱动晶体管关断,防止电源电压对发光元件的阳极电位造成影响。图1为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图,图2为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图,其中图2所示结构为图1所示显示装置的简化结构。参考图1和图2,本发明实施例提供的显示装置包括像素电路PX,像素电路PX包括驱动晶体管Tdrv和发光二极管OLED,驱动晶体管Tdrv用于驱动发光二极管OLED发光;数据线,与像素电路PX连接。
显示驱动器200,数据线连接;显示驱动器200被配置为在初始化阶段之前,向数据线输出关断电压,以控制驱动晶体管Tdrv关断,并在初始化阶段向数据线输出初始化电压,以对发光二极管OLED进行初始化;显示驱动器200还被配置为在数据写入阶段,向数据线输出数据电压,数据电压与驱动晶体管Tdrv的阈值电压关联。
其中,阈值电压由显示驱动器100在侦测阶段,基于侦测到数据线上的电压进行确定。
具体地,显示装置包括显示面板100、显示驱动器200和栅极驱动器300,显示面板100包括像素电路PX和在行方向延伸的多条扫描线(GL1~GLk),以及在列方向延伸并与扫描信号线交叉的多条数据线(DL1~DLj)。其中,栅极驱动器300用于通过扫描线向像素电路PX输出扫描信号,以打开像素电路PX,此时像素电路PX可以接收显示驱动器200通过数据线输出数据电压和初始化电压等,从而使得显示面板100能够显示对应的灰阶。显示驱动器200可以设置在显示面板100上,也可以设置在与显示面板100邦定连接的柔性电路板上,本实施例对此不作任何限制。
参考图2,像素电路PX可以为3T1C结构,包括驱动晶体管Tdrv、两个开关晶体管(TA和TB)和存储电容C。在本实施例中,显示装置在显示过程中包括侦测阶段和显示阶段,其中,侦测阶段为显示驱动器200确定驱动晶体管Tdrv的阈值电压阶段,以实现在显示阶段对驱动晶体管Tdrv的阈值电压进行补偿。显示阶段为显示装置正常显示画面的过程。
在侦测阶段,显示驱动器200被配置为向数据线输出侦测电压,以导通驱动晶体管Tdrv,之后,显示驱动器200继续侦测数据线上的电压,直到驱动晶体管Tdrv处于预关断状态,并基于此时侦测到的电压确定驱动晶体管Tdrv的阈值电压。
在本实施例中,显示阶段包括初始化阶段、数据写入阶段和发光阶段,以及初始化阶段之前的关断驱动晶体管阶段。
在显示阶段,当前一帧显示结束,且在对发光二极管OLED的阳极进行初始化之前,显示驱动器200被配置为向数据线输出关断电压。与驱动晶体管Tdrv栅极连接的开关晶体管TA导通,驱动晶体管Tdrv的栅极被写入关断电压,从而驱动晶体管Tdrv被关断,发光二极管OLED的阳极与电源电压之间的通路断开。在初始化阶段,显示驱动器200被配置为向数据线输出初始化电压,与驱动晶体管Tdrv栅极连接的开关晶体管TA关断,与发光二极管OLED阳极连接的开关晶体管TB导通,发光二极管OLED阳极电压被初始化为初始化电压,由于驱动晶体管Tdrv处于关断状态,因此电源电压不会通过驱动晶体管Tdrv传输到发光二极管OLED的阳极。也就是说,在初始化阶段,与驱动晶体管Tdrv第一极连接的电源线上的电源电压不会对发光二极管OLED的阳极电位产生影响,保证了发光二极管OLED阳极电位能够被完全初始化为初始化电压,从而消除了发光二极管OLED阳极的残留电压。且在数据写入阶段,显示驱动器200被配置为向数据线输出与驱动晶体管Tdrv阈值电压相关联的数据电压,并将该数据电压写入驱动晶体管Tdrv的栅极。进而在发光阶段,显示装置能够显示与在数据写入阶段写入的数据电压相对应的灰阶,避免了出现显示不均匀的现象,有利于提高显示装置的对比度。
本发明实施例提供的显示装置,在显示过程中,显示驱动器被配置为在初始化阶段之前向数据线输出关断电压,在关断电压的作用下控制驱动晶体管关断。在初始化阶段,显示驱动器被配置为向数据线输出初始化电压,以对发光二极管的阳极进行初始化,并在数据写入阶段向数据线输出与驱动晶体管的阈值电压相关联的数据电压。相对于现有技术,本发明实施例提供的技术方案在初始化阶段,通过控制驱动晶体管关断,切断了发光二极管与电源电压之间的通路,避免电源电压对发光二极管阳极电位产生影响,从而能够使得发光二极管阳极的电位初始化完全,改善了因发光二极管阳极电压残留而导致显示对比度较差的现象。
作为本发明实施例的一种可选实施方式,可设置专有路径对发光二极管的阳极进行初始化。图3为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图,参考图3,在上述技术方案的基础上,像素电路PX还包括发光控制晶体管TM,发光控制晶体管TM的栅极连接发光控制信号线EM,发光控制晶体管TM的第一端与驱动晶体管Tdrv的第二端连接,发光控制晶体管TM的第二端与发光二极管OLED的第一端连接,发光二极管OLED的第二端与第二电源线ELVSS连接,驱动晶体管Tdrv的第一端与第一电源线ELVDD连接,驱动晶体管Tdrv的栅极与数据线连接;发光控制晶体管TM被配置为在侦测阶段和数据写入阶段处于关断状态。
具体地,在上述3T1C架构的像素电路PX的基础上,增加发光控制晶体管TM形成4T1C架构的像素电路PX,在侦测阶段,发光控制晶体管TM处于关断状态,其工作过程与3T1C架构的像素电路PX的工作过程相同。
在初始化阶段之前,与驱动晶体管Tdrv栅极连接的开关晶体管TA导通,显示驱动器200被配置为向驱动晶体管Tdrv的栅极写入关断电压,从而驱动晶体管Tdrv被关断,发光二极管OLED的阳极与电源电压之间的通路断开。
在初始化阶段,显示驱动器200被配置为向数据线输出初始化电压,与驱动晶体管Tdrv栅极连接的开关晶体管TA关断,与发光二极管OLED阳极连接的开关晶体管TB导通,发光二极管OLED阳极电压被初始化为初始化电压,由于驱动晶体管Tdrv处于关断状态,因此第一电源线ELVDD上的电源电压不会通过驱动晶体管Tdrv传输到发光二极管OLED的阳极。
在本实施例中,关断电压为使驱动晶体管Tdrv关断的电压,而初始化电压为发光二极管OLED的擦除电压,以对发光二极管OLED的阳极的残余电压进行擦除,保证显示的均匀性。因此,关断电压大于初始化电压,优选地,初始化电压等于第二电源线ELVSS上的电压。以驱动晶体管Tdrv为P型晶体管为例,关断电压可以为正电压,以完全关断驱动晶体管Tdrv。初始化电压可以等于第二电源线ELVSS上的电压,在擦除发光二极管OLED阳极的残余电压的基础上,能够保证发光二极管OLED不发光,同时,将初始化电压设置为等于第二电源线ELVSS上的电压,还能够节省电源模块或电源转换模块的数量,有利于提高显示装置的屏占比。
作为本发明实施例的另一种可选实施方式,图4为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图,其中图4具体示出了显示驱动器200的架构。参考图4,显示驱动器200包括驱动单元201、电位侦测单元202、电压输出单元203、多路选择单元204和连接数据线的端口205。
多路选择单元204用于将驱动单元201、电位侦测单元202和电压输出单元203中的任一个与端口205选通。
驱动单元201用于在数据写入阶段,向数据线输出数据电压,电压输出单元用于在初始化阶段之前向数据线输出关断电压、在初始化阶段之前向数据线输出初始化电压,以及在侦测阶段向数据线输出侦测电压。
电位侦测单元202用于在电压输出单元203输出侦测电压的预设时间后,侦测数据线上的电压,并根据侦测到的电压计算驱动晶体管Tdrv的阈值电压;其中,预设时间为使得驱动晶体管Tdrv处于预关断状态所用的时间。
具体地,驱动单元201可以为驱动芯片,用于生成数据电压,并在数据写入阶段将数据电压写入驱动晶体管Tdrv的栅极,以控制驱动晶体管Tdrv产生驱动电流,进而点亮发光二极管OLED。电压输出单元203用于生成像素电路PX的关断电压、初始化电压以及侦测电压。电位侦测单元202用于在电压输出单元203输出侦测电压后,根据侦测到数据线上的电压确定驱动晶体管Tdrv的阈值电压。多路选择单元204包括第一路选择单元MUX1、第二路选择单元MUX2和第三路选择单元MUX3,多路选择单元204能够根据相应的时序控制驱动单元201、电位侦测单元202和电压输出单元203中的任一个与端口205选通,从而实现显示驱动器200向像素电路PX输出控制信号的功能。在本实施例中,第一路选择单元MUX1、第二路选择单元MUX2和第三路选择单元MUX3可以为开关晶体管。
图5为本发明实施例提供的一种侦测阶段的控制时序波形图,结合图4和图5具体说明本发明实施例提供的技术方案的工作原理。像素电路PX包括驱动晶体管Tdrv,驱动晶体管Tdrv为P型管。像素电路PX还包括第三开关晶体管T3、第四开关晶体管T4和存储电容C;第三开关晶体管T3的栅极与第一扫描信号线Scan1连接,第三开关晶体管T3的第一极与数据线连接,第三开关晶体管T3的第二极与驱动晶体管Tdrv的栅极连接,存储电容C连接于驱动晶体管Tdrv的栅极和第一极之间;第四开关晶体管T4的栅极与第二扫描信号线Scan2连接,第四开关晶体管T4的第一极与数据线连接,第四开关晶体管T4的第二极连接于发光控制晶体管TM与驱动晶体管Tdrv第二极连接的一端。
具体地,在本实施例中,侦测阶段可以分为预充电阶段t1、阈值电压获取阶段t2和采样阶段t3,在整个侦测阶段,第一路选择单元MUX1均处于断开状态,驱动单元201无法向数据线提供信号,防止各个信号之间相互干扰,以保证侦测到的阈值电压的准确性。且发光控制控制信号线EM一直输出高电平的发光控制信号,发光控制晶体管TM关断,防止发光二极管OLED在侦测阶段出现偷亮的现象。
在预充电阶段t1,第三路选择单元MUX3接收高电平而导通,第二路选择单元MUX2接收低电平而关断,电压输出单元203输出侦测电压至数据线。第一扫描信号线Scan1输出低电平的扫描信号,第三开关晶体管T3导通;第二扫描信号线Scan2输出高电平的扫描信号,第四开关晶体管T4关断。从而,数据线上的侦测电压被写入驱动晶体管Tdrv的栅极,对驱动晶体管Tdrv进行预充电,驱动晶体管Tdrv栅极的电位为VDL。在进入侦测阶段之前,可以通过监测像素电路PX的电路特性来预估驱动晶体管Tdrv的阈值电压Vth的大致值,以便确定电压输出单元203输出侦测电压的范围。
在本实施例中,电压输出单元203输出的侦测电压满足Vde<VDD-|Vth|,其中,Vde为侦测电压,VDD为第一电源线输出的电源电压,Vth为驱动晶体管Tdrv的阈值电压。需要说明的是,在上述公式中的Vth为对驱动晶体管Tdrv阈值电压进行的预估值。通过在预充电阶段t1向驱动晶体管Tdrv的栅极写入满足上述公式要求的侦测电压Vde,以保证在预充电阶段t1结束时刻驱动晶体管Tdrv为导通状态,有利于下一阶段的进行。
在阈值电压获取阶段t2,第三路选择单元MUX3输入低电平而断开,电压输出单元203输出的侦测电压Vde不再对数据线上的电位进行控制。第二路选择单元MUX2输入高电平导通,电位侦测单元202将会获取数据线上的电位。在阈值电压获取阶段t2内,第三开关晶体管T3和第四开关晶体管T4均为导通状态,由于在预充电阶段t1结束时驱动晶体管Tdrv处于导通状态,且发光二极管OLED处于截止状态,所以,在第一电源线ELVDD输出的电源电压作用下,驱动晶体管Tdrv产生的电流从驱动晶体管Tdrv的第一极流向第二极,并通过第四开关晶体管T4和第三开关晶体管T3向驱动晶体管Tdrv的栅极充电,驱动晶体管Tdrv栅极电位VDL逐渐升高。随着驱动晶体管Tdrv栅极电位VDL逐渐升高,驱动晶体管Tdrv的栅极与第一极之间的压差逐渐减小,使得沟道电流(由驱动晶体管Tdrv的第一极流向第二极)逐渐减小,经过预设时间后,当驱动晶体管Tdrv沟道电流逐渐减小至零时,驱动晶体管Tdrv处于预关断状态,并确定预设时间的大小,预设时间即为阈值电压获取阶段t2的时长。例如,可以通过大量的实验来确定阈值电压获取阶段t2的时长,以使得阈值电压获取阶段t2结束时刻,驱动晶体管Tdrv处于预关断状态,获取此时驱动晶体管Tdrv的栅极与第一极之间的电压,即为阈值电压Vth。
在采样阶段t3,驱动晶体管Tdrv已经关断,存储电容C将驱动晶体管Tdrv栅极电位保持在VDD+Vth。第二路选择单元MUX仍导通,电位侦测单元202内部生成采样信号SMP来采集数据线上的电压,其中,采样电压为Vsen。也就是说,在此阶段,Vsen=VDD+Vth,通过采样电压将驱动晶体管Tdrv栅极的电压进行采样并转换,得到驱动晶体管Tdrv的阈值电压Vth=Vsen-VDD。通过此种方式获取各个像对应的阈值电压Vth,并将获取到的阈值电压Vth存储在显示驱动器200中,作为阈值补偿值,以改善显示不均的问题,提高显示效果。
进一步地,图6为本发明实施例提供的一种显示阶段的控制时序波形图,参考图4和图6,显示阶段包括初始化阶段T21、数据写入阶段T31和发光阶段T41,以及初始化阶段T21之前的关断驱动晶体管阶段T11。在整个显示阶段,第二路选择单元MUX2一直处于断开状态,电位侦测单元202不输出信号至像素电路PX。在显示阶段,电压输出单元203输出的电压称为VPRE。
在关断驱动晶体管阶段T11,第一路选择单元MUX1接收低电平关断,第三路选择单元MUX3接收高电平导通,发光控制晶体管TM接收低电平导通,第三开关晶体管T3接收第一扫描信号线Scan1输出的低电平导通,第四开关晶体管T4接收第二扫描信号线Scan2输出的高电平关断。电压输出单元203输出的关断电压通过数据线和第三开关晶体管T3写入驱动晶体管Tdrv的栅极,关断电压为高电平VGMP。驱动晶体管Tdrv在关断电压的作用下关断。
在初始化阶段T21,第一路选择单元MUX1接收低电平关断,第三路选择单元MUX3接收高电平导通,发光控制晶体管TM接收低电平导通,第三开关晶体管T3接收第一扫描信号线Scan1输出的高电平关断,第四开关晶体管T4接收第二扫描信号线Scan2输出的低电平导通。在此阶段,电压输出模块203输出的电压跳变为第二电源线ELVSS上的电压,也即初始化电压等于第二电源线ELVSS输出的电压。数据线上的初始化电压经第四开关晶体管T4和发光控制晶体管TM写入发光二极管OLED的阳极,以对发光二极管OLED进行初始化。由于驱动晶体管Tdrv已经处于关断状态,因此第一电源线ELVDD输出的电源电压不会通过驱动晶体管Tdrv传输到发光二极管OLED的阳极。也就是说,在初始化阶段T21,与驱动晶体管Tdrv第一极连接的第一电源线ELVDD上的电源电压不会对发光二极管OLED的阳极电位产生影响,保证了发光二极管OLED阳极电位能够被完全初始化为初始化电压,从而消除了发光二极管OLED阳极的残留电压。
在数据写入阶段T31,第一路选择单元MUX1接收高电平导通,第三路选择单元MUX3接收低电平关断,发光控制晶体管TM接收高电平关断,第三开关晶体管T3接收第一扫描信号线Scan1输出的低电平导通,第四开关晶体管T4接收第二扫描信号线Scan2输出的高电平关断,电压输出单元203不再控制数据线上的电位。驱动单元201向数据线输出数据电压,并通过第三开关晶体管T3写入至驱动晶体管Tdrv的栅极,并存储在存储电容C中。其中,该数据电压的电压值为Vdata+Vth,为经过补偿的电压(驱动单元201调用显示驱动器200内部存储的阈值电压补偿值)。
在发光阶段T41,多路选择单元204关断,第三开关晶体管T3和第四开关晶体管T4均关断,发光控制晶体管TM导通,存储电容C将驱动晶体管Tdrv栅极的电压保持在Vdata+Vth,实现了阈值电压补偿效果,发光二极管OLED正常发光。
由于在初始化阶段T21已经对发光二极管OLED的阳极电位进行了完全初始化,且在数据写入阶段T31向驱动晶体管Tdrv栅极写入的数据电压也为补偿后的电压,因此,显示装置显示的图像为补偿后的图像,具有较高的显示对比度,优化了显示效果。
作为本发明实施例提供的另一种可选实施方式,初始化电压还可以由第二电源线ELVSS提供,无需使用显示驱动器200为像素电路PX提供初始化电压,从而在显示驱动器200中无需再设计电源结构,使得显示驱动器200的内部结构得以简化,由此可以降低显示驱动器200的设计难度。图7为本发明实施例提供的另一种显示装置的结构示意图,参考图7,该显示装置还可以包括选择输出单元400,选择输出单元400的第一端与显示驱动器200连接,第二端与数据线连接,第三端与第二电源线ELVSS连接;选择输出单元400用于在初始化阶段,向发光二极管OLED输出初始化电压,其中初始化电压等于第二电源线ELVSS上的电压。
其中,选择输出单元400包括第一开关晶体管T1和第二开关晶体管T2;第一开关晶体管T1的栅极与第一选择信号线SW1连接,第一开关晶体管T1的第一极与显示驱动器200连接,第一开关晶体管T1的第二极与数据线连接;第二开关晶体管T2的栅极与第二选择信号线SW2连接,第二开关晶体管T2的第一极与第二电源线ELVSS连接,第二开关晶体管T2的第二极与数据线连接。
图8为本发明实施例提供的另一种显示阶段的控制时序波形图,结合图7和图8,在显示阶段,第二路选择单元MUX2和第三路选择单元MUX3一直处于断开状态,第一路选择单元MUX1一直处于导通状态,也就是说,在整个显示阶段,显示驱动器200内只有驱动单元201工作,关断电压可以由驱动单元201直接输出,有利于降低显示驱动器200的功耗。
在关断驱动晶体管阶段T11,第一开关晶体管T1在第一选择信号线SW1输出低电平的信号作用下导通,第三开关晶体管T3接收第一扫描信号线Scan1输出的低电平导通。驱动单元201输出的关断电压经第一路选择单元MUX1、第一开关晶体管T1和第三开关晶体管T3写入驱动晶体管Tdrv的栅极,控制驱动晶体管Tdrv关断。
在初始化阶段T21,第一开关晶体管T1在第一选择信号线SW1输出高电平的信号作用下关断,第二开关晶体管T2在第二选择信号线SW2输出的低电平的信号作用下导通,第三开关晶体管T3接收第一扫描信号线Scan1输出的高电平关断,第四开关晶体管T4接收第二扫描信号线Scan2输出的低电平导通。第二电源线ELVSS输出的电压经过第二开关晶体管T2、第四开关晶体管T4和发光控制晶体管TM写入发光二极管OLED的阳极,以对发光二极管OLED进行初始化。
在数据写入阶段T31,第一开关晶体管T1在第一选择信号线SW1输出低电平的信号作用下导通,第二开关晶体管T2在第二选择信号线SW2输出的高电平的信号作用下关断,第三开关晶体管T3接收第一扫描信号线Scan1输出的低电平导通,第四开关晶体管T4接收第二扫描信号线Scan2输出的高电平关断,发光控制晶体管TM接收发光控制信号线EM输出的高电平关断。驱动单元201输出的数据电压通过第一开关晶体管T1和第三开关晶体管T3写入至驱动晶体管Tdrv的栅极,并存储在存储电容C上。
在发光阶段T41,发光控制晶体管TM接收发光控制信号线EM输出的低电平导通,第三开关晶体管T3接收第一扫描信号线Scan1输出的高电平关断,第四开关晶体管T4接收第二扫描信号线Scan2输出的高电平关断。存储电容C将驱动晶体管Tdrv栅极的电压保持在Vdata+Vth,驱动晶体管Tdrv产生驱动电流,发光二极管OLED在驱动电流的作用下发光。
在本实施例中,通过在显示驱动器200和像素电路PX之间增加选择输出单元400,能够通过第二电源线ELVSS对发光二极管OLED进行初始化,在整个显示阶段,仅有驱动单元201工作,大大降低了显示驱动器200的设计难度,且有利于降低显示驱动器200的输出功耗。
本发明实施例还提供了一种显示装置的驱动方法,图9为本发明实施例提供的一种显示装置的驱动方法的流程图,结合图4,所述显示装置包括像素电路PX、连接于所述像素电路PX的数据线和显示驱动器200,所述像素电路PX包括驱动晶体管Tdrv和发光二极管OLED,所述驱动晶体管Tdrv用于驱动所述发光二极管OLED发光。参考图9,该显示装置的驱动方法包括:
S110、在初始化阶段之前,显示驱动器向数据线线输出关断电压,控制驱动晶体管关断。
S120、在初始化阶段,显示驱动器向数据线输出初始化电压,对发光二极管进行初始化。
S130、在数据写入阶段,显示驱动器向数据线输出数据电压。
具体地,在本实施例中,显示阶段包括初始化阶段、数据写入阶段和发光阶段,以及初始化阶段之前的关断驱动晶体管阶段。
在显示阶段,当前一帧显示结束,且在对发光二极管OLED的阳极进行初始化之前,显示驱动器200向数据线输出关断电压。与驱动晶体管Tdrv栅极连接的第三开关晶体管T3导通,驱动晶体管Tdrv的栅极被写入关断电压,从而驱动晶体管Tdrv被关断,发光二极管OLED的阳极与电源电压之间的通路断开。在初始化阶段,显示驱动器200向数据线输出初始化电压,第三开关晶体管T3关断,第四开关晶体管T4导通,发光二极管OLED阳极电压被初始化为初始化电压,由于驱动晶体管Tdrv处于关断状态,因此电源电压不会通过驱动晶体管Tdrv传输到发光二极管OLED的阳极。也就是说,在初始化阶段,与驱动晶体管Tdrv第一极连接的电源线上的电源电压不会对发光二极管OLED的阳极电位产生影响,保证了发光二极管OLED阳极电位能够被完全初始化为初始化电压,从而消除了发光二极管OLED阳极的残留电压。且在数据写入阶段,显示驱动器200向数据线输出与驱动晶体管Tdrv阈值电压相关联的数据电压,并将该数据电压写入驱动晶体管Tdrv的栅极。进而在发光阶段,显示装置能够显示与在数据写入阶段写入的数据电压相对应的灰阶,避免了出现显示不均匀的现象,有利于提高显示装置的对比度。
可选地,图10为本发明实施例提供的另一种显示装置的驱动方法的流程图,参考图10,该显示装置的驱动方法包括:
S210、在侦测阶段,显示驱动器向数据线输出侦测电压,并在预设时间后侦测数据线上的电压,基于侦测到的电压计算驱动晶体管的阈值电压。
具体地,为了实现对像素电路PX进行阈值补偿,可在侦测阶段获取驱动晶体管Tdrv的阈值电压。在侦测阶段,显示驱动器200向数据线上输出侦测电压,在侦测电压的作用下对驱动晶体管Tdrv的栅极进行预充电。经过预设时间后,显示驱动器200停止输出侦测电压,并侦测数据线上的电压,第一电源线ELVDD输出的电源电压通过第四开关晶体管T4和第三开关晶体管T3向驱动晶体管Tdrv的栅极充电,驱动晶体管Tdrv栅极电位逐渐升高,随着驱动晶体管Tdrv栅极电位逐渐升高,驱动晶体管Tdrv的栅极与第一极之间的压差逐渐减小,使得沟道电流逐渐减小。当沟道电流减小至零时,驱动晶体管Tdrv处于预关断状态,此时显示驱动器200侦测到的数据线上的电压即为驱动晶体管Tdrv的阈值电压Vth。
S220、在初始化阶段之前,显示驱动器向数据线线输出关断电压,控制驱动晶体管关断。
S230、在初始化阶段,显示驱动器向数据线输出初始化电压,对发光二极管进行初始化。
S240、在数据写入阶段,显示驱动器向数据线输出数据电压。
本发明实施例提供的显示装置的驱动方法适用于本发明任意实施例所提供的显示装置,因此本发明实施例提供的显示装置的驱动方法也具备上述任意实施例所描述的有益效果,在此不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种显示装置,其特征在于,包括:
像素电路,所述像素电路包括驱动晶体管和发光二极管,所述驱动晶体管用于驱动所述发光二极管发光;
数据线,与所述像素电路连接;
显示驱动器和选择输出单元,所述选择输出单元的第一端与所述显示驱动器连接、第二端与所述数据线连接、第三端与第二电源线连接;所述显示驱动器被配置为在初始化阶段之前,经所述选择输出单元向所述数据线输出关断电压,以控制所述驱动晶体管关断,并被配置为在数据写入阶段,经所述选择输出单元向所述数据线输出数据电压,所述数据电压与所述驱动晶体管的阈值电压关联;
所述选择输出单元还用于在所述初始化阶段,将所述第二电源线上的电压传输至所述数据线,以通过所述数据线向所述发光二极管输出初始化电压,以对所述发光二极管进行初始化;
其中,所述阈值电压由所述显示驱动器在侦测阶段,基于侦测到所述数据线上的电压进行确定。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述像素电路还包括发光控制晶体管;
所述发光控制晶体管的栅极连接发光控制信号线,所述发光控制晶体管的第一端与所述驱动晶体管的第二端连接,所述发光控制晶体管的第二端与所述发光二极管的第一端连接,所述发光二极管的第二端与第二电源线连接,所述驱动晶体管的第一端与第一电源线连接,所述驱动晶体管的栅极与所述数据线连接;所述发光控制晶体管被配置为在所述侦测阶段和所述数据写入阶段处于关断状态。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述关断电压大于所述初始化电压。
4.根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述初始化电压等于所述第二电源线上的电压。
5.根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述显示驱动器包括驱动单元、电位侦测单元、电压输出单元、多路选择单元和连接所述数据线的端口;
所述多路选择单元用于将所述驱动单元、电位侦测单元和电压输出单元中的任一个与所述端口选通;
所述驱动单元用于在所述数据写入阶段,向所述数据线输出所述数据电压,所述电压输出单元用于在所述初始化阶段之前向所述数据线输出所述关断电压、在所述初始化阶段之前向所述数据线输出所述初始化电压,以及在所述侦测阶段向所述数据线输出侦测电压;
所述电位侦测单元用于在所述电压输出单元输出所述侦测电压的预设时间后,侦测所述数据线上的电压,并根据侦测到的电压计算所述驱动晶体管的阈值电压;其中,所述预设时间为使得所述驱动晶体管处于预关断状态所用的时间。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其特征在于,所述电压输出单元输出的所述侦测电压满足Vde<VDD-|Vth|,其中,Vde为所述侦测电压,VDD为所述第一电源线输出的电源电压,Vth为所述驱动晶体管的阈值电压。
7.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述选择输出单元包括第一开关晶体管和第二开关晶体管;
所述第一开关晶体管的栅极与第一选择信号线连接,所述第一开关晶体管的第一极与所述显示驱动器连接,所述第一开关晶体管的第二极与所述数据线连接;所述第二开关晶体管的栅极与第二选择信号线连接,所述第二开关晶体管的第一极与所述第二电源线连接,所述第二开关晶体管的第二极与所述数据线连接。
8.根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,所述像素电路还包括第三开关晶体管、第四开关晶体管和存储电容;
所述第三开关晶体管的栅极与第一扫描信号线连接,所述第三开关晶体管的第一极与所述数据线连接,所述第三开关晶体管的第二极与所述驱动晶体管的栅极连接,所述存储电容连接于所述驱动晶体管的栅极和第一极之间;
所述第四开关晶体管的栅极与第二扫描信号线连接,所述第四开关晶体管的第一极与所述数据线连接,所述第四开关晶体管的第二极连接于所述发光控制晶体管与所述驱动晶体管第二极连接的一端。
9.一种显示装置的驱动方法,其特征在于,所述显示装置包括像素电路、连接于所述像素电路的数据线、显示驱动器和选择输出单元,所述像素电路包括驱动晶体管和发光二极管,所述驱动晶体管用于驱动所述发光二极管发光;
所述显示装置的驱动方法包括:
在初始化阶段之前,所述显示驱动器经所述选择输出单元向所述数据线输出关断电压,控制所述驱动晶体管关断;
在初始化阶段,所述选择输出单元将第二电源线上的电压传输至所述数据线,以通过所述数据线向所述发光二极管输出初始化电压,对所述发光二极管进行初始化;
在数据写入阶段,所述显示驱动器经所述选择输出单元向所述数据线输出数据电压;
其中,所述数据电压与所述驱动晶体管的阈值电压关联,所述阈值电压由所述显示驱动器在侦测阶段,基于侦测到所述数据线上的电压进行确定。
10.根据权利要求9所述的显示装置的驱动方法,其特征在于,在向所述数据线线输出关断电压之前,还包括:
在侦测阶段,所述显示驱动器向所述数据线输出侦测电压,并在预设时间后侦测所述数据线上的电压,基于侦测到的电压计算所述驱动晶体管的阈值电压。
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