CN109686338A - 公共电压产生电路及其显示装置 - Google Patents
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Abstract
公开了一种公共电压产生电路及其显示装置。公共电压产生电路连接显示面板以提供公共电压，包括波形转换模块，在显示画面消隐期时提供至少一组脉冲信号；以及波形调制模块，根据偏置电压、直流公共电压调制至少一组脉冲信号得到所述公共电压，一组脉冲信号包括相互匹配的正脉冲信号以及负脉冲信号，公共电压在显示画面消隐期时，表征为交流波形，公共电压的直流电压分量受控于可调的直流公共电压。本发明通过在显示画面消隐期时，提供至少一组互为相反的脉冲信号，并根据可调的偏置电压以及直流公共电压调制得到公共电压，该公共电压产生电路提供的公共电压既可以消除图像残留问题，又可以满足显示装置不同视角下正常显示。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种公共电压产生电路及其显示装置。
背景技术
液晶显示装置(Liquid Crystal Display，LCD)具备轻薄、节能等诸多优点，被广泛地应用于高清晰电子设备中。
液晶显示装置中的显示面板包含像素阵列，像素阵列包含多个像素单元，每个像素单元具有彼此相对的第一基板、第二基板、以及位于二者之间的液晶分子层，第一基板和第二基板上的公共电极与像素电极之间产生电场，该电场控制液晶分子的转动，从而改变每个像素单元的透光率，以实现图像显示。
然而，如图1所示，当长时间在固定点显示同一画面时，负离子142正离子141会很容易的分别附着在第一基板120上的像素电极121和第二基板110上的公共电极111表面，形成一个内部的电场，导致恒定的直流偏压存在，从而导致显示装置在显示画面时存在IS(Image Sticking，图像残留)现象。
目前往往采用正负极性反转的电压驱动方式来改善这一现象。然而在视角可切换的显示装置中，不同视角下，显示装置的公共电压有差异，现有技术的电压驱动方式无法使生成的交流公共电压同时满足不同显示装置的需求，进而造成显示异常。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种公共电压产生电路及其显示装置，该公共电压产生电路提供的公共电压既可以消除图像残留问题，又可以满足显示装置不同视角下正常显示。
根据本发明的一方面，提供一种公共电压产生电路，连接显示面板以提供公共电压，包括波形转换模块，在显示画面消隐期时提供至少一组脉冲信号；以及波形调制模块，根据可偏置电压以及直流公共电压调制至少所述一组脉冲信号得到所述公共电压，所述一组脉冲信号包括相互匹配的正脉冲信号以及负脉冲信号，所述公共电压在显示画面消隐期时，表征为交流波形；所述公共电压的直流电压分量受控于可调的所述直流公共电压。
优选地，所述一组脉冲信号中的正脉冲信号与所述负脉冲信号以二者相同状态的边沿对齐。
优选地，所述波形调制模块包括：偏置电压单元，提供一电压值可调的偏置电压；第一加法单元，分别连接所述波形转换模块与所述偏置电压单元，用于将至少所述一组脉冲信号与所述偏置电压相加，得到一交流信号；以及第二加法单元，将所述交流信号与所述直流公共电压相加，得到所述公共电压。
优选地，所述第一加法单元包括：第一分压网络，包括两个依次串联的电阻，两电阻连接的中间节点作为第一分压节点，所述至少一个电阻的阻值可调；以及第一运算放大器，正向输入端分别连接并接收所述每组脉冲信号的正脉冲信号、负脉冲信号以及所述偏置电压，反向输入端连接所述第一分压节点，所述第一分压网络的两个电阻串联在所述第一运算放大器的输出端与地之间，所述输出端输出所述交流信号。
优选地，所述第二加法单元包括：第二分压网络，包括两个依次串联的电阻，两电阻连接的中间节点作为第二分压节点；第三分压网络，包括两个依次串联的电阻，两电阻连接的中间节点作为第三分压节点；以及第二运算放大器，正向输入端连接所述第二分压节点，所述第二分压网络的两电阻串联在所述第一运算放大器的输出端与所述直流公共电压之间，反向输入端连接所述第三分压节点，所述第三分压网络的两个电阻串联在所述第二运算放大器的输出端与地之间，所述输出端输出所述公共电压。
优选地，所述偏置电压单元还包括第四分压网络，所述第四分压网络连接于一负电压与地之间。
优选地，所述波形转换模块包括可编程逻辑门阵列或者单片机。
优选地，所述波形转换模块连接并接收第一控制信号、第二控制信号，所述第一控制信号的下降沿到所述第二控制信号的上升沿的时间间隔内，显示面板处于两帧显示画面之间的消隐期。
优选地，所述交流波形的周期小于所述时间间隔，所述交流波形包括三角波或者方波。
根据本发明的另一方面，提供一种显示装置，包括上述所述的公共电压产生电路。
本发明提供了一种公共电压产生电路及其显示装置。本发明通过在显示画面消隐期时，提供至少一组互为相反的脉冲信号，并根据可调的偏置电压以及直流公共电压调制得到公共电压，公共电压的直流电压分量受控于可调的直流公共电压。公共电压产生电路得到的该公共电压VCOM在显示面板显示画面消隐期时，表征为交流波形。交流波形的周期小于显示画面消隐期的时间间隔，并且交流波形包括三角波或者方波等。本发明的公共电压产生电路提供的公共电压在显示画面消隐期时，表征为交流波形，阻止了像素电极与公共电极之间形成内部电场，进而避免了显示装置在显示画面时存在图像残留现象。
并且该公共电压产生电路通过根据偏置电压、直流公共电压调制得到的公共电压，可以满足显示装置在不同视角下需求的公共电压，避免了显示装置出现异常显示现象。
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示出了现有技术的一种显示装置的部分阵列结构示意图。
图2示出了根据本发明实施例提供的公共电压产生电路的结构示意图。
图3示出了根据本发明实施例提供的公共电压产生电路的电路示意图。
图4示出了根据本发明实施例提供的公共电压产生电路的时序示意图。
图5示出了根据本发明实施例提供的波形调制模块的原理示意图。
图6示出了根据本发明实施例提供的显示装置的部分阵列结构示意图。
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。
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图2示出了根据本发明实施例提供的公共电压产生电路的结构示意图。
如图2所示，本发明提供的公共电压产生电路300包括波形转换模块310和波形调制模块320，其中波形转换模块310连接并接收第一控制信号STV1以及第二控制信号STV2，在第一控制信号STV1的下降沿到第二控制信号STV2的上升沿的时间间隔内，显示面板处于两帧显示画面之间的消隐期。波形转换模块310用于在显示画面消隐期时提供至少一组脉冲信号。具体地，当第一控制信号STV1的下降沿到来时，触发波形转换模块310提供至少一组脉冲信号，一组脉冲信号包括相互匹配的正脉冲信号A2以及负脉冲信号A1，例如正脉冲信号A2与负脉冲信号A1的幅值绝对值相等，正脉冲信号A2与负脉冲信号A1以二者相同状态的边沿对齐，即正脉冲信号A2与负脉冲信号A1的下降沿对齐，上升沿也对齐。
波形调制模块320包括第一加法单元321、偏置电压单元322以及第二加法单元323。偏置电压单元322提供一电压值可调的偏置电压Vcl。第一加法单元321分别连接波形转换模块310以及偏置电压单元322，用于将至少一组脉冲信号与偏置电压Vcl相加，得到一交流信号AC。第二加法单元323将接收的交流信号AC与可调的直流公共电压VCOM_DC相加，得到公共电压VCOM，该直流公共电压VCOM_DC例如通过一电压产生单元调制得到，公共电压VCOM的直流电压分量受控于可调的直流公共电压VCOM_DC。
公共电压产生电路300得到的该公共电压VCOM在显示面板显示画面消隐期时，表征为交流波形。交流波形的周期小于显示画面消隐期的时间间隔，并且交流波形包括三角波或者方波等。本发明的公共电压产生电路提供的公共电压在显示画面消隐期时，表征为交流波形，阻止了像素电极与公共电极之间形成内部电场，进而避免了显示装置在显示画面时存在图像残留现象。
并且该公共电压产生电路300通过根据偏置电压、直流公共电压调制得到的公共电压，可以满足显示装置在不同视角下需求的公共电压，避免了显示装置出现异常显示现象。
图3示出了根据本发明实施例提供的公共电压产生电路的电路示意图。
作为一种波形转换模块的具体实施例，如图3所示，波形转换模块410可以通过单片机、可编程逻辑门阵列等微控制器实现，其中波形转换模块410例如可以集成在时序控制器中。
作为一种波形调制模块的具体实施例，如图3所示，波形调制模块420包括第一加法单元421、偏置电压单元422、第二加法单元423。
偏置电压单元422提供一电压值可调的偏置电压Vcl。具体地，偏置电压单元422例如通过第四分压网络提供偏置电压Vcl，该第四分压网络包括依次串联的第四电阻R4、第五电阻R5，该第四分压网络例如连接在负电压V-与地之间，第四电阻R4例如阻值可调。
第一加法单元421包括第一运算放大器U1、第一分压网络。第一分压网络包括依次串联的第六电阻R6和第七电阻R7，两电阻串联在第一运算放大器U1的输出端与地之间，两电阻连接的中间节点作为第一分压网络的第一分压节点，其中第六电阻R6例如电阻值可调。第一运算放大器U1的正向输入端分别通过第一电阻R1连接并接收至少一组脉冲信号中的负脉冲信号A1，通过第二电阻R2连接并接收至少一组脉冲信号中的正脉冲信号A2，通过第三电阻R3连接并接收偏置电压单元422中偏置电压Vcl。第一运算放大器U2的反向输入端连接第一分压网络的第一分压节点，第一运算放大器U1的输出端作为第一加法单元421的输出端输出交流信号AC。其中第一运算放大器U1的正向电源端接收一正电压V+，第一运算放大器U1的反向电源端接收一负电压V-。
第二加法单元423包括第二运算放大器U2、第二分压网络、第三分压网络。第二分压网络包括依次串联的第八电阻R8和第九电阻R9，两电阻串联在第一运算放大器U1的输出端与直流公共电压VCOM_DC之间，两电阻连接的中间节点作为第二分压网络的第二分压节点。第三分压网络包括依次串联的第十电阻R10和第十一电阻R11，两电阻串联在第二运算放大器U2的输出端与地之间，两电阻连接的中间节点作为第三分压网络的第三分压节点。第二运算放大器U2的正向输入端连接第二分压节点，第二运算放大器U2的反向输入端连接第三分压网络的第三分压节点，输出端作为第二加法单元423的输出端输出公共电压VCOM。其中第二运算放大器U2的正向电源端接收一正电压V+，第二运算放大器U2的反向电源端接收一负电压V-。
图4示出了根据本发明实施例提供的公共电压产生电路的时序示意图。
如图4所示，在第一控制信号STV1的下降沿到第二控制信号STV2的上升沿之间，显示画面为静止画面，此时液晶通过直流公共电压VCOM_DC与像素电极形成不变的电场。波形转换模块例如检测到第一控制信号STV1的下降沿到来时，触发并提供例如一组相互匹配的负脉冲信号A1与正脉冲信号A2，其中，两脉冲信号的下降沿对齐，或者上升沿对齐。波形调制模块根据一可调的偏置电压Vcl和直流公共电压VCOM_DC对例如一组脉冲信号进行调制以得到公共电压VCOM，该公共电压VCOM在第一控制信号STV1的下降沿到第二控制信号STV2的上升沿之间，表征为交流波形，在其余时间内表征为直流波形。该公共电压VCOM可以根据实际显示装置的需求调节输出的公共电压VCOM，并且该公共电压VCOM可以驱动液晶在显示画面消隐期内完成极性反转，阻止了像素电极与公共电极之间形成内部电场，避免了显示装置存在图像残留的问题。
图5示出了根据本发明实施例提供的波形调制模块的原理示意图。
结合图3所示出的公共电压产生电路的电路图，波形转换模块提供的例如一组脉冲信号中的正脉冲信号与负脉冲信号，输入第一运算放大器U1的正向输入端得到具有波形A的信号。当偏置电压单元提供一电压值可调的偏置电压Vcl输入第一运算放大器U1的正向输入端，第一加法单元得到具备波形B的信号。具备波形B的信号通过第二放大运算放大器U2放大得到具备波形C的信号，当直流公共电压VCOM_DC输入第二放大运算放大器U2时，第二加法单元得到具备波形D的信号，以使得得到的公共电压波形在显示画面的消隐区域输出交流的公共电压波形，在显示画面的显示区域输出直流的公共电压波形。
图6示出了根据本发明实施例提供的显示装置的部分阵列结构示意图。
如图6所示，液晶显示装置中的显示面板包含像素阵列，像素阵列包含多个像素单元，每个像素单元具有彼此相对的第一基板220、第二基板210、以及位于二者之间的液晶分子层230，第一基板220和第二基板210上的公共电极221与像素电极211之间产生电场，该电场控制液晶分子的转动，从而改变每个像素单元的透光率，以实现图像显示。
该显示装置中负离子242、正离子241均匀的交叉附着在第一基板220上的像素电极221和第二基板210上的公共电极211表面进而消除了显示装置在显示画面时存在的IS(Image Sticking，图像残留)现象。
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)
1.一种公共电压产生电路，连接显示面板以提供公共电压，其特征在于，包括：
波形转换模块，在显示画面消隐期时提供至少一组脉冲信号；以及波形调制模块，根据可偏置电压以及直流公共电压调制至少所述一组脉冲信号得到所述公共电压，
其中，所述一组脉冲信号包括相互匹配的正脉冲信号以及负脉冲信号，所述公共电压在显示画面消隐期时，表征为交流波形；所述公共电压的直流电压分量受控于可调的所述直流公共电压。
2.根据权利要求1所述的公共电压产生电路，其特征在于，所述一组脉冲信号中的正脉冲信号与所述负脉冲信号以二者相同状态的边沿对齐。
3.根据权利要求2所述的公共电压产生电路，其特征在于，所述波形调制模块包括：
偏置电压单元，提供一电压值可调的偏置电压；
第一加法单元，分别连接所述波形转换模块与所述偏置电压单元，用于将至少所述一组脉冲信号与所述偏置电压相加，得到一交流信号；以及
第二加法单元，将所述交流信号与所述直流公共电压相加，得到所述公共电压。
4.根据权利要求3所述的公共电压产生电路，其特征在于，所述第一加法单元包括：
第一分压网络，包括两个依次串联的电阻，两电阻连接的中间节点作为第一分压节点，所述至少一个电阻的阻值可调；以及
第一运算放大器，正向输入端分别连接并接收所述每组脉冲信号的正脉冲信号、负脉冲信号以及所述偏置电压，反向输入端连接所述第一分压节点，所述第一分压网络的两个电阻串联在所述第一运算放大器的输出端与地之间，所述输出端输出所述交流信号。
5.根据权利要求3所述的公共电压产生电路，其特征在于，所述第二加法单元包括：
第二分压网络，包括两个依次串联的电阻，两电阻连接的中间节点作为第二分压节点；
第三分压网络，包括两个依次串联的电阻，两电阻连接的中间节点作为第三分压节点；以及
第二运算放大器，正向输入端连接所述第二分压节点，所述第二分压网络的两电阻串联在所述第一运算放大器的输出端与所述直流公共电压之间，反向输入端连接所述第三分压节点，所述第三分压网络的两个电阻串联在所述第二运算放大器的输出端与地之间，所述输出端输出所述公共电压。
6.根据权利要求3所述的公共电压产生电路，其特征在于，所述偏置电压单元还包括第四分压网络，所述第四分压网络连接于一负电压与地之间。
7.根据权利要求1所述的公共电压产生电路，其特征在于，所述波形转换模块包括可编程逻辑门阵列或者单片机。
8.根据权利要求1所述的公共电压产生电路，其特征在于，所述波形转换模块连接并接收第一控制信号、第二控制信号，所述第一控制信号的下降沿到所述第二控制信号的上升沿的时间间隔内，显示面板处于两帧显示画面之间的消隐期。
9.根据权利要求8所述的公共电压产生电路，其特征在于，所述交流波形的周期小于所述时间间隔，所述交流波形包括三角波或者方波。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的公共电压产生电路。
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