CN108182916A - 驱动电路和驱动方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于显示装置的驱动电路和驱动方法，显示装置包括完成设定功能的功能电路；控制单元，产生第一脉宽调制信号；时序控制器，根据当前画面将第一脉宽调制信号耦合为第二脉宽调制信号，具体地，驱动电路包括：检测电路，接收第二脉宽调制信号，根据第二脉宽调制信号产生反馈信号，其中，控制单元根据反馈信号产生控制信号，控制功能电路完成设定功能。在显示长黑画面时，关闭包括画质补偿电路、动态补偿电路和触摸检测电路的功能电路以及背光单元，有效减少显示装置的功耗，提高显示装置的使用寿命。

Description

驱动电路和驱动方法

技术领域

本发明涉及液晶显示装置领域，更具体地涉及一种用于显示装置的驱动电路和驱动方法。

背景技术

液晶显示装置是利用液晶分子的排列方向在电场的作用下发生变化的现象改变光源透光率的显示装置。由于具有显示质量好、体积小和功耗低的优点，液晶显示装置已经广泛地应用于诸如手机的移动终端和诸如平板、电视等大尺寸显示面板中。

图1示出现有技术的显示装置的结构示意图。如图1所示，显示装置包括用于通过像素矩阵显示图像的显示面板10、用于驱动显示面板10的栅极驱动器30以及源极驱动器40、用于向显示面板10提供光源的背光单元50、用于驱动背光单元50的背光驱动器60以及用于驱动栅极驱动器30和源极驱动器40的时序控制器20。

现有技术的显示装置还包括：控制单元70和功能电路80。控制单元70用于向显示装置提供控制信号，例如向时序控制器20提供视频信号，时序控制器20根据视频信号向栅极驱动器30和源极驱动器40提供时序信号和数据信号。

控制单元70还用于向时序控制器20提供背光调节信号pwm(Pulse WidthModulation)，时序控制器20用于对背光调节信号pwm进行优化，将背光调节信号pwm耦合成具有一定的占空比的波形提供给背光驱动器60，背光驱动器60根据背光调节信号pwm的占空比调整背光单元50的开/关时间，控制背光的亮度。

功能电路80包括用于提升图像显示质量的电路和其他的一些电路，例如动态补偿电路、画质补偿电路以及触摸检测电路等。

当显示为全黑画面时，现有技术的显示装置中的功能电路80仍然处于工作状态，例如触摸检测电路依然会对显示面板上的触摸信号进行检测，因此会使得显示装置相对功耗较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种驱动电路和驱动方法，可以降低显示装置的功耗。

根据本发明的一方面提供的一种用于显示装置的驱动电路，所述显示装置包括完成设定功能的功能电路；控制单元，产生设定频率的第一脉宽调制信号；时序控制器，根据当前画面将所述第一脉宽调制信号耦合为第二脉宽调制信号，具体地，所述驱动电路包括检测电路，接收所述第二脉宽调制信号，根据所述第二脉宽调制信号产生反馈信号，其中，所述控制单元根据所述反馈信号产生控制信号，所述控制信号控制所述功能电路完成所述设定功能。

优选地，所述功能电路至少包括动态补偿电路、画质补偿电路以及触摸检测电路中的一种。

优选地，所述显示装置还包括背光单元，所述时序控制器产生的所述第二脉宽调制信号的占空比与所述当前画面的亮暗分布相关，所述控制单元根据所述第二脉宽调制信号调节所述背光单元的背光亮度。

优选地，所述反馈信号包括第一反馈信号和第二反馈信号，所述检测电路包括：滤波电路，对第二脉宽调制信号进行滤波以得到模拟信号，所述模拟信号的电压与所述第二脉宽调制信号的占空比相关；分压电路，将输入电压分压得到第一参考电压和第二参考电压，所述第一参考电压大于所述第二参考电压；第一比较器，正相输入端接收所述模拟信号，反相输入端接收所述第一参考电压，输出端提供所述第一反馈信号；以及第二比较器，正相输入端接收所述模拟信号，反相输入端接收所述第二参考电压，输出端提供所述第二反馈信号。

优选地，所述分压电路包括依次串联于所述输入电压和地之间的第一至第六电阻，所述第一电阻与第二电阻的中间节点提供所述第一参考电压；所述第五电阻与第六电阻的中间节点提供所述第二参考电压。

优选地，所述滤波电路为二阶RC耦合电路。

根据本发明的另一方面，还提供了一种用于显示装置的驱动方法，具体地，所述驱动方法包括：产生具有设定频率的第一脉宽调制信号；根据当前画面将所述第一脉宽调制信号耦合为第二脉宽调制信号；根据所述第二脉宽调制信号产生反馈信号；根据所述反馈信号实现设定功能。

优选地，根据所述反馈信号实现设定功能的步骤至少包括下列步骤之一：根据所述反馈信号控制所述显示装置的画质补偿过程；根据所述反馈信号控制所述显示装置的动态补偿过程；根据所述反馈信号控制所述显示装置的触摸检测过程。

优选地，所述驱动方法还包括：根据所述第二脉宽调制信号调节所述显示装置的背光亮度。

优选地，所述第二脉宽调制信号的占空比与所述当前画面的亮暗分布相关，当所述第二脉宽调制信号在一定的时间阈值内的占空比大于等于第一阈值时，所述反馈信号为第一状态，当所述第二脉宽调制信号在一定的时间阈值内的占空比小于等于第二阈值时，所述反馈信号为第二状态，当所述第二脉宽调制信号在一定的时间阈值内的占空比大于第二阈值且小于第一阈值时，所述反馈信号为第三状态，其中，所述反馈信号的第一至第三状态互不相同。

本发明提供的驱动电路和驱动方法，检测电路接收时序控制器提供的第二脉宽调制信号，根据第二脉宽调制信号判断当前的画面状态，并向控制单元提供反馈信号，控制单元根据反馈信号控制具有设定功能的功能电路的工作状态。在一些优选的实施例中，在显示黑画面时，可以关闭包括画质补偿电路、动态补偿电路、触摸检测电路的功能电路；在显示白画面时，可以根据第二脉宽调制信号减小背光单元的亮度，有效减少显示装置的功耗，可以提高显示装置的使用寿命。

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。

图1示出现有技术的显示装置的结构示意图；

图2示出本发明提供的显示装置的结构示意图；

图3示出图2中的检测电路的结构示意图；

图4示出图3的检测电路的一种输出示意图表；

图5示出本发明提供的驱动方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用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。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

图2示出本发明提供的显示装置的结构示意图。

如图2所示，本发明提供的显示装置包括显示面板10、时序控制器20、栅极驱动器30、源极驱动器40、背光单元50、背光驱动器60、控制单元70、功能电路80以及检测电路90。

显示面板10上包括薄膜晶体管阵列、像素电极以及公共电极，薄膜晶体管阵列通过栅极线与栅极驱动器30相连接，薄膜晶体管阵列通过源极线与源极驱动器40相连接。

控制单元70从外部系统(例如计算机的显卡)接收图像数据，并将该图像数据连同多个同步信号一起提供给时序控制器20。多个同步信号至少包括时钟信号和数据使能信号，并进一步包括水平同步信号和垂直同步信号。此外，控制单元70可根据用户的背光选择控制(例如自动或者手动调节)，向时序控制器20发出第一脉宽调制信号pwm1，时序控制器20用于根据当前画面将固定频率的第一脉宽调制信号pwm1进行耦合以形成具有一定占空比的第二脉宽调制信号pwm2。时序控制器20将第二脉宽调制信号pwm2提供至背光驱动器60，背光驱动器60根据第二脉宽调制信号pwm2的占空比来调整背光单元50的开/关时间，控制背光的亮度。其中，背光单元50可以使用直下型或边缘型背光作为光源。

此外，时序控制器20根据从控制单元70输入的多个同步信号，产生用于控制栅极驱动器30驱动时序的栅极控制信号和用于控制源极驱动器40驱动时序的源极控制信号。栅极控制信号包括用于控制栅极信号扫描的栅极起始脉冲信号和栅极移位时钟、用于控制栅极信号的输出周期的栅极输出使能信号等。源极控制信号包括用于控制数据信号锁存的源极起始脉冲和源极采样时钟、用于控制数据信号极性的极性控制信号、用于控制数据信号的输出周期的源极输出使能信号等。时序控制器20还用于向源极驱动器40提供数据信号，用于表示每个像素的灰阶数据。

栅极驱动器30响应于来自时序控制器20的栅极控制信号，依次驱动显示面板10上的栅极线。源极驱动器40响应于来自时序控制器20的源极控制信号，在显示面板10上的栅极线被选通期间，将灰阶数据提供至显示面板10上的源极线。

功能电路80用于完成设定功能，包括各种用于提升图像质量的电路和其他的一些电路，例如：画质补偿电路、动态补偿电路以及触摸检测电路等。画质补偿电路和动态补偿电路可用于在控制单元70向时序控制器20提供图像数据后，对图像数据进行修正以提高显示装置的显示图像的质量。对于具有触摸功能的显示装置，功能电路80还包括触摸检测电路，用于对显示面板进行触摸检测。

此外，在本发明提供的显示装置中，检测电路90的输入端与时序控制器20相连接，用于接收时序控制器20提供的第二脉宽调制信号pwm2，可根据第二脉宽调制信号pwm2向控制单元70提供反馈信号，控制单元70可根据反馈信号向功能电路80提供控制信号，控制功能电路80的工作状态。

优选地，控制单元70还可根据第二脉宽调制信号pwm2调节背光单元50的背光亮度。

对于不同的显示画面，经过时序控制器20处理得到的第二脉宽调制信号pwm2不相同。例如：当画面为全黑画面时，时序控制器20输出的第二脉宽调制信号pwm2为持续低电平。当画面为全白画面时，时序控制器20输出的第二脉宽调制信号pwm2为持续高电平。当画面为并非全黑画面也并非全白画面的其他画面时，时序控制器20输出的第二脉宽调制信号pwm2为在一定的时间阈值内具有大于0小于1的占空比，占空比与当前画面的亮暗分布相关。

在本发明其他的一些实施例中，检测电路90也可集成于时序控制器20中，本发明不以此为限制，本领域的技术人员可以根据具体情况进行选择。

图3示出图2中的检测电路的结构示意图。

如图3所示，检测电路90包括第一比较器U1、第二比较器U2、分压电路91以及滤波电路92。

滤波电路92用于对第二脉宽调制信号pwm2进行滤波以得到模拟信号，模拟信号的电压值与第二脉宽调制信号pwm2的占空比相关。第一比较器U1和第二比较器U2的正相输入端分别接收该模拟信号。

输入电压VCI经过分压电路91分压以得到第一参考电压和第二参考电压，第一参考电压大于所述第二参考电压，第一比较器U1和第二比较器U2的反相输入端分别接收第一参考电压和第二参考电压。

输入电压VCI还用于为第一比较器U1和第二比较器U2提供工作电压。

第一比较器U1的输出端P1和第二比较器U2的输出端P2与控制单元70相连接分别用于提供第一反馈信号和第二反馈信号。

分压电路91包括串联于输入电压VCI与地之间的第一至第六电阻R1-R6，第一比较器U1的反相输入端与第一电阻R1和第二电阻R2的中间节点相连接以接收第一参考电压。第二比较器U2的反相输入端与第五电阻R5和第六电阻R6的中间节点相连接以接收第二参考电压。当然，第一比较器U1和第二比较器U2的反相输入端与分压电路91的连接方式不以本发明为限制，本领域的技术人员可根据具体情况进行选择。

滤波电路92为二阶RC耦合电路，包括第一电容C1、第二电容C2、第七电阻R7以及第八电阻R8。第七电阻R7和第八电阻R8串联在第二脉宽调制信号pwm2的输入端与第一比较器U1和第二比较器U2的正相输入端之间。第七电阻R7的第一端与第二脉宽调制信号pwm2的输入端相连，第二端与第八电阻R8的第一端相连。第一电容C1的第一端与第七电阻R7和第八电阻R8的中间节点相连，第二端接地。第二电容C2的第一端与第八电阻R8的第二端相连，第二端接地。

图4示出图3的检测电路的一种输出示意图表。需要说明的是，图4仅示出检测电路的一种输出示意图表，但是本发明实施例不限于此，本领域技术人员可以根据需要设计检测电路的输出。

以下参照图4对本发明工作原理进行详细说明。

如图4所示，当画面为全白画面时，检测电路90提供的反馈信号为第一状态，第一输出端P1和第二输出端P2输出第一电平。当画面为全黑画面时，反馈信号为第二状态，第一输出端P1和第二输出端P2输出第二电平。当画面为并非全黑画面也并非全白画面的其他画面时，反馈信号为第三状态，第一输出端P1输出第二电平，第二输出端P2输出第一电平。其中，第一电平例如是数字信号“1”，第二电平例如是数字信号“0”。

图5示出本发明提供的驱动方法的流程示意图。

如图5所示，本发明提供的驱动方法包括步骤：

S01，产生具有设定频率的第一脉宽调制信号。

S02，根据当前画面将第一脉宽调制信号耦合为第二脉宽调制信号。

S03，根据第二脉宽调制信号产生反馈信号。

具体地，第二脉宽调制信号的占空比与当前画面的亮暗分布相关，当第二脉宽调制信号在一定的时间阈值内的占空比大于等于第一阈值时，反馈信号为第一状态，当第二脉宽调制信号在一定的时间阈值内的占空比小于等于第二阈值时，反馈信号为第二状态，当第二脉宽调制信号在一定的时间阈值内的占空比大于第二阈值且小于第一阈值时，反馈信号为第三状态，其中，反馈信号的第一状态、第二状态、第三状态互不相同。反馈信号例如包括第一反馈信号和第二反馈信号，反馈信号的第一状态例如为第一反馈信号和第二反馈信号均为高电平，反馈信号的第二状态例如为第一反馈信号和第二反馈信号均为低电平，反馈信号的第三状态例如为第一反馈信号和第二反馈信号互为相反电平。

S04，根据反馈信号实现设定功能。其中，根据反馈信号实现设定功能的步骤包括：根据反馈信号控制显示装置的画质补偿过程、动态补偿过程或者触摸检测过程中的至少一个过程。

在本发明优选地实施例中，驱动方法还包括根据第二脉宽调制信号调节显示装置的背光亮度。

综上所述，本发明提供的驱动电路和驱动方法，检测电路接收时序控制器提供的第二脉宽调制信号，根据第二脉宽调制信号判断当前的画面状态，并向控制单元提供反馈信号，控制单元根据反馈信号控制用于设定的功能电路的工作状态。在显示黑画面时，关闭包括画质补偿电路、动态补偿电路和触摸检测电路的功能电路以及背光单元；在显示白画面时，减小背光单元的亮度，有效减少显示装置的功耗，可以提高显示装置的使用寿命。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种用于显示装置的驱动电路，所述显示装置包括完成设定功能的功能电路；控制单元，产生设定频率的第一脉宽调制信号；时序控制器，根据当前画面将所述第一脉宽调制信号耦合为第二脉宽调制信号，其特征在于，所述驱动电路包括：

检测电路，接收所述第二脉宽调制信号，根据所述第二脉宽调制信号产生反馈信号，其中，所述控制单元根据所述反馈信号产生控制信号，所述控制信号控制所述功能电路完成所述设定功能。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述功能电路至少包括动态补偿电路、画质补偿电路以及触摸检测电路中的一种。

3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述显示装置还包括背光单元，

所述时序控制器产生的所述第二脉宽调制信号的占空比与所述当前画面的亮暗分布相关，所述控制单元根据所述第二脉宽调制信号调节所述背光单元的背光亮度。

4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述反馈信号包括第一反馈信号和第二反馈信号，所述检测电路包括：

滤波电路，对第二脉宽调制信号进行滤波以得到模拟信号，所述模拟信号的电压与所述第二脉宽调制信号的占空比相关；

分压电路，将输入电压分压得到第一参考电压和第二参考电压，所述第一参考电压大于所述第二参考电压；

第一比较器，正相输入端接收所述模拟信号，反相输入端接收所述第一参考电压，输出端提供所述第一反馈信号；以及

第二比较器，正相输入端接收所述模拟信号，反相输入端接收所述第二参考电压，输出端提供所述第二反馈信号。

5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述分压电路包括依次串联于所述输入电压和地之间的第一至第六电阻，

所述第一电阻与第二电阻的中间节点提供所述第一参考电压；

所述第五电阻与第六电阻的中间节点提供所述第二参考电压。

6.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述滤波电路为二阶RC耦合电路。

7.一种用于显示装置的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法包括：

产生具有设定频率的第一脉宽调制信号；

根据当前画面将所述第一脉宽调制信号耦合为第二脉宽调制信号；

根据所述第二脉宽调制信号产生反馈信号；

根据所述反馈信号实现设定功能。

8.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，根据所述反馈信号实现设定功能的步骤至少包括下列步骤之一：

根据所述反馈信号控制所述显示装置的画质补偿过程；

根据所述反馈信号控制所述显示装置的动态补偿过程；

根据所述反馈信号控制所述显示装置的触摸检测过程。

9.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法还包括：

根据所述第二脉宽调制信号调节所述显示装置的背光亮度。

10.根据权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述第二脉宽调制信号的占空比与所述当前画面的亮暗分布相关，

当所述第二脉宽调制信号在一定的时间阈值内的占空比大于等于第一阈值时，所述反馈信号为第一状态，

当所述第二脉宽调制信号在一定的时间阈值内的占空比小于等于第二阈值时，所述反馈信号为第二状态，

当所述第二脉宽调制信号在一定的时间阈值内的占空比大于第二阈值且小于第一阈值时，所述反馈信号为第三状态，

其中，所述反馈信号的第一至第三状态互不相同。