CN104199204A - 一种公共电极电压的调节电路、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种公共电极电压的调节电路、显示装置，涉及显示技术领域，能够对公共电极电压进行实时调节。包括加法运算模块、反向分压模块、输出控制模块以及时序控制端、驱动放大模块。通过上述各个模块可以对第一像素电极和第二像素电极的电压进行实时采集，并对采集到的结果进行数据处理，并向公共电极输入调整后的电压。

Description

一种公共电极电压的调节电路、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种公共电极电压的调节电路、显示装置。

背景技术

TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，薄膜晶体管-液晶显示器)作为一种平板显示装置，因其具有体积小、功耗低、无辐射以及制作成本相对较低等特点，而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。

TFT-LCD包括分别设置在阵列基板和彩膜基板上的像素电极和公共电极。也可以将像素电极和公共电极均设置于阵列基板上。其中，阵列基板和彩膜基板之间设置有液晶层。通过分别向像素电极和公共电极施加电压，从而在液晶层中形成电场；然后，通过调节电场的幅值来调节穿过液晶层的光线的透射率，以获得预期的显示图像。由于长时间对液晶层施加处于同一方向上的电场时，会导致液晶层出现退化现象而无法恢复。因此，必须使得液晶分子朝着不同的方向进行偏转。例如，像素电极的电压高于公共电极的电压时，液晶分子正向偏转；反之液晶分子负向偏转。然而，在控制液晶分子进行正、负方向交替偏转时，常常会造成显示装置出现画面闪烁、残影等不良现象的产生。

为了避免上述不良现象，需要对公共电极的电压VCOM进行调节。目前对VCOM电压的调节一般可以采用两种方式：模拟式和数字式；模拟式基于电阻分压的，通过调节可变电阻来改变VCOM电压；数字式基于DAC(数模转换)，通过改变VCOM寄存器中的数值来改变VCOM电压值。然而上述两种方式均是在显示装置出厂前进行的调节。并且LCD面板在使用过程中，VCOM最优值都会随着使用环境以及使用时间的不同而发生变化。从而无法完全避免出现闪烁和残影等不良。

发明内容

本发明的实施例提供一种公共电极电压的调节电路、显示装置，能够对公共电极电压进行实时调节。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的一方面，提供一种公共电极电压调节电路，用于对公共电极的电压进行调节，包括：加法运算模块、反向分压模块、输出控制模块以及驱动放大模块；

所述加法运算模块，分别连接第一电压端、第二电压端、接地端、第一像素电极、第二像素电极以及所述反向分压模块；用于对所述第一像素电极和所述第二像素电极的电压进行采集，并进行加法运算；

其中，所述第一像素电极与所述第二像素电极的电压的极性相反，分别与所述第一像素电极、所述第二像素电极位置相对应的亚像素单元的灰阶值相同；

所述反向分压模块，分别连接所述第一电压端、所述第二电压端、所述加法运算模块和所述输出控制模块；用于对所述加法运算模块的运算结果进行反向、分压处理；

所述输出控制模块，分别连接所述反向分压模块、时序控制端、所述驱动放大模块，用于根据所述时序控制端输入的信号，将所述反向分压模块的处理结果输入至所述驱动放大模块；

所述驱动放大模块，分别连接所述输出控制模块和所述公共电极，用于将所述输出控制模块输出的信号进行放大，以使得所述公共电极具备显示驱动能力。

本发明实施例的另一方面，提供一种显示装置包括如上所述的任一种公共电极电压的调节电路。

本发明实施例提供一种公共电极电压调节电路、显示装置，包括加法运算模块、反向分压模块、输出控制模块以及时序控制端、驱动放大模块。通过上述各个模块可以对第一像素电极和第二像素电极的电压进行实时采集，并对采集到的结果进行数据处理，以向公共电极输入调整后的电压。这样一来，即使第一像素电极和第二像素电极的电压发生变化，上述第一像素电极和上述第二像素电极分别与调整后的公共电极电压之间的压差仍然相等，从而避免了闪烁或残像等不良现象的产生。

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获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种公共电极电压调节电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种公共电极电压调节电路的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的又一种公共电极电压调节电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种输出控制单元的结构示意图。

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做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。

本发明实施例提供一种公共电极电压调节电路，用于对公共电极01的电压VCOM进行调节，如图1所示，可以包括：加法运算模块10、反向分压模块20、输出控制模块30以及驱动放大模块40。

其中，加法运算模块10，可以分别连接第一电压端VCC、第二电压端VEE、接地端、第一像素电极P1、第二像素电极P2以及反向分压模块20；用于对第一像素电极P1和第二像素电极P2的电压进行采集，并进行加法运算。

其中，上述第一像素电极P1与第二像素电极P2的电压的极性相反；分别与第一像素电极P1、第二像素电极P2位置相对应的亚像素单元的灰阶值相同。

反向分压模块20，分别连接第一电压端VCC、第二电压端VEE、加法运算模块10和输出控制模块30；用于对加法运算模块10的运算结果进行反向、分压处理。

输出控制模块30，分别连接反向分压模块20、时序控制端301、驱动放大模块40，用于根据时序控制端301输入的时序控制信号，将反向分压模块20的处理结果输入至驱动放大模块40。

驱动放大模块40，分别连接输出控制模块30和公共电极01，用于将输出控制模块30输出的信号进行放大，以使得公共电极01具备显示驱动能力。

需要说明的是，第一、由于长时间对液晶层施加处于同一方向上的电场时，会导致液晶层出现退化现象而无法恢复。因此，必须使得液晶分子朝着不同的方向进行偏转。例如，像素电极的电压高于公共电极的电压时，液晶分子正向偏转；反之液晶分子负向偏转。因此，上述第一像素电极P1与第二像素电极P2的电压(Vp1、Vp2)的极性相反，可以使得第一像素电极P1对应位置处的液晶分子正向或反向偏转，对应第二像素电极P2位置处的液晶分子反向或正向偏转。

第二、当第一像素电极P1、第二像素电极P2位置相对应的亚像素单元的灰阶值相同时，第一像素电极P1、第二像素电极P2的电压(Vp1、Vp2)与公共电极01的电压VCOM之间压差的绝对值相等，即，第一像素电极P1、第二像素电极P2对应位置处的液晶的偏转方向相反，但是偏转角度相同。

因此，本发明实施例对这样一组像素电极组(包括第一像素电极P1和第二像素电极P2)的电压(Vp1、Vp2)进行采集，并通过反向分压模块20、输出控制模块30以及时序控制端301、驱动放大模块40对采集结果进行数据处理，最终使得驱动放大模块40向公共电极01输出调整后的电压VCOM。这样一来，即使第一像素电极P1和第二像素电极P2的电压(Vp1、Vp2)发生变化，例如像素电极充电完成之后产生一个压降△V，第一像素电极P1的电压变为Vp1-△V；第二像素电极P2的电压变为Vp2-△V。上述变化后的第一像素电极P1和上述第二像素电极P2的电压(Vp1-△V、Vp2-△V)分别与调整后的公共电极01的电压VCOM之间压差的绝对值仍然相等。从而可以避免显示装置出现闪烁或残像等不良。

第三、可以在整个显示面板上选取一组上述像素电极组(包括第一像素电极P1和第二像素电极P2)进行采集，以对公共电极01的电压VCOM进行一次调节。也可以在上述显示面板的不同位置选取多组上述像素电极组进行采集，以对公共电极01的电压VCOM进行多次调节。本发明对此不作限制。

第四、第一电压端VCC可以为高电平VGL，第二电压端VEE可以为低电平VSS或接地端。本发明实施例中是以VCC为高电平VGL，第二电压端VEE为低电平VSS为例进行的说明。

本发明实施例提供一种公共电极电压调节电路，包括加法运算模块、反向分压模块、输出控制模块以及时序控制端、驱动放大模块。通过上述各个模块可以对第一像素电极和第二像素电极的电压进行实时采集，并对采集到的结果进行数据处理，以向公共电极输入调整后的电压。这样一来，即使第一像素电极和第二像素电极的电压发生变化，上述第一像素电极和上述第二像素电极分别与调整后的公共电极电压之间的压差仍然相等，从而避免了闪烁或残像等不良现象的产生。

进一步地，为了防止其它电压信号，例如显示面板用于显示的电压信号对上述公共电极电压调节电路对像素电极电压的采集造成干扰，如图2所示，上述公共电极电压调节电路还可以包括隔离模块50。

其中，隔离模块50，分别连接第一像素电极P1、第二像素电极P2以及加法运算模块10，用于对输入加法运算模块10的信号进行隔离，避免信号干扰。

具体的，以下将对上述各个模块进行举例说明。

如图3所示，加法运算模块10可以包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第一放大器OP1；

其中，第一电阻R1的一端连接第一像素电极P1，另一端与第一放大器OP1的反相端相连接。

第二电阻R2的一端连接第二像素电极P2，另一端与第一放大器OP1的反相端相连接。

第三电阻R3的一端连接第一放大器OP1的反相端，另一端与所述第一放大器的输出端相连接；

第一放大器OP1的同相端接地，第一电源接入端连接第一电压端VCC，第二电源接入端与第二电压端VEE相连接。

其中，第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3的阻值相同。

优选的，当在显示面板02与加法运算模块10之间设置有用于防止信号干扰的隔离模块50时，上述隔离模块50可以包括：

第一电压跟随器B1以及第二电压跟随器B2。

其中，第一电压跟随器B1的输入端连接第一像素电极P1，输出端与第一电阻R1的一端相连接。

第二电压跟随器B2的输入端连接第二像素电极P2，输出端与第二电阻R2的一端相连接。

需要说明的，显示面板02的阵列基板上有多条横纵交叉的栅线101和数据线100，栅线101和数据线100交叉界定多个呈矩阵形式排列的亚像素单元，每个亚像素单元设置有一个TFT和一个像素电极。如图3所示，TFT的栅极与栅线101相连接，源级与数据线100相连接，漏极与第一像素电极P1或第二像素电极P2相连接。

由于公共电极01的电压VCOM的理想数值为未发生变化的第一像素电极P1和第二像素电极P2电压的平均值，即(Vp1+Vp2)/2。当第一像素电极P1和第二像素电极P2的电压(Vp1、Vp2)发生变化，例如第一像素电极P1和第二像素电极P2在充电完成之后产生一个压降△V，第一像素电极P1的电压变为Vp1-△V；第二像素电极P2的电压变为Vp2-△V时，通过上述加法运算模块10输出的电压为V1＝-(Vp1+Vp2-2×△V)。这样一来，可以使得该公共电极电压调节电路最终输出的调整后的公共电极01的电压VCOM仍然与第一像素电极P1和第二像素电极P2电压的平均值，即(Vp1+Vp2)/2有关，以使得变化后的第一像素电极P1和第二像素电极P2电压(Vp1-△V和Vp2-△V)与调整后的公共电极01的电压VCOM之间的压差的绝对值不发生变化。

进一步地，反向分压模块20可以包括第四电阻R4、第二放大器OP2、第五电阻R5以及第六电阻R6。

其中，第四电阻R4的一端连接第一放大器OP1的输出端，另一端与第二放大器OP2的反相端相连接。

第二放大器OP2的同相端连接第五电阻R5的一端，第一电源接入端连接第一电压端VCC，第二电源接入端与第二电压端VEE相连接。

第五电阻R5的另一端与输出控制模块30相连接；

第六电阻R6的一端连接输出控制模块30，另一端接地。

其中，第五电阻R5和第六电阻R6的阻值相同。

这样一来，上述加法运算模块10输出的电压V1＝-(Vp1+Vp2-2×△V)通过该反向分压模块20进行反向处理后输出电压V2＝(Vp1+Vp2-2×△V)，再通过第五电阻R5和第六电阻R6进行分压处理后，输出电压V3＝(Vp1+Vp2)/2-△V。其中(Vp1+Vp2)/2为公共电极01的电压VCOM的理想数值。

进一步地，为了保证公共电极电压调节电路能够具有稳定的输出，可以在显示装置显示一帧画面(对所有栅线101进行扫描)之后，显示下一帧画面之前的这一段空闲时间内，使得公共电极电压调节电路向公共电极01输出调节后的公共电极01的电压VCOM。这样一来，需要通过输出控制模块30对公共电极电压调节电路的输出时序进行控制。

具体的，可以通过时序控制器TCON或时钟信号发生器(图中未示出)向时序控制端301提供上述时序控制信号，以使得输出控制模块30能够对公共电极电压调节电路的输出时序进行控制。本发明实施例是以时序控制器TCON提供上述时序控制信号为例进行的说明。

并且，与时序控制端301相连接的输出控制模块30可以包括模数转换器ADC和数模转换器DAC。

模数转换器ADC分别连接第五电阻R5的另一端或第六电阻R6的一端、数模转换器DAC以及时序控制端301(时序控制器TCON)。

数模转换器DAC分别连接模数转换器ADC、时序控制端301(时序控制器TCON)以及驱动放大模块40。

这样一来，可以通过模数转换器ADC以及数模转换器DAC对反向分压模块20的输出电压V3进行锁存。通过时序控制器TCON的控制，在显示装置显示一帧画面(对所有栅线101进行扫描)之后，显示下一帧画面之前的这一段空闲时间内，反向分压模块20将电压信号V3输出。

或者，如图4所示，

输出控制模块30可以包括晶体管M

晶体管的M栅极与时序控制端301(时序控制器TCON)相连接，第一极连接第五电阻R5的另一端或第六电阻R6的一端，第二极与驱动放大模块40相连接。

这样一来，通过时序控制器TCON的控制，在显示装置显示一帧画面(对所有栅线101进行扫描)之后，显示下一帧画面之前的这一段空闲时间内，将晶体管M打开，使得反向分压模块20将电压信号V3输出。

需要说明的是，本发明所有实施例中采用的晶体管M可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件，由于这里采用的晶体管M的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极是没有区别的。在本发明实施例中，为区分晶体管除栅极之外的两极，可以将第一极称为源极，第二极称为漏极。

晶体管M可以为N型晶体管或P型晶体管。

当采用N型晶体管时，其第一极可以是源极，第二极可以是漏极，当采用P型晶体管时，其第一极可以是漏极，第二极可以是源极。驱动N型晶体管和P型晶体管信号的方向相反。

进一步地，为了使得公共电极01能够具有一定的驱动能力，以使得公共电极01与像素电极形成电场后，能够驱动液晶进行反转。需要通过驱动放大模块40对预输入公共电极01的电压(V3)进行放大。

其中，上述驱动放大模块40可以包括第三放大器OP3。

第三放大器OP3的反相端连接模数转换器DAC，同相端与第三放大器OP3的输出端相连接，输出端连接公共电极01，第一电源接入端连接第一电压端VCC，第二电源接入端与第二电压端VEE相连接。这样一来，可以将反向分压模块20输出的电压V3的信号进行放大，使得流向公共电极01的电流增大。以提高公共电极01的驱动能力。

综上所述，通过上述公共电极电压调节电路，可以将公共电极01的电压VCOM调节为(Vp1+Vp2)/2-△V。这样一来，变化后的第一像素电极P1的电压Vp1-△V与公共电极01的电压VCOM之间压差的绝对值，以及变化后的第二像素电极P2的电压Vp2-△V与公共电极01的电压VCOM之间压差的绝对值均为(Vp1-Vp2)/2。

由于第一像素电极P1、第二像素电极P2未发生变化时的电压(Vp1、Vp2)分别与公共电极01的电压VCOM的理想数值(Vp1+Vp2)/2之间压差的绝对值均为(Vp1-Vp2)/2。

因此，在通过上述公共电极电压调节电路对公共电极01的电压VCOM进行调节，即使第一像素电极P1和第二像素电极P2的电压发生变化(Vp1-△V、Vp2-△V)，上述第一像素电极P1和上述第二像素电极P2分别与公共电极01之间的压差仍然相等，从而避免了闪烁或残像等不良现象的产生。

本发明实施例提供一种显示装置，包括如上所述的任一种公共电极电压调节电路。其中，公共电极电压调节电路的详细结构已在前述实施例中做了详细的描述，此处不再赘述。

在本发明实施例中，显示装置具体至少可以包括液晶显示装置和有机发光二极管显示装置，例如该显示装置可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机或平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。其中，阵列基板的详细结构已在前述实施例中做了详细的描述，此处不再赘述。

本发明实施例提供一种显示装置，包括公共电极电压调节电路。所述公共电极电压调节电路、显示装置，包括加法运算模块、反向分压模块、输出控制模块以及时序控制端、驱动放大模块。通过上述各个模块可以对第一像素电极和第二像素电极的电压进行实时采集，并对采集到的结果进行数据处理，以向公共电极输入调整后的电压。这样一来，即使第一像素电极和第二像素电极的电压发生变化，上述第一像素电极和上述第二像素电极分别与调整后的公共电极电压之间的压差仍然相等，从而避免了闪烁或残像等不良现象的产生。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种公共电极电压调节电路，用于对公共电极的电压进行调节，其特征在于，包括：加法运算模块、反向分压模块、输出控制模块以及驱动放大模块；

所述加法运算模块，分别连接第一电压端、第二电压端、接地端、第一像素电极、第二像素电极以及所述反向分压模块；用于对所述第一像素电极和所述第二像素电极的电压进行采集，并进行加法运算；

其中，所述第一像素电极与所述第二像素电极的电压的极性相反；分别与所述第一像素电极、所述第二像素电极位置相对应的亚像素单元的灰阶值相同；

所述反向分压模块，分别连接所述第一电压端、所述第二电压端、所述加法运算模块和所述输出控制模块；用于对所述加法运算模块的运算结果进行反向、分压处理；

所述输出控制模块，分别连接所述反向分压模块、时序控制端、所述驱动放大模块，用于根据所述时序控制端输入的信号，将所述反向分压模块的处理结果输入至所述驱动放大模块；

所述驱动放大模块，分别连接所述输出控制模块和所述公共电极，用于将所述输出控制模块输出的信号进行放大，以使得所述公共电极具备显示驱动能力。

2.根据权利要求1所述的公共电极电压调节电路，其特征在于，所述加法运算模块包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第一放大器；

所述第一电阻的一端连接所述第一像素电极，另一端与所述第一放大器的反相端相连接；

所述第二电阻的一端连接所述第二像素电极，另一端与所述第一放大器的反相端相连接；

所述第三电阻的一端连接所述第一放大器的反相端，另一端与所述第一放大器的输出端相连接；

所述第一放大器的同相端接地，第一电源接入端连接所述第一电压端，第二电源接入端与所述第二电压端相连接；

其中，所述第一电阻、所述第二电阻以及所述第三电阻的阻值相同。

3.根据权利要求2所述的公共电极电压调节电路，其特征在于，所述反向分压模块包括第四电阻、第二放大器、第五电阻以及第六电阻；

所述第四电阻的一端连接所述第一放大器的输出端，另一端与所述第二放大器的反相端相连接；

所述第二放大器的同相端连接所述第五电阻的一端，第一电源接入端连接所述第一电压端，第二电源接入端与所述第二电压端相连接；

所述第五电阻的另一端与所述输出控制模块相连接；

所述第六电阻的一端连接所述输出控制模块，另一端接地；

其中，所述第五电阻和所述第六电阻的阻值相同。

4.根据权利要求3所述的公共电极电压调节电路，其特征在于，时序控制器或时钟信号发生器向所述时序控制端提供时序控制信号。

5.根据权利要求4所述的公共电极电压调节电路，其特征在于，所述输出控制模块包括晶体管；

所述晶体管的栅极与所述时序控制端相连接，第一极连接所述第五电阻的另一端或所述第六电阻的一端，第二极与所述驱动放大模块相连接。

6.根据权利要求4所述的公共电极电压调节电路，其特征在于，所述输出控制模块包括模数转换器和数模转换器；

所述模数转换器分别连接所述第五电阻的另一端或所述第六电阻的一端、所述数模转换器以及所述时序控制端；

所述数模转换器分别连接所述模数转换器、所述时序控制端以及所述驱动放大模块。

7.根据权利要求5或6所述的公共电极电压调节电路，其特征在于，所述驱动放大模块包括第三放大器；

所述第三放大器的反相端连接所述模数转换器，同相端与所述第三放大器的输出端相连接，输出端连接所述公共电极，第一电源接入端连接所述第一电压端，第二电源接入端与所述第二电压端相连接。

8.根据权利要求1或2所述的公共电极电压调节电路，其特征在于，还包括隔离模块；

所述隔离模块，分别连接所述第一像素电极、所述第二像素电极以及所述加法运算模块，用于对输入所述加法运算模块的信号进行隔离，避免信号干扰。

9.根据权利要求8所述的公共电极电压调节电路，其特征在于，所述隔离模块包括第一电压跟随器以及第二电压跟随器；

所述第一电压跟随器的输入端连接所述第一像素电极，输出端与所述第一电阻的一端相连接；

所述第二电压跟随器的输入端连接所述第二像素电极，输出端与所述第二电阻的一端相连接。

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的公共电极电压调节电路。