CN107993606A - 驱动电路及其驱动方法、电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种驱动电路,包括:信号产生单元,用于输出第一时钟信号;温度检测单元,用于根据温度输出相应频率的第二时钟信号;移位寄存器,包括多级边沿触发的D触发器,第二级至最后一级中每级D触发器的输入端与上一级D触发器的输出端相连;每级D触发器的时钟端用于在像素驱动阶段接收第一时钟信号,并在测温阶段接收第二时钟信号;第i级D触发器的输入端能在测温阶段与第j级D触发器的输出端导通;处理单元,用于在触发子阶段,向第i级至第j级中的任意一级D触发器的置位端提供有效信号,并根据第j级D触发器在测温阶段输出信号的频率确定温度。本发明还提供一种驱动电路的驱动方法、电子装置。本发明能够简化驱动电路的整体结构。

Description

驱动电路及其驱动方法、电子装置
技术领域
本发明涉及温度检测领域,具体涉及一种驱动电路及其驱动方法、电子装置。
背景技术
在一些电子装置(例如,显示装置、图像采集装置或电容指纹检测装置)的驱动电路中,会增加温度传感器,以丰富电子装置的功能。温度传感器通常采用环形振荡器产生随温度变化的时钟信号进行温度检测,为了便于检测,需要将时钟的频率降低。目前采用的降低时钟频率的方式为:增加负载或设置除频器,但是这些方式会额外增加占用面积。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种驱动电路及其驱动方法、电子装置,以省略除频器等结构的设置,简化驱动电路的整体结构。
为了解决上述技术问题之一,本发明提供一种驱动电路,包括:
信号产生单元,用于输出预定频率的第一时钟信号;
温度检测单元,用于根据所述驱动电路所在区域的温度,输出相应频率的第二时钟信号;
移位寄存器,包括多级边沿触发的D触发器,第二级至最后一级中的每级D触发器的输入端与上一级D触发器的输出端相连;每级D触发器的时钟端用于在像素驱动阶段接收所述第一时钟信号,并在测温阶段接收所述第二时钟信号;其中,第i级D触发器的输入端能够在所述测温阶段与第j级D触发器的输出端导通;i为大于0且小于D触发器总数的整数,j为大于i且小于等于D触发器总数的整数;
处理单元,用于在所述测温阶段的触发子阶段,向第i级至第j级中的任意一级D触发器的置位端提供有效信号,并根据所述第j级D触发器在所述测温阶段输出的信号的频率确定所述驱动电路所在区域的温度。
优选地,所述处理单元还用于在所述测温阶段之前的复位阶段,向第i级至第j级中的每级D触发器的复位端提供有效信号。
优选地,所述驱动电路还包括:
第一选通单元,所述第一选通单元的输入端与第j级D触发器的输出端相连,所述第一选通单元的输出端与第i级D触发器的输入端相连,所述第一选通单元用于在其控制端接收到与所述测温阶段对应的测温信号时,将第一选通单元的输入端与输出端导通。
优选地,所述驱动电路还包括:
第二选通单元,所述第二选通单元的第一输入端与所述信号产生单元的输出端相连,所述第二选通单元的第二输入端与所述温度检测单元的输出端相连,所述第二选通单元的输出端与每级D触发器的时钟端相连;
所述第二选通单元用于在其控制端接收到与所述像素驱动阶段对应的像素驱动信号时,将第二选通单元的第一输入端与输出端导通;并在所述第二选通单元的控制端接收到与所述测温阶段对应的测温信号时,将第二选通单元的第二输入端与输出端导通。
优选地,所述第二选通单元为多路选择开关。
相应地,本发明还提供一种上述驱动电路的驱动方法,包括:
在像素驱动阶段,向每级D触发器的时钟端提供所述信号产生单元产生的第一时钟信号;并且,在像素驱动阶段的起始子阶段,还向第一级D触发器的输入端提供有效信号,以使多级D触发器依次输出有效信号;
在测温阶段,将第i级D触发器的输入端与第j级D触发器的输出端导通,并向每级D触发器的时钟端提供所述温度检测单元产生的第二时钟信号;并且,在测温阶段的触发子阶段,还向第i级至第j级中的任意一级D触发器的置位端提供有效信号,以使第j级D触发器在所述测温阶段输出的信号频率为所述第二时钟信号频率的1/(j-i+1)。
优选地,所述驱动方法还包括:
在所述测温阶段之前的复位阶段,向第i级至第j级中的每级D触发器的复位端提供有效信号。
优选地,将第i级D触发器的输入端与第j级D触发器的输出端导通,包括:向所述第一选通单元的控制端提供测温信号,以使所述第一选通单元的输入端与输出端导通。
优选地,向每级D触发器的时钟端提供所述信号产生单元产生的第一时钟信号,包括:向所述第二选通单元的控制端提供像素驱动信号,以使得所述第二选通单元的第一输入端与输出端导通;
向每级D触发器的时钟端提供所述温度检测单元产生的第二时钟信号,包括:向所述第二选通单元的控制端提供测温信号,以使得所述第二选通单元的第二输入端与输出端导通。
相应地,本发明还提供一种电子装置,包括阵列基板和上述驱动电路,所述阵列基板包括多条扫描线和多条数据线,所述扫描线和数据线交叉设置,以限定出多个像素;所述移位寄存器的每个D触发器均对应一条扫描线,所述移位寄存器的多个D触发器用于在所述像素驱动阶段,为多条扫描线依次提供扫描信号。
本发明中,处理单元在触发子阶段向第i级至第j级中任意一级D触发器的置位端提供有效信号,从而使得第j级D触发器输出有效信号,而由于本发明中第i级触发器的输入端与第j级D触发器的输出端相连,因此,第i级至第j级D触发器将循环输出有效信号,并且,根据D触发器动作特点和移位寄存器移位输出的原理,每级D触发器输出有效信号的时间位于其时钟端接收到的时钟信号的两个上升沿之间,因此,第j级D触发器输出信号的频率为各级D触发器时钟端接收到的时钟信号的频率的1/(j-i+1)。那么,当各D触发器的时钟端接收到较高频率的第二时钟信号时,处理单元接收到的信号频率为第二时钟信号频率的1/(j-i+1)。可见,本发明的移位寄存器不仅可以起到驱动像素的作用,还可以对温度检测单元产生的第二时钟信号进行除频,从而不需要额外设置除频器等结构,进而简化了驱动电路的整体结构,节省了硬件占用面积。
由于电子装置采用上述驱动电路结构,因此,所述电子装置能够以更简单的结构进行温度检测。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明实施例中提供的驱动电路的结构示意图;
图2是本发明实施例中在像素驱动阶段各级D触发器输出的信号与第一时钟信号的时序图;
图3是本发明实施例中在测温阶段第i级至第j级D触发器输出的信号与第二时钟信号的时序图。
其中,附图标记为:
10、信号产生单元;20、温度检测单元;30、处理单元;40、移位寄存器;50、第一选通单元;60、第二选通单元;DFF1~DFFj、D触发器;D1~Dj、D触发器的输入端;Q1~Qj、D触发器的输出端;CK1~CKj、D触发器的时钟端;SET1~SETj、D触发器的置位端;CLR1~CLRj、D触发器的复位端。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
作为本发明的一方面,提供一种驱动电路,如图1所示,该驱动电路包括信号产生单元10、温度检测单元20、移位寄存器40和处理单元30。其中,
信号产生单元10用于输出预定频率的第一时钟信号CLK1。
温度检测单元20用于根据所述驱动电路所在区域的温度,输出相应频率的第二时钟信号CLK2。
移位寄存器40包括多级边沿触发的D触发器(DFF1~DFFj),每级D触发器的输入端与上一级D触发器的输出端相连;每级D触发器的时钟端用于在像素驱动阶段接收所述第一时钟信号,并在测温阶段接收所述第二时钟信号;其中,第i级D触发器DFFi的输入端Di能够在所述测温阶段与第j级D触发器DFFj的输出端Qj导通;i为大于0且小于D触发器总数的整数,j为大于i且小于等于D触发器总数的整数。需要说明的是,D触发器的输入端是指D触发器的D端,D触发器的输出端是指D触发器的正向输出端(Q端)。
处理单元30用于在所述测温阶段的触发子阶段,向第i级至第j级中的任意一级D触发器的置位端提供有效信号,并根据所述第j级D触发器DFFj在所述测温阶段输出的信号的频率确定所述驱动电路所在区域的温度。其中,D触发器具体可以为上升沿触发的D触发器,这时,向第i级至第j级中的任意一级D触发器的置位端提供的有效信号的开始时刻应先于D触发器时钟端接收到的第二时钟信号中某一上升沿,结束时刻晚于该上升沿。
所述驱动电路可以用于图像显示、图像采集等电子装置中,所述电子装置包括阵列基板,阵列基板上多条扫描线和多条数据线,扫描线和数据线交叉设置,以限定出多个像素,多个像素排成多行多列,移位寄存器40用于依次向多条扫描线提供扫描信号,从而对像素进行逐行驱动。
其中,上升沿触发的D触发器的动作特点为:D触发器输出端的状态取决于时钟信号上升沿到达时刻输入端的状态。在像素驱动阶段,利用移位寄存器40进行像素驱动时,向第一级D触发器DFF1的输入端D1输入起始信号,并向每级D触发器的时钟端(CK1~CKj)提供预定频率的时钟信号CLK1。由于从第一时钟信号CLK1上升沿到达开始到输出端新状态的建立需要经历一段传输延迟时间,因此当第一时钟信号CLK1的上升沿同时作用于所有的D触发器时,他们的输入端的状态还没有改变,于是,第二级D触发器DFF2按照第一级触发器DFF1输出端原来的状态触发,第三级D触发器DFF3按照第二级D触发器DFF2原来的状态触发,以此类推。同时,输入到第一级触发器DFF1输入端D1的信号存储到第一级触发器DFF1中,总的效果相当于第一级D触发器DFF1输入端D1接收到的有效信号在移位寄存器40中依次右移,即,多级D触发器依次输出有效信号,各级D触发器输出的信号与第一时钟信号CLK1的时序图如图2所示。当然,D触发器也可以为下降沿触发的D触发器,原理与上升沿触发的D触发器类似,这里不再赘述。
以处理单元30在触发子阶段(如图3中的t1阶段)向第j级D触发器DFFj的置位端SETj提供有效信号为例,结合图1和图3所示,第j级D触发器DFFj输出有效信号。而由于本发明中第i级触发器DFFi的输入端Di与第j级D触发器DFFj的输出端Qj相连,因此,第i级至第j级D触发器将循环输出有效信号,并且,根据上述D触发器动作特点和移位寄存器40移位输出的原理,每级D触发器输出有效信号的时间位于其时钟端接收到的时钟信号的两个上升沿之间,因此,第j级D触发器DFFj输出信号的频率为各级D触发器时钟端接收到的时钟信号的频率的1/(j-i+1)。那么,当各D触发器的时钟端接收到较高频率的第二时钟信号CLK2时,处理单元30接收到的信号频率为第二时钟信号CLK2频率的1/(j-i+1)。可见,本发明的移位寄存器40不仅可以起到驱动像素的作用,还可以对温度检测单元20产生的第二时钟信号CLK2进行除频,从而不需要额外设置除频器等结构,进而简化了整体结构,节省了硬件占用面积。
其中,i、j可以根据实际所需要除频的倍数确定,只要j-i+1等于除频的倍数即可,例如,为了获取频率为第二时钟信号CLK2频率的1/10的信号(即除频倍数为10),可以将i确定为1,j确定为10;或者将i确定为2,j确定为11,等等。
进一步地,为了使处理单元30能够更准确地根据第j级D触发器DFFj输出的信号确定温度,处理单元30还用于在所述测温阶段之前的复位阶段,向第i级至第j级中的每级D触发器的复位端(CLR1~CLRj)提供有效信号,从而在开始进行温度检测时,将每级D触发器的输出进行复位,以防止在测温阶段受到其他信号的干扰。当然,也可以利用其他方式向每级D触发器的复位端(CLR1~CLRj)提供有效信号。
为了便于第i级D触发器DFFi的输入端Di能够在所述测温阶段与第j级D触发器DFFj的输出端Qj导通,进一步地,如图1所示,所述驱动电路还包括第一选通单元50,该第一选通单元50的输入端与第j级D触发器DFFj的输出端Qj相连,该第一选通单元50的输出端与第i级D触发器DFFi的输入端Di相连,第一选通单元50用于在其控制端接收到与所述测温阶段对应的测温信号时,将第一选通单元50的输入端与输出端导通。这样,可以通过在测温阶段为第一选通单元50提供测温信号的方式,使得第i级D触发器DFFi的输入端Di能够在所述测温阶段与第j级D触发器DFFj的输出端Qj导通。
为了便于每级D触发器的时钟端在像素驱动阶段接收所述第一时钟信号CLK1,并在测温阶段接收第二时钟信号CLK2,进一步地,如图1所示,所述驱动电路还包括第二选通单元60,该第二选通单元60的第一输入端与信号产生单元10的输出端相连,第二选通单元60的第二输入端与温度检测单元20的输出端相连,第二选通单元60的输出端与每级D触发器的时钟端(CK1~CKj)相连。第二选通单元60用于在其控制端接收到与所述像素驱动阶段对应的像素驱动信号时,将第二选通单元60的第一输入端与输出端导通,并在第二选通单元60的控制端接收到与所述测温阶段对应的测温信号时,将第二选通单元60的第二输入端与输出端导通。这样,可以通过在像素驱动阶段向第二选通单元60的控制端提供像素驱动信号的方式,使每级D触发器的时钟端(CK1~CKj)与信号产生单元10相连,以接收第一时钟信号;并通过在测温阶段向第二选通单元60的控制端提供测温信号的方式,使每级D触发器的时钟端(CK1~CKj)与温度检测单元20相连,以接收第二时钟信号CLK2。
其中,第二选通单元60具体可以为多路选择开关,所述测温信号具体可以为高电平信号,像素驱动信号可以为低电平信号,所述测温信号和像素驱动信号均可以由处理单元提供,也可以通过其他方式提供。
作为本发明的另一方面,提供一种驱动电路的驱动方法,包括;
在像素驱动阶段,向移位寄存器40中的每级D触发器的时钟端提供所述信号产生单元产生的第一时钟信号;并且,在像素驱动阶段的起始子阶段,还向移位寄存器40中第一级D触发器DFF1的输入端提供有效信号,以使多级D触发器依次输出有效信号。
在测温阶段,将第i级D触发器DFFi的输入端Di与第j级D触发器DFFj的输出端Qj导通,并向每级D触发器的时钟端(CK1~CKj)提供温度检测单元20产生的第二时钟信号CLK2;并且,在测温阶段的触发子阶段,还向第i级至第j级中的任意一级D触发器的置位端(SETi~SETj中的任意一端)提供有效信号。如上所述,每级D触发器输出有效信号的时间位于其时钟端接收到的时钟信号的两个上升沿之间,从而使得第j级D触发器DFFj在所述测温阶段输出的信号频率为第二时钟信号频率的1/(j-i+1)。
其中,所述像素驱动阶段和所述测温阶段并不需要一一对应,可以根据实际需要在需要进行温度检测时,为驱动电路提供测温信号,以使所述驱动电路处于测温阶段;在不需要检测温度时,为驱动电路提供像素驱动信号,以使所述驱动电路根据该像素驱动信号处于像素驱动阶段。
进一步地,所述驱动方法还包括:在所述测温阶段之前的复位阶段,向第i级至第j级中的每级D触发器的复位端(CLR1~CLRj)提供有效信号,以使得第i级至第j级中的每级D触发器在触发子阶段之前输出无效信号。具体可以利用处理单元30向复位端提供有效信号。
如上所述,所述驱动电路可以包括第一选通单元50和第二选通单元60,当驱动电路包括第一选通单元50时,将第i级D触发器的输入端与第j级D触发器的输出端导通,包括:向第一选通单元50的控制端提供测温信号,以使第一选通单元50的输入端与输出端导通,从而使第i级D触发器的输入端与第j级D触发器的输出端导通。
当所述驱动电路包括第二选通单元60时,向每级D触发器的时钟端提供信号产生单元10产生的第一时钟信号,包括:向第二选通单元60的控制端提供像素驱动信号,以使得第二选通单元60的第一输入端与输出端导通,进而使得每级D触发器的时钟端接收到所述第一时钟信号。向每级D触发器的时钟端提供温度检测单元产生的第二时钟信号,包括:向第二选通单元60的控制端提供测温信号,以使得第二选通单元60的第二输入端与输出端导通,进而使得每级D触发器的时钟端接收到所述第二时钟信号。
作为本发明的再一方面,提供一种电子装置,包括阵列基板和上述驱动电路,所述阵列基板包括多条扫描线和多条数据线,所述扫描线和数据线交叉设置以限定出多个像素,多个像素排成多行多列,所述移位寄存器的每个D触发器均对应一条扫描线,所述移位寄存器的多个D触发器用于在所述像素驱动阶段,为多条扫描线依次提供扫描信号,从而对像素进行逐行驱动。
由于电子装置采用上述驱动电路结构,因此,所述电子装置能够以更简单的结构进行温度检测。其中,所述电子装置可以为图像显示装置,也可以为图像采集装置或者指纹识别装置等。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种驱动电路,其特征在于,包括:
信号产生单元,用于输出预定频率的第一时钟信号;
温度检测单元,用于根据所述驱动电路所在区域的温度,输出相应频率的第二时钟信号;
移位寄存器,包括多级边沿触发的D触发器,第二级至最后一级中的每级D触发器的输入端与上一级D触发器的输出端相连;每级D触发器的时钟端用于在像素驱动阶段接收所述第一时钟信号,并在测温阶段接收所述第二时钟信号;其中,第i级D触发器的输入端能够在所述测温阶段与第j级D触发器的输出端导通;i为大于0且小于D触发器总数的整数,j为大于i且小于等于D触发器总数的整数;
处理单元,用于在所述测温阶段的触发子阶段,向第i级至第j级中的任意一级D触发器的置位端提供有效信号,并根据所述第j级D触发器在所述测温阶段输出的信号的频率确定所述驱动电路所在区域的温度。
2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述处理单元还用于在所述测温阶段之前的复位阶段,向第i级至第j级中的每级D触发器的复位端提供有效信号。
3.根据权利要求1或2所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动电路还包括:
第一选通单元,所述第一选通单元的输入端与第j级D触发器的输出端相连,所述第一选通单元的输出端与第i级D触发器的输入端相连,所述第一选通单元用于在其控制端接收到与所述测温阶段对应的测温信号时,将第一选通单元的输入端与输出端导通。
4.根据权利要求1或2所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动电路还包括:
第二选通单元,所述第二选通单元的第一输入端与所述信号产生单元的输出端相连,所述第二选通单元的第二输入端与所述温度检测单元的输出端相连,所述第二选通单元的输出端与每级D触发器的时钟端相连;
所述第二选通单元用于在其控制端接收到与所述像素驱动阶段对应的像素驱动信号时,将第二选通单元的第一输入端与输出端导通;并在所述第二选通单元的控制端接收到与所述测温阶段对应的测温信号时,将第二选通单元的第二输入端与输出端导通。
5.根据权利要求4所述的驱动电路,其特征在于,所述第二选通单元为多路选择开关。
6.一种权利要求1至5中任意一项所述的驱动电路的驱动方法,其特征在于,包括:
在像素驱动阶段,向每级D触发器的时钟端提供所述信号产生单元产生的第一时钟信号;并且,在像素驱动阶段的起始子阶段,还向第一级D触发器的输入端提供有效信号,以使多级D触发器依次输出有效信号;
在测温阶段,将第i级D触发器的输入端与第j级D触发器的输出端导通,并向每级D触发器的时钟端提供所述温度检测单元产生的第二时钟信号;并且,在测温阶段的触发子阶段,还向第i级至第j级中的任意一级D触发器的置位端提供有效信号,以使第j级D触发器在所述测温阶段输出的信号频率为所述第二时钟信号频率的1/(j-i+1)。
7.根据权利要求6所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动方法还包括:
在所述测温阶段之前的复位阶段,向第i级至第j级中的每级D触发器的复位端提供有效信号。
8.根据权利要求6所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动电路为权利要求3所述的驱动电路,
将第i级D触发器的输入端与第j级D触发器的输出端导通,包括:向所述第一选通单元的控制端提供测温信号,以使所述第一选通单元的输入端与输出端导通。
9.根据权利要求6所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动电路为权利要求4所述的驱动电路,
向每级D触发器的时钟端提供所述信号产生单元产生的第一时钟信号,包括:向所述第二选通单元的控制端提供像素驱动信号,以使得所述第二选通单元的第一输入端与输出端导通;
向每级D触发器的时钟端提供所述温度检测单元产生的第二时钟信号,包括:向所述第二选通单元的控制端提供测温信号,以使得所述第二选通单元的第二输入端与输出端导通。
10.一种电子装置,其特征在于,包括阵列基板和权利要求1至5中任意一项所述的驱动电路,所述阵列基板包括多条扫描线和多条数据线,所述扫描线和数据线交叉设置,以限定出多个像素;所述移位寄存器的每个D触发器均对应一条扫描线,所述移位寄存器的多个D触发器用于在所述像素驱动阶段,为多条扫描线依次提供扫描信号。
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