CN113257165B - 数据驱动电路以及显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种数据驱动电路及显示装置，该数据驱动电路包括移位寄存电路、第一锁存电路、第二锁存电路、电位平移电路、数模转换电路及输出电路。第一锁存电路根据采样脉冲信号对数字信号采样得到采样信号。第二锁存电路对位于预设灰阶范围内的采样信号进行边界值检测。在当前数据线对应的采样信号以及前一行数据线对应的采样信号的相同边界值不同时，补偿控制信号处于有效状态，输出电路根据处于有效状态的补偿控制信号在对应数据线加载对应的驱动电压之前将对应数据线上的电压调整为预设电压。

Description

数据驱动电路以及显示装置
技术领域
本发明涉及一种数据驱动电路以及显示装置。
背景技术
随着电子技术的不断发展，手机、便携式计算机、个人数字助理(PDA)、平板计算机、媒体播放器等消费性电子产品大多都采用显示器作为输入输出设备，以使产品具有更友好的人机交互方式。通常显示器包括显示面板和用于驱动显示面板显示图像的驱动电路。显示面板包括多个像素单元。驱动电路包括时序控制电路、扫描驱动电路以及数据驱动电路。其中，数据驱动电路将输入的nbit的数字信号转换为驱动电压给对应的像素单元。其中，当数据线上的信号变化较大时，例如从低电位拉升至高电位时，会导致在显示驱动电路的功耗较大，进而降低显示装置的待机时间。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种数据驱动电路及显示装置，旨在解决现有技术中驱动电路功耗较大的问题。
一种数据驱动电路，用于将数字信号转换为驱动电压给数据线；所述数据驱动电路包括：
移位寄存电路，用于根据启动信号以及第一时钟信号产生采样脉冲信号；
第一锁存电路，与所述移位寄存电路电性连接，用于根据所述采样脉冲信号对接收的数字信号进行采样得到采样信号；
第二锁存电路，与所述第一锁存电路电性连接；所述第二锁存电路用于对位于预设灰阶范围内的所述采样信号进行边界值检测；
电位平移电路，与所述第二锁存电路电性连接，用于对所述采样信号进行幅度调制；
数模转换电路，与所述电位平移电路电性连接，用于根据接收的参考电压将调制后的所述采样信号转换为驱动电压；以及
输出电路，用于将所述驱动电压提供给所述数据线；
其中，所述第二锁存电路进一步地比较当前所述数据线对应的所述采样信号以及前一行所述数据线对应的所述采样信号的相同边界值并根据比较结果输出补偿控制信号；在当前所述数据线对应的所述采样信号以及前一行所述数据线对应的所述采样信号的相同边界值不同时，所述补偿控制信号处于有效状态，所述输出电路根据处于有效状态的所述补偿控制信号在对应所述数据线加载对应的所述驱动电压之前将对应所述数据线上的电压调整为预设电压。
一种显示装置，包括多条扫描线以及多条数据线，二者交叉设置形成多个像素单元；所述显示装置还包括用于将数字信号转换为驱动电压的数据驱动电路、用于给所述像素单元提供扫描信号的扫描驱动电路以及用于提供时钟信号的时序控制电路；所述数据驱动电路包括：
移位寄存电路，用于根据启动信号以及第一时钟信号产生采样脉冲信号；
第一锁存电路，与所述移位寄存电路电性连接，用于根据所述采样脉冲信号对接收的数字信号进行采样得到采样信号；
第二锁存电路，与所述第一锁存电路电性连接；所述第二锁存电路用于对位于预设灰阶范围内的所述采样信号进行边界值检测；
电位平移电路，与所述第二锁存电路电性连接，用于对所述采样信号进行幅度调制；
数模转换电路，与所述电位平移电路电性连接，用于根据接收的参考电压将调制后的所述采样信号转换为驱动电压；以及
输出电路，用于将所述驱动电压提供给所述数据线；
其中，所述第二锁存电路进一步地比较当前所述数据线对应的所述采样信号以及前一行所述数据线对应的所述采样信号的相同边界值并根据比较结果输出补偿控制信号；在当前所述数据线对应的所述采样信号以及前一行所述数据线对应的所述采样信号的相同边界值不同时，所述补偿控制信号处于有效状态，所述输出电路根据处于有效状态的所述补偿控制信号在对应所述数据线加载对应的所述驱动电压之前将对应所述数据线上的电压调整为预设电压。
基于上述结构的数据驱动电路以及显示装置，将位于预设灰阶范围内的所述采样信号进行边界值检测并在采样信号相较于前一时刻采样信号的边界值改变时输出补偿控制信号，以控制当前数据线在所述数据线加载对应的所述驱动电压之前将对应所述数据线上的电压调整为预设电压，可避免数据线上的电压变化跨度较大引起的较高功耗，进而降低所述显示装置的功耗。
附图说明
图1为一种较佳实施方式之显示装置的模块示意图。
图2为图1中数据驱动电路的模块示意图。
图3为图2中第二锁存电路的模块示意图。
图4为图3中一实施例的数据信号、第二时钟信号、前一时刻的采样信号以及补充控制信号的时序示意图。
主要元件符号说明
显示装置 1
数据驱动电路 100
扫描驱动电路 200
时序控制电路 300
显示区域 101
非显示区域 103
扫描线 S1-Sn
数据线 D1-Dm
像素单元 20
移位寄存电路 110
第一锁存电路 120
第二锁存电路 130
电位平移电路 140
数模转换电路 150
输出电路 160
编码单元 131
锁存单元 132
比较单元 134
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。此外，术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
下面结合附图对本发明显示装置的具体实施方式进行说明。
请参阅图1，图1是本发明一实施例的显示装置1的等效模块示意图。所述显示装置1设置有显示区域101以及围绕所述显示区域101设置的非显示区域103内。所述显示区域101内包括多条扫描线S1-Sn以及多条数据线D1-Dm。其中，n，m为正整数。多条所述扫描线S1-Sn沿第一方向X延伸且相互平行设置，多条所述数据线D1-Dm沿第二方向Y延伸且相互平行设置，多条所述扫描线S1-Sn与多条所述数据线D1-Dm相互绝缘并呈网格交叉设置，定义出多个呈矩阵排列的像素单元20。在本发明的至少一个实施例中，所述第一方向X与所述第二方向Y垂直设置。在其他实施方式中，所述第一方向X与所述第二方向Y可呈其他角度交叉设置。
所述显示装置1包括设置于所述非显示区域103内的数据驱动电路100、扫描驱动电路200以及时序控制电路300。每一行所述像素单元20通过一条所述数据线Dm与所述数据驱动电路100电性连接，每一列所述像素单元20通过一条所述扫描线Sn与所述扫描驱动电路200电性连接。所述时序控制电路300分别与所述数据驱动电路100以及所述扫描驱动电路200电性连接。所述时序控制电路300产生多个同步控制信号给所述数据驱动电路100以及所述扫描驱动电路200。多个所述同步控制信号可包括周期性的同步控制信号和非周期性的同步控制信号。多个所述同步控制信号包括垂直同步信号(Verticalsynchronization,Vsync)、水平同步信号(Horizontal synchronization,Hsync)以及数据使能信号(Data Enable,DE)。在本实施方式中，所述时序控制电路300提供第一时钟信号CLK和第二时钟信号MCLK给所述数据驱动电路100。所述数据驱动电路100用于将数字信号转换为驱动电压并提供给多条所述数据线D1-Dm以显示图像。所述扫描驱动电路200提供扫描信号至多条所述扫描线S1-Sn以扫描所述像素单元20。
请一并参阅图2，其为所述数据驱动电路100的模块示意图。所述数据驱动电路100包括移位寄存电路110、第一锁存电路120、第二锁存电路130、电位平移电路140、数模转换电路150以及输出电路160。
所述移位寄存电路110接收所述时序控制电路300提供的启动信号Set以及第一时钟信号CLK，且与所述产生采样脉冲信号。
所述第一锁存电路120与所述移位寄存电路110电性连接。所述第一锁存电路120接收由所述时序控制电路300提供的数字信号Data以及所述移位寄存电路110输出的所述采样脉冲信号。所述第一锁存电路120根据所述采样脉冲信号对所述数字信号Data进行采样得到采样信号Sample。
所述第二锁存电路130与所述第一锁存电路120以及所述时序控制电路300电性连接。所述第二锁存电路130接收所述时序控制电路300输出的第二时钟信号MCLK以及重置信号Reset，根据所述第二时钟信号MCLK和所述重置信号Reset对所述采样信号Sample进行缓存。所述第二锁存电路130还用于对位于预设灰阶范围内的所述采样信号Sample(k)进行边界值检测并在所述采样信号Sample(k)相较于前一时刻采样信号Sample(k-1)的边界值改变时输出补偿控制信号COM。在本发明的至少一个实施例中，以8bit的所述数字信号Data为例，所述预设灰阶范围为灰阶65-灰阶191。在其他实施方式中，所述预设灰阶范围可以根据所述数字信号Data的bit进行调整。
请参阅图3，其为所述第二锁存电路130的模块示意图。所述第二锁存电路130包括编码单元131、锁存单元132以及比较单元134。
所述编码单元131接收所述数据信号Data以及选择信号SEL。所述编码单元131根据所述选择信号SEL设定所述预设灰阶范围，并将所述数据信号Data进行转换得到当前行所述数据线D(k)对应的所述采样信号Sample(k)，并将位于所述预设灰阶范围内的当前行所述数据线D(k)对应的所述采样信号Sample(k)输出给所述锁存单元132和所述比较单元134。
所述锁存单元132接收第二时钟信号MCLK、重置信号Reset以及当前行所述数据线D(k)对应的所述采样信号Sample(k)。所述锁存单元132还锁存有前一行所述数据线D(k-1)对应的所述采样信号Sample(k-1)。在所述第二时钟信号MCLK的上升沿时，所述锁存单元132将前一行的所述数据线D(k-1)对应的所述采样信号Sample(k-1)输出给所述比较单元134。
所述比较单元134与所述编码单元131以及所述锁存单元132电性连接。所述比较单元134比较当前行所述数据线D(k)对应的所述采样信号Sample(k)以及前一行的所述数据线D(k-1)对应的所述采样信号Sample(k-1)的相同边界值是否发生变化。在当前行所述数据线D(k)对应的所述采样信号Sample(k)相较于前一行的所述数据线D(k-1)对应的所述采样信号Sample(k-1)的相同边界值发生变化，所述补偿控制信号COM处于有效状态；在当前行所述数据线D(k)对应的所述采样信号Sample(k)相较于前一行的所述数据线D(k-1)对应的所述采样信号Sample(k-1)的相同边界值没有发生变化，所述补偿控制信号COM处于无效状态。在本发明的至少一个实施例中，如图4所示，所述补偿控制信号为高电平有效，低电平无效。其中，所述相同边界值可以为所述采样信号Sample(k)的最高有效位，也可以为所述采样信号Sample(k)的其他指定位数。
所述电位平移电路140与所述第二锁存电路130电性连接。所述电位平移电路140将所述采样信号进行幅度调制。
所述数模转换电路150与所述电位平移电路140电性连接。所述数模转换电路150根据接收的参考电压Vref将调制后的所述采样信号转换为驱动电压。
所述输出电路160与所述数模转换电路150以及多条所述数据线D1-Dm电性连接。所述输出电路160用于将所述驱动电压提供给所述数据线。所述输出电路160还用于在所述补偿控制信号处于有效状态时在所述数据线D(k)加载对应的所述驱动电压之前将对应所述数据线D(k)上的电压调整为预设电压。所述调整操作可以为充电操作或放电操作。
请一并参阅图4，其为第一实施例中数据信号Data、第二时钟信号MCLK、前一时刻采样信号D(k-1)以及对应补充控制信号COM的时序示意图。
在所述采样信号Sample(k)位于所述预设灰阶范围内时，所述编码单元131将位于所述预设灰阶范围内的当前行所述数据线D(k)对应的所述采样信号Sample(k)输出给所述锁存单元132。所述锁存单元132在所述第二时钟信号MCLK的上升沿时将前一行所述数据线D(k-1)对应的所述采样信号Sample(k-1)输出给所述比较单元134。在当前行所述数据线D(k)对应的所述采样信号Sample(k)相较于前一行所述数据线D(k)对应的所述采样信号Sample(k-1)的相同边界值发生变化，所述比较单元134输出处于有效状态的所述补偿控制信号。所述输出电路160在所述补偿控制信号处于有效状态时在所述数据线D(k)加载对应的所述驱动电压之前将对应所述数据线D(k)上的电压调整为预设电压。
采用上述结构的数据驱动电路100以及显示装置1，根据选择信号设定所述预设灰阶范围，并将位于所述预设灰阶范围内的所述采样信号Sample(k)进行边界值检测并在所述采样信号Sample(k)相较于前一时刻采样信号Sample(k-1)的边界值改变时输出补偿控制信号，以控制当前所述数据线D(k)在所述数据线D(k)加载对应的所述驱动电压之前将对应所述数据线D(k)上的电压调整为预设电压，可避免数据线D(k)上的电压变化跨度较大引起的较高功耗，进而降低所述显示装置1的功耗。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种数据驱动电路，用于将数字信号转换为驱动电压给数据线；所述数据驱动电路包括：
移位寄存电路，用于根据启动信号以及第一时钟信号产生采样脉冲信号；
第一锁存电路，与所述移位寄存电路电性连接，用于根据所述采样脉冲信号对接收的数字信号进行采样得到采样信号；
第二锁存电路，与所述第一锁存电路电性连接；所述第二锁存电路用于对位于预设灰阶范围内的所述采样信号进行边界值检测；
电位平移电路，与所述第二锁存电路电性连接，用于对所述采样信号进行幅度调制；
数模转换电路，与所述电位平移电路电性连接，用于根据接收的参考电压将调制后的所述采样信号转换为驱动电压；以及
输出电路，用于将所述驱动电压提供给所述数据线；
其中，所述第二锁存电路进一步地比较当前所述数据线对应的所述采样信号以及前一行所述数据线对应的所述采样信号的相同边界值并根据比较结果输出补偿控制信号；在当前所述数据线对应的所述采样信号以及前一行所述数据线对应的所述采样信号的相同边界值不同时，所述补偿控制信号处于有效状态，所述输出电路根据处于有效状态的所述补偿控制信号在对应所述数据线加载对应的所述驱动电压之前将对应所述数据线上的电压调整为预设电压，所述调整操作为充电操作或放电操作；
所述第二锁存电路包括编码单元；所述编码单元接收所述数字信号以及选择信号；所述编码单元根据所述选择信号设定所述预设灰阶范围并将所述数字信号进行转换得到当前行所述数据线对应的所述采样信号。
2.如权利要求1所述的数据驱动电路，其特征在于：所述第二锁存电路还包括锁存单元以及比较单元；所述锁存单元锁存有前一行所述数据线对应的所述采样信号，并在第二时钟信号的上升沿时将前一行的所述数据线对应的所述采样信号输出给所述比较单元并将当前行所述数据线对应的所述采样信号进行锁存；所述比较单元比较当前行所述数据线对应的所述采样信号以及前一行的所述数据线对应的所述采样信号的相同边界值是否发生变化。
3.如权利要求1所述的数据驱动电路，其特征在于：所述相同边界值为所述采样信号的最高有效位。
4.如权利要求1所述的数据驱动电路，其特征在于：所述预设灰阶范围根据所述数字信号的比特数进行调整。
5.如权利要求1所述的数据驱动电路，其特征在于：所述预设灰阶范围为灰阶65至灰阶191。
6.一种显示装置，包括多条扫描线以及多条数据线，二者交叉设置形成多个像素单元；所述显示装置还包括用于将数字信号转换为驱动电压的数据驱动电路、用于给所述像素单元提供扫描信号的扫描驱动电路以及用于提供时钟信号的时序控制电路；其特征在于，所述数据驱动电路包括：
移位寄存电路，用于根据启动信号以及第一时钟信号产生采样脉冲信号；
第一锁存电路，与所述移位寄存电路电性连接，用于根据所述采样脉冲信号对接收的数字信号进行采样得到采样信号；
第二锁存电路，与所述第一锁存电路电性连接；所述第二锁存电路用于对位于预设灰阶范围内的所述采样信号进行边界值检测；
电位平移电路，与所述第二锁存电路电性连接，用于对所述采样信号进行幅度调制；
数模转换电路，与所述电位平移电路电性连接，用于根据接收的参考电压将调制后的所述采样信号转换为驱动电压；以及
输出电路，用于将所述驱动电压提供给所述数据线；
其中，所述第二锁存电路进一步地比较当前所述数据线对应的所述采样信号以及前一行所述数据线对应的所述采样信号的相同边界值并根据比较结果输出补偿控制信号；在当前所述数据线对应的所述采样信号以及前一行所述数据线对应的所述采样信号的相同边界值不同时，所述补偿控制信号处于有效状态，所述输出电路根据处于有效状态的所述补偿控制信号在对应所述数据线加载对应的所述驱动电压之前将对应所述数据线上的电压调整为预设电压，所述调整操作为充电操作或放电操作；
所述第二锁存电路包括编码单元；所述编码单元接收数字信号以及选择信号；所述编码单元根据所述选择信号设定所述预设灰阶范围并将所述数字信号进行转换得到当前行所述数据线对应的所述采样信号。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：所述第二锁存电路还包括锁存单元以及比较单元；所述锁存单元锁存有前一行所述数据线对应的所述采样信号，并在第二时钟信号的上升沿时将前一行的所述数据线对应的所述采样信号输出给所述比较单元并将当前行所述数据线对应的所述采样信号进行锁存；所述比较单元比较当前行所述数据线对应的所述采样信号以及前一行的所述数据线对应的所述采样信号的相同边界值是否发生变化。
8.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：所述相同边界值为所述采样信号的最高有效位。
9.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：所述预设灰阶范围根据所述数字信号的比特数进行调整。
10.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于：所述预设灰阶范围为灰阶65至灰阶191。
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