CN107068103B - 电位转移电路、驱动方法及其应用的显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请关于一种电位转移电路、驱动方法及其应用的显示面板，电位转移电路包括核心电路，提供图像信号；控制单元，从所述图像信号中提取出控制信号和像素信号；电平升压单元，将所述控制信号和所述像素信号的电压升压至模拟工作电压；信号输出开关，所述信号输出开关的控制端电性耦接所述电平升压单元，所述信号输出开关的第一端电性耦接所述核心电路；其中，所述信号输出开关的开启速度受控于所述模拟工作电压的升压速度。
Description
技术领域
本申请涉及一种显示技术领域，特别涉及一种电位转移电路、驱动方法及其应用的显示面板。
背景技术
近年来，随着科技的进步，平面液晶显示器逐渐普及化，其具有轻薄等优点。目前平面液晶显示器驱动电路主要是由面板外连接IC来组成，但是此方法无法将产品的成本降低、也无法使面板更薄型化。
且液晶显示设备中通常具有栅极驱动电路、源极驱动电路和像素阵列。像素阵列中具有多个像素电路，每一个像素电路依据栅极驱动电路提供的扫秒讯号开启和关闭，并依据源极驱动电路提供的数据讯号，显示数据画面。以栅极驱动电路来说，栅极驱动电路通常具有多级移位寄存器，并藉由一级移位寄存器传递至下一级移位寄存器的方式，来输出扫描讯号到像素阵列中，以依序地开启像素电路，使像素电路接收数据讯号。
因此在驱动电路的制程中，便直接将栅极驱动电路制作在阵列基板上，来取代由外连接IC制作的驱动芯片，此种被称为栅极阵列驱动(Gate On Array，GOA)技术的应用可直接做在面板周围，减少制作程序、降低产品成本且使面板更薄型化。
在栅极阵列驱动技术中，将原本的栅极集成电路(Gate IC)拆分成升压集成电路(level shifter IC)和移位寄存器(shift register)两部分，升压集成电路做在驱动板上，移位寄存器做在了面板上，这样便不需要栅极集成电路了，因此可以进一步压缩边框长度。
然而，移位寄存器电性耦接帧讯号及栅极信号的主动开关，其被打开的瞬间，横跨此主动开关的瞬间跨压相当的大，因此会出现充电的电流尖峰。同理，当电性耦接频率讯号的主动开关被打开时，也会出现同样的电流尖峰。由于所有的栅极走线输出都是来自于频率讯号的供电，所以这个电流尖峰会造成电位转移电路的瞬间输出电流很大，产生的热量就会很高，不仅如此，前述两类移位寄存器的主动开关也会承受较大的电流冲击，不利于电路的可靠性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请的目的在于，提供一种电位转移电路，能调控瞬间输出电流，减缓移位寄存器所受到的电流冲击。
本申请的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本申请提出的一种电位转移电路包括：核心电路，提供图像信号；控制单元，从所述图像信号中提取出控制信号和像素信号；电平升压单元，将所述控制信号和所述像素信号的电压升压至模拟工作电压；信号输出开关，所述信号输出开关的控制端电性耦接所述电平升压单元，所述信号输出开关的第一端电性耦接所述核心电路；其中，所述信号输出开关的开启速度受控于所述模拟工作电压的升压速度。
本申请解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
在本申请的一实施例中，所述电平升压单元升压所述模拟工作电压的速度是受控于所述控制单元。
在本申请的一实施例中，所述核心电路提供频率信号至所述信号输出开关的第一端，所述信号输出开关开启时，通过所述信号输出开关的第二端输出所述频率信号。
在本申请的一实施例中，所述信号输出开关受所述模拟工作电压缓慢升压而缓慢打开，减缓所述信号输出开关的第二端输出所述频率信号在输出的上升沿的变化速度。
在本申请的一实施例中，所述信号输出开关受所述模拟工作电压缓慢升压而缓慢打开，减缓所述信号输出开关的第二端输出所述频率信号在输出的下降沿的变化速度。
在本申请的一实施例中，所述控制单元包括数模转移单元，将将升压后的像素信号的电压转换为灰阶电压，并将所述灰阶电压输出至移位寄存器。
在本申请的一实施例中，所述控制单元通过两线式串行总线电性耦接移位寄存器。
本申请的次一目的为一种显示面板，其包括：相对设置的第一基板与第二基板；设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；第一偏光片设置于所述第一基板的外表面上；以及第二偏光片设置于所述第二基板的外表面上，其中所述第一偏光片与所述第二偏光片的偏振方向为互相平行；及包括上述任何一种实施例的技术特征的电位转移电路。
本申请的另一目的为提出的一种电位转移电路的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法包括：通过核心电路提供图像信号；通过控制单元从所述图像信号中提取出控制信号和像素信号；通过电平升压单元将所述控制信号和所述像素信号的电压升压至模拟工作电压；调节所述模拟工作电压的升压速度以控制信号输出开关的开启速度。
本申请解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
在本申请的一实施例中，所述信号输出开关受所述模拟工作电压缓慢升压而缓慢打开，减缓所述信号输出开关输出所述核心电路提供的频率信号在输出的上升沿与下降沿的变化速度。
本申请可以调控电位转移电路的瞬间输出电流，减缓移位寄存器所受到的电流冲击，较有效的降低电位转移电路和移位寄存器的功耗，同时增加电路的可靠性。而且可以与其他电源集成电路整合在一起，可同时满足简化电路设计与降低成本的需求。
附图说明
图1a为范例性的液晶显示器示意图。
图1b为范例性的移位寄存器电路示意图。
图1c为范例性的电位转移电路的信号输出的波形示意图。
图2a为显示依据本申请的方法，一实施例应用于电位转移电路的电路示意图。
图2b为显示依据本申请的方法，一实施例应用于电位转移电路的信号输出的波形示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本申请所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本申请，而非用以限制本申请。
附图和说明被认为在本质上是示出性的，而不是限制性的。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。另外，为了理解和便于描述，附图中示出的每个组件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本申请不限于此。
在附图中，为了清晰起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在附图中，为了理解和便于描述，夸大了一些层和区域的厚度。将理解的是，当例如层、膜、区域或基底的组件被称作“在”另一组件“上”时，所述组件可以直接在所述另一组件上，或者也可以存在中间组件。
另外，在说明书中，除非明确地描述为相反的，否则词语“包括”将被理解为意指包括所述组件，但是不排除任何其它组件。此外，在说明书中，“在......上”意指位于目标组件上方或者下方，而不意指必须位于基于重力方向的顶部上。
为更进一步阐述本申请为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请提出的一种移位暂存电路及其应用的显示面板，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
本申请的液晶面板可包括主动阵列(thin film transistor，TFT)基板、彩色滤光层(color filter，CF)基板与形成于两基板之间的液晶层。
在一些实施例中，本申请的液晶面板可为曲面型显示面板。
在一些实施例中，本申请的主动阵列(TFT)及彩色滤光层(CF)可形成于同一基板上。
图1a为范例性的液晶显示器示意图。请参照图1a，一种栅极阵列驱动(Gate OnArray)的液晶显示器100，包括一彩色滤光片基板110、一主动阵列基板120。栅极集成电路(Gate IC)被分成了两部分，一是电位转移电路(level shifter)103，一是移位寄位器(shift register)105。所述电位转移电路103设置在在驱动电路板130上，移位寄存器105则是设置在主动阵列基板120上，由于移位寄存器105占的面积很小，因此栅极阵列驱动(GOA)面板一般都可以做到超窄边框。
图1b为范例性的移位寄存器电路示意图，一般是通过汤普森电路改良设计而得。请参照图1b，一种移位寄存器电路200，包括一输入脉冲讯号电路210及一频率讯号电路220。频率讯号CLK与帧讯号STV是电位转移电路103输出的，栅极信号G(N)是由显示面板中的栅极走线(Gate Line)提供，低默认电位VSS是栅极走线关闭的低电平，帧讯号STV(N)是起始信号。
当帧讯号STV启动后，第二开关T20被打开，前级栅极信号G(N-1)给第一节点P1充电，第一开关T10被打开。这样当频率讯号CLK为高电平时，本级栅极信号G(N)就输出高电平，其不仅打开显示面板当前第N行栅极走线连接的主动开关(TFT)，同时也作为次一级移位寄存器电路的起始信号。当次级G栅极信号(N+1)也输出高电平时，第三开关T30和第四开关T40会同步打开而使本级栅极信号G(N)输出为低默认电位VSS，从而关闭显示面板当前第N行的主动开关。这样便完成了下一行主动开关被打开的同时，上一行主动开关被关闭，这样逐次进行传递，完成依次打开所有栅极走线所连接主动开关。
图1c为范例性的电位转移电路的信号输出的波形示意图，其为图1a所绘示电路输出的频率信号CLK/XCLK及图1b移位寄存器接收的频率信号I(CLK)/I(XCLK)的波形示意图。当第二开关T20被打开的瞬间，由于此时前级栅极信号G(N-1)是高电平，第一节点P1是低默认电位VSS，第二开关T20的瞬间跨压会很大，因此会出现充电的电流尖峰。同理当第一开关T10被打开时，也会出现同样的电流尖峰。由于所有的栅极走线的输出都是来自于频率讯号CLK的供电，所以这个电流尖峰会造成电位转移电路103的瞬间输出电流很大，产生的热量就会很高，第一开关T10和第二开关T20也会承受较大的电流冲击。
图2a为显示依据本申请的方法，一实施例应用于电位转移电路的电路示意图。请参照图2a，一种电位转移电路300，包括：核心电路310，提供图像信号；控制单元320，从所述图像信号中提取出控制信号和像素信号；电平升压单元(charge pump)330，将所述控制信号和所述像素信号的电压升压至模拟工作电压；信号输出开关340，所述信号输出开关340的控制端343电性耦接所述电平升压单元330，所述信号输出开关340的第一端341电性耦接所述核心电路310；其中，所述信号输出开关340的开启速度受控于所述模拟工作电压的升压速度。
在一些实施例中，所述电平升压单元330升压所述模拟工作电压的速度是受控于所述控制单元320。
在一些实施例中，所述核心电路310提供频率信号CLK至所述信号输出开关340的第一端341，所述信号输出开关340开启时，通过所述信号输出开关340的第二端342输出所述频率信号CLK。
图2b为显示依据本申请的方法，一实施例应用于电位转移电路的信号输出的波形示意图，其为图2a所绘示电路输出的频率信号CLK/XCLK及移位寄存器接收的频率信号I(CLK)/I(XCLK)的波形示意图。请参照图2a与图2b，在一些实施例中，所述信号输出开关340受所述模拟工作电压缓慢升压而缓慢打开，减缓所述信号输出开关340的第二端342输出所述频率信号CLK在输出的上升沿和下降沿的变化速度。具体说明如下：控制单元320设计为可以设定信号输出开关340的打开速度，控制单元320从所述图像信号中提取出控制信号和像素信号(此等信号依据电路的类型可以是数位逻辑信号或是类比信号)，将此等信号传送给电平升压单元330进行电压放大，即是前述模拟工作电压的升压过程，通过此模拟工作电压来控制信号输出开关340。若电平升压单元330是缓慢升高模拟工作电压，信号输出开关340的打开也会是缓慢的，这样便可以使频率信号CLK在输出的上升沿和下降沿的速度变慢，即时间增加。如此，在频率信号CLK对移位寄存器200进行充电时，由于瞬时的电压较低，电流尖峰就会较低，便可以降低功耗，同时对电位转移电路300和移位寄存器200的可靠性也有提升。而且电位转移电路300可以通过电路集成化方式与其他电源集成电路整合在一起，以简化电路及节省成本。
在一些实施例中，所述控制单元320包括数模转移单元，将将升压后的像素信号的电压转换为灰阶电压，并将所述灰阶电压输出至移位寄存器200。
在一些实施例中，所述控制单元320通过两线式串行总线325电性耦接移位寄存器200。
在本申请一实施例中，本申请的一种电位转移电路的驱动方法，包括：通过核心电路310提供图像信号；通过控制单元320从所述图像信号中提取出控制信号和像素信号；通过电平升压单元330将所述控制信号和所述像素信号的电压升压至模拟工作电压；调节所述模拟工作电压的升压速度以控制信号输出开关340的开启速度。
在本申请一实施例中，本申请的一种显示面板，包括：相对设置的第一基板与第二基板；设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层；第一偏光片设置于所述第一基板的外表面上；以及第二偏光片设置于所述第二基板的外表面上，其中所述第一偏光片与所述第二偏光片的偏振方向为互相平行；及包括上述任何一种实施例的技术特征的电位转移电路。
本申请可以调控电位转移电路的瞬间输出电流，减缓移位寄存器所受到的电流冲击，较有效的降低电位转移电路和移位寄存器的功耗，同时增加电路的可靠性。而且可以与其他电源集成电路整合在一起，可同时满足简化电路设计与降低成本的需求；改进简便易行，亦有助提升电路可靠性；能使用于各种尺寸面板的制作，适用性相对较高。
“在一些实施例中”及“在各种实施例中”等用语被重复地使用。所述用语通常不是指相同的实施例；但它亦可以是指相同的实施例。“包含”、“具有”及“包括”等用词是同义词，除非其前后文意显示出其它意思。
以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种电位转移电路，其特徵在于，包括：
核心电路，提供图像信号；
控制单元，从所述图像信号中提取出控制信号和像素信号；
电平升压单元，将所述控制信号和所述像素信号的电压升压至模拟工作电压；
信号输出开关，所述信号输出开关的控制端电性耦接所述电平升压单元，所述信号输出开关的第一端电性耦接所述核心电路；
其中，所述核心电路提供频率信号至所述信号输出开关的第一端，所述信号输出开关开启时，通过所述信号输出开关的第二端输出所述频率信号；
其中，所述信号输出开关受所述模拟工作电压缓慢升压而缓慢打开，以减缓所述信号输出开关的第二端输出所述频率信号在输出的上升沿与下降沿的变化速度；所述电平升压单元升压所述模拟工作电压的速度是受控于所述控制单元。
2.如权利要求1所述的电位转移电路，其特征在于，所述控制单元包括数模转移单元，将将升压后的像素信号的电压转换为灰阶电压，并将所述灰阶电压输出至移位寄存器。
3.如权利要求1所述的电位转移电路，其特征在于，所述控制单元通过两线式串行总线电性耦接移位寄存器。
4.一种显示面板，包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；以及
液晶层，设置于所述第一基板与所述第二基板之间；
第一偏光片设置于所述第一基板的外表面上；以及第二偏光片设置于所述第二基板的外表面上，其中所述第一偏光片与所述第二偏光片的偏振方向为互相平行；
其特征在于：还包括权利要求1至3中任一所述的电位转移电路，设置于所述第一基板或所述第二基板上。
5.一种电位转移电路的驱动方法，其特徵在于，包括：
通过核心电路提供图像信号与频率讯号；
通过控制单元从所述图像信号中提取出控制信号和像素信号；
通过电平升压单元将所述控制信号和所述像素信号的电压升压至模拟工作电压；
通过信号输出开关的第一端取得所述频率讯号，控制端取得所述模拟工作电压，第二端输出所述频率讯号，其中，所述信号输出开关受所述模拟工作电压缓慢升压而缓慢打开，以减缓所述信号输出开关的第二端输出所述频率信号在输出的上升沿与下降沿的变化速度。
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