CN106292016B - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示设备，包括具有多个显示单元的显示面板、数据驱动电路以及公共电压电路。显示单元包括像素电极与公共电极。数据驱动电路用于为显示单元提供显示数据对应的显示灰阶电压，像素电极与公共电极配合显示该显示数据。显示面板还包括开关电路，用于将该多个显示单元连接至数据驱动电路。开关电路在显示时段将显示灰阶电压自数据驱动电路传输至像素电极，并在反馈时段将该像素电极的灰阶电压回馈至数据驱动电路，数据驱动电路依据该回馈的灰阶电压对应输出一反馈信号至公共电压电路并调整公共电压。

Description

显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种能够调整其公共电压的显示装置。

背景技术

现有技术中，液晶显示装置包括有像素电极与公共电极，像素电极被施加实时地加载对应待显示图像数据的灰阶电压，公共电极被施加一固定电位的公共电压，在灰阶电压与公共电压的驱动下，像素电极与公共电极配合产生电场，从而驱动液晶分子进行偏转进而显示图像。

由于液晶分子长时间固定在一个电压差的电场中进行偏转时液晶分子的旋转特性将会被破坏，而无法再因电场的变化而旋转相应的角度。因此需要将灰阶电压成正、负两种极性。当像素电极所加载的灰阶电压高于公共电极的公共电压时，称之为正极性的灰阶电压。而当像素电极所加载的灰阶电压低于公共电极所记载的公共电压时，就称之为负极性的灰阶电压。由于该两种机型的灰阶电压与公共电压的电压差绝对值相同，而液晶分子的偏转方向完全相反，因此，在保证显示同一画面时，液晶分子的转向却不同，也就可以避免当液晶分子固定于同一方向的时间过长而被损坏。

但是，当公共电压(Common Voltage)发送异常，显示画面在灰阶电压在每次转换时会有细微的变动，就会使得显示画面出现闪烁。因此，获取最佳公共电压成为一重要的课题。

目前较为常用的获取公共电压的方式为在显示装置显示画面时，利用光学仪器对显示画面的闪烁程度进行测量，然后根据测量结果调整公共电压，直至找出能够使得显示画面不出闪烁或者使用者能够接收的闪烁程度的较佳公共电压。明显，该种获取较佳公共电压的方法需要耗费较大的人力、物力成本，同时还需要耗费较多的时间，导致液晶显示装置的生产成本较高。

发明内容

为解决现有技术中显示装置获取较佳公共电压的成本较高的问题，有必要提供一种可快速且简单的获取较佳公共电压的显示装置。

一种显示装置，其包括显示面板、数据驱动电路以及公共电压电路，该显示面板包括多条数据线与多个显示单元，该显示单元包括像素电极与公共电极，该数据驱动电路通过该数据线为该像素电极提供显示数据对应的显示灰阶电压，该公共电压电路用于为该公共电极提供公共电压，该像素电极与该公共电极配合显示该显示数据。该数据驱动电路包括反馈端，该反馈端连接公共电压电路，该显示面板还包括开关电路，其中，该开关电路将该多个显示单元连接至该数据驱动电路，并在显示时段将该显示灰阶电压自该数据驱动电路传输至该像素电极，在反馈时段将该像素电极所加载的灰阶电压作为反馈灰阶电压反馈至该数据驱动电路，该数据驱动电路依据该反馈灰阶电压自该反馈端输出反馈信号至该公共电压电路，该公共电压电路依据该反馈信号调整输出该公共电压。

相较于现有技术，该显示装置无需任何光学仪器即可获得最佳的公共电压，同时，最佳公共电压之获取方式简单方便，极大提高了效率，降低了显示装置的调试成本。

附图说明

图1为本发明一较佳实施方式中显示装置的平面结构示意图。

图2为图1中所示显示装置中开关电路与数据驱动电路的电路框图。

图3为本发明一变更实施方式中显示装置的开关电路与数据驱动电路的电路框图以及显示装置的其中一工作状态示意图。

图4为图3所示显示装置的另一工作状态示意图。

主要元件符号说明

显示装置	10、20
		显示面板	100、200
扫描驱动电路	11
		数据驱动电路	12、22
公共电压电路	16、26
		开关电路	17、27
控制电路	18
		显示区域	102
边框区域	103
		扫描线	13、G1~Gm
公共电极线	19、C1~Cm
		数据线	14、D1~Dn
像素单元	15、25
		像素电极	152
薄膜晶体管	151
		公共电极	153
显示灰阶电压	V1
		反馈灰阶电压	V2
数据输出电路	121、221
		识别电路	122、222
启动电路	123、223
		存储单元	124、224
反馈端	125、225
		开关元件	171、271
第一电容元件	172、272
		第二电容元件	173
第一组开关元件	P1
		第二组开关元件	P2

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，是本发明一较佳实施方式中显示装置的结构示意图。该显示装置10包括一显示面板100、扫描驱动电路11、数据驱动电路12、公共电压电路16、开关电路17以及控制电路18。

本实施方式中，该显示面板100为一液晶显示面板，以液晶作为显示介质。当然，在本发明其他实施方式中，显示面板100还可以其他类型的显示面板，例如电湿润显示器等。

显示面板100上定义一显示区域102与边框区域103，该显示区域102用于显示图像，边框区域103用于设置该扫描驱动电路11、数据驱动电路12，公共电压电路16，开关电路17以及控制电路18。

具体地，显示区域102内包括多条相互平行的扫描线13，与该扫描线13平行且间隔设置的多条公共电极线19，以及多条相互平行且与该扫描线13绝缘相交的数据线14，相邻的两条扫描线13与相邻的两条数据线14所界定的区域为一个像素单元15。其中，每一个像素单元15作为一个显示单元。每一个像素单元15包括至少一薄膜晶体管151、至少一像素电极152和与该像素电极152相对应的公共电极153，该像素电极152与公共电极153和夹设在其间的绝缘层构成一电容154，用于驱动显示介质显示图像。

为便于说明，该多条扫描线13依次定义为G1~Gm，该多条数据线14线依次定义为D1~Dn。对应地，则显示区域102内包括m×n个像素单元15。

该薄膜晶体管151的栅极（未标示）连接至该扫描线13，源极（未标示）连接至该数据线14，漏极（未标示）连接至该像素电极152。公共电极153电性连接公共电压电路16。

该扫描驱动电路11用于为该扫描线13提供扫描信号，薄膜晶体管151在接收到该扫描信号时则处于导通状态，并在未接受到该扫描信号时处于截止状态。

该数据驱动电路12通过开关电路17连接至该多个数据线14，同时，该数据驱动电路12还包括反馈端125，该反馈端125直接电连接该公共电压电路16。数据驱动电路12自外部接收图像信号并将图像信号经过数字模拟转换变为显示灰阶电压V1，并且通过该开关电路传输加载至像素电极152，另外，还自像素电极152读取其当前状态的灰阶电压，并且将其作为反馈灰阶电压V2。

开关电路17在数据驱动电路12的控制下选择性处于导通状态或截止状态，以将数据驱动电路12与数据线14电性导通，使得数据驱动电路12将显示灰阶电压V1施加至像素电极152，或自像素电极152读取其当前状态的反馈灰阶电压V2，并且对该反馈灰阶电压V2进行处理分析后自反馈端125输出一反馈信号FB至该公共电压电路16。

该公共电压电路16依据该反馈信号FB对公共电压进行调整，并且将调整后的公共电压（Vcom）传输加载至该公共电极153。

该控制电路18电性连接扫描驱动电路11、数据驱动电路12以及公共电压电路，用于输出控制信号至该些电路，以协调扫描驱动电路11、数据驱动电路12以及公共电压电路16的工作。本实施方式中，该控制电路18为时序控制器（time controller, TCON）。

请参阅图2，其为本发明第一实施方式中如图1所示开关电路17以及数据驱动电路12的具体电路结构示意图。

数据驱动电路12包括数据输出电路121、识别电路122、启动电路123以及存储单元124。数据输出电路121用于接收图像信号并将图像信号经过数字模拟转换变为显示灰阶电压V1。识别电路122用于读取其当前状态的反馈灰阶电压V2，并且对该反馈灰阶电压V2进行处理分析后输出反馈信号FB。启动电路123用于依据控制电路18输出的控制信号控制开关电路17处于导通状态或者截止状态。该存储单元124用于存储该显示灰阶电压V1，同时还用于存储该反馈灰阶电压V2。

该开关电路17包括多个开关元件171与第一电容元件172以及第二电容元件173，其中，每一个开关元件171对应将一条数据线14连接至该数据驱动电路12。

该开关元件171定义为两组，第一组开关元件P1的开关元件171与第二组开关元件P2的开关元件171交替间隔设置，优选地，第一组开关元件P1任意两个相邻的开关元件171之间间隔一个第二组开关元件P2的开关元件171。其中，第一组开关元件P1用于传输第一极性的显示灰阶电压V1或者反馈灰阶电压V2，第二组开关元件P2用于传输第二极性的显示灰阶电压V1或者反馈灰阶电压V2。本实施方式中，第一极性为正极性，第二极性为负极性。

具体地，每一个开关元件171包括第一控制端C1、第一连接端D1以及第二连接端D2，该第一控制端C1连接至该启动电路123，该第一连接端D1电性连接数据线14，其中，第一组开关元件P1中对应的第一开关元件171的第二连接端D2通过该第一电容元件172连接至接地端GND，而第二组开关元件P2中对应的第一开关元件171的第二连接端D2通过该第二电容元件173连接至接地端，同时，该所有的开关元件171的第二连接端D2还连接至该数据输出电路121识别电路122。

第一控制端C1在启动电路123的控制下，使得第一连接端D1与第二连接端D2电性导通或者电性断开。

该显示装置10的工作原理如下：

请再次参阅图2，在显示时段，加载一帧显示画面至该显示面板100，其中，该帧显示画面采用列反转的驱动方式，由此，该帧显示画面包括第一、第二极性的显示数据。

控制电路18输出控制信号至该扫描驱动电路11与数据驱动电路12，扫描驱动电路11在控制信号控制下依次输出扫描信号至该多条扫描线13，该薄膜晶体管151的栅极在扫描信号控制下处于使得薄膜晶体管151导通。

同时，启动电路123在该控制信号控制该开关电路17中的所有开关元件171打开，数据输出电路121将该帧显示画面按照相邻的数据线14加载相反极性的显示灰阶电压的方式传输至该数据线14，例如，数据线D1加载第一极性的显示灰阶电压V1，数据线D2加载第二极性的显示灰阶电压V1。

薄膜晶体管151的源极分别接收到该第一、第二极性的灰阶电压V1、V2，并且将该第一、第二极性的灰阶电压V1、V2传输至漏极以及与漏极电性连接的像素电极152。

公共电压电路16在控制信号控制下输出公共电压至该公共电极153。

像素电极152与公共电极153配合形成电场从而驱动显示介质进行图像显示。

在复位时间段，控制电路18输出复位信号至该扫描驱动电路11，使得扫描驱动电路11停止输出扫描信号至扫描线13，则像素单元15内薄膜晶体管151处于截止状态。

在反馈时段，控制电路18再次输出控制信号至该扫描驱动电路11，使得扫描驱动电路11依次输出扫描信号之扫描线13，使得每一行之薄膜晶体管151依次开启。其中，该显示时段、复位时段以及反馈时段在时间上并未有重叠。

同时，启动电路123在该控制信号控制该开关电路17中的所有开关元件171打开，识别电路122依次自每一条数据线14读取对应的像素电极152当前状态的电压，并且将该电压作为反馈灰阶电压V2。

其中，第一组开关元件P1读取第一极性的反馈灰阶电压，第二组开关元件P2读取第二极性的反馈灰阶电压。

获取最佳公共电压Vb，并且将该最佳公共电压Vb作为反馈信号输出至该公共电压电路16。

具体地，识别电路122在接收完成该帧图像的全部反馈灰阶电压V2后，计算该第一极性的反馈灰阶电压的第一平均值Vp1，以及计算第二极性的反馈灰阶电压的第二平均值Vp2，然后计算第一平均值Vp1与第二平均值Vp2之平均值即为最佳公共电压Vb，即（Vp1+Vp2）/2=Vb。

公共电压电路16则依据该反馈信号FB将当前公共电压调整至最佳公共电压Vb。

相较于现有技术，该显示装置10无需任何光学仪器即可获得最佳的公共电压，同时，最佳公共电压之获取方式简单方便，极大提高了效率，降低了显示装置的制作调试成本。

进一步，由于数据驱动电路12本身具有用于存储显示灰阶电压V1的存储单元124，通过复用存储单元124来存储自像素电极152读取的反馈灰阶电压V2，从而无需额外设置存储单元，有效提高了数据驱动电路12的利用率，并且为显示面板100节省了空间，以便于设置其他元件。

可变更地，在反馈时段t3，控制电路18使得扫描驱动电路11同时输出扫描信号至扫描线13，使得显示面板那101中全部薄膜晶体管151同时开启。

可变更地，在反馈时段t3，控制电路18使得扫描驱动电路11分区输出扫描信号至扫描线13，使得显示面板那101中薄膜晶体管151分区开启。例如，将显示面板100划分为多个区域，每一个区域包括多条扫描线13，从而扫描驱动电路11依次针对每一个区域施加扫描信号，而每一个区域内的多条扫描线13同时施加扫描信号。从而降低存储单元124的存储数据，提高识别电路122的数据处理速度。

请参阅图3，其为本发明第二实施方式中显示装置中开关电路与数据驱动电路的具体电路结构示意图以及该显示装置的其中一工作状态示意图。

开关电路27与第一实施方式中开关电路17的结构基本相同，区别仅在于，该开关电路27仅包括第一电容元件272，且所有的开关元件271的第二连接端D2均连接通过第一电容元件272连接至接地端GND，同时，第二连接端D2连接至该数据输出电路221以及识别电路222。

该显示装置20在获取最佳公共电压的显示时段，该显示数据采用帧反转驱动方式，分别提供两帧显示数据具有相反极性的显示灰阶电压V1至该显示面板200，然后分别获取该两帧显示数据对应的反馈灰阶电压V2，进而获取最佳公共电压Vb。

具体地，如图3所示，首先数据驱动电路22中的数据输出电路221提供仅包括第一极性的一帧显示画面至该显示面板200，识别电路222通过所有的开关元件271获取该所有像素单元25对应的第一极性的反馈灰阶电压，并且在获取完成该帧反馈灰阶电压完成后暂存至存储单元224，以及计算第一平均值Vp1同时将该第一平均值Vp1暂存至存储单元224。如图4所示，数据输出电路221提供仅包括第二极性的一帧显示画面至显示面板100，然后识别电路222通过所有开关元件271获取所有像素单元25对应的第二极性的反馈电压，并且在获取完成该帧反馈灰阶电压完成后暂存至存储单元224，以及计算第二平均值Vp1。然后计算第一平均值Vp1与第二平均值Vp2之平均值即为最佳公共电压Vb，即（Vp1+Vp2）/2=Vb。识别电路将该最佳公共电压Vb作为反馈信号FB输出至公共电压电路26，对应地，公共电压电路26则将输出至显示面板200的公共电压调整为该最佳公共电压Vb。

由于每一个像素电极均向识别电路122输出第一、第二极性相反的反馈灰阶电压，因此，获取的最佳灰阶电压Vb将更加精确。

Claims (9)

1.一种显示装置，其包括显示面板、数据驱动电路以及公共电压电路，该显示面板包括多条数据线与多个显示单元，每一个显示单元包括像素电极与公共电极，该数据驱动电路通过数据线为该像素电极提供显示数据对应的显示灰阶电压，该公共电压电路用于为该公共电极提供公共电压，该像素电极与该公共电极配合显示该显示数据，其特征在于，该数据驱动电路包括反馈端，该反馈端连接公共电压电路，该显示面板还包括开关电路，其中，该开关电路将该多个显示单元连接至该数据驱动电路，并在显示时段将该显示灰阶电压自该数据驱动电路传输至该像素电极，在反馈时段将该像素电极所加载的灰阶电压作为反馈灰阶电压反馈至该数据驱动电路，该数据驱动电路依据该反馈灰阶电压自该反馈端输出反馈信号至该公共电压电路，该公共电压电路依据该反馈信号调整输出该公共电压；该多条数据线相互平行且绝缘，该开关电路包括多个开关元件，该显示数据采用列反转驱动方式或帧反转驱动方式；当采用列反转驱动方式时，任意相邻的两条数据线加载的显示灰阶电压的极性相反，所述多个开关元件分为两组，两组开关元件间隔设置，第一组开关元件连接接收正极性显示灰阶电压的数据线以及通过一第一电容元件连接接地端，第二组开关元件连接接收负极性显示灰阶电压的数据线以及通过第二电容元件连接接地端，该数据驱动电路分别自该第一组开关元件接收第一极性的反馈灰阶电压以及自该第二组开关元件接收与第一极性相反的第二极性的反馈灰阶电压，并且对该第一极性与第二极性的反馈灰阶电压进行分析处理以获得该反馈信号；当采用帧反转驱动方式时，每一个开关元件对应一条数据线的方式电性连接该数据线与数据驱动电路，并且通过一第一电容元件连接接地端，该数据驱动电路分别在一帧显示结束时自该开关元件接收与暂存第一极性的反馈灰阶电压并在下一帧显示结束时再次自该开关元件接收与暂存与第一极性相反的第二极性的反馈灰阶电压，并且依据该第一极性与第二极性的反馈灰阶电压，分析处理获得该反馈信号。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，当采用帧反转驱动方式时，每一帧显示数据中任意相邻的两条数据线加载的该显示灰阶电压的极性相同。

3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该数据驱动驱动电路获取该多个显示单元对应的第一极性反馈电压的第一平均值，以及获取该多个显示单元对应的第二极性反馈电压的第二平均值，且获取该第一平均值与该第二平均值的平均值并将该平均值作为该反馈信号。

4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，该反馈时段与该显示时段在时间上无重叠。

5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，该数据驱动电路还包括数据输出电路、存储单元、识别电路与启动电路，该数据输出电路用于自外部接收图像信号并将图像信号经过转换为该显示灰阶电压，该识别电路用于接收该反馈灰阶电压，并且对该反馈灰阶电压进行运算后获得该反馈信号，该存储单元用于存储该显示灰阶电压，同时还用于存储该反馈灰阶电压，该启动电路用于控制该开关电路处于导通状态或者截止状态，当该开关电路处于导通状态时，该显示单元与该数据驱动电路处于电性导通状态，当该开关电路处于截止状态时，该显示单元与该数据驱动电路处于电性断开状态。

6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包括一控制电路，该控制电路用于分别在显示时段与反馈时段输出一控制信号至该启动电路与该数据输出电路，以使得启动电路控制该开关电路处于导通状态，以及使得该数据输出电路将该显示灰阶电压传输至该像素电极或者使得该识别电路自该像素电极接收该反馈灰阶电压。

7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该显示装置还包括扫描驱动电路，该显示面板包括相互平行的多条扫描线以及与该多条扫描线平行且相互绝缘的多条公共电极线，该多条扫描线与该多条数据线绝缘相交的，该多个显示单元分别位于扫描线与数据线的交叉处，每一该显示单元包括至少一薄膜晶体管，该至少一薄膜晶体管分别电性连接扫描线、数据线以及像素电极，公共电极电性连接公共电极线，该多条扫描线电性连接该扫描驱动电路，该控制电路还控制该扫描驱动电路在显示时段与反馈时段开启该至少一薄膜晶体管。

8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，在该反馈时段，该扫描驱动电路分区开启多个薄膜晶体管。

9.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，在该反馈时段，该扫描驱动电路同时开启多个薄膜晶体管。