陣列基板、顯示設備及其驅動方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了陣列基板、顯示設備及其驅動方法，提供一種陣列基板，該陣列基板包括：具有多個顯示像素單元的有效顯示區(qū)域；設置于有效顯示區(qū)域外，并為顯示像素單元提供驅動信號的數(shù)據驅動電路；為數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓的伽馬電壓產生電路，伽馬電壓產生電路輸入來自脈沖產生電路TCon的PWM信號，并根據PWM信號得到伽馬參考電壓以輸出至數(shù)據驅動電路。與采用可編程式控制的芯片相比，縮減了成本；與采用電阻分壓相比，方便調整。
【專利說明】陣列基板、顯示設備及其驅動方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示設備【技術領域】，特別是涉及陣列基板、顯示設備及其驅動方法。
【背景技術】
[0002]TFT-1XD顯示器一般包括陣列基板、彩色濾光基板及夾持在其間的液晶層。陣列基板包括由陣列排列的像素組成的有效顯示區(qū)域，還包括有效顯示區(qū)域外的數(shù)據驅動電路Source Driver和掃描驅動電路Gate Driver,數(shù)據驅動電路和掃描驅動電路分別和各個像素連接以驅動像素進行顯示。
[0003]TFT-LCD顯示器還需要為數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓，目前，液晶面板的驅動電路中的伽馬電壓的產生，業(yè)界主要采用兩種方式:一種是用電阻分壓，另一種是加上可編程式控制芯片的Power IC如圖1。對于第二種，數(shù)據驅動電路還分別連接陣列基板之外的脈沖產生電路和可編程式控制芯片，可編程式控制芯片主要作用是為數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓。
[0004]通過第一種方式，即采用電阻分壓，這種提供電壓的方式雖然成本較低，但是提供電壓的方式不靈活，無法方便調整。通過第二種方式，即可編程式控制芯片直接給出伽馬電壓，這種提供電壓的方式靈活，但是，可編程式控制芯片成本比較昂貴，采用可編程式控制芯片無疑會提聞生廣成本。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種陣列基板、顯示設備及其驅動方法，與采用可編程式控制芯片相比，能夠縮減成本；與采用電阻分壓相比，能夠方便調整。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是，提供一種陣列基板，該陣列基板包括顯示區(qū)域、數(shù)據驅動電路、伽馬產生電路:
[0007]顯示區(qū)域具有多個顯示像素單元；
[0008]數(shù)據驅動電路設置于有效顯示區(qū)域外，并為顯示像素單元提供驅動信號；
[0009]伽馬電壓產生電路為數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓，該伽馬電壓產生電路輸入來自脈沖產生電路的PWM信號，并根據PWM信號得到伽馬參考電壓以輸出至數(shù)據驅動電路。
[0010]其中，陣列基板進一步包括連接伽馬電壓產生電路的脈沖產生電路，該脈沖產生電路包括脈沖調制子電路，伽馬電壓產生電路與脈沖調制子電路相連。
[0011]其中，伽馬電壓產生電路包括依序連接的位移寄存器、或門子電路、充放電子電路、采樣保持子電路，進一步，位移寄存器還與充放電子電路、采樣保持子電路相連，或門子電路與充放電子電路之間還串聯(lián)一開關，開關還與電源相連，采樣保持子電路與數(shù)據驅動電路相連，其中，位移寄存器具體用于將序列的PWM信號展開成并列的多個PWM信號，采樣保持模塊具體用于穩(wěn)定伽馬參考電壓，并輸出至數(shù)據驅動電路。
[0012]其中，當伽馬參考電壓被重新設定時，清空為數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓的電容的儲存電壓。
[0013]其中，開關包括薄膜場效應晶體管。
[0014]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的另一個技術方案是，提供一種顯示設備，顯示設備包括:
[0015]脈沖產生電路和陣列基板，陣列基板包括具有多個顯示像素單元的有效顯示區(qū)域、設置于有效顯示區(qū)域外并為顯示像素單元提供驅動信號的數(shù)據驅動電路、為數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓的伽馬電壓產生電路，其中，脈沖產生電路分別與數(shù)據驅動電路、伽馬產生電路相連，伽馬電壓產生電路輸入來自脈沖產生電路的PWM信號，并根據PWM信號得到伽馬參考電壓以輸出至數(shù)據驅動電路。
[0016]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的又一個技術方案是，提供一種驅動方法，包括以下步驟:
[0017]獲得來自脈沖產生電路的PWM信號；
[0018]根據PWM信號獲得伽馬參考電壓；
[0019]輸出伽馬參考電壓至數(shù)據驅動電路，以驅動顯示像素單元的顯示。
[0020]其中，獲得伽馬參考電壓的步驟包括:
[0021 ] 將序列的PWM信號展開成并列的多個PWM信號；
[0022]將并列的PWM信號整合成不同寬度的PWM信號；
[0023]將不同寬度的PWM信號為控制信號對作為提供伽馬參考電壓的電容進行充放電，當控制信號為高電壓時則對電容會充電，當為低電壓時則停止充電，其中，下一次要對電容重新充電之前，先將電容上電荷量變成零，以確保充電不會累積；
[0024]穩(wěn)定伽馬參考電壓并輸出至數(shù)據驅動電路。
[0025]其中，獲得伽馬參考電壓的步驟進一步包括當伽馬參考電壓被重新設定時，清空電容的儲存電壓。
[0026]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的陣列基本將伽馬產生電路集成在其中，伽馬產生電路至少一部分或全部與陣列基板其他元件在Array制程中同時制作,在工藝成本和材料成本上實際增加不大，比單獨制作一個Power IC成本大幅降低；與采用電阻分壓相t匕，如果采用可調電阻，使用電腦控制電阻變換比較困難，而且可調電阻還有模擬電路固有的不穩(wěn)定問題，所以采用的電阻會根據產品型號確定其電阻大小和電阻上分得的電壓，不方便調整，本發(fā)明根據脈沖產生電路產生的PWM信號為控制信號透過電源向數(shù)據驅動電路提供的伽馬參考電壓，無須受設備型號限制，更方便調整。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1是現(xiàn)有方式中通過采用可編程式控制的芯片提供伽馬電壓的結構示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明顯示設備一實施例的結構示意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明陣列基板一實施例的電路不意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明驅動方法一實施方式的流程圖；
[0031]圖5是本發(fā)明驅動方法另一實施方式的流程圖；
[0032]圖6是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號一完整周期電壓波形不意圖；
[0033]圖7是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過位移寄存器電壓波形示意圖；
[0034]圖8是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過或門子電路電壓波形示意圖；
[0035]圖9是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過充放電子電路電壓波形示意圖；
[0036]圖10是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過采樣保持子電路電壓波形示意圖；
[0037]圖11是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過充放電子電路電壓波形示意圖；
[0038]圖12是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過充放電子電路和采樣保持子電路電壓波形示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下面結合附圖和實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。
[0040]請參閱圖2，圖2是本發(fā)明顯示設備一實施例的結構示意圖。該顯示設備包括陣列基板I1和脈沖產生電路120。
[0041]陣列基板110包括顯示區(qū)域111、數(shù)據驅動電路112以及伽馬電壓產生電路113。
[0042]顯示區(qū)域111包括陣列排布的多個顯示像素單元(圖未示)，用于根據掃描驅動電路114和數(shù)據驅動電路112的驅動信號顯示對應圖像。
[0043]數(shù)據驅動電路112用于向顯示區(qū)域111中顯示像素單元提供驅動信號。
[0044]伽馬電壓產生電路113用于接受脈沖產生電路114產生的PWM信號，根據PWM信號控制開關開啟和關閉，當開關開啟時則透過Vcc對向數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓的電容充電，當開關關閉時則停止充電，獲得向數(shù)據驅動電路112提供的伽馬參考電壓。
[0045]脈沖產生電路120用于產生脈沖驅動信號，分別驅動掃描驅動電路114、數(shù)據驅動電路112，并提供PWM信號給伽馬電壓產生電路113。
[0046]區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況，本實施方式通過將伽馬產生電路集成在陣列基本中，不需要增加額外的控制芯片，與采用價格比較昂貴的可編程式控制的芯片相比，縮減了成本，并且編程式控制的芯片連接基板需要多根數(shù)據線，本發(fā)明中只需一根數(shù)據線輸出PWM信號，而本發(fā)明中伽馬參考電壓產生電路與數(shù)據驅動之間連接可以使用陣列基板上的薄膜場效應管代替或印刷在基板上，不會對陣列基板產生負擔，從而減少了脈沖產生電路與基板之間的需要的數(shù)據線的數(shù)量；與采用電阻分壓相比，如果采用可調電阻，使用電腦控制電阻變換比較困難，而且可調電阻還有模擬電路固有的不穩(wěn)定問題，所以通常采用的電阻會根據產品型號確定其電阻大小和電阻上分得的電壓，不方便調整，本發(fā)明根據脈沖產生電路產生的PWM信號控制開關開啟與關閉透過電源向數(shù)據驅動電路提供的伽馬參考電壓，無須受設備型號限制，更方便調整。
[0047]請參閱圖3，圖3是本發(fā)明陣列基板一實施例的結構示意圖，該陣列基板可以是圖2所述顯示設備中的陣列基板110。該陣列基板包括伽馬電壓產生電路220、數(shù)據驅動電路230、掃描驅動電路240、顯示區(qū)域240。
[0048]伽馬電壓產生電路220包括位移寄存器221、或門子電路222、開關223、充放電子電路224和采樣保持子電路225。
[0049]位移寄存器221用于接受脈沖產生電路210產生的PWM信號，并將PWM信號展開成并列的多個PWM信號。
[0050]比如，脈沖產生電路210產生一周期含有5個脈沖信號的PWM信號，請同時參閱圖7,圖7是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過位移寄存器電壓波形示意圖。位移寄存器221接受脈沖產生電路210產生的序列的W_discharge、Wl、W2、W3、W_sampIe信號，將該序列的PWM信號展開成并列的多個SR_discharge、SR 1、SR 2、SR 3、SR_sample信號，SR_discharge信號傳輸至充放電子電路224和米樣保持子電路225, SR_sample信號傳輸至米用保持子電路225，SR USR 2、SR 3信號傳輸至或門子電路222。
[0051]或門子電路222用于接收所述并列的3個PWM信號，將并列的3個PWM信號整合成不同寬度的PWM信號。
[0052]比如將上述5個并列的PWM信號中的3條PWM信號整合成3條不同寬度的PWM信號，請同時參閱圖8，圖8是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過或門子電路電壓波形示意圖?；蜷T子電路222將并列的多個PWM信號中SR USR 2、SR 3信號整合成不同寬度的0R1、0R2、0R3信號，并傳輸至開關223，開關223包括薄膜場效應晶體管，或其他等效功能的元器件，開關223分別連接或門子電路222、Vcc (圖未示)、充放電子電路224。
[0053]開關223，以PWM信號控制開關的開啟和關閉，從而控制電壓電流的通過。
[0054]具體實施例中開關223為薄膜場效應晶體管，或等效功能的其他元器件，以上述不同寬度的PWM信號控制開關223的開啟和關閉，當PWM信號為高電壓時，開關223開啟，當PWM信號為低電壓時則開關223關閉。
[0055]充放電子電路224用于根據開關223的開啟和關閉對向數(shù)據驅動電路230提供伽馬參考電壓的電容進行充放電。請參閱圖9，圖9是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過充放電子電路電壓波形示意圖。當開關223開啟時則透過Vcc對電容充電，當開關223關閉時則停止充電；并當下一次要重新充電前，會先經通過位移寄存器221的PWM信號中放電信號SR_discharge將電容上的電壓變成零，確保充電不會累積。同時請參閱圖11，圖11是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過充放電子電路電壓波形示意圖。
[0056]采樣保持子電路225用于為避免充電時上述電容上的伽馬參考電壓錯誤，使用采樣保持子電路225穩(wěn)定電容上的伽馬參考電壓，并將穩(wěn)定的電壓輸出到數(shù)據驅動電路230。請參閱圖10，圖10是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過采樣保持子電路電壓波形示意圖。最后一個PWM信號有效寬度W3結束后，W_sample信號會被送出，這時候Vtar的電壓會對電容充電，來保持輸出到數(shù)據驅動電路230的電壓穩(wěn)定。其中Reset信號(discharge信號)用來清空電容的儲存電壓，當伽馬參考電壓被重新設定時，需要將電容清空。同時請參閱圖12，圖12是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過充放電子電路和采樣保持子電路電壓波形示意圖。
[0057]數(shù)據驅動電路230用于接受伽馬電壓產生電路220產生的伽馬參考電壓和脈沖產生電路210的控制信號，根據所接受的控制信號，驅動顯示區(qū)域230顯示對應圖像。
[0058]掃描驅動電路240用于提供給驅動顯示區(qū)域230掃描驅動信號。
[0059]顯示區(qū)域230用于根據掃描驅動電路240和數(shù)據驅動電路102的驅動信號顯示對應圖像。
[0060]請參閱圖4，圖4是本發(fā)明驅動方法一實施方式的流程圖，本發(fā)明提供一種驅動方法，包括以下步驟:
[0061]SlOl:獲得來自脈沖產生電路的PWM信號。
[0062]平板顯示器的驅動系統(tǒng)一般包括掃描驅動電路和數(shù)據驅動電路，掃描驅動電路負責打開或關閉某像素，而數(shù)據驅動電路則負責在某像素打開時為其提供像素電壓信號，而掃描驅動電路和數(shù)據驅動電路由TCon產生的信號控制，同時由于TCon產生的控制信號電壓不夠，需要額外提供其參考電壓。PWM信號由脈沖產生電路產生，脈沖產生電路可以是TCon中PWM信號產生子電路或其他等效電路。
[0063]S102:根據所述PWM信號獲得伽馬參考電壓。
[0064]根據步驟SlOl獲得的PWM信號控制的開關開啟和關閉透過電源對向數(shù)據產生電路提供伽馬參考電壓的電容進行充放電，當PWM信號為高電壓開關開啟時啟則透過Vcc對所述電容充電，當PWM信號為低電壓開關關閉時則停止充電；并當下一次要重新充電前，會先經放電信號將電容上電壓變成零，確保充電不會累積，從而獲得伽馬參考電壓。
[0065]S103:輸出所述伽馬參考電壓至數(shù)據驅動電路。
[0066]將所述伽馬參考電壓輸出至數(shù)據驅動電路。數(shù)據驅動電路根據接收到的信號轉換為驅動信號，輸出至顯示區(qū)域。
[0067]顯示區(qū)域根據接收到的掃描驅動電路信號和數(shù)據驅動電路的驅動信號顯示對應圖像。
[0068]請參閱圖5，圖5是本發(fā)明驅動方法另一實施方式的流程圖，本發(fā)明提供一種驅動方法，包括以下步驟:
[0069]S201:獲得來自脈沖產生電路的PWM信號。
[0070]PWM信號為脈沖產生電路產生，進入步驟S202。
[0071]S202:將PWM信號展開成并列的多個PWM信號。
[0072]將從脈沖產生電路輸出的PWM信號通過位移寄存器展開成并列多個的PWM信號，假如從脈沖產生電路輸出的PWM信號含有5個脈沖信號,則經過位移寄存器展開成5條并列的PWM信號，進入步驟S203。
[0073]S203:將PWM信號整合成不同寬度的PWM信號。
[0074]將通過步驟S202處理的5條并列的PWM信號中的3條PWM信號通過或門子電路整合成3條不同寬度的P麗信號，請同時參閱圖8，圖8是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號通過或門子電路電壓波形示意圖。將通過步驟S202的并列的多個PWM信號中SR 1、SR 2、SR 3信號整合成不同寬度的ORl、0R2、0R3信號，并傳輸至開關223，開關223包括薄膜場效應晶體管，或其他等效功能的元器件，開關223分別連接或門子電路222、Vcc (圖未示)、充放電子電路224。
[0075]S204:對向數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓的電容充放電。
[0076]以經過步驟S203處理的PWM信號控制開關開啟與關閉，當PWM信號為高電壓則透過Vcc對電容充電，當PWM信號為低電壓時則停止充電；并當下一次要重新充電前，會先經放電信號將電容變成零，確保充電不會累積，進入步驟S205。
[0077]S205:穩(wěn)定伽馬參考電壓。
[0078]用于為避免充電時伽馬電壓的電壓錯誤，使用采樣保持子電路225伽馬參考電壓穩(wěn)定，并通過步驟S204的PWM信號的放電信號清空為數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓的電容上的儲存電壓，進入步驟S206。
[0079]S206:輸出伽馬參考電壓。
[0080]將穩(wěn)定伽馬參考電壓輸出至數(shù)據驅動電路。
[0081]下面通過一實施例中一完整周期為例對本發(fā)明的驅動方法做進一步的說明，以一周期含有5個脈沖信號的PWM信號為例。
[0082]請參閱圖6，圖6是本發(fā)明驅動方法一實施例的PWM信號一完整周期電壓波形示意圖。
[0083]脈沖產生電路產生PWM 信號，包含 W_discharge、Wl、W2、W3、ff_sample, Wl、W2、W3信號傳輸至位移寄存器，通過位移寄存器轉換為并列的SR_discharge、SR 1、SR 2、SR 3、SR_sample信號SR_discharge信號傳輸至充放電子電路和采樣保持子電路，SR_sample信號傳輸至采用保持子電路，SR 1、SR 2、SR 3信號通過或門子電路轉換為0R1、0R2、0R3信號，以0R1、0R2、0R3信號控制薄膜場效應晶體管的開啟和關閉，當0R1、0R2、0R3信號為高電壓時，透過Vcc對向數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓的電容充電，當為低電壓時則停止對電容充電。
[0084]以上僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。
【權利要求】
1.一種陣列基板，其特征在于，所述陣列基板包括: 具有多個顯示像素單元的有效顯示區(qū)域； 設置于所述有效顯示區(qū)域外，并為所述顯示像素單元提供驅動信號的數(shù)據驅動電路； 為所述數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓的伽馬電壓產生電路，所述伽馬電壓產生電路輸入來自脈沖產生電路TCon的PWM信號，并根據所述PWM信號得到所述伽馬參考電壓以輸出至所述數(shù)據驅動電路。
2.根據權利要求1所述的陣列基板，其特征在于，所述陣列基板進一步包括連接所述伽馬電壓產生電路的所述脈沖產生電路，所述脈沖產生電路包括脈沖調制子電路，所述伽馬電壓產生電路與所述脈沖調制子電路相連。
3.根據權利要求2所述的陣列基板，其特征在于，所述伽馬電壓產生電路包括依序連接的位移寄存器、或門子電路、充放電子電路、采樣保持子電路，進一步，所述位移寄存器還與所述充放電子電路、采樣保持子電路相連，所述或門子電路與所述充放電子電路之間還串聯(lián)一開關，所述開關還與電源相連，所述采樣保持子電路與所述數(shù)據驅動電路相連，其中，所述位移寄存器具體用于將序列的PWM信號展開成并列的多個PWM信號，所述采樣保持子電路具體用于穩(wěn)定所述伽馬參考電壓，并輸出至所述數(shù)據驅動電路。
4.根據權利要求3所述的陣列基板，其特征在于，所述采樣保持子電路當所述伽馬參考電壓被重新設定時，清空為所述數(shù)據驅動電路提供的伽馬參考電壓。
5.根據權利要求3所述的陣列基板，其特征在于，所述開關包括薄膜場效應晶體管。
6.一種顯示設備，其特征在于，所述顯示設備包括脈沖產生電路和陣列基板，所述陣列基板包括具有多個顯示像素單元的有效顯示區(qū)域、設置于所述有效顯示區(qū)域外并為所述顯示像素單元提供驅動信號的數(shù)據驅動電路、為所述數(shù)據驅動電路提供伽馬參考電壓的伽馬電壓產生電路，其中，所述脈沖產生電路分別與所述數(shù)據驅動電路、所述伽馬產生電路相連，所述伽馬電壓產生電路輸入來自所述脈沖產生電路的PWM信號，并根據所述PWM信號得到所述伽馬參考電壓以輸出至所述數(shù)據驅動電路。
7.—種驅動方法，其特征在于，包括以下步驟: 獲得來自脈沖產生電路的PWM信號； 根據所述PWM信號獲得伽馬參考電壓； 輸出所述伽馬參考電壓至數(shù)據驅動電路，以驅動顯示像素單元的顯示。
8.根據權利要求7所述的驅動方法，其特征在于，所述獲得伽馬參考電壓的步驟包括: 將序列的所述PWM信號展開成并列的多個PWM信號； 將所述并列的PWM信號整合成不同寬度的PWM信號； 將所述不同寬度的PWM信號為控制信號對作為提供所述伽馬參考電壓的電容進行充放電，當所述控制信號為高電壓時則對所述電容充電，當為低電壓時則停止充電，其中，下一次要對所述電容重新充電之前，先將所述電容上電荷量變成零，以確保充電不會累積； 穩(wěn)定所述伽馬參考電壓并輸出至數(shù)據驅動電路。
9.根據權利要求8所述的驅動方法，其特征在于，所述獲得伽馬參考電壓的步驟進一步包括當所述伽馬參考電壓被重新設定時，清空所述伽馬參考電壓。
【文檔編號】G09G3/36GK104347047SQ201410632904
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權日:2014年11月11日
【發(fā)明者】許神賢 申請人:深圳市華星光電技術有限公司