CN107342063B - 公共电压驱动电路及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种公共电压驱动电路，用于向显示面板提供公共电压，包括：主控制器；数模转换器，经由I2C总线与所述主控制器相连；其中，所述主控制器接收外部的脉冲宽度调制信号，并根据所述脉冲宽度调制信号的频率控制数模转换器输出直流公共电压或交流公共电压。本发明还提供一种显示装置，根据外部的脉冲宽度调制信号的频率向显示面板提供直流公共电压或交流公共电压实现宽窄视角的切换，并且根据脉冲宽度调制信号的占空比调节显示面板的背光电流以实现亮度的调节，复用显示面板和主机的PWM引脚实现宽窄视角的切换以及在不同的视角模式下进而实现亮度的调节，降低成本，扩大显示面板的应用范围。
Description
技术领域
本发明属于显示器技术领域，更具体地，涉及一种公共电压驱动电路及显示装置。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具备轻薄、节能、无辐射等诸多优点，因此已经逐渐取代传统的阴极射线管(CRT)显示器。目前液晶显示器被广泛地应用于高清晰数字电视、台式计算机、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、移动电话、数码相机等电子设备中。
目前，广视角属于液晶显示器的主流发展方向。比如，采用笔记本电脑、个人数字助理、平板电脑、手机等广视角的便携式电子设备等均采用广视角技术，如此使得人们在从不同的方向观看广视角的显示器时均可以看到完整且不失真的画面。但是，当涉及个人隐私以及重要信息时，广视角的显示器在有些场合下的使用也会使人们感到不便，比如，在车站等车时，使用者旁边以及后方的人极有可能窥见使用者的广视角的便携式电子设备的屏幕上的内容。
因此，除了广视角的需求之外，在需要防窥的场合下，能够将显示器切换或者调整到窄视角模式的显示器也逐渐发展起来。该显示器具有混合视角(Hybird ViewingAngle)，可以实现宽视角(Wide Viewing Angle)与窄视角(Narrow Viewing Angle)之间的切换。
图1示出根据现有技术的显示装置的等效电路图。显示装置包括显示面板10，所述显示面板10包括第一玻璃基板和第二玻璃基板，第一玻璃基板的第一表面与第二玻璃基板的第一表面相对。在第一玻璃基板的第一表面上形成设置彼此交叉的多条栅极扫描线和多条源极数据线，在二者的交叉位置设置选择薄膜晶体管和像素电极。在第二玻璃基板的第一表面形成公共电极。像素电极和公共电极之间包含液晶层，可以等效为像素电容Clc。为了在像素的更新周期之间保持电压，像素电容Clc可以并联存储电容Cs以获得更长的保持时间。
栅极驱动器12连接至多条栅极扫描线，用于提供栅极电压G1至Gm。源极驱动器13连接至多条源极数据线，用于提供灰阶电压S1至Sn。时序控制器11分别与栅极驱动器12和源极驱动器13相连接，从而向栅极驱动器12和源极驱动器13提供各种时序信号。
公共电压驱动电路14连接至公共电极，用于提供公共电压Vcom。
在上述的显示装置的驱动方法中，在每个帧周期中，在时序控制器11的控制下依次扫描多条栅极扫描线。经由栅极扫描线选通薄膜晶体管，以及经由源极数据线将与灰阶相对应的电压施加至像素电容Clc，从而改变液晶分子的取向以实现相应灰阶的亮度。
在宽视角模式下，公共电极上施加的电压为直流公共电压(DCVCOM)；当有防窥需求切换至窄视角模式下时，公共电极上施加的电压为交流公共电压(ACVCOM)。
图2示出了现有技术中公共电压驱动电路的结构框图。如图2所示，所述公共电压驱动电路14包括主控制器141、数模转换器142和放大电路143。其中，所述主控制器141接收外部主机20的中断信号HVSW，根据中断信号的电平高低，公共电压驱动电路140输出直流公共电压DCVCOM或ACVCOM。当中断信号为高电平时，主控制器141直接输出直流信号(DC)并经由放大电路143放大生成直流公共电压DCVCOM；当中断信号为低电平时，主控制器141经由I2C总线向数模转换器142发送具有时序的数字电压信号，数模转换器142将该数字电压信号转换成模拟电压信号，并经由放大电路143叠加直流电压信号以及放大生成交流公共电压ACVCOM。
该公共驱动电路14可以输出不同视角下显示装置所需的公共电压。该公共驱动电路14依赖于主机20输出的中断信号HVSW。因此，需在显示装置增加一个宽窄视角切换引脚，以及主机20增加一个中断信号引脚，实现根据主机20提供的中断信号的电平控制公共电压驱动电路14输出ACVCOM或DCVCOM。
发明内容
本发明的目的在于提供一种公共电压驱动电路及显示装置。
根据本发明的一方面，提供一种公共电压驱动电路，用于向显示面板提供公共电压，包括：主控制器；数模转换器，经由I2C总线与所述主控制器相连；其中，所述主控制器接收外部的脉冲宽度调制信号，并根据所述脉冲宽度调制信号的频率控制数模转换器输出直流公共电压或交流公共电压。
优选地，所述脉冲宽度调制信号的频率为第一频率时，所述数模转换器输出直流公共电压。
优选地，所述脉冲宽度调制信号的频率为第二频率时，第一频率与第二频率不同，所述数模转换器输出交流公共电压。
优选地，所述第一频率为宽视角模式下的频率，第二频率为窄视角模式下的频率。
优选地，所述主控制器还根据第一频率或第二频率下的所述脉冲宽度调制信号的占空比以调节显示面板的背光电流。
优选地，所述公共电压驱动电路还包括：
放大电路，用于将数模转换器输出的直流公共电压或交流公共电压进行放大和波形叠加处理。
优选地，所述主控制器包括：
接收模块，用于接收外部的脉冲宽度调制信号；
检测模块，用于检测脉冲宽度调制信号的占空比和频率；
输出模块，用于根据脉冲宽度调制信号的频率输出第一控制信号以及根据脉冲宽度信号的占空比输出第二控制信号。
优选地，所述数模转换器根据所述第一控制信号输出直流公共电压或交流公共电压。
根据本发明的另一方面，提供一种显示装置，包括显示面板以及上述所述的公共电压驱动电路，所述公共电压驱动电路向显示面板提供直流公共电压或交流公共电压以实现宽窄视角的切换。
优选地，所述显示装置还包括LED驱动电路，与所述主控制器相连，用于根据第二控制信号调节显示面板的背光电流。
本发明实施例提供的公共电压驱动电路及显示装置，根据外部的脉冲宽度调制信号的频率向显示面板提供直流公共电压或交流公共电压实现宽窄视角的切换，并且根据脉冲宽度调制信号的占空比调节显示面板的背光电流以实现亮度的调节，复用显示面板和主机的PWM引脚实现宽窄视角的切换以及在不同的视角模式下进而实现亮度的调节，可将宽窄视角屏直接应用现有Normal LCD接口的屏上，与Nomal产品主板共用，降低成本，扩大显示面板的应用范围。
附图说明
通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示出根据现有技术的显示装置的等效电路图；
图2示出根据现有技术的显示装置中公共电压驱动电路的示意性框图；
图3示出了根据本发明实施例的显示装置中公共电压驱动电路的示意性框图。
图4示出了根据本发明实施例的显示装置的示意性框图；
图5示出了根据本发明实施例的显示装置中不同视角模式下脉冲宽度信号的波形图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
本发明可以各种形式呈现，以下将描述其中一些示例。
图3示出了根据本发明实施例的显示装置中公共电压驱动电路的示意性框图。如图3所示，所述公共电压驱动电路14用于向显示面板10提供公共电压，包括主控制器141、数模转换器142和放大电路143。
其中，主控制器141和数模转换器142经由I2C总线相连。
在本实施例中，主控制器141为微处理单元(Microcontroller Unit，MCU)，包括时钟端SCL和数据端SDA。其中，所述时钟端SCL用于发送时钟信号；数据端SDA用于发送控制信号。I2C总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，包括时钟端SCL和数据端SDA，从而实现同步数据通信。
所述主控制器141接收外部的脉冲宽度调制信号(Pulse Width Modulation，PWM)，并根据所述脉冲宽度调制信号的频率F控制数模转换器142输出直流公共电压(DCVCOM)或交流公共电压(ACVCOM)。
当所述脉冲宽度调制信号的频率f为第一频率F1，所述数模转换器142输出直流公共电压(DCVCOM)；当所述脉冲宽度调制信号的频率f为第二频率F2，所述数模转换器142输出交流公共电压(ACVCOM)。
其中，第一频率F1与第二频率不同F2，所述第一频率F1为宽视角模式下的频率，第二频率F2为窄视角模式下的频率。
放大电路143，用于将数模转换器142输出的直流公共电压(DCVCOM)或交流公共电压(ACVCOM)进行放大和波形叠加处理以及加载直流电压分量。
在一个优选的实施例中，所述主控制器141还根据所述脉冲宽度调制信号的占空比以调节显示面板的背光电流。
在一个优选地实施例中，所述主控制器141包括接收模块1411、检测模块1412和输出模块1413。其中，接收模块1411用于接收外部的脉冲宽度调制信号；检测模块1412用于检测脉冲宽度调制信号的占空比和频率；输出模块1413用于根据脉冲宽度调制信号的频率输出第一控制信号以及根据脉冲宽度信号的占空比输出第二控制信号。
在本实施例中，所述数模转换器142根据所述第一控制信号输出直流公共电压(DCVCOM)或交流公共电压(ACVCOM)。
主控制器141检测PWM1的周期t1，得到频率f1＝1/t1，当f1为第一频率F1时，则主控制器141经由I2C总线向数模转换器142发送时序信号、第一控制信号以及电压信号，数模转换器142根据所述时序信号、第一控制信号以及电压信号输出直流公共电压(DCVCOM)，使显示面板处于宽视角模式下。如图5所示，保证PWM1频率f1不变的情况下，调整PWM1的占空比进而调节显示面板的背光电流以实现亮度的调节。
主控制器141检测PWM2的周期t2，得到频率f2＝1/t2，当f2为第二频率F2时，则主控制器141经由I2C总线向数模转换器142发送时序信号、第一控制信号以及电压信号，数模转换器142根据所述时序信号、第一控制信号以及电压信号输出交流公共电压(ACVCOM)，使显示面板处于窄视角模式下。如图5所示，保证PWM2频率f2不变的情况下，调整PWM2的占空比进而调节显示面板的背光电流以实现亮度的调节。
本发明实施例提供的公共电压驱动电路，根据外部的脉冲宽度调制信号的频率向显示面板提供直流公共电压或交流公共电压实现宽窄视角的切换，并且根据脉冲宽度调制信号的占空比调节显示面板的背光电流以实现亮度的调节，复用显示面板和主机的PWM引脚实现宽窄视角的切换以及在不同的视角模式下进而实现亮度的调节，降低成本，扩大显示面板的应用范围。
图4示出了根据本发明实施例的显示装置的示意性框图。如图4所示，所述显示装置包括显示面板10和公共电压驱动电路14，所述公共电压驱动电路14向显示面板10提供直流公共电压(DCVCOM)或交流公共电压(ACVCOM)以实现宽窄视角的切换。
所述公共电压驱动电路14用于向显示面板提供公共电压，包括主控制器141、数模转换器142和放大电路143。
其中，主控制器141和数模转换器142经由I2C总线相连。
在本实施例中，主控制器141为微处理单元(Microcontroller Unit，MCU)，包括时钟端SCL和数据端SDA。其中，所述时钟端SCL用于发送时钟信号；数据端SDA用于发送控制信号。I2C总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，包括时钟端SCL和数据端SDA，从而实现同步数据通信。
所述主控制器141接收主机20提供的脉冲宽度调制信号(Pulse WidthModulation，PWM)，并根据所述脉冲宽度调制信号的频率F控制数模转换器142输出直流公共电压(DCVCOM)或交流公共电压(ACVCOM)。
当所述脉冲宽度调制信号的频率f为第一频率F1时，所述数模转换器142输出直流公共电压(DCVCOM)；当所述脉冲宽度调制信号的频率f为第二频率F2时，所述数模转换器142输出交流公共电压(ACVCOM)。
其中，第一频率F1和第二频率F2不同，所述第一频率F1为宽视角模式下的频率，所述第二频率F2为窄视角模式下的频率。
放大电路143，用于将数模转换器142输出的直流公共电压(DCVCOM)或交流公共电压(ACVCOM)进行放大处理以及加载直流电压分量。
在一个优选的实施例中，所述主控制器141还根据所述脉冲宽度调制信号的占空比以调节显示面板的背光电流。
在一个优选地实施例中，所述主控制器141包括接收模块1411、检测模块1412和输出模块1413。其中，接收模块1411用于接收外部的脉冲宽度调制信号；检测模块1412用于检测脉冲宽度调制信号的占空比和频率；输出模块1413用于根据脉冲宽度调制信号的频率输出第一控制信号以及根据脉冲宽度信号的占空比输出第二控制信号。
在本实施例中，所述数模转换器142根据所述第一控制信号输出直流公共电压(DCVCOM)或交流公共电压(ACVCOM)。
在一个优选地实施例中，所述显示装置还包括LED驱动电路15，与所述主控制器141相连，用于根据第二控制信号调节显示面板的背光电流。
主控制器141检测PWM1的周期t1，得到频率f1＝1/t1，当F为第一频率F1时，则主控制器141经由I2C总线向数模转换器142发送时序信号、第一控制信号以及电压信号，数模转换器142根据所述时序信号、第一控制信号以及电压信号输出直流公共电压(DCVCOM)，使显示面板处于宽视角模式下。如图5所示，保证PWM1频率f1不变的情况下，调整PWM1的占空比进而调节显示面板的背光电流以实现亮度的调节。
主控制器141检测PWM2的周期t2，得到频率f2＝1/t2，当f2为第二频率F2时，则主控制器141经由I2C总线向数模转换器142发送时序信号、第一控制信号以及电压信号，数模转换器142根据所述时序信号、第一控制信号以及电压信号输出交流公共电压(ACVCOM)，使显示面板处于窄视角模式下。如图5所示，保证PWM2频率f2不变的情况下，调整PWM2的占空比进而调节显示面板的背光电流以实现亮度的调节。
本发明实施例提供的显示装置，根据外部的脉冲宽度调制信号的频率向显示面板提供直流公共电压或交流公共电压实现宽窄视角的切换，并且根据脉冲宽度调制信号的占空比调节显示面板的背光电流以实现亮度的调节，复用显示面板和主机的PWM引脚实现宽窄视角的切换以及在不同的视角模式下进而实现亮度的调节，降低成本，扩大显示面板的应用范围。
依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种公共电压驱动电路，用于向显示面板提供公共电压，其特征在于，包括：
主控制器；
数模转换器，经由I2C总线与所述主控制器相连；
其中，所述主控制器从所述显示面板的脉冲宽度调制信号引脚接收外部的脉冲宽度调制信号，所述主控制器检测所述脉冲宽度调制信号的频率和占空比，根据所述脉冲宽度调制信号的频率调节显示面板的公共电压，以及根据所述脉冲宽度调制信号的占空比调节显示面板的背光电流，
所述数模转换器将所述脉冲宽度调制信号的数字值转换成模拟值以输出直流公共电压或交流公共电压；所述脉冲宽度调制信号的频率为第一频率时，所述数模转换器输出直流公共电压，所述脉冲宽度调制信号的频率为第二频率时，所述数模转换器输出交流公共电压。
2.根据权利要求1所述的公共电压驱动电路，其特征在于，所述第一频率为宽视角模式下的频率，所述第二频率为窄视角模式下的频率。
3.根据权利要求1所述的公共电压驱动电路，其特征在于，所述主控制器还根据所述第一频率或第二频率下的所述脉冲宽度调制信号的占空比以调节显示面板的背光电流。
4.根据权利要求1所述的公共电压驱动电路，其特征在于，还包括：
放大电路，用于将数模转换器输出的直流公共电压或交流公共电压进行放大和波形叠加处理。
5.根据权利要求1-4任一项所述的公共电压驱动电路，其特征在于，所述主控制器包括：
接收模块，用于接收外部的脉冲宽度调制信号；
检测模块，用于检测脉冲宽度调制信号的占空比和频率；
输出模块，用于根据脉冲宽度调制信号的频率输出第一控制信号以及根据脉冲宽度信号的占空比输出第二控制信号。
6.根据权利要求5所述的公共电压驱动电路，其特征在于，所述数模转换器根据所述第一控制信号输出直流公共电压或交流公共电压。
7.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板以及如权利要求1-6任一项所述的公共电压驱动电路，
所述公共电压驱动电路向显示面板提供直流公共电压或交流公共电压以实现宽窄视角的切换。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，还包括LED驱动电路，与所述主控制器相连，用于根据第二控制信号调节显示面板的背光电流。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 215301, 1, Longteng Road, Kunshan, Jiangsu, Suzhou Applicant after: InfoVision Optoelectronics(Kunshan)Co.,Ltd. Address before: 215301, 1, Longteng Road, Kunshan, Jiangsu, Suzhou Applicant before: INFOVISION OPTOELECTRONICS (KUNSHAN) Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |