OLED栅极驱动电路、显示面板驱动装置和显示装置

技术领域

本发明涉及显示面板技术领域，特别涉及一种OLED栅极驱动电路、显示面板驱动装置和显示装置。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light Emitting Display，OLED)显示器具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高、近180°视角、使用温度范围宽，可实现柔性显示与大面积全彩显示等诸多优点，被业界公认为是最有发展潜力的显示器。

OLED显示器按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive Matrix OLD，PMOLED)和有源矩阵型OLED(Active Matrix OLED，AMOLED)两大类，即直接寻址和薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)矩阵寻址两类。其中，AMOLED显示器具有呈阵列式排布的像素，属于主动显示类型，发光效能高，通常用于高清晰度的大尺寸显示装置。

目前用于OLED的3T1C像素OLED栅极驱动电路，包括一第一薄膜晶体管、一第二薄膜晶体管、一第三薄膜晶体管。其中，第一薄膜晶体管为开关薄膜晶体管，用于控制对有机发光二极管OLED的充电；第二薄膜晶体管为驱动薄膜晶体管；第三薄膜晶体管用于控制对有机发光二极管OLED的放电。通过控制第一薄膜晶体管和第三薄膜晶体管打开的时间来控制子场(Subframe)充电时间的长短，结合人眼对亮度的感知是时间上的积分原理，可使用数位电压(即两个Gamma电压)来显示不同灰阶亮度影像。

现有的OLED栅极驱动电路包括栅极充电驱动电路、栅极放电驱动电路、源极驱动电路，所述栅极充电驱动电路和栅极放电驱动电路分别置于显示面板的左右两侧，所述栅极充电驱动电路和栅极放电驱动电路由用不同的栅极驱动集成电路(IntegratedCircuit，IC)实现。该OLED栅极驱动电路的优点是可以利用成熟的栅极驱动IC来实现。然而此OLED栅极驱动电路需要两个栅极驱动IC来实现，且电路布线复杂，硬件成本高；并且增加了显示面板的周边电路会导致面板边框变宽。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种OLED栅极驱动电路，该电路仅采用一个栅极驱动集成电路，及其栅极驱动集成电路简单结构设计，简化了显示面板的电路布线，使得显示面板边框变窄，节省硬件成本。

为实现上述目的，本发明提出的一种OLED栅极驱动电路，所述OLED栅极驱动电路包括：

栅极充放电驱动电路，所述栅极充放电驱动电路用于设置于显示面板的非显示区域，所述栅极充放电驱动电路设有多个输出端；

开关调制单元，所述开关调制单元用于设置于所述显示面板的显示区域，所述栅极充放电驱动电路的每一输出端分别通过一信号线与所述开关调制单元电性连接，所述开关调制单元用于通过多个信号线接收所述栅极充放电驱动电路输出的多个扫描信号，并将各所述扫描信号分别转换为多个充电扫描信号和多个放电扫描信号传输至所述显示面板的显示区域。

可选地，所述开关调制单元包括多个开关转换电路；

每一所述开关转换电路包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的输入端和所述第二开关管的输入端连接，且为所述开关转换电路接收扫描信号的信号输入端；所述第一开关管的受控端和所述第二开关管的受控端连接，且为所述开关转换电路接收使能信号的使能信号端；所述第一开关管的输出端为所述开关转换电路的第一输出端，以输出第一输出信号，所述第二开关管的输出端为所述开关转换电路的第二输出端，以输出第二输出信号。

可选地，所述第一开关管为N型MOS管，所述N型MOS管的源极为所述第一开关管的输入端，所述N型MOS管的漏极为所述第一开关管的输出端，所述N型MOS管的栅极为所述第一开关管的受控端；

所述第二开关管为P型MOS管，所述P型MOS管的源极为所述第二开关管的输入端，所述P型MOS管的漏极为所述第二开关管的输出端，所述P型MOS管的栅极为所述第二开关管的受控端。

可选地，所述使能信号的周期为所述开关转换电路接收的扫描信号周期的二倍，且所述使能信号的占空比大于所述扫描信号的占空比。

可选地，所述第一输出信号和第二输出信号的周期相等，均为所述开关转换电路接收的扫描信号周期的二倍。

可选地，所述第一输出信号和第二输出信号的周期相等，均为所述开关转换电路接收的扫描信号周期的二倍，占空比为1/4，且所述第一输出信号与所述第二输出信号的脉冲位置不相互重叠。

可选地，所述第一输出信号与所述第二输出信号的其中一个作为充电扫描信号，另一个作为放电扫描信号。

本发明还提出一种显示面板驱动装置，该显示面板驱动装置包括OLED栅极驱动电路，所述OLED栅极驱动电路包括：

栅极充放电驱动电路，所述栅极充放电驱动电路用于设置于所述显示面板的非显示区域，所述栅极充放电驱动电路设有多个输出端；

开关调制单元，所述开关调制单元用于设置于所述显示面板的显示区域，所述栅极充放电驱动电路的每一输出端分别通过一信号线与所述开关调制单元电性连接，所述开关调制单元用于通过多个信号线接收所述栅极充放电驱动电路输出的多个扫描信号，并将各所述扫描信号分别转换为多个充电扫描信号和多个放电扫描信号传输至所述显示面板的显示区域。

本发明还提出一种显示装置，该显示装置包括显示面板和显示面板驱动装置；

所述显示面板驱动装置包括OLED栅极驱动电路；

所述OLED栅极驱动电路包括：

栅极充放电驱动电路，所述栅极充放电驱动电路用于设置于所述显示面板的非显示区域，所述栅极充放电驱动电路设有多个输出端；

开关调制单元，所述开关调制单元用于设置于所述显示面板的显示区域，所述栅极充放电驱动电路的每一输出端分别通过一信号线与所述开关调制单元电性连接，所述开关调制单元用于通过多个信号线接收所述栅极充放电驱动电路输出的多个扫描信号，并将各所述扫描信号分别转换为多个充电扫描信号和多个放电扫描信号传输至所述显示面板的显示区域。

可选地，所述显示面板的显示区域还设有多个呈阵列排布的像素驱动电路，每一像素驱动电路均包括一个电容和三个薄膜晶体管。

本发明技术方案通过采用显示面板、栅极充放电驱动电路、开关调制单元等组成了OLED栅极驱动电路，OLED栅极驱动电路用于输出模拟灰阶电压信号至显示面板内部的像素单元中。本方案通过设于显示面板非显示区域的一个栅极充放电驱动电路，配合与该栅极充放电驱动电路电性连接的开关调制单元，通过开关调制单元将多个所述扫描信号分别转换为多个放电扫描信号和多个充电扫描信号传输至显示面板的显示区域，仅采用一个栅极充放电驱动电路即可实现OLED栅极驱动电路的充电和放电过程，解决了相关技术中需要采用栅极充电驱动电路和栅极放电驱动电路分别置于显示面板的非显示区域，需要不同的栅极驱动集成电路实现，以及栅极驱动集成电路较为复杂的问题；本方案采用一个栅极驱动集成电路，且栅极驱动集成电路的电路结构简单，可以简化显示面板的电路布线，使得显示面板边框变窄，节省硬件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明OLED栅极驱动电路一实施例的模块结构示意图；

图2为本发明OLED栅极驱动电路一实施例中像素单元分布示意图；

图3为本发明OLED栅极驱动电路中开关转换电路一实施例的电路结构示意图；

图4为图3中开关转换电路一实施例的波形示意图；

图5为本发明显示面板驱动装置一实施例的模块结构示意图；

图6为本发明显示装置一实施例的模块结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为：包括三个并列的方案，以“A/B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案，另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出的一种OLED栅极驱动电路，用于提供模拟灰阶电压信号至显示面板。

如图1所示和图2所示，图1为本发明OLED栅极驱动电路一实施例的模块示意图，图2为本发明OLED栅极驱动电路一实施例中像素单元分布示意图，所述显示面板包括多条扫描线和多条数据线，多条扫描线和多条数据线构成多个像素单元，多个所述像素单元分为M个第一像素单元Pixel 1和N个第二像素单元Pixel 2，所述第一像素单元Pixel 1和所述第二像素单元Pixel2在行方向和列方向均依次交错设置。

本发明提供的OLED栅极驱动电路架构包括：栅极充放电驱动电路20及开关调制单元30；所述栅极充放电驱动电路20用于设置于显示面板10的非显示区域，所述栅极充放电驱动电路20设有多个输出端，每一输出端分别通过一信号线与所述开关调制单元30电性连接；所述开关调制单元30用于设置于所述显示面板10的显示区域，所述开关调制单元30通过多个信号线接收栅极充放电驱动电路20传来的多个扫描信号，多个信号线也即是图1中的G1至G

具体地，所述栅极充放电驱动电路20可由一个栅极驱动IC构成，所述显示面板10包括多个阵列排布的像素驱动电路，每一像素驱动电路均包括一个电容和三个薄膜晶体管。进一步地，所述像素驱动电路包括一第一薄膜晶体管、一第二薄膜晶体管、一第三薄膜晶体管和一电容。其中，第一薄膜晶体管为充电薄膜晶体管，用于控制对显示面板上显示区域的有机发光二极管OLED充电，将所述经由开关调制单元30转换后的充电扫描信号提供给第一薄膜晶体管，即可控制对所述显示面板10的充电；第二薄膜晶体管为驱动薄膜晶体管；第三薄膜晶体管为放电薄膜晶体管，将所述经由开关调制单元30转换后的放电扫描信号提供给第三薄膜晶体管，即可控制对所述显示面板10的放电。

本实施例中，显示面板10包括但不限于透明OLED面板、顶部发光OLED面板、可折叠OLED面板、白光OLED面板等。透明OLED面板只具有透明的组件(如基层、阳极、阴极)。当透明OLED面板通电时，光线可以双向通过。透明OLED面板既可采用被动矩阵，也可采用主动矩阵。顶部发光OLED面板具有不透明或反射性的基层，适于采用主动矩阵设计。可折叠OLED面板的基层由柔韧性很好的金属箔或塑料制成。可用于手机、可穿戴装置、电脑等设备。

本实施例中，本领域技术人员可以理解的是，相关技术中栅极驱动电路包括栅极充电驱动电路和栅极放电驱动电路，且栅极充电驱动电路和栅极放电驱动电路分别置于显示面板10的非显示区域，以分别对充电扫描信号和放电扫描信号进行转换；则栅极充电驱动电路和栅极放电驱动电路需要由不同的栅极驱动集成电路实现。在本方案中将栅极充电电路和栅极放电电路进行结合，仅采用一个栅极充放电驱动电路20经多个输出端输出多个扫描信号至开关调制单元30。开关调制单元30再对接收的扫描信号进行转换，转换出充电扫描信号和放电扫描信号，以提供给显示面板10。

具体地，开关调制单元30对栅极充放电驱动电路20输出的多个扫描信号进行转换，即可转换成多个充电扫描信号控制对显示面板10充电，以及转换成多个放电扫描信号控制对显示面板10放电。也即本方案仅需要一个栅极驱动集成电路，结合开关调制单元30，使得栅极驱动集成电路的电路结构简单，简化了显示面板10的电路布线，使得显示面板10边框变窄，节省了硬件成本。

本发明技术方案通过采用显示面板10、栅极充放电驱动电路20、开关调制单元30等组成了OLED栅极驱动电路，OLED栅极驱动电路用于输出模拟灰阶电压信号至显示面板10内部的像素单元中。本方案通过设于显示面板10非显示区域的一个栅极充放电驱动电路20，配合与该栅极充放电驱动电路20电性连接的开关调制单元30，通过开关调制单元30将多个所述扫描信号分别转换为多个充电扫描信号和多个放电扫描信号传输至所述显示面板10的显示区域，仅采用一个栅极充放电驱动电路20即可实现OLED栅极驱动电路的充电和放电过程，解决了相关技术中需要采用栅极充电驱动电路和栅极放电驱动电路分别置于显示面板10的非显示区域，需要不同的栅极驱动集成电路实现，以及栅极驱动集成电路较为复杂的问题；本方案采用一个栅极驱动集成电路，且栅极驱动集成电路的电路结构简单，可以简化显示面板10的电路布线，使得显示面板10边框变窄，节省硬件成本。

进一步地，在一实施例中，参照如图3所示，所述开关调制单元30包括多个开关转换电路31；

每一所述开关转换电路31包括包括第一开关管Q1和第二开关管Q2，所述第一开关管Q1的输入端和所述第二开关管Q2的输入端连接，且为所述开关转换电路31接收扫描信号的信号输入端；所述第一开关管Q1的受控端和所述第二开关管Q2的受控端连接，且为所述开关转换电路31接收使能信号的使能信号端；所述第一开关管Q1的输出端为所述开关转换电路31的第一输出端，以输出充电扫描信号，所述第二开关管Q2的输出端为所述开关转换电路31的第二输出端，以输出放电扫描信号。

本实施例中，开关调制单元30包括多个开关转换电路31，每一开关转换电路31具有两个开关管，所述栅极充放电驱动电路的每一输出端分别与一开关调制单元30中两个开关管相连的输入端连接，所述第一开关管Q1为N型MOS管，所述N型MOS管的源极为所述第一开关管Q1的输入端，所述N型MOS管的漏极为所述第一开关管Q1的输出端，所述N型MOS管的栅极为所述第一开关管Q1的受控端。N型MOS管为栅极接收到高电平信号时导通(对应第一开关管Q1开启状态)，接收到低电平信号时关断，也就是说，要让第一开关管Q1输出充电扫描信号，就要使第一开关管Q1的受控端接收高电平信号，反之则切断第一开关管Q1源极与漏极导通。

所述第二开关管Q2为P型MOS管，所述P型MOS管的源极为所述第二开关管Q2的输入端，所述P型MOS管的漏极为所述第二开关管Q2的输出端，所述P型MOS管的栅极为所述第二开关管Q2的受控端。P型MOS管为栅极接收到低电平信号时导通(对应第二开关管Q2开启状态)，接收到高电平信号时关断，也就是说，要让第二开关管Q2输出放电扫描信号，就要使第二开关管Q2的受控端接收低电平信号，反之则切断第二开关管Q2源极与漏极导通。

上述实施例中，由于第一开关管Q1为N型MOS管，第二开关管Q2为P型MOS管，且第一开关管Q1的受控端与第二开关管Q2的受控端连接，则可以理解的是，当开关转换电路31接收的使能信号为高电平信号时，则第一开关管Q1导通输出充电扫描信号，此时第二开关管Q2截止；当开关转换电路31接收的使能信号为低电平信号时，则第二开关管Q2导通输出放电扫描信号，此时第一开关管Q1截止。对应如图4所示，开关转换电路31接收的使能信号在t1时间段时，第一开关管Q1导通，第二开关管Q2截至，根据开关转换电路31信号输入端输入的扫描信号，第一开关管Q1输出对应充电扫描信号，波形图如图4中out1波形；开关转换电路31接收的使能信号在t3时间段时，第二开关管Q2导通，第一开关管Q1截止，根据开关转换电路31信号输入端输入的扫描信号，第二开关管Q2输出对应放电扫描信号，波形图如图4中out2波形。

需要说明的是，本方案的开关转换电路31中也可以是第一开关管Q1为P型MOS管，第二开关管Q2为N型MOS管，在此种方案下，当开关转换电路31接收的使能信号为低电平信号时，则第一开关管Q1导通输出充电扫描信号，此时第二开关管Q2截止；当开关转换电路31接收的使能信号为高电平信号时，则第二开关管Q2导通输出放电扫描信号，此时第一开关管Q1截止。

进一步地，参照如图4所示，开关转换电路31输入使能信号en、及扫描信号In，所述使能信号的周期为所述开关转换电路31接收的扫描信号周期的二倍，且使能信号的t1时间段和t3时间段之和为扫描信号t2时间段的4倍，所述使能信号的占空比大于所述扫描信号的占空比。按照设计时序相应输出第一输出信号out1与第二输出信号out2。经过上述开关调制单元30中每一开关转换电路31变换后输出的第一输出信号out1和第二输出信号out2的周期均为开关转换电路31接收的扫描信号周期的二倍，占空比为1/4，且第一输出信号与第二输出信号的脉冲位置不相互重叠，以实现一个输出信号充电至显示面板10的显示区域，一个输出信号为放电至显示面板10的显示区域，便于充放电区分开。其中，所述第一输出信号与第二输出信号的其中一个作为充电扫描信号，另一个作为放电扫描信号。

此外，本发明还提供一种显示面板驱动装置，参照如图5所示，该显示面板驱动装置50包括OLED栅极驱动电路40，所述OLED栅极驱动电路40包括：

栅极充放电驱动电路20，所述栅极充放电驱动电路20用于设置于显示面板10的非显示区域，所述栅极充放电驱动电路20设有多个输出端；

开关调制单元30，所述开关调制单元30用于设置于所述显示面板10的显示区域，所述栅极充放电驱动电路20的每一输出端分别通过一信号线与所述开关调制单元30电性连接，所述开关调制单元30用于通过多个信号线接收所述栅极充放电驱动电路20输出的多个扫描信号，并将各所述扫描信号分别转换为多个充电扫描信号和多个放电扫描信号传输至所述显示面板10的显示区域。可以理解的是，由于在显示面板驱动装置中使用了上述OLED栅极驱动电路，因此，该显示面板驱动装置50的实施例包括上述OLED栅极驱动电路40全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

此外，本发明还提供一种显示装置，参照如图6所示，该显示装置60包括显示面板10和显示面板驱动装置50，而显示面板驱动装置50包含上述的OLED栅极驱动电路，因此，也具有上述显示面板驱动装置中OLED栅极驱动电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。需要说明的是，该显示装置可以是一般的显示器或者平板电视等，当然也可以是液晶显示器或者液晶电视。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的方案构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。