一种像素驱动的数据信号写入方法及其驱动电路与流程
本发明涉及像素驱动，具体涉及一种像素驱动的数据信号写入方法及其驱动电路。
背景技术：
1、在场序(field sequential)或者色序法(color sequential)显示技术中，需在所有画面data数据写入完成，并在液晶偏转到稳定状态后才可开启背光，否则会有画面混乱的现象发生，因此数据写入及液晶偏转时间会极大压缩背光开启时间，导致显示屏亮度提升困难，以及刷新率和分辨率提升困难、功耗增加和背光材料成本增加等问题。
2、传统的像素驱动电路，参照图1（canon在其美国专利第6181311号提出的一种像素驱动电路），此电路与传统1t2c像素设计不同处在于，除了像素信号写入开关tft t1外，多了一个数据储存电容cs1，一个信号转移tft t2，以及一个复位tft t3，该信号储存电容cs1是用于预先储存下一个画面所需的像素数据电压，该信号转移tft t2用于转移预先储存到信号储存电容cs1的像素数据电压到对应的像素电压储存电容cs2及液晶电容clc。该复位tft t3用于消除原本残留在像素电容上的电荷，以防止因为残留电荷导致的色偏和亮度差异等效应。该电路设计可以在背光发光时间利用信号储存电容cs1预先储存下一帧画面的像素数据电压，并在切换画面时，所有像素同步读取前述对应cs1内的像素数据电压。通过这种像素数据电压暂存器的设计，可以节省像素数写入时间，并相应增加背光发光时间。
3、但此种像素电路设计面临电荷分享伴随的电压降低问题，需要增大data电压供给范围，才能满足液晶工作电压范围，对source ic输出电压范围提出更高要求，同时相较于传统1t2c电路增加的tft及走线会增加电路结构复杂程度并导致开口率降低。
4、综上所述，传统的像素驱动电路存在开口率低的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供一种像素驱动的数据信号写入方法及其驱动电路，通过改进数据写入方法及电路结构，解决了传统的像素驱动电路存在的开口率低的问题。
2、为解决以上问题，本发明的技术方案为采用一种像素驱动的数据信号写入方法，包括：基于子像素下一帧所需的灰阶生成目标电位；利用电荷守恒原理，计算电荷转移过程中，像素电极电位改变为目标电位时所需的数据信号电压；基于所述数据信号电压写入预存储电极。
3、可选地，计算所述数据信号电压的方法包括：基于子像素当前帧的像素电极电位与所述目标电位的压差、像素电容和保持电容，生成转移电荷量；基于所述转移电荷量、所述目标电位和预存储电容，计算电荷转移阶段前所需的预存储电极的电位，该电位即为所述数据信号电压。
4、可选地，在像素驱动电路的像素电容耦接至全局信号的情况下，若该全局信号的跳变时机位于第n-1帧的电荷转移阶段后且位于第n帧的数据写入阶段之前，则，计算所述数据信号电压的方法包括：基于子像素下一帧的目标电位计算像素电极在当前帧的全局信号跳变前时所需的中间电压；基于子像素当前帧的像素电极电位与所述中间电压的压差、像素电容和保持电容，生成转移电荷量；基于所述转移电荷量、所述中间电压和预存储电容，计算电荷转移前所需的预存储电极的电位，该电位即为所述数据信号电压。
5、可选地，所述全局信号被配置为：在第n-1帧为正帧时，所述全局信号在数据写入阶段保持高电位，在电荷转移阶段后跳变为低电位；在第n帧为负帧时，所述全局信号在数据写入阶段保持低电位，在电荷转移阶段后跳变为高电位。
6、相应地，本发明提供，一种像素驱动电路，应用上述的数据信号写入方法，所述像素驱动电路包括：第一子像素和第二子像素，所述第一子像素和所述第二子像素均包括第一晶体管、预存储电容、第二晶体管、保持电容和像素电容，其中，所述第一晶体管的第一源漏极耦接至数据信号线，栅极耦接至控制信号线，第二源漏极耦接至第二晶体管的第一源漏极以及预存储电容的一端；所述第二晶体管的栅极耦接至转移信号线，第二源漏极耦接至保持电容的一端以及像素电容的一端；所述保持电容远离第二晶体管的一端耦接至参考信号线；所述第一子像素的所述预存储电容远离所述第一晶体管的一端耦接至第一全局信号线，所述第一子像素的像素电容远离第二晶体管的一端耦接至第一全局信号线；所述第二子像素的所述预存储电容远离所述第一晶体管的一端耦接至第二全局信号线，所述第二子像素的像素电容远离第二晶体管的一端耦接至第二全局信号线。
7、可选地，在数据写入阶段，控制信号跳变为高电位，所述第一晶体管打开，将数据信号写入预存储电极后控制信号跳变回低电位并进入电荷转移阶段，转移信号跳变为高电位，所述第二晶体管打开，数据信号转移至像素电极后转移信号跳变回低电位。
8、可选地，在第n-1帧时，所述第一子像素为正帧、所述第二子像素为负帧，则在电荷转移阶段后所述第一全局信号线跳变为低电位、所述第二全局信号线跳变为高电位；
9、在第n帧时，所述第一子像素为负帧、所述第二子像素为正帧，则在电荷转移阶段后所述第一全局信号线跳变为高电位、所述第二全局信号线跳变为低电位。
10、相应地，本发明提供，一种像素驱动电路，应用上述的数据信号写入方法，所述像素驱动电路包括：第一子像素和第二子像素，所述第一子像素和所述第二子像素均包括第一晶体管、预存储电容、第二晶体管、保持电容和像素电容，其中，所述第一晶体管的第一源漏极耦接至数据信号线，栅极耦接至控制信号线，第二源漏极耦接至第二晶体管的第一源漏极以及预存储电容的一端；所述第二晶体管的栅极耦接至转移信号线，第二源漏极耦接至保持电容的一端以及像素电容的一端；所述保持电容和所述像素电容远离第二晶体管的一端耦接至全局信号线；所述第一子像素的所述预存储电容远离所述第一晶体管的一端耦接至第一耦合信号线；所述第二子像素的所述预存储电容远离所述第一晶体管的一端耦接至第二耦合信号线。
11、可选地，在数据写入阶段，控制信号跳变为高电位，所述第一晶体管打开，将数据信号写入预存储电极后控制信号跳变回低电位并进入电荷转移阶段，转移信号跳变为高电位，所述第二晶体管打开，数据信号转移至像素电极后转移信号跳变回低电位。
12、可选地，在第n-1帧时，所述第一子像素为正帧、所述第二子像素为负帧，则在数据写入阶段后所述第一耦合信号线跳变为高电位、所述第二耦合信号线跳变为低电位；在第n帧时，所述第一子像素为负帧、所述第二子像素为正帧，则在数据写入阶段后所述第一耦合信号线跳变为低电位、所述第二耦合信号线跳变为高电位。
13、本发明的首要改进之处为提供的像素驱动的数据信号写入方法，克服本领域常规技术存在的技术偏见（即，一定需要复位tft t3来消除原本残留在像素电容上的电荷，以防止因为残留电荷导致的色偏和亮度差异等效应），利用电荷守恒原理，基于当前帧的像素电极残留的电荷定量计算电荷转移过程中所需的实际数据信号电压，实现对数据信号的矫正，在不额外增加tft及走线的情况下，解决了残留电荷导致的色偏和亮度差异的问题的同时提升了像素开口率。同时，通过进一步改进电路结构，利用跳变的全局信号线对预存储电极和/或像素电极进行耦合，降低所需data信号电压范围，降低驱动难度和source ic功耗。
技术特征：
1.一种像素驱动的数据信号写入方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的数据信号写入方法，其特征在于，计算所述数据信号电压的方法包括：
3.根据权利要求2所述的数据信号写入方法，其特征在于，在像素驱动电路的像素电容耦接至全局信号的情况下，若该全局信号的跳变时机位于第n-1帧的电荷转移阶段后且位于第n帧的数据写入阶段之前，则，计算所述数据信号电压的方法包括：
4.根据权利要求3所述的数据信号写入方法，其特征在于，所述全局信号被配置为：
5.一种像素驱动电路，其特征在于，应用权利要求1到4之一的数据信号写入方法，所述像素驱动电路包括：第一子像素和第二子像素，所述第一子像素和所述第二子像素均包括第一晶体管（t1）、预存储电容（cs1）、第二晶体管（t2）、保持电容（cs2）和像素电容（clc），其中，
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，在数据写入阶段，控制信号跳变为高电位，所述第一晶体管（t1）打开，将数据信号写入预存储电极后控制信号跳变回低电位并进入电荷转移阶段，转移信号跳变为高电位，所述第二晶体管（t2）打开，数据信号转移至像素电极后转移信号跳变回低电位。
7.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，在第n-1帧时，所述第一子像素为正帧、所述第二子像素为负帧，则在电荷转移阶段后所述第一全局信号线（vcom-even）跳变为低电位、所述第二全局信号线（vcom-odd）跳变为高电位；
8.一种像素驱动电路，其特征在于，应用权利要求1到4之一的数据信号写入方法，所述像素驱动电路包括：第一子像素和第二子像素，所述第一子像素和所述第二子像素均包括第一晶体管（t1）、预存储电容（cs1）、第二晶体管（t2）、保持电容（cs2）和像素电容（clc），其中，
9.根据权利要求8所述的驱动电路，其特征在于，在数据写入阶段，控制信号跳变为高电位，所述第一晶体管（t1）打开，将数据信号写入预存储电极后控制信号跳变回低电位并进入电荷转移阶段，转移信号跳变为高电位，所述第二晶体管（t2）打开，数据信号转移至像素电极后转移信号跳变回低电位。
10.根据权利要求9所述的驱动电路，其特征在于，在第n-1帧时，所述第一子像素为正帧、所述第二子像素为负帧，则在数据写入阶段后所述第一耦合信号线（couple- odd）跳变为高电位、所述第二耦合信号线（couple-even）跳变为低电位；
技术总结
本发明公开了一种像素驱动的数据信号写入方法，包括：基于子像素下一帧所需的灰阶生成目标电位；利用电荷守恒原理，计算电荷转移过程中，像素电极电位改变为目标电位时所需的数据信号电压；基于所述数据信号电压写入预存储电极。本发明基于当前帧的像素电极残留的电荷定量计算电荷转移过程中所需的实际数据信号电压，实现对数据信号的矫正，在不额外增加TFT及走线的情况下，解决了残留电荷导致的色偏和亮度差异的问题的同时提升了像素开口率。同时，通过进一步改进电路结构，利用跳变的全局信号线对预存储电极和/或像素电极进行耦合，降低所需Data信号电压范围，降低驱动难度和Source IC功耗。
技术研发人员：张锦,张伟伟,任浩
受保护的技术使用者：成都九天画芯科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23