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一种像素电路、显示装置及其控制方法与流程

时间:2022-01-23 阅读: 作者:专利查询

一种像素电路、显示装置及其控制方法与流程

1.本发明涉及显示技术领域,特别涉及一种像素电路、显示装置及其控制方法。


背景技术:

2.有源驱动的脉宽调制方法是将每一帧划分为若干个子场,利用子场的开关组合出想要的总时间长度。采用有源驱动的脉宽调制方法时通常对显示阵列进行逐行扫描驱动。在脉宽调制的控制方式下,帧率与灰阶数取决于扫描的速度,而扫描的速度又会受到电路元器件工作频率的制约。这些电路元件的工作频率限制了最短子场的长度,从而限制了帧率和灰阶数,降低了画面显示质量。
3.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种像素电路、显示装置及其控制方法,能够有效克服电路工作元器件最大频率对帧率和灰阶数的限制,提高画面显示质量。
5.为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
6.一种显示装置,包括列控制模块、行控制模块以及由若干像素电路形成的显示阵列,所述列控制模块和所述行控制模块均与所述像素电路连接;
7.所述列控制模块用于为所述显示阵列中的每列所述像素电路提供数据信号;
8.所述行控制模块用于为所述显示阵列中的每行所述像素电路提供扫描信号和控制信号,控制所述像素电路在数据写入阶段写入数据信号,并在显示阶段根据所述数据信号点亮。
9.所述的显示装置中,若干所述像素电路以矩阵阵列的方式形成显示阵列。
10.所述的显示装置中,所述行控制模块包括第一移位寄存器和第二移位寄存器,所述第一移位寄存器和所述第二移位寄存器均与所述像素电路连接;
11.所述第一移位寄存器用于为所述显示阵列中的每行所述像素电路提供扫描信号,控制所述像素电路在数据写入阶段写入所述数据信号;
12.所述第二移位寄存器用于为每行所述像素电路分别提供控制信号,控制所述像素电路在显示阶段根据所述数据信号点亮,并控制每一行的所述控制信号较于前一行的所述控制信号延时一个时钟。
13.所述的显示装置中,所述像素电路包括数据模块、驱动模块、控制模块和发光器件;所述数据模块连接所述列控制模块、所述行控制模块和所述驱动模块;所述驱动模块连接所述控制模块,所述控制模块连接所述发光器件的负极和所述行控制模块,所述发光器件的正极连连接供电电源;
14.所述数据模块用于在数据写入阶段根据所述扫描信号将数据信号写入所述驱动模块;
15.所述控制模块用于在显示阶段根据所述控制信号导通;
16.所述驱动模块用于在显示阶段根据所述数据信号驱动所述发光器件点亮。
17.所述的显示装置中,所述控制模块包括第一开关晶体管,所述第一开关晶体管的控制端连接所述第一移位寄存器,所述第一开关晶体管的输入端连接所述发光器件的负极,所述第一开关晶体管的输出端连接所述驱动模块。
18.所述的显示装置中,所述数据模块包括第二开关晶体管,所述第二开关晶体管的控制端连接所述第二移位寄存器,所述第二开关晶体管的输入端连接所述列控制模块,所述第二开关晶体管的输出端连接所述驱动模块。
19.一种像素电路,包括数据模块、驱动模块、控制模块和发光器件;所述数据模块连接数据信号输入端和所述驱动模块;所述驱动模块连接所述控制模块,所述控制模块连接所述发光器件的负极和控制信号输入端,所述发光器件的正极连连接供电电源;
20.所述数据模块用于在数据写入阶段根据扫描信号写入数据信号至所述驱动模块;
21.所述控制模块用于在显示阶段根据控制信号导通;
22.所述驱动模块用于在显示阶段根据所述数据信号驱动所述发光器件点亮。
23.一种基于如上所述显示装置的控制方法,包括如下步骤:
24.行控制模块输出扫描信号至显示阵列中的每行像素电路,所述列控制模块输出数据信号至所述显示阵列中的每列所述像素电路;
25.所述行控制模块输出控制信号至所述显示阵列中的每行所述像素电路,控制所述像素电路在显示阶段根据所述数据信号点亮。
26.所述的显示装置的控制方法中,所述行控制模块输出扫描信号至所述显示阵列中的每行所述像素电路的步骤包括:
27.第一移位寄存器输出扫描信号至所述显示阵列中的每行所述像素电路。
28.所述的显示装置的控制方法中,所述行控制模块输出控制信号至所述显示阵列中的每行所述像素电路,控制所述像素电路根据所述数据信号点亮的步骤包括:第二移位寄存器输出控制信号至每行所述像素电路,控制所述像素电路在显示阶段根据所述数据信号点亮,其中,每一行的所述控制信号较于前一行的所述控制信号延时一个时钟。
29.相较于现有技术,本发明提供了一种像素电路、显示装置及其控制方法,所述显示装置包括列控制模块、行控制模块以及由若干像素电路形成的显示阵列,所述列控制模块和所述行控制模块均与所述像素电路连接;所述列控制模块用于为所述显示阵列中的每列所述像素电路提供数据信号;所述行控制模块用于为所述显示阵列中的每行所述像素电路提供扫描信号和控制信号,控制所述像素电路在数据写入阶段写入数据信号,并在显示阶段根据所述数据信号点亮;本发明能够有效克服电路工作元器件最大频率对帧率和灰阶数的限制,提高画面显示质量。
附图说明
30.图1为本发明提供的显示装置的结构框图;
31.图2为本发明提供的显示装置中第一移动寄存器、第二移动寄存器和像素电路的连接原理图;
32.图3为本发明提供的显示装置中控制信号的时序图;
33.图4为本发明提供的显示装置中供电电源的供电电压时序图;
34.图5为本发明提供的显示装置中像素电路的电路原理图;
35.图6为本发明提供的显示装置的控制方法的步骤流程图。
具体实施方式
36.本发明的目的在于提供一种像素电路、显示装置及其控制方法,能够有效克服电路工作元器件最大频率对帧率和灰阶数的限制,提高画面显示质量。
37.为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
38.请参阅图1,本发明提供的一种显示装置,包括列控制模块100、行控制模块200以及由若干像素电路300形成的显示阵列,其中,若干像素电路以矩阵阵列的方式形成显示阵列,所述列控制模块100和所述行控制模块200均与所述像素电路300连接;所述列控制模块100用于为所述显示阵列中的每列所述像素电路300提供数据信号;所述行控制模块200用于为所述显示阵列中的每行所述像素电路300提供扫描信号和控制信号,控制所述像素电路300在数据写入阶段写入数据信号,并在显示阶段根据所述数据信号点亮。
39.具体地,当所述行控制模块200将所述扫描信号输出至所述像素电路300,同时所述列控制模块将所述数据信号输出至所述像素电路300进行扫描写入数据信号时,也即进行扫描过程或寻址过程,所述行控制模块200会控制所述像素电路300不点亮;相对于传统的扫描过程中,所述扫描信号一旦输入,对应的所述像素电路300的显示状态立即被改变,此时必须在最短子场时间内完成所用行的扫描,否则会干扰到下一子场,本技术中在数据写入阶段控制所述像素电路300不点亮,在显示阶段才点亮所述像素模块,使得寻址过程也即数据写入阶段和显示阶段相独立,于是寻址过程将不会影响到点亮过程,那么寻址过程将会更加充分,点亮持续时间也可以更短,也即最短子场长度可以更短,对应的帧率和灰阶数会更高,由此可避免电路工作元器件的工作频率对帧率和灰阶数的限制,从而提高显示质量。
40.进一步地,请参阅图2,所述行控制模块200包括第一移位寄存器210和第二移位寄存器220,所述第一移位寄存器210和所述第二移位寄存器220均与所述像素电路300连接;其中,所述第一移位寄存器210用于为所述显示阵列中的每行所述像素电路300提供扫描信号,控制所述像素电路300在数据写入阶段写入所述数据信号;所述第二移位寄存器220用于为每行所述像素电路300分别提供控制信号,控制所述像素电路300在显示阶段根据所述数据信号点亮,并控制每一行的所述控制信号较于前一行的所述控制信号延时一个时钟,进而降低每个所述像素电路300的供电电源的响应速度,降低电源的设计难度。
41.请一并参阅图3和图4,本实施例中以5行*3列的显示矩阵为例进行举例说明,对应的所述行控制模块200输出5路控制信号至所述显示阵列,每行所述像素电路300分别对应一路所述控制信号,且制每一行的所述控制信号较于前一行的所述控制信号延时一个时钟,相当于通过所述第二移位寄存器220每个一个脉冲时间让当前行的电平往下一行平移,其中,脉冲时间与最短子场时间长度一致;若每行所述控制信号的时序均相同时,每当寻址阶段和显示阶段切换时,所述像素电路300的供电电源必须开启或者完全关闭,此时供电电源的状态必须在短时间内完成突变稳定,对应的负载便需要适配的供电电源;本实施例中,
通过所述第二移位寄存器220使得每行所述控制信号都较于前一行所述控制信号延时一个时钟,那么电源就不需要在短时间内发生巨大的变化,且从最小电压值变化到最大电压值会有一个时间缓慢过度,该缓慢过度时间为时间长度最短的最短子场长度乘以总行数,为了使用移位寄存器,本实施例中寻址时间即所述控制信号的低电平时间应当是最短子场时间的整数倍,其中,每个子场的寻址时间均是相同的;因此本实施例中的控制信号的时序使得电源不需要在瞬间承受很大的负载变换,对应的也就无需适配高速负载变化的供电电源,从而降低了电源设计难度。
42.进一步地,请参阅图5,所述像素电路300包括数据模块310、驱动模块320、控制模块330和发光器件l1;所述数据模块310连接所述列控制模块100、所述行控制模块200和所述驱动模块320;所述驱动模块320连接所述控制模块330,所述控制模块330连接所述发光器件l1的负极和所述行控制模块200,所述发光器件l1的正极连连接所述供电电源。
43.其中,所述数据模块310用于在数据写入阶段根据所述扫描信号将数据信号写入至所述驱动模块320;所述控制模块330用于在显示阶段根据所述控制信号导通;所述驱动模块320用于在显示阶段根据所述数据信号驱动所述发光器件l1点亮,具体来说,所述行控制模块200输出控制信号控制所述控制模块330在数据写入阶段也即寻址阶段断开,此时所述供电电源无法经所述发光器件l1到所述驱动模块320形成通路,所述发光器件l1不点亮;在显示阶段所述行控制模块200输出控制信号控制所述控制模块330导通,此时所述驱动模块320完成数据信号的写入而导通,那么所述供电电源经所述发光器件l1到所述控制模块330,而后经所述驱动模块320到地形成通路,所述发光器件l1点亮;所述控制模块330在所述控制信号为高电平信号时导通,在所述控制信号为低电平信号时断开;本实施例中通过在所述像素电路300中增设控制模块330与所述第二移位寄存器220输出所述控制信号结合,使得所述像素电路300在寻址过程也即数据信号写入阶段,将所述控制模块330断开,那么寻址过程就不会影响到显示过程,从而使得所述寻址过程充分进行,实现更短的点亮时间,进而实现更短的最短子场长度,以此来提高帧率和灰阶数,提高显示质量;与此同时,所述控制时序改变,使得供电电源不需要在瞬间承受很大的复杂变化,降低了电源设计的难度。
44.具体实施时,所述控制模块330包括第一开关晶体管q1,所述第一开关晶体管q1的控制端连接所述第一移位寄存器210,所述第一开关晶体管q1的输入端连接所述发光器件l1的负极,所述第一开关晶体管q1的输出端连接所述驱动模块320,本实施例中所述第一开关晶体管q1为n型晶体管,经高电平信号触发导通,控制所述发光器件l1在寻址过程不点亮,在显示过程点亮,以便于实现所述像素电路300在寻址过程不会影响显示过程,克服电路工作元件最大频率对于帧率和灰阶数的限制。
45.进一步地,所述数据模块310包括第二开关晶体管q2,所述第二开关晶体管q2的控制端连接所述第二移位寄存器220,所述第二开关晶体管q2的输入端连接所述列控制模块100,所述第二开关晶体管q2的输出端连接所述驱动模块320,所述第二开关晶体管q2的控制端接收到扫描信号时导通,对应的列控制模块100通过所述第二开关晶体管q2为所述驱动模块320写入数据信号,以便于后续驱动所述发光器件l1点亮。
46.进一步地,所述驱动模块320包括驱动晶体管d1,所述驱动晶体管d1的控制端连接所述第二开关晶体管q2的输出端,所述驱动晶体管d1的输入端连接所述控制模块330,所述
驱动晶体管d1的输出端接地,所述驱动晶体管d1根据所述数据信号导通,以便于在显示阶段驱动所述发光器件l1点亮。
47.本发明还相应提供了一种像素电路,所述像素电路包括数据模块、驱动模块、控制模块和发光器件;所述数据模块连接数据信号输入端和所述驱动模块;所述驱动模块连接所述控制模块,所述控制模块连接所述发光器件的负极和控制信号输入端,所述发光器件的正极连连接供电电源;所述数据模块用于在数据写入阶段根据扫描信号写入数据信号至所述驱动模块;所述控制模块用于在显示阶段根据控制信号导通;所述驱动模块用于在显示阶段根据所述数据信号驱动所述发光器件点亮,通过增设控制模块可控制所述发光器件在数据写入阶段不点亮,也即所述发光器件不因扫描信号的输入而立即改变状态,由于上文对该像素电路进行了详细描述,此处不再赘述。
48.基于上述显示装置,本发明还相应提供一种显示装置的控制方法,如图6所示,所述控制方法包括如下步骤:
49.s100、行控制模块输出扫描信号至显示阵列中的每行像素电路,所述列控制模块输出数据信号至所述显示阵列中的每列所述像素电路;
50.s200、所述行控制模块输出控制信号至所述显示阵列中的每行所述像素电路,控制所述像素电路在显示阶段根据所述数据信号点亮。
51.进一步地,所述行控制模块输出控制信号至所述显示阵列中的每行所述像素电路的步骤包括:第一移位寄存器输出扫描信号至所述显示阵列中的每行所述像素电路。
52.进一步地,步骤s200包括:第二移位寄存器输出控制信号至每行所述像素电路,控制所述像素电路在显示阶段根据所述数据信号点亮,其中,每一行的所述控制信号较于前一行的所述控制信号延时一个时钟。
53.综上所述,本发明提供的本发明公开了一种像素电路、显示装置及其控制方法,所述显示装置包括列控制模块、行控制模块以及由若干像素电路形成的显示阵列,所述列控制模块和所述行控制模块均与所述像素电路连接;所述列控制模块用于为所述显示阵列中的每列所述像素电路提供数据信号;所述行控制模块用于为所述显示阵列中的每行所述像素电路提供扫描信号和控制信号,控制所述像素电路在数据写入阶段写入数据信号,并在显示阶段根据所述数据信号点亮;本发明能够有效克服电路工作元器件最大频率对帧率和灰阶数的限制,提高画面显示质量。
54.可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。