CN114863890B - 一种用于LCD面板的驱动Buffer电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，包括极性OP、极性切换开关、衬底切换开关，所述极性OP的输入端连接有周期性正负信号，其输出端连接所述极性切换开关的输入端，所述极性切换开关用于将周期性正负信号切换至两个source通道输出上，所述极性切换开关的输出端与所述衬底切换开关的输入端连接，所述衬底切换开关用于切换输出正信号或负信号。本发明提供的用于LCD面板的驱动Buffer电路，通过设置极性切换开关，使得Source通道输出正负变化，使得液晶扭转角度周期性正负变化从而保护液晶，衬底切换开关有防过压保护功能。

Description

一种用于LCD面板的驱动Buffer电路
技术领域
本发明涉及LCD技术领域，尤其涉及一种用于LCD面板的驱动Buffer电路。
背景技术
LCD面板的每个像素点均包括三个TFTMOS管和液晶分子，对应R、G、B，每一列TFTMOS管的源端由一根source线控制，即source通道输出，每根source线由一个Buffer电路进行控制和驱动。所有液晶分子的一端连接在一起，称为VCOM端，即公共端。
source通道输出和VCOM端的压差导致液晶扭转，液晶长时间向一个方向扭转会导致极化而损坏，所以有必要提出一种能够防止LCD面板的液晶极化损坏并且能够防止过压的驱动Buffer电路。
发明内容
本发明提供一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，用以解决现有技术中液晶长时间向一个方向扭转会导致极化而损坏的缺陷，实现防止LCD面板的液晶极化损坏并且能够防止过压。
本发明提供一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，包括极性OP、极性切换开关、衬底切换开关，所述极性OP的输入端连接有周期性正负信号，其输出端连接所述极性切换开关的输入端，所述极性切换开关用于将周期性正负信号切换至两个source通道输出上，所述极性切换开关的输出端与所述衬底切换开关的输入端连接，所述衬底切换开关用于切换输出正信号或负信号。
根据本发明提供的一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，所述极性OP、极性切换开关和衬底切换开关均为两路。
根据本发明提供的一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，所述极性OP包括基于轨对轨运放电路和浮动偏压电路构成的输入级电路以及class-AB运放构成的输出级电路。
根据本发明提供的一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，所述输出级电路还包括密勒补偿电路。
根据本发明提供的一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，一路所述极性OP的输入电压范围为0～6V，另一路所述极性OP的输入电压范围为0～-6V。
根据本发明提供的一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，所述极性切换开关包括第一压控电阻(P11)、第二压控电阻(P12)、第三压控电阻(P21)、第四压控电阻(P22)，所述衬底切换开关包括第一开关(K11)、第二开关(K12)、第三开关(K21)、第四开关(K22)，所述第一压控电阻(P11)与第一开关(K11)连接，所述第二压控电阻(P12)与第四开关(K22)连接，所述第三压控电阻(P21)与第三开关(K21)连接，所述第四压控电阻(P22)与所述第二开关(K12)连接，所述第一压控电阻(P11)、第二压控电阻(P12)分别连接一路所述极性OP的输出端，所述第三压控电阻(P21)、第四压控电阻(P22)连接另外一路所述极性OP的输出端，所述第一开关(K11)、第二开关(K12)的输出端连接一个source通道输出，所述第三开关(K21)、第四开关(K22)的输出端连接另外一个source通道输出。
根据本发明提供的一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，还包括偏置电压产生电路，所述偏置电压产生电路输出偏置电压Vcon_p和偏置电压Vcon_n至所述极性切换开关。
根据本发明提供的一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，所述偏置电压产生电路还用于根据负载调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值。
根据本发明提供的一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，所述根据负载调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值，包括：
当空载时，令偏置电压Vcon_p的电压值为0，令偏置电压Vcon_n的电压值为6V；
当负载为LCD面板，且所述LCD面板的走线寄生电阻的阻值大于5K时，令偏置电压Vcon_p的电压值为0，令偏置电压Vcon_n的电压值为6V；
当负载为LCD面板，且所述LCD面板的走线寄生电阻的阻值小于5K时，根据走线寄生电阻的阻值调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值；
当负载为纯电容负载构成的测试机时，根据所述电容负载调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值。
本发明提供的用于LCD面板的驱动Buffer电路，通过设置极性切换开关，使得Source通道输出正负变化，使得液晶扭转角度周期性正负变化从而保护液晶，衬底切换开关有防过压保护功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明提供的一种用于LCD面板的驱动Buffer电路的电路原理图；
图2是本发明提供的极性OP的内部结构示意图；
图3是本发明提供的极性切换开关的原理图；
图4是本发明提供的偏置电压产生电路的电路原理图。
附图标记：
1-极性OP、2-极性切换开关、3-衬底切换开关。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
图1是本发明提供的一种用于LCD面板的驱动Buffer电路的电路原理图；参照图1，本发明提供一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，包括极性OP1、极性切换开关2、衬底切换开关3，所述极性OP1的输入端连接有周期性正负信号，其输出端连接所述极性切换开关2的输入端，所述极性切换开关2用于将周期性正负信号切换至两个source通道输出上，所述极性切换开关2的输出端与所述衬底切换开关3的输入端连接，所述衬底切换开关3用于切换输出正信号或负信号。
所述极性OP1、极性切换开关2和衬底切换开关3均为两路。
如图2所示，所述极性OP1包括基于轨对轨运放电路和浮动偏压电路构成的输入级电路以及class-AB运放构成的输出级电路。具体的，所述输出级电路还包括密勒补偿电路。一路所述极性OP1的输入电压范围为0～6V，另一路所述极性OP1的输入电压范围为0～-6V。极性切换开关2将输出切换到Sn和Sn+1上，n大于等于0，使得输出正负变化。输入电压模块用的是6V器件，而输出是0～6V和0～-6V，总压差12V，因此，衬底切换开关3有防过压设计：如需要输出0～6V，则相应的开关衬底切换到0～6V；如需要输出0～-6V，则相应的开关衬底切换到0～-6V。
所述极性切换开关2包括第一压控电阻(P11)、第二压控电阻(P12)、第三压控电阻(P21)、第四压控电阻(P22)，所述衬底切换开关3包括第一开关(K11)、第二开关(K12)、第三开关(K21)、第四开关(K22)，所述第一压控电阻(P11)与第一开关(K11)连接，所述第二压控电阻(P12)与第四开关(K22)连接，所述第三压控电阻(P21)与第三开关(K21)连接，所述第四压控电阻(P22)与所述第二开关(K12)连接，所述第一压控电阻(P11)、第二压控电阻(P12)分别连接一路所述极性OP1的输出端，所述第三压控电阻(P21)、第四压控电阻(P22)连接另外一路所述极性OP1的输出端，所述第一开关(K11)、第二开关(K12)的输出端连接一个source通道输出，所述第三开关(K21)、第四开关(K22)的输出端连接另外一个source通道输出。第一压控电阻(P11)、第二压控电阻(P12)是反相的两个相位，第三压控电阻(P21)、第四压控电阻(P22)是反相的两个相位，第一开关(K11)、第二开关(K12)是反相的两个相位，第三开关(K21)、第四开关(K22)是反相的两个相位。
作为一个优选的实施例，本申请还包括偏置电压产生电路，所述偏置电压产生电路输出偏置电压Vcon_p和偏置电压Vcon_n至所述极性切换开关2。如图3所示，其为极性切换开关2的原理图，POL为极性切换信号，POL＝0，开关sw0截止，POL＝1时开关sw0导通电阻由偏置电压Vcon_p和偏置电压Vcon_n控制。图4是偏置电压产生电路的电路原理图，图中仅仅是原理示意，主要是电压可调即可，可以根据实际情况简化或者添加一些保护电路。
可选的，所述偏置电压产生电路还用于根据负载调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值。Source通道比较多，所以op静态偏置电流较小，一般整个op电流1uA左右，所以即使没有密勒补偿，op内部极点频率比较低，为了保险起见，一般都加密勒补偿(考虑到面积和带宽的因素，补偿电容只能几十fF左右)，确保第一主极点位置落在op内部。但是由于输出级电流同样很小，所以输出阻抗较大，当负载电容偏大时(比如测试机状态纯电容负载)，主极点和次主极点靠比较近，环路不稳定，若减少输出开关size，增加开关电阻，增加一个零点补偿，则会降低驱动能力，碰到LCD面板负载RC值较大时会影响显示效果。本发明通过调控输出开关电阻达到适应source负载，也就是调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值控制极性切换开关2中开关sw0的导通电阻。现有技术中的开关只有开和关两种状态，开关导通电阻是确定的；本发明通过调整开关mos管的栅极电压，达到调整开关电阻的目的。
由于需要考虑响应速度的因素，所以开关导通电阻需要尽可能的小(开关尺寸大小根据实际panel负载而定，这种负载是panel走线寄生RC)；但是芯片量产测试的负载(测试机寄生负载)是纯电容负载(50pf～100pf)，常规由于开关导通电阻较小，所以输出级零点不能补偿输出极点，这样内部主极点和输出级次主极点频率比较靠近，环路不稳定，可能会震荡，不利于量产测试；本发明通过调整开关mos管的栅极电压(开关尺寸不变)，增大开关电阻，从而可以调整零点频率，补偿抵消输出极点，环路稳定性增加。
可选的，所述根据负载调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值，包括：
当空载时，令偏置电压Vcon_p的电压值为0，令偏置电压Vcon_n的电压值为6V；
当负载为LCD面板，且所述LCD面板的走线寄生电阻的阻值大于5K时，令偏置电压Vcon_p的电压值为0，令偏置电压Vcon_n的电压值为6V；
当负载为LCD面板，且所述LCD面板的走线寄生电阻的阻值小于5K时，根据走线寄生电阻的阻值调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值；
当负载为纯电容负载构成的测试机时，量产wafer测试时，测试机为纯电容负载50pf～100pf，根据所述电容负载调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值。
具体的，LCD面板的整个驱动芯片只需要设置一个偏置电压产生电路即可，对Source通道输出的面积几乎没有影响。驱动LCD面板负载时，可以适应较宽范围的RC负载，仍然能够保持很好的稳定性和响应速度。这对于减小芯片面积、降低芯片功耗、节省成本非常有帮助。source驱动Buffer典型的应用负载包括：panel走线的寄生RC(正常显示驱动R＝1k～20k，C＝5pf～100pf)、空载(COB测试及正常显示驱动)、纯C负载(量产wafer测试时测试机寄生负载，约50pf～100pf)。Panel的source驱动Buffer需要较多通道，假如分辨率为1920*1080RGB，需要驱动buffer数量为1080*3＝3240，所以source驱动Buffer面积对芯片整体面积影响巨大，同时每个buffer的静态功耗对整个芯片功耗也很大影响。本发明能用较小的面积适应以上负载的同时，降低buffer功耗，同时能够保持很好的稳定性和响应速度。
本发明提供的用于LCD面板的驱动Buffer电路，通过设置极性切换开关2，使得Source通道输出正负变化，使得液晶扭转角度周期性正负变化从而保护液晶，衬底切换开关3有防过压保护功能。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种用于LCD面板的驱动Buffer电路，其特征在于，包括极性OP、极性切换开关、衬底切换开关，所述极性OP的输入端连接有周期性正负信号，其输出端连接所述极性切换开关的输入端，所述极性切换开关用于将周期性正负信号切换至两个source通道输出上，所述极性切换开关的输出端与所述衬底切换开关的输入端连接，所述衬底切换开关用于切换输出正信号或负信号；
所述极性OP、极性切换开关和衬底切换开关均为两路，所述极性切换开关包括第一压控电阻(P11)、第二压控电阻(P12)、第三压控电阻(P21)、第四压控电阻(P22)，所述衬底切换开关包括第一开关(K11)、第二开关(K12)、第三开关(K21)、第四开关(K22)，所述第一压控电阻(P11)与第一开关(K11)连接，所述第二压控电阻(P12)与第四开关(K22)连接，所述第三压控电阻(P21)与第三开关(K21)连接，所述第四压控电阻(P22)与所述第二开关(K12)连接，所述第一压控电阻(P11)、第二压控电阻(P12)分别连接一路所述极性OP的输出端，所述第三压控电阻(P21)、第四压控电阻(P22)连接另外一路所述极性OP的输出端，所述第一开关(K11)、第二开关(K12)的输出端连接一个source通道输出，所述第三开关(K21)、第四开关(K22)的输出端连接另外一个source通道输出。
2.根据权利要求1所述的用于LCD面板的驱动Buffer电路，其特征在于，所述极性OP包括基于轨对轨运放电路和浮动偏压电路构成的输入级电路以及class-AB运放构成的输出级电路。
3.根据权利要求2所述的用于LCD面板的驱动Buffer电路，其特征在于，所述输出级电路还包括密勒补偿电路。
4.根据权利要求1所述的用于LCD面板的驱动Buffer电路，其特征在于，一路所述极性OP的输入电压范围为0～6V，另一路所述极性OP的输入电压范围为0～-6V。
5.根据权利要求1所述的用于LCD面板的驱动Buffer电路，其特征在于，还包括偏置电压产生电路，所述偏置电压产生电路输出偏置电压Vcon_p和偏置电压Vcon_n至所述极性切换开关。
6.根据权利要求5所述的用于LCD面板的驱动Buffer电路，其特征在于，所述偏置电压产生电路还用于根据负载调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值。
7.根据权利要求6所述的用于LCD面板的驱动Buffer电路，其特征在于，所述根据负载调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值，包括：
当空载时，令偏置电压Vcon_p的电压值为0，令偏置电压Vcon_n的电压值为6V；
当负载为LCD面板，且所述LCD面板的走线寄生电阻的阻值大于5K时，令偏置电压Vcon_p的电压值为0，令偏置电压Vcon_n的电压值为6V；
当负载为LCD面板，且所述LCD面板的走线寄生电阻的阻值小于5K时，根据走线寄生电阻的阻值调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值；
当负载为纯电容负载构成的测试机时，根据所述电容负载调整偏置电压Vcon_p的电压值和偏置电压Vcon_n的电压值。
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