CN114038438B - 驱动电路及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种驱动电路及显示装置，驱动电路包括集成电源管理电路和源极驱动电路，源极驱动电路包括：正帧放大器，输入端与集成电源管理电路相连，输出端用于输出正帧驱动时的正极性驱动信号；负帧放大器，输入端与集成电源管理电路相连，输出端用于输出负帧驱动时的负极性驱动信号；正帧放大器和负帧放大器中至少一个为电压转换速率可调的可调放大器，源极驱动电路被配置为根据正帧驱动和负帧驱动的充电差异，提高或降低可调放大器的电压转换速率。如此设计，通过调整可调放大器的电压转换速率，能够平衡正帧驱动和负帧驱动的充电差异，即使在充电时间较短的情况下，也能平衡正负帧的充电率，从而能够避免产生残像问题。

Description

驱动电路及显示装置

技术领域

本申请实施例涉及液晶显示装置技术领域，尤其涉及一种源极驱动电路、阵列基板及显示装置。

背景技术

在液晶显示面板中，像素电极和公共电极之间形成电压差，该电压差以电场形式控制液晶分子的旋转，进而控制光线的透过率，以实现不同灰阶的显示。若始终向像素电极施加相同极性的数据信号，液晶分子容易产生极化，易导致残影现象，鉴于此，在显示驱动时，以公共电极上的公共电压为基准，为像素电极施加交替的施加正极性数据信号和负极性数据信号；

然而，随着显示面板帧率的提高，充电时间越来越短，容易产生充电不平衡的情况。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例的目的在于提出一种驱动电路及显示装置。

第一方面，本申请实施例提供一种驱动电路，包括集成电源管理电路和源极驱动电路，所述集成电源管理电路与所述源极驱动电路相连，并被配置为向所述源极驱动电路提供电源信号；

所述源极驱动电路包括：

正帧放大器，输入端与所述集成电源管理电路相连，输出端用于输出正帧驱动时的正极性驱动信号；

负帧放大器，输入端与所述集成电源管理电路相连，输出端用于输出负帧驱动时的负极性驱动信号；

所述正帧放大器和所述负帧放大器中至少一个为电压转换速率可调的可调放大器，所述源极驱动电路被配置为根据正帧驱动和负帧驱动的充电差异，提高或降低所述可调放大器的电压转换速率。

在上述实施例提供的驱动电路中，通过调整可调放大器的电压转换速率，能够平衡正帧驱动和负帧驱动的充电差异，即使在充电时间较短的情况下，也能平衡正负帧的充电率，从而能够避免产生残像问题。

在一种可能的实施方式中，所述正帧放大器和所述负帧放大器均为所述可调放大器。

在一种可能的实施方式中，所述源极驱动电路被配置为在高频条件下提高所述正帧放大器的电压转换速率，降低所述负帧放大器的电压转换速率；所述高频条件的刷新率大于或等于240Hz。

在一种可能的实施方式中，所述可调放大器包括多个放大档位，与不同所述放大档位对应的电压转换速率不同；所述源极驱动电路被配置为根据正帧驱动和负帧驱动的充电差异，选取所述放大档位。

在一种可能的实施方式中，所述放大档位之间的比例为0.5：0.6：0.7：0.8：0.9：1：1.1：1.2。

在一种可能的实施方式中，所述集成电源管理电路包括：

第一电源信号端，用于输出模拟电源信号的电压；

第二电源信号端，用于输出大于半值模拟电源信号的电压；

第三电源信号端，用于输出小于半值模拟电源信号的电压；

第四电源信号端，用于输出接地端的电压；

所述第一电源信号端和所述第二电源信号端与所述正帧放大器相连；

所述第三电源信号端和所述第四电源信号端与所述负帧放大器相连。

在一种可能的实施方式中，所述集成电源管理电路被配置为根据正帧驱动和负帧驱动的充电差异，提高或降低所述模拟电源信号的电压。

在一种可能的实施方式中，所述集成电源管理电路被配置为在高频条件下提高所述模拟电源信号的电压，所述高频条件的刷新率大于或等于240Hz。

在一种可能的实施方式中，所述集成电源管理电路具有多个驱动档位，与不同所述驱动档位对应的所述模拟电源信号的电压不同；所述集成电源管理电路被配置为根据正帧驱动和负帧驱动的充电差异选取任一所述驱动档位。

在一种可能的实施方式中，所述驱动档位之间的比例为0.6:0.8:1:1.2。

在一种可能的实施方式中，所述第二电源信号端和所述第三电源信号端均设置有稳压电容，所述稳压电容包括并联的第一电容和第二电容，所述稳压电容包括并联的第一电容和第二电容，所述第一电容的电容值大于所述第二电容的电容值。

在一种可能的实施方式中，所述第一电容的电容值为1至10μF，所述第二电容的电容值值为90至900nF。

第二方面，本申请实施例提供了一种显示装置，包括第一方面实施例中任一项所述的驱动电路。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种显示装置的正面示意图；

图3为本申请实施例提供的一种第一基板的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种驱动电路的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的驱动电路中部分电路的示意图。

附图标记说明：

1-背光模组、2-第一基板、3-液晶层、4-第二基板、5-像素单元、6-显示区、7-周边区、8-像素电极、9-TFT。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图，如图1所示，该显示装置包括液晶显示面板和背光模组1。其中，液晶显示面板包括第一基板2、第二基板4和液晶层3，第一基板2和第二基板4对盒设置，液晶层3设置于对盒的第一基板2和第二基板4之间。

液晶显示面板可以为扭曲向列型(Twisted Nematic，缩写TN)液晶显示面板、共面开关型(In Plane Switching，缩写IPS)液晶显示面板、或者、边缘场开关型(Fringe FieldSwitching，缩写FFS)液晶显示面板；本申请实施例不限制液晶显示面板的具体类型。

背光模组1设置于第一基板2远离第二基板4的一侧，背光模组1产生的背光通过第一基板2和第二基板4射出，第一基板2指向第二基板4的方向为液晶显示面板出光方向，也即显示方向；第二基板4所在一侧为液晶显示面板的显示侧，第一基板2所在一侧为液晶显示面板的非显示侧。

图2为本申请实施例提供的一种液晶显示面板的正面示意图，如图2所示，该液晶显示面板包括多个像素单元5，多个像素单元5呈多行多列排布成像素阵列，像素阵列包括多个沿第一方向延伸的像素行，多个像素行沿第二方向并列排布，每个像素行包括沿第一方向布置的多个像素单元；相邻像素行之间的像素单元5对齐，形成沿第二方向延伸的像素列，所有像素列沿第一方向并列排布。

以图2所示方位为例，第一方向为横向方向，第二方向为纵向方向。像素阵列形成用于显示的显示区6，位于显示区6外周的区域为周边区7。

第一基板2和第二基板4的任一方可以为阵列基板，另一方则为与阵列基板相对的彩膜基板。本文以第一基板2为阵列基板为例进行描述说明。

图3为本申请实施例提供的一种第一基板的结构示意图，如图3所示，第一基板2包括衬底基板，以及设置在衬底基板上的像素电路和与像素电路相连的多个像素电极8，第二基板4设置有与像素电极8对应的公共电极，在可能的实施方式中，可以将像素电极8和公共电极均设置在第一基板2的一侧，可以根据不同的类型的液晶显示面板选择相应的像素电极8和公共电极设置方式，在此不作限定。

第一基板2和第二基板4相背离的表面均设置有偏振片。第一基板2和第二基板4相对面上还分别设置有取向层，以对液晶层3进行取向。

像素电路包括多条栅线Gate、多条数据线Data和多个与像素单元5对应的薄膜晶体管(Thin Film Transistor，缩写TFT)。TFT9包括栅极、源极和漏极，TFT9的漏极与对应像素单元5的像素电极8相连，TFT9的栅极与栅线Gate连接，TFT9的源极和data线连接。

TFT9与像素单元5对应排布，TFT9的排布方式可以参考像素单元5的排布方式，此处不再赘述。

每条栅线Gate均沿第一方向延伸布置，多条栅线Gate沿第二方向并列排布，栅线Gate与像素行对应设置，同一像素行中像素单元5的TFT9的栅极与同一栅线Gate连接。

每条数据线Data均沿第二方向延伸，多条数据线Data沿第一方向并列排布，数据线Data与像素列对应设置，可选的，同一像素列中像素单元5的TFT的源极与同一数据线Data相连。

该显示装置还包括驱动电路，图4为本申请实施例提供的一种驱动电路的结构示意图，如图4所示，该驱动电路包括栅极驱动电路Gate Driver IC、集成电源管理电路(Power Management Integrated Circuit，PMIC)、源极驱动电路Source Driver IC与公共电压产生电路。其中，栅极驱动电路Gate Driver IC与多条栅线Gate均相连，用于在驱动阶段向多条栅线Gate依次提供扫描信号，栅线Gate接收到扫描信号以将栅线Gate对应的TFT开启，即，使TFT的源极和漏极导通。

源极驱动电路Source Driver IC与多条数据线Data均相连，用于在驱动阶段向多条数据线Data分别写入数据电压，数据电压通过开启的TFT输入至相应的像素电极8。公共电压产生电路与公共电极电连接，用于在驱动阶段向公共电极提供公共电压Vcom。

当像素电极8未输入数据电压时，位于像素电极8和公共电极之间的液晶单元在取向层的作用下处于初始状态；当像素电极8输入数据电压时，像素电极8和公共电极之间产生电压差，液晶单元在该电压差的作用下发生翻转，液晶单元翻转后可以改变背光通过液晶单元的透光量，使对应的像素单元产生相应的亮度，即像素灰阶。

像素灰阶与液晶单元的翻转角度有关，而液晶单元的翻转角度与像素电极8和公共电极之间的电压差有关，因此可以通过调节像素电极8和公共电极之间的电压差，即可调整像素灰阶的大小。

在液晶显示面板的显示过程中，若始终向像素电极8施加相同极性的数据信号，那么液晶分子容易产生极化，易导致残影现象。为防止这种情况会在显示驱动时，控制像素电极8极性以公共电极施加的公共电压Vcom为中心进行周期性变化，例如采用正、负帧驱动模式。

正、负帧驱动模式是指，在相邻两帧显示画面中，在一帧显示画面中输入至像素电极8的数据电压与公共电压的电压差为正值，即向像素电极8输入正极性驱动信号，该帧显示画面即为正帧驱动；在另一帧显示画面中输入到像素电极8的数据电压与公共电压的电压差为负值，即向像素电极8输入负极性驱动信号，该帧显示画面即为负帧驱动。通过正帧和负帧交替变换，使得加载在液晶分子上的电压极性交替变换，从而能够避免液晶分子总是被一个方向的电场极化，减轻液晶显示的残像。

同一个灰阶的正帧和负帧显示的亮度是相同的，因此，在理想状态下，同一个灰阶的正帧和负帧相对于公共电压是对称的。

然而，在一些特定情况下，负帧驱动时的充电速率比正帧驱动时的充电速率高。例如，在当液晶显示装置由黑到白变化时，像素单元中TFT在负帧驱动时的Vgs电压要明显大于在负帧驱动时的Vgs电压，导致负帧驱动时的充电速率比正帧驱动时的充电速率高。

另外，在大尺寸、高分辨率、高刷新率的的液晶显示装置中，每行像素的充电时间变短，加之负帧驱动时的充电速率比正帧驱动时的充电速率高的因素，导致在负帧驱动与正帧驱动之间的存在明显的充电差异，从而导致实际像素充电电压关于公共电压Vcom不对称，产生明显直流偏置电压，导致直流线残影。

例如，在针对高刷gaming模组的残像测试中，在黑转白的白格起始位置第一行像素偏亮，出现明显的线残像。

鉴于此，本申请实施例提供了一种驱动电路，该驱动电路包括集成电源管理电路PMIC和源极驱动电路Source Driver IC。图5为本申请实施例提供的驱动电路中部分电路的示意图，如图5所示，集成电源管理电路PMIC用来产生多路模拟基准电压，包括第一电源信号端VDD、第二电源信号端HAVDDH、第三电源信号端HAVDDL以及第四电源信号端VSS，其中，第一电源信号端VDD用于输出模拟电源信号的电压，第二电源信号端HAVDDH用于输出大于半值模拟电源信号HAVDD的电压，第三电源信号端HAVDDL用于输出小于半值模拟电源信号HAVDD的电压，第四电源信号端VSS用于输出接地端的电压。

集成电源管理电路PMIC与源极驱动电路Source Driver IC相连，并被配置为向源极驱动电路Source Driver IC提供电源信号。源极驱动电路Source Driver IC包括正帧放大器POP和负帧放大器NOP，其中，正帧放大器POP的两个输入端分别与第一电源信号端VDD、第二电源信号端HAVDDH相连，输出端用于输出正帧驱动时的正极性驱动信号。负帧放大器NOP的两个输入端分别与第三电源信号端HAVDDL、第四电源信号端VSS相连，输出端用于输出负帧驱动时的负极性驱动信号。

正帧放大器POP和负帧放大器NOP均为运算放大器，且均为电压转换速率可调的可调放大器。电压转换速率(Slew Rate)，简写为SR，又称为压摆率，其定义是在1微秒或者1纳秒等时间里电压升高的幅度，直观上讲就是方波电压由波谷升到波峰所需时间，是运算放大器的重要参数。

正帧放大器POP和负帧放大器NOP采用电压转换速率可调的可调放大器，可以调整充电速度，从而能够在正帧驱动和负帧驱动存在充电差异时，平衡该充电差异，避免残像的产生。例如，在大于或等于240Hz的高频条件下，由于充电时间较短，容易在正帧驱动和负帧驱动之间产生充电差异，且通过上述分析可知，负帧驱动时的充电速度要大于正帧驱动时的充电速度。因此源极驱动电路Source Driver IC在此种情况下可以提高正帧放大器POP的电压转换速率，降低负帧放大器NOP的电压转换速率，以平衡正负帧充电。

在可能的实施方式中，可调放大器包括多个放大档位，与不同放大档位对应的电压转换速率不同。源极驱动电路Source Driver IC被配置为根据正帧驱动和负帧驱动的充电差异，选取合适的放大档位，以平衡正负帧充电差异。示例性地，放大档位之间的比例为0.5：0.6：0.7：0.8：0.9：1：1.1：1.2。

驱动电路还可以通过调整第一电源信号端VDD与第四电源信号端VSS之间的电压差来调整充电速度；例如，集成电源管理电路PMIC被配置为在高频条件下提高模拟电源信号的电压，即提高第一电源信号端VDD与第四电源信号端VSS，此处高频条件的刷新率大于或等于240Hz。

集成电源管理电路PMIC具有多个驱动档位，与不同驱动档位对应的模拟电源信号的电压不同；集成电源管理电路PMIC被配置为根据正帧驱动和负帧驱动的充电差异选取任一驱动档位。示例性地，驱动档位之间的比例为0.6:0.8:1:1.2。

在本申请实施例中，将相关技术中每对正帧放大器POP和负帧放大器NOP共用半值模拟电源HAVDD的电压分离，设置有分离的第二电源信号端HAVDDH与第三电源信号端HAVDDL，如此设计便于实现对正帧放大器POP和负帧放大器NOP驱动能力单独调整。但是，在像素电压充放电过程中，第二电源信号端HAVDDH与第三电源信号端HAVDDL的反复抽载和回流会引起其电压具有较大Ripple。为了解决HAVDD电压Ripple对像素充放电的影响，在第二电源信号端HAVDDH和第三电源信号端HAVDDL均设置有稳压电容，稳压电容包括并联的第一电容和第二电容，第一电容和第二电容的一端接地，另一端与对应的电源信号端相连；其中，第一电容的电容值大于第二电容的电容值，第一电容的电容值可选范围为1至10μF，第二电容的电容值可选范围为90至900nF。示例性地，第一电容和第二电容的电容值分别为4.7μF和100nF。对采用上述稳压电容的驱动电路进行测试，测试结果发现其Ripple有明显降低，符合电压要求。

上述实施例中，以正帧放大器POP和负帧放大器NOP均为可调放大器为例进行描述，但是本申请实施例并不局限于此，正帧放大器POP或负帧放大器NOP为可调放大器即可。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

此外，上文所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种驱动电路，其特征在于，包括集成电源管理电路和源极驱动电路，所述集成电源管理电路与所述源极驱动电路相连，并被配置为向所述源极驱动电路提供电源信号；

所述源极驱动电路包括：

正帧放大器，输入端与所述集成电源管理电路相连，输出端用于输出正帧驱动时的正极性驱动信号；

负帧放大器，输入端与所述集成电源管理电路相连，输出端用于输出负帧驱动时的负极性驱动信号；

所述正帧放大器和所述负帧放大器中至少一个为电压转换速率可调的可调放大器，所述源极驱动电路被配置为根据正帧驱动和负帧驱动的充电差异，提高或降低所述可调放大器的电压转换速率；其中，对所述正帧放大器的所述电压转换速率的调整与所述负帧放大器的所述电压转换速率的调整相反。

2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述正帧放大器和所述负帧放大器均为所述可调放大器。

3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述源极驱动电路被配置为在高频条件下提高所述正帧放大器的电压转换速率，降低所述负帧放大器的电压转换速率；所述高频条件的刷新率大于或等于240Hz。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述可调放大器包括多个放大档位，与不同所述放大档位对应的电压转换速率不同；所述源极驱动电路被配置为根据正帧驱动和负帧驱动的充电差异，选取所述放大档位。

5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述放大档位之间的比例为0.5：0.6：0.7：0.8：0.9：1：1.1：1.2。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述集成电源管理电路包括：

第一电源信号端，用于输出模拟电源信号的电压；

第二电源信号端，用于输出大于半值模拟电源信号的电压；

第三电源信号端，用于输出小于半值模拟电源信号的电压；

第四电源信号端，用于输出接地端的电压；

所述第一电源信号端和所述第二电源信号端与所述正帧放大器相连；

所述第三电源信号端和所述第四电源信号端与所述负帧放大器相连。

7.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，所述集成电源管理电路被配置为根据正帧驱动和负帧驱动的充电差异，提高或降低所述模拟电源信号的电压。

8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述集成电源管理电路被配置为在高频条件下提高所述模拟电源信号的电压，所述高频条件的刷新率大于或等于240Hz。

9.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述集成电源管理电路具有多个驱动档位，与不同所述驱动档位对应的所述模拟电源信号的电压不同；所述集成电源管理电路被配置为根据正帧驱动和负帧驱动的充电差异选取任一所述驱动档位。

10.根据权利要求9所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动档位之间的比例为0.6:0.8:1:1.2。

11.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，所述第二电源信号端和所述第三电源信号端均设置有稳压电容，所述稳压电容包括并联的第一电容和第二电容，所述第一电容的电容值大于所述第二电容的电容值。

12.根据权利要求11所述的驱动电路，其特征在于，所述第一电容的电容值为1至10μF，所述第二电容的电容值为90至900nF。

13.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-12中任一项所述的驱动电路。

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