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CN104978931B - 加载数据电压信号的装置及方法、显示面板、显示器 - Google Patents

加载数据电压信号的装置及方法、显示面板、显示器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种加载数据电压信号的装置及方法、显示面板、显示器，其中加载数据电压信号的装置包括：电压信号检测模块，用于检测加载在显示组件上的图像信号；阈值补偿信号输出模块，用于对所述图像信号进行处理，并将处理后的图像信号加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态；其中，所述处理后的图像信号为所述图像信号与预设电压信号的差值。本发明实施例通过将所述图像信号与预设电压信号的差值加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态，在后续阈值补偿时，能够使驱动晶体管栅极在短时间内达到理想电位，实现高解析度。

Description

加载数据电压信号的装置及方法、显示面板、显示器
技术领域
本发明实施例涉及有机发光显示(Organic Light-Emitting Diode，OLED)技术领域，尤其涉及一种加载数据电压信号的装置及方法、显示面板、显示器。
背景技术
随着科技的发展，科研人员展开了对OLED显示技术的研究。OLED是将电能直接转换成光能的全固体器件，具有薄而轻、高对比度、快速响应、宽视角、宽工作温度范围等优点，因而引起人们的极大关注，被认为是新一代显示器件。
目前，如图1A所示，所有平板显示的驱动均采用矩阵驱动方式，由X方向和Y方向电极构成矩阵显示屏，在像素电路驱动显示时，每列像素电路共用一根数据线即DATA线，所有像素电路共用一根参考电压VREF信号线。这里，以如图1B所示的像素电路为例，说明上述像素电路的工作原理。图1B所示的像素电路中包含6个晶体管1个电容(6T1C)，其中M3为驱动晶体管。其工作包括三个阶段，第一个阶段：第一扫描线SCAN1为低电平、第二扫描线SCAN2和驱动信号线EMIT均为高电平，此时M5管导通，M3管的栅极电压N1为VREF信号线提供的电压VREF，为了保证M3管在第二阶段开始时是导通状态，需要在本阶段将M3管栅极电压VREF设置为低电位；第二阶段即M3管栅极阈值补偿阶段，将第一扫描线SCAN1和驱动信号线EMIT均为高电平、第二扫描线SCAN2为低电平，M2管和M3管导通，此时M3管的栅极电压N1为VDATA-TTH，并存储于电容Cst内，其中VDATA为数据电压，VTH为M3管的临界电压；第三阶段即驱动OLED发光阶段，第一扫描线SCAN1和第二扫描线SCAN2均为高电平、驱动信号线EMIT为低电平，M1管、M3管和M6管导通，电流流向OLED发光组件，驱动发光。为了使第二阶段开始M3管是导通的，在第一阶段需要给M3管栅极连接的VREF信号设置一个低电位。例如，VDATA变化范围为0～5V时，为了满足M3管的开启条件，VREF的电位至少要比VDATA＝0V时，低一个阈值即M3管的临界电压(例如-2V)，这样就保证了VDATA在变化区间0V～5V时，都正常工作。
但是上述驱动方式存在一个问题，在第二阶段对M3管栅极进行阈值补偿时，当写入的VDATA＝5V时，由于M3管的栅极初始电位为-2V，则要从开始的-2V充到VDATA-VTH＝5V-2V＝3V，这样跨压较大，达到理想电位的时间将延长或者存在在较短时间内M3管栅极电位充不满的情况，这样对实现高解析度有所限制。
发明内容
本发明实施例提供一种加载数据电压信号的装置及方法、显示面板、显示器，使驱动晶体管栅极在后续阈值补偿时能够在短时间内达到理想电位，实现高解析度。
一方面，本发明实施例提供了一种加载数据电压信号的装置，包括：
电压信号检测模块，用于检测加载在所述显示组件上的图像信号；
阈值补偿信号输出模块，用于对所述图像信号进行处理，并将处理后的图像信号加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态；
其中，所述处理后的图像信号为所述图像信号与预设电压信号的差值。
另一方面，本发明实施例还提供一种OLED像素电路，包括上述加载数据电压信号的装置。
另一方面，本发明实施例还提供一种显示面板，包括上述的OLED像素电路。
另一方面，本发明实施例还提供一种显示器，上述的显示面板。
另一方面，本发明实施例还提供一种加载数据电压信号的方法，包括：
在显示组件的驱动晶体管处于非导通的情况下，检测加载在所述显示组件上的图像信号；
对所述图像信号进行处理，并将处理后的图像信号加载在所述驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态；其中，所述处理后的图像信号为所述图像信号与预设电压信号的差值。
本发明实施例通过将所述图像信号与预设电压信号的差值加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态，在后续阈值补偿时，能够使驱动晶体管栅极在短时间内达到理想电位，实现高解析度。
附图说明
图1A为现有技术提供的驱动装置的结构示意图；
图1B为现有技术提供的驱动装置中驱动电路的结构示意图；
图2A为本发明实施例提供的加载数据电压信号的装置的结构示意图；
图2B为本发明实施例提供的加载数据电压信号的装置工作时的连接结构示意图；
图2C为本发明实施例提供的加载数据电压信号的装置工作时与具体驱动电路的连接结构示意图；
图2D为本发明实施例提供的加载数据电压信号的装置工作时加入的信号波形示意图；
图2E为本发明实施例提供的加载数据电压信号的装置工作时按列读取图像信号的示意图；
图2E为本发明实施例提供的加载数据电压信号的装置工作时按列读取图像信号的示意图；
图2F为本发明实施例提供的加载数据电压信号的装置工作时第一种像素电路布线示意图；
图2G为本发明实施例提供的加载数据电压信号的装置工作时按行读取图像信号的示意图；
图2H为本发明实施例提供的加载数据电压信号的装置工作时第二种像素电路布线示意图；
图3为本发明另一实施例提供的OLED像素电路的结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的显示面板的结构示意图；
图5为本发明另一实施例提供的显示器的结构示意图；
图6为本发明另一实施例提供的加载数据电压信号的方法的流程示意图。
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。
图2A为本发明实施例提供的加载数据电压信号的装置的结构示意图，如图2A所示，包括：电压信号检测模块11和阈值补偿信号输出模块12。
所述电压信号检测模块11用于检测加载在显示组件上的图像信号；
所述阈值补偿信号输出模块12用于对所述图像信号进行处理，并将处理后的图像信号加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态；
其中，所述处理后的图像信号为所述图像信号与预设电压信号的差值。所述预设电压信号可根据所述图像信号和所述驱动晶体管的栅极的临界电压进行预先设置。例如，如果所述图像信号的电压为5V，所述驱动晶体管的栅极的临界电压为0.2V，则预设电压信号可设为大于等于0.2且小于等于4.8(为保证所设置的预设电压信号使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态)之间的任意值，且为了保证所述驱动晶体管在阈值补偿时快速的达到理想电位，则预设电压信号尽可能设置小一些，优选为所述驱动晶体管的栅极的临界电压，例如0.2V，或者稍大于0.2V的数值。
其中，所述图像信号为对待显示的原始图像进行处理得到的电压信号。具体的，如图2B所示，所述电压信号检测模块11包含一个输入端和两个输出端，其中输入端与集成驱动电路13的输出端连接，用于接收所述集成驱动电路13的输出图像信号，其中一个输出端与所述阈值补偿信号输出模块12的输入端连接，用于将所述图像信号输入至所述阈值补偿信号输出模块12，另一个输出端与所述驱动晶体管14的源极连接，用于在阈值补偿阶段所述图像信号输入至所述驱动晶体管14的源极。且所述阈值补偿信号输出模块12的输出端与所述驱动晶体管14的栅极连接，用于在完成阈值补偿之前将处理后的图像信号加载在驱动晶体管14的栅极。
结合如图1B所示的驱动电路，详细说明本实施例的工作原理。如图2C所示，所述电压信号检测模块11的另一个输出端与所述驱动晶体管M2的源极连接，所述阈值补偿信号输出模块12输出端通过所述驱动晶体管M5与所述驱动晶体管M3的栅极连接。
其中，第一扫描线SCAN1、第二扫描线SCAN2和驱动信号线EMIT的驱动电压信号如图2D所示，其工作也包括三个阶段。
第一个阶段(即阈值补偿之前)：第一扫描线SCAN1为低电平、第二扫描线SCAN2和驱动信号线EMIT均为高电平，此时M5管导通，M3管的栅极电压N1为所述阈值补偿信号输出模块12的输出端提供的电压VREF即所述图像信号与预设电压信号的差值，M3管处于导通状态，此时M3管的栅极电压N1为VDATA-预设电压信号的电压，并存储于电容Cst内，其中VDATA为图像信号的电压。
第二阶段即阈值补偿阶段，所述第一扫描线SCAN1和驱动信号线EMIT均为高电平、第二扫描线SCAN2为低电平，且M2管导通，则加载在M3管源极的电压为VDATA即图像信号的电压，且此时M3管导通，则M3管栅极的电压为VDATA即图像信号的电压，由于在第一阶段M3管栅极的电压为VDATA-预设电压信号的电压，则需要对存储电容Cst进行充电，使由M3管栅极的电压由VDATA-预设电压信号的电压逐渐升至VDATA，此时只需要充电的电量为预设电压信号的电压。
第三阶段即驱动OLED发光阶段，第一扫描线SCAN1和第二扫描线SCAN2均为高电平、驱动信号线EMIT为低电平，M1管、M3管和M6管导通，电流流向OLED发光组件，驱动发光。因此，通过本实施例的方案，可使驱动晶体管栅极在后续阈值补偿时能够在短时间内达到理想电位，实现高解析度。
本实施例通过将所述图像信号与预设电压信号的差值加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态，在后续阈值补偿时，能够使驱动晶体管栅极在短时间内达到理想电位，实现高解析度。
示例性的，在上述实施例的基础上，在检测所述图像信号之前，还包括：按列或按行从一控制模块中读取所述图像信号。
其中，所述控制模块可为集成电路IC。具体的，如图2E所示，为所述电压信号检测模块按列从一IC中读取所述图像信号，相应的，如图2F所示，所述阈值补偿信号输出模块也按列将处理后的图像信号即参考电压加载在驱动晶体管的栅极。具体的，所述电压信号检测模块按列从一IC中读取所述图像信号，一次性可读取多列图像信号，一方面将所述图像信号按列输入至所述阈值补偿信号输出模块进行处理，即将所述图像信号减去预设电压信号得到处理后的图像信号，所述阈值补偿信号输出模块也按列将处理后的图像信号即参考电压加载在驱动晶体管的栅极。另一方面，将所述图像信号按列输入至驱动晶体管的源极。
如图2G所示，为所述电压信号检测模块按行从一IC中读取所述图像信号，相应的，如图2H所示，所述阈值补偿信号输出模块也按行将处理后的图像信号即参考电压加载在驱动晶体管的栅极。具体的，所述电压信号检测模块按行从一IC中读取所述图像信号，一次性可读取多行图像信号，一方面将所述图像信号按行输入至所述阈值补偿信号输出模块进行处理，即将所述图像信号减去预设电压信号得到处理后的图像信号，所述阈值补偿信号输出模块也按行将处理后的图像信号即参考电压加载在驱动晶体管的栅极。另一方面，将所述图像信号按行输入至驱动晶体管的源极。
示例性的，可将待处理的原始图像信号处理成片段线性电压PWL信号即所述图像信号。
上述各实施例通过将所述图像信号与预设电压信号的差值加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态，在后续阈值补偿时，能够使驱动晶体管栅极在短时间内达到理想电位，实现高解析度。
图3为本发明另一实施例提供的OLED像素电路的结构示意图，如图3所示，本实施例所述的OLED像素电路除了包括上述电压信号检测模块11和阈值补偿信号输出模块12之外，还包括驱动晶体管21。
其中，所述驱动晶体管21的栅极用于连接参考电压信号线，所述参考电压信号为所述处理后的图像信号；
所述驱动晶体管21的源极用于连接图像信号线。
具体的，所述驱动晶体管可以为多个，例如如图1B所示的驱动电路。所述参考电压信号由所述阈值补偿信号输出模块12提供，所述图像信号由所述电压信号检测模块11提供。
所述OLED像素电路的工作原理同上述加载数据电压信号的装置类似，具体可参见上述实施例一中的相关描述，这里不再赘述。
本实施例通过将所述图像信号与预设电压信号的差值加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态，在后续阈值补偿时，能够使驱动晶体管栅极在短时间内达到理想电位，实现高解析度。
示例性地，在上述实施例的基础上，所述OLED像素电路还包括发光组件22；
所述发光组件22用于在接收到所述驱动晶体管输出的图像信号后发光。
如图3所示，所述发光组件22连在所述驱动晶体管21的漏极。
图4为本发明另一实施例提供的显示面板的结构示意图，如图4所示，所述显示面板30包括图3所述实施例中所述的OLED像素电路31。
示例性的，每列或每行OLED像素电路31共用一根参考电压信号线，如图2F或2H所示，所述图中VERF所应的信号线即较细的那根线。
本实施例通过将所述图像信号与预设电压信号的差值加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态，在后续阈值补偿时，能够使驱动晶体管栅极在短时间内达到理想电位，实现高解析度。
图5为本发明另一实施例提供的显示器的结构示意图，如图5所示，所述显示器40包括上述图4所述实施例中所述的显示面板41。
本实施例通过将所述图像信号与预设电压信号的差值加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态，在后续阈值补偿时，能够使驱动晶体管栅极在短时间内达到理想电位，实现高解析度。
图6为本发明另一实施例提供的加载数据电压信号的方法的流程示意图，如图6所示，包括：
步骤51、在显示组件的驱动晶体管处于非导通的情况下，检测加载在所述显示组件上的图像信号；
步骤52、对所述图像信号进行处理，并将处理后的图像信号加载在所述驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态；其中，所述处理后的图像信号为所述图像信号与预设电压信号的差值。
本实施例通过将所述图像信号与预设电压信号的差值加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态，在后续阈值补偿时，能够使驱动晶体管栅极在短时间内达到理想电位，实现高解析度。
示例性的，在上述实施例的基础上，所述预设电压信号的电压等于所述驱动晶体管临界电压。
例如，如果所述图像信号的电压为5V，所述驱动晶体管的栅极的临界电压为0.2V，则预设电压信号可设为临界电压0.2V，那么在阈值补偿之前，加载所述驱动晶体管的栅极的电压为4.8V，在阈值补偿阶段，所述驱动晶体管的栅极的理想电压也为4.8V，那么在阈值补偿初始阶段，所述驱动晶体管的栅极即可瞬间达到理想电位，实现高解析度。
示例性的，在上述实施例的基础上，所述检测数据电压信号的步骤之前，还包括：按列或按行从控制模块中读取所述数据电压信号。
具体的，如图2E所示，按列从一IC中读取所述图像信号，相应的，如图2F所示，也按列将处理后的图像信号即参考电压加载在驱动晶体管的栅极。具体的，所述电压信号检测模块按列从一IC中读取所述图像信号，一次性可读取多列图像信号，一方面将所述图像信号按列输入至所述阈值补偿信号输出模块进行处理，即将所述图像信号减去预设电压信号得到处理后的图像信号，所述阈值补偿信号输出模块也按列将处理后的图像信号即参考电压加载在驱动晶体管的栅极。另一方面，将所述图像信号按列输入至驱动晶体管的源极。
如图2G所示，按行从一IC中读取所述图像信号，相应的，如图2H所示，也按行将处理后的图像信号即参考电压加载在驱动晶体管的栅极。具体的，所述电压信号检测模块按行从一IC中读取所述图像信号，一次性可读取多行图像信号，一方面将所述图像信号按行输入至所述阈值补偿信号输出模块进行处理，即将所述图像信号减去预设电压信号得到处理后的图像信号，所述阈值补偿信号输出模块也按行将处理后的图像信号即参考电压加载在驱动晶体管的栅极。另一方面，将所述图像信号按行输入至驱动晶体管的源极。
示例性的，在上述实施例的基础上，所述图像信号为PWL信号。
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 (14)

1.一种加载数据电压信号的装置，其特征在于，包括：
电压信号检测模块，用于检测加载在显示组件上的图像信号；
阈值补偿信号输出模块，用于对所述图像信号进行处理，并将处理后的图像信号加载在驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态；
其中，所述处理后的图像信号为所述图像信号与预设电压信号的差值。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预设电压信号的电压等于所述驱动晶体管栅极的临界电压。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在检测所述图像信号之前，还包括：按列或按行从一控制模块中读取所述图像信号。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述图像信号为片段线性电压PWL信号。
5.一种OLED像素电路，其特征在于，包括权利要求1～4任一项所述的加载数据电压信号的装置。
6.根据权利要求5所述的OLED像素电路，其特征在于，所述OLED像素电路还包括驱动晶体管；
所述驱动晶体管的栅极，用于连接参考电压信号线，所述参考电压信号为所述处理后的图像信号；
所述驱动晶体管的源极，用于连接图像信号线。
7.根据权利要求5或6所述的OLED像素电路，其特征在于，所述OLED像素电路还包括发光组件；
所述发光组件，用于在接收到所述驱动晶体管输出的图像信号后发光。
8.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求5～7任一项所述的OLED像素电路。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，每列或每行OLED像素电路共用一根参考电压信号线。
10.一种显示器，其特征在于，包括权利要求8或9所述的显示面板。
11.一种加载数据电压信号的方法，其特征在于，包括：
在显示组件的驱动晶体管处于非导通的情况下，检测加载在所述显示组件上的图像信号；
对所述图像信号进行处理，并将处理后的图像信号加载在所述驱动晶体管的栅极，使所述驱动晶体管在完成阈值补偿之前处于导通状态；其中，所述处理后的图像信号为所述图像信号与预设电压信号的差值。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述预设电压信号的电压等于所述驱动晶体管临界电压。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述检测数据电压信号的步骤之前，还包括：按列或按行从控制模块中读取所述数据电压信号。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述图像信号为PWL信号。
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