用于驱动显示面板的设备和方法与流程

本公开涉及用于驱动显示面板的设备和方法。

背景技术：

驱动诸如液晶显示面板和有机发光二极管（oled）显示面板之类的显示面板的显示驱动器可以被配置为向源极线输出源极输出电压，所述源极线也可以被称为信号线或数据线。为实现具有高刷新率的图像显示，可以设计显示驱动器来降低源极输出电压的设置时间。

技术实现要素：

在一个或多个实施例中，显示驱动器包括：第一灰度线；输出电路，所述输出电路被配置为从所述第一灰度线接收第一灰度电压，并对像素数据执行数模转换以输出对应于所述像素数据的源极输出电压，所述数模转换是基于所述第一灰度电压；以及第一伽马辅助电路，所述第一伽马辅助电路包括第一保持节点，以在其上保持从第一灰度线接收的第一灰度电压并被配置为基于第一保持节点和第一灰度线之间的第一电压来驱动第一灰度线。

在一个或多个实施例中，一种方法包括：从第一灰度线接收灰度电压；对像素数据执行数模转换以输出对应于像素数据的源极输出电压，所述数模转换是基于灰度电压；在保持节点上保持从第一灰度线接收的第一灰度电压；以及基于保持节点和第一灰度线之间的第一电压来驱动第一灰度线。

附图说明

图1示出了根据一个或多个实施例的显示设备的一个示例配置；

图2示出了根据一个或多个实施例的源极驱动器电路的一个示例配置；

图3示出了根据一个或多个实施例的伽马辅助电路的一个示例布置；

图4示出了根据一个或多个实施例的伽马辅助电路的一个示例配置；

图5示出了根据一个或多个实施例的伽马辅助电路的一个示例操作；

图6示出了根据一个或多个实施例的源极驱动器电路的一个示例配置；

图7示出了根据一个或多个实施例的伽马辅助电路的一个示例布置；

图8示出了根据一个或多个实施例的显示设备的一个示例配置；以及

图9示出了根据一个或多个实施例的伽马辅助电路的一个示例操作。

具体实施方式

在下文中，通过参考附图给出了本公开的实施例的描述。在附图中，相同或类似的组件可以用相同或对应的附图标记表示。后缀可以被附在参考标号上，以将相同的组件与彼此区分开。

在一个或多个实施例中，如图1中所示，显示设备100包括显示面板1和显示驱动器2。在一个或多个实施例中，显示设备100被配置为基于从主机3接收的图像数据din在显示面板1上显示图像。

在一个或多个实施例中，显示面板1包括栅极线4、源极线5、显示元件6和被配置为驱动栅极线4的栅极驱动器电路7，所述栅极线4也可以被称为扫描线。在一个或多个实施例中，每个显示元件6被设置在对应的栅极线4和源极线5的交叉处。在一个或多个实施例中，当oled显示面板被用作显示面板1时，显示元件6可以各自包括发光元件、选择晶体管和保持电容器。在一个或多个实施例中，当液晶显示面板被用作显示面板1时，显示元件6可以各自包括像素电极、选择晶体管和保持电容器。取决于显示元件6的配置，除了栅极线4和源极线5之外的各种互连可以设置在显示面板1中。

在一个或多个实施例中，显示驱动器2包括源极输出s1到s（2n），其分别连接到显示面板1的源极线5，并且显示驱动器2基于从主机3接收的图像数据din驱动源极线5。在一个或多个实施例中，显示驱动器2包括接口11、图像ip核12和源极驱动器电路13。在一个或多个实施例中，接口11从主机3接收图像数据din，并将其转发给图像ip核12。在一个或多个实施例中，图像ip核12对图像数据din执行期望的图像处理，以生成处理的图像数据dout。在一个或多个实施例中，源极驱动器电路13驱动显示面板1的源极线5，以发信对应于从图像ip核12接收的处理的图像数据dout的输出电压。在一个或多个实施例中，处理的图像数据dout包括描述显示面板1的相应显示元件6的灰度值的像素数据。

在一个或多个实施例中，在每个水平同步周期中，对应于像素数据中描述的灰度值的源极输出电压经由源级线5被写入到连接到在水平同步周期中选择的栅极线4的显示元件6中。在一个或多个实施例中，每个显示元件6的亮度水平对应于写入到显示元件6的源极输出电压。

在一个或多个实施例中，如图2中所示，源极驱动器电路13包括灰度电压生成器电路21、多个灰度线221至22m、多个输出电路231至232n以及多个伽马辅助电路24。在图2中，符号d1至d2n表示供应到源极驱动器电路13的处理的图像数据dout的像素数据，所述像素数据分别与源极输出s1至s（2n）相关联。

在一个或多个实施例中，灰度电压生成器电路21被配置为生成分别对应于像素数据d1至d2n的允许灰度值的灰度电压v1至vm，并且分别经由灰度线221至22m将生成的灰度电压v1至vm供应给输出电路231至232n。在一个或多个实施例中，灰度电压v1至vm的电压水平与彼此不同。在一个或多个实施例中，灰度电压生成器电路21被配置为将灰度电压v1至vm维持在期望的电压水平。在一个或多个实施例中，灰度电压生成器电路21被配置为，当灰度电压v1至vm不期望地从期望的电压水平改变时，将灰度电压v1至vm带回到期望的电压水平。

在一个或多个实施例中，输出电路231至232n被配置为对像素数据d1至d2n执行数模转换，以将对应于像素数据d1至d2n的源极输出电压输出到输出端子251至252n，数模转换是基于经由灰度线221至22m接收的灰度电压v1至vm。在一个或多个实施例中，输出端子251至252n连接到源极输出s1至s（2n），并且从输出电路231至232n输出的源极输出电压经由源极输出s1至s（2n）和源极线5被供应给期望的显示元件6。

在一个或多个实施例中，每个输出电路23i包括解码器26和源级放大器27。在一个或多个实施例中，输出电路23i的解码器26基于像素数据di向源级放大器27输出从灰度电压v1至vm中选择的至少一个灰度电压。在一个或多个实施例中，输出电路23i的源级放大器27生成对应于在输出端子25i上由解码器26选择的灰度电压的源极输出电压。在一个或多个实施例中，源级放大器27包括多个输入，并且被配置为将源极输出电压反馈回到第一输入，并且在第二输入上接收由解码器26选择的灰度电压。在一个或多个实施例中，源级放大器27被配置为电压跟随器。

在一个或多个实施例中，在灰度线221至22m上生成的灰度电压v1至vm可以随着从输出电路231至232n输出的源极输出电压的改变而变化。在一个或多个实施例中，当从源级放大器27输出的源极输出电压变化时，从解码器26接收灰度电压的源级放大器27的第二输入上的电压可能由于输入负载电容的影响而变化。这可能导致灰度线221至22m上的灰度电压v1至vm的电压水平上的改变。

在一个或多个实施例中，当灰度线221至22m上的灰度电压v1至vm不期望地改变时，灰度电压生成器电路21进行操作以使灰度电压v1至vm回到期望的水平。该操作使得有可能至少在灰度电压生成器电路21的附近处将灰度电压v1至vm快速带回到期望的电压水平。

在一个或多个实施例中，伽马辅助电路24被配置为在远离于灰度电压生成器电路21的位置处驱动灰度线221至22m，以辅助将灰度电压v1至vm带回到期望的电压水平。伽马辅助电路24的这种操作在下文中可以被称为“伽马辅助操作”。执行伽马辅助操作对于在整个的灰度线221至22m上将灰度电压v1至vm快速带回到期望的电压水平是有效的。在一个或多个实施例中，伽马辅助操作降低了源极输出电压的置位时间，并且从而允许以高刷新率显示图像。

在一个或多个实施例中，如图3中所示，多个伽马辅助电路24沿着灰度线221至22m延伸的方向分布地布置。在一个或多个实施例中，多个伽马辅助电路24的第一伽马辅助电路241设置在灰度线221至22m的第一端29，并且第二伽马辅助电路242设置在灰度线221至22m的第二端30。在一个或多个实施例中，灰度电压生成器电路21设置在灰度线221至22m的中点。在一个或多个实施例中，剩余伽马辅助电路24的一半以恒定间隔设置在第一伽马辅助电路241和灰度电压生成器电路21之间，而剩余另一半以恒定间隔设置在第二伽马辅助电路242和灰度电压生成器电路21之间。

在一个或多个实施例中，如图4中所示，每个伽马辅助电路24包括分别连接到灰度线221至22m的多个伽马辅助单元电路28。在图4中，连接到灰度线22i的伽马辅助单元电路28由标号28i表示，而连接到灰度线22i+1的伽马辅助单元电路28由标号28i+1表示。

在一个或多个实施例中，伽马辅助单元电路28i包括保持节点nhld，以保持从灰度线22i接收的灰度电压vi，并且被配置为基于保持节点nhld和灰度线22i之间的电压来驱动灰度线22i。

在一个或多个实施例中，伽马辅助单元电路28i包括伽马辅助开关31、电容器元件32、33和源极跟随器电路34。

在一个或多个实施例中，伽马辅助开关31连接在灰度线22i和保持节点nhld之间。在一个或多个实施例中，伽马辅助开关31被配置为基于开关控制信号sw_gmast_p和sw_gmast_n来电连接灰度线22i和保持节点nhld以及将它们电断开连接。

在一个或多个实施例中，伽马辅助开关31被配置为包括pmos晶体管mp1和nmos晶体管mn1的传输门。在一个或多个实施例中，开关控制信号sw_gmast_n被供应给pmos晶体管mp1的栅极，并且开关控制信号sw_gmast_p被供应给nmos晶体管mn1的栅极。在一个或多个实施例中，开关控制信号sw_gmast_p和sw_gmast_n与彼此互补。在一个或多个实施例中，开关控制信号sw_gmast_p是高有效信号，当被断言时其被拉高到高水平。在这样的实施例中，开关控制信号sw_gmast_n是低有效信号，当被断言时其被拉低到低水平。在一个或多个实施例中，当开关控制信号sw_gmast_p和sw_gmast_n被断言时，伽马辅助开关31被接通，而当否定时，伽马辅助开关31被断开。

在一个或多个实施例中，电容器元件32连接在电源线35和保持节点nhld之间，并且电容器元件33连接在接地线36和保持节点nhld之间。

在一个或多个实施例中，电源线35和接地线36两者都是固定电势的电势固定线。在一个或多个实施例中，电源线35具有模拟电源水平avdd，并且接地线36是电路接地的。在图4中，电路接地的电势由符号“avss”表示。在一个或多个实施例中，当伽马辅助开关31被断开时，电容器元件32和33被用于将已经经由伽马辅助开关31从灰度线22i写入的灰度电压vi稳定地保持在保持节点nhld上。在一个或多个实施例中，pmos晶体管mp2的栅极电容被用作电容器元件32，而nmos晶体管mn2的栅极电容被用作电容器元件33。在一个或多个实施例中，pmos晶体管mp2具有连接到电源线35的源极和漏极以及连接到保持节点nhld的栅极。在一个或多个实施例中，nmos晶体管mn2具有连接到接地线36的源极和漏极以及连接到保持节点nhld的栅极。

在一个或多个实施例中，伽马辅助单元电路28i的源极跟随器电路34包括连接到灰度线22i的输出节点nout，并且被配置为基于保持节点nhld和灰度线22i之间的电压通过源极跟随器操作来驱动灰度线22i。在一个或多个实施例中，源极跟随器电路34包括nmos晶体管mn3、mn4、pmos晶体管mp3、mp4以及恒定电流源37和38。

在一个或多个实施例中，nmos晶体管mn3具有连接到保持节点nhld的栅极、连接到输出节点nout的源极、以及从恒定电流源37供应以恒定电流的漏极。在一个或多个实施例中，该连接生成对应于nmos晶体管mn3的漏极上的保持节点nhld和输出节点nout之间的电压的电势。在一个或多个实施例中，恒定电流源37包括pmos晶体管mp5，其具有被供应以偏置电压ibp_asist的栅极、连接到电源线35的源极以及连接到nmos晶体管mn3的漏极的漏极。

在一个或多个实施例中，pmos晶体管mp4具有连接到nmos晶体管mn3的漏极的栅极、连接到电源线35的源极以及连接到输出节点nout的漏极。在一个或多个实施例中，pmos晶体管mp4作为上拉晶体管进行操作，所述上拉晶体管被配置为基于nmos晶体管mn3的漏极上的电势来上拉输出节点nout。

在一个或多个实施例中，pmos晶体管mp3具有连接到保持节点nhld的栅极、连接到输出节点nout的源极以及由恒定电流源38从其中汲取恒定电流的漏极。在一个或多个实施例中，这种连接在pmos晶体管mp3的漏极上生成对应于保持节点nhld和输出节点nout之间的电压的电势。在一个或多个实施例中，恒定电流源38包括nmos晶体管mn5，其具有被供应以偏置电压ibn_asist的栅极、连接到接地线36的源极以及连接到pmos晶体管mp3的漏极的漏极。

在一个或多个实施例中，nmos晶体管mn4具有连接到pmos晶体管mp3的漏极的栅极、连接到接地线36的源极以及连接到输出节点nout的漏极。在一个或多个实施例中，nmos晶体管mn4作为下拉晶体管进行操作，所述下拉晶体管被配置为基于pmos晶体管mp3的漏极上的电势来下拉输出节点nout。

在一个或多个实施例中，伽马辅助单元电路28i的源极跟随器电路34被配置为当灰度线22i和保持节点nhld之间的电压大于预定电压时，通过用pmos晶体管mp4或nmos晶体管mn4驱动灰度线22i来降低灰度线22i和保持节点nhld之间的电压。该操作使得可能将灰度电压vi带回到期望的电压水平，同时抑制对在灰度线22i上生成的灰度电压vi中的改变的过度反应。

在一个或多个实施例中，伽马辅助单元电路28i的源极跟随器电路34被配置为当灰度线22i上的电势低于通过从保持节点nhld上的电势减去nmos晶体管mn3的阈值电压而获得的电势时，通过激活pmos晶体管mp4来升高灰度线22i上的电势。在一个或多个实施例中，伽马辅助单元电路28i的源极跟随器电路34被配置为当灰度线22i上的电势高于通过将pmos晶体管mp3的阈值电压加到保持节点nhld上的电势而获得的电势时，通过激活nmos晶体管mn4来降低灰度线22i上的电势。

通过参考图5，在一个或多个实施例中，每个伽马辅助单元电路28i被配置为在每个水平同步周期中的伽马辅助操作周期期间执行上述“伽马辅助操作”，伽马辅助操作周期被定义为包括当源极输出电压开始改变的时间。在一个或多个实施例中，在伽马辅助操作中，每个伽马辅助单元电路28i基于保持节点nhld和输出节点nout之间的电压来驱动灰度线22i。在一个或多个实施例中，每个伽马辅助单元电路28i在除伽马辅助操作周期之外的周期期间将在灰度线22i上生成的灰度电压vi写入到保持节点nhld，并且在伽马辅助操作周期期间基于保持节点nhld和输出节点nout之间的电压来驱动灰度线22i。该操作允许在灰度电压vi由于在伽马辅助操作周期期间源极输出电压中的改变而改变之后，将灰度线22i上的灰度电压vi快速带回到原始电压。

在一个或多个实施例中，当在时间ta开始的每个水平同步周期之后已经过了时间段tsnt0时，在时间tb断言源级放大器控制信号disp_sosrce。源级放大器27在时间tb基于像素数据d1至d2n开始输出源极输出电压。在此操作中，源极输出电压在时间tb开始改变。开关控制信号sw_gmast_p和sw_gmast_n被断言以接通伽马辅助开关31，直到伽马辅助操作周期在每个水平同步周期已经开始之后开始。这允许将灰度线22i上的灰度电压vi写入到伽马辅助单元电路28i的保持节点nhld。在伽马辅助开关31被接通的状态下，保持节点nhld和输出节点nout具有相同的电势，并且不执行伽马辅助操作。

在一个或多个实施例中，伽马辅助操作周期在时间tb之前提前持续时间t1开始，所述时间tb是当源极输出电压开始改变的时间。在一个或多个实施例中，当伽马辅助操作周期已经开始时，伽马辅助开关31被断开。在一个或多个实施例中，在伽马辅助开关31断开时，基于保持节点nhld和输出节点nout之间的电压，执行伽马辅助操作以驱动灰度线22i。在一个或多个实施例中，即使当灰度电压vi由于源极输出电压中的改变而改变时，伽马辅助操作也将灰度线22i上生成的灰度电压vi带回到原始电压。

在一个或多个实施例中，伽马辅助操作周期延续达持续时间t2。在一个或多个实施例中，持续时间t2被设置为足够长，以用于在伽马辅助操作周期中完成源极输出电压中的改变。在一个或多个实施例中，当伽马辅助操作周期已经过去时，伽马辅助开关31被接通以停止伽马辅助操作。

在一个或多个实施例中，当在时间tb之后已经过了时间段tsnt1时，源级放大器控制信号disp_sosrce在时间tc被否定，并且源级放大器27在时间tc基于像素数据d1至d2n停止输出源极输出电压。

在一个或多个实施例中，如图6中所示，设置有伽马辅助电路24a和24b，其中伽马辅助电路24a为属于第一组的灰度线221至22m中的灰度线提供伽马辅助操作，而伽马辅助电路24b为灰度线221至22m中的不同灰度线提供伽马辅助操作，不同的灰度线属于第二组而不是第一组。在一个或多个实施例中，伽马辅助电路24a不连接到属于第二组的灰度线22；伽马辅助电路24a不为属于第二组的灰度线22提供伽马辅助操作。在一个或多个实施例中，伽马辅助电路24b不连接到属于第一组的灰度线22；伽马辅助电路24b不为属于第一组的灰度线22提供伽马辅助操作。

在一个或多个实施例中，伽马辅助电路24a为灰度线221至22p提供伽马辅助操作，而伽马辅助电路24b为灰度线22p+1至22m提供伽马辅助操作，其中p是大于1且小于m的给定数。在一个或多个实施例中，当m被2可整除时，p可以是m/2。在一个或多个实施例中，伽马辅助电路24a和伽马辅助电路24b位于沿灰度线221至22m延伸的方向的不同位置。对于当单个伽马辅助电路由于每个伽马辅助电路的面积上的限制而不能结合连接到所有灰度线221至22m的伽马辅助单元电路28时的情况，这种布置是有用的。在一个或多个实施例中，伽马辅助电路24a各自包括分别连接到灰度线221至22p而不连接到灰度线22p+1至22m的伽马辅助单元电路281至28p。在一个或多个实施例中，伽马辅助电路24b各自包括分别连接到灰度线22p+1至22m而不连接到灰度线221至22p的伽马辅助单元电路28p+1至28m。

在一个或多个实施例中，如图7中所示，伽马辅助电路24a和伽马辅助电路24b交替布置。在一个或多个实施例中，伽马辅助电路24a和24b中的一个设置在灰度线221至22m的第一端29，而伽马辅助电路24a和24b中的另一个设置在灰度线221至22m的第二端30。图7中示出的是在其中伽马辅助电路24b中的一个布置在灰度线221至22m的第一端29处而伽马辅助电路24b中的另一个布置在灰度线221至22m的第二端30处的配置。在一个或多个实施例中，剩余的伽马辅助电路24a和24b的一半以恒定间隔设置在灰度电压生成器电路21和设置在第一端29的伽马辅助电路24a或24b之间，而剩余的一半以恒定间隔设置在灰度电压生成器电路21和设置在第二端30的伽马辅助电路24a或24b之间。

在一个或多个实施例中，如图8中所示，选择源极线5的多路复用器8设置在显示面板1a中，以实现时分驱动。在一个或多个实施例中，由多路复用器8选择的源极线5被连接到源极输出s1到s（2n），并且源极输出电压经由所选择的源极线5被写入到期望的显示元件6。在一个或多个实施例中，两个源极线5连接到每个多路复用器8，并且每个多路复用器8将从与其连接的两个源极线5中选择的源极线5连接到对应的源极输出si。在一个或多个实施例中，三个或更多个源极线5可以连接到每个多路复用器8。在这样的实施例中，每个多路复用器8将从与其连接的三个或更多个源极线5中选择的源极线5连接到对应的源极输出si。

在一个或多个实施例中，当两个源极线5连接到每个多路复用器8时，如图9中所示，与两个源极线5的选择同步地切换源极输出电压。在图9中，图例“#1”表示对应于在每个水平同步周期中首先选择的源极线5的源极输出电压，而图例“#2”表示对应于在每个水平同步周期中随后选择的源极线5的源极输出电压。

在一个或多个实施例中，当在时间ta开始的每个水平同步周期之后已经过了时间段tsnt0时，源级放大器控制信号disp_sosrce在时间tb被断言。在一个或多个实施例中，源级放大器27在时间tb基于像素数据d1至d2n开始输出源极输出电压#1。在一个或多个实施例中，在时间td，当持续时间tsnt2已经过去之后，从源级放大器27输出的源极输出电压从源极输出电压#1切换到源极输出电压#2。在这样的实施例中，源极输出电压在时间td以及时间tb开始改变。在一个或多个实施例中，通过将供应给解码器26的像素数据d1切换到d2n来实现源极输出电压的切换。

在一个或多个实施例中，在定义为包括时间tb的第一伽马辅助操作周期和定义为包括时间td的第二伽马辅助操作周期中执行伽马辅助操作。

开关控制信号sw_gmast_p和sw_gmast_n被断言以接通伽马辅助开关31，直到在每个水平同步周期开始之后第一伽马辅助操作周期开始。这实现了将灰度线22i上的灰度电压vi写入到伽马辅助单元电路28i的保持节点nhld。

在一个或多个实施例中，第一伽马辅助操作周期在时间tb之前提前持续时间t1开始，所述时间tb是当源极输出电压开始改变的时间。在一个或多个实施例中，当伽马辅助操作周期已经开始时，伽马辅助开关31被断开。在一个或多个实施例中，当伽马辅助开关31被断开时，基于保持节点nhld和输出节点nout之间的电压，执行伽马辅助操作以驱动灰度线22i。

在一个或多个实施例中，第一伽马辅助操作周期延续达持续时间t2。在一个或多个实施例中，持续时间t2被设置为足够长，以用于在第一伽马辅助操作周期中完成源极输出电压中的改变。在一个或多个实施例中，当第一伽马辅助操作周期已经过去时，伽马辅助开关31被接通以停止伽马辅助操作。

在一个或多个实施例中，第二伽马辅助操作周期在时间td之前提前持续时间t3开始，所述时间td是源极输出电压开始改变的时间。在一个或多个实施例中，当第二伽马辅助操作周期已经开始时，伽马辅助开关31被断开。在一个或多个实施例中，当伽马辅助开关31被断开时，基于保持节点nhld和输出节点nout之间的电压，执行伽马辅助操作以驱动灰度线22i。

在一个或多个实施例中，第二伽马辅助操作周期延续达持续时间t4。在一个或多个实施例中，持续时间t4被设置为足够长，以用于在第二伽马辅助操作周期中完成源极输出电压中的改变。在一个或多个实施例中，当第二伽马辅助操作周期已经过去时，伽马辅助开关31被接通以停止伽马辅助操作。

在一个或多个实施例中，当在时间td之后已经过了时间段tsnt3时，源级放大器控制信号disp_sosrce然后在时间tc被否定，并且源级放大器27在时间tc基于像素数据d1至d2n停止输出源极输出电压。

在一个或多个实施例中，当三个或更多个源极线5连接到每个多路复用器8时，在开始输出源极输出电压之后，与源极线5的选择类似地同步切换源极输出电压。在一个或多个实施例中，伽马辅助操作周期被定义为每个包括当源极输出电压开始被输出的时间和当源极输出电压被切换的时间，并且伽马辅助操作在伽马辅助操作周期期间被执行。

尽管已经特定描述了本公开的各种实施例，但是本公开中描述的技术可以通过各种修改来实现。

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