CN214226486U - 电压调节装置及其显示模组 - Google Patents

Abstract

公开了一种电压调节装置及其显示模组,具体包括电源电路以及驱动电路，还包括电压调节电路，电压调节电路连接于电源电路的输出端与驱动电路的输入端之间，电压调节电路包括，运放单元，输入端连接驱动电路的输出端及接收设置电压，输出端输出补偿电压；比较单元，将补偿电压电压值与输入电压电压值比较；以及输出控制单元，通过对后级电路输出的驱动电压做补偿，对补偿电压和输入电压比较，基于比较结果将补偿电压或输入电压作为后级应用电路的输入生成下一周期的驱动电压，使后级应用电路新生成的驱动电压和接收的输入之间的差压满足大于阈值差压的要求。

Description

电压调节装置及其显示模组

技术领域

本实用新型涉及电压管理的技术领域，特别涉及一种电压调节装置及其显示模组。

背景技术

随着显示类产品在生活中占比越来越重，人们对显示模组的稳定性和可靠性的要求越来越高。液晶显示模组中的显示面板包括像素阵列、驱动单元和电源。像素阵列中的像素通过栅极驱动单元扫描、通过源极驱动单元向像素电极写入像素电压，进而基于像素电压与公共电压控制液晶层中的液晶分子旋转，实现画面显示。

其中，源极驱动单元输出的源极扫描电压和接收的源极电压之间的差值不满足目标差值时，会导致源极驱动单元工作不稳定，进而导致画面显示发生串扰等现象。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种电压调节装置，包括：

电源电路以及驱动电路，所述电源电路的输出端以及所述驱动电路的输出端分别提供输入电压和驱动电压，所述电压调节装置还包括电压调节电路，所述电压调节电路连接于所述电源电路的输出端与所述驱动电路的输入端之间，所述电压调节电路包括：

运放单元，所述运放单元的输入端连接所述驱动电路的输出端，所述运放单元的输入端还接收设置电压，所述运放单元的输出端输出补偿电压；

比较单元，所述比较单元的第一输入端连接所述运放单元的输出端，所述比较单元的第二输入端连接所述电源电路的输出端，将所述补偿电压的电压值与所述输入电压的电压值比较；

输出控制单元，所述输出控制单元的输入端连接所述比较单元的输出端，根据比较结果将电源电路的输出端或者所述运放单元的输出端作为所述输出控制单元的输出端与所述驱动电路的输入端连接。

可选地，所述输入电压和所述驱动电压为负电压，还包括：

第一反相器，连接于所述运放单元的第一输入端；

第二反相器，连接于所述运单元的输出端与所述输出控制单元的输出端之间。

可选地，所述设置电压为所述输入电压与所述驱动电压之间的差压，所述输入电压的电压值大于所述驱动电压的电压值。

可选地，所述输出控制单元包括：

第一开关管，所述第一开关管的控制端连接所述比较单元的输出端以接收比较结果，所述第一开关管的第一通路端连接所述电源电路的输出端，所述第一开关管的第二通路端连接所述输出控制单元的输出端；

第二开关管，所述第二开关管的控制端连接所述比较单元的输出端以接收比较结果，所述第二开关管的第一通路端接地，所述第二开关管的第二通路端接地；以及

第三开关管，所述第三开关管的控制端连接第二开关管的第二通路端，所述第三开关管的第一通路端连接所述运放单元的输出端以接收补偿电压，所述第三开关管的第二通路端连接所述输出控制单元的输出端。

可选地，所述第一开关管和所述第二开关管以及所述第三开关管皆为P型MOS晶体管或者N型MOS晶体管。

可选地，所述运放单元包括：

运算放大器，所述运算放大器的第一输入端分别接收所述设置电压以及与所述驱动电路以接收当前周期输出的驱动电压，所述运算放大器的第二输入端接地。

可选地，所述比较单元包括：

比较器，所述比较器的第一输入端连接所述比较单元的输出端以接收所述补偿电压，所述比较器的第二输入端连接所述电源电路的输出端。

可选地，还包括：二极管，所述二极管的阳极连接所述第一开关管的第二通路端，所述二极管的阴极连接所述输出控制单元的输出端。

可选地，所述运放单元包括加法电路，用于将所述驱动电压和所述设置电压相加得到所述补偿电压。

根据本实用新型的另一方面，提供一种显示模组，包括上述所述的电压调节装置。

本实用新型提供的电压调节装置，通过对后级应用电路(驱动电路)输出的上一周期的驱动电压做补偿，并对补偿后的电压和输入电压做比较，并基于比较结果选择将补偿电压或者输入电压之一作为后级应用电路的输入进而生成下一周期所需的驱动电压，使得后级应用电路新生成的驱动电压和接收的输入之间的差压满足大于阈值差压的要求。进一步地，本申请提供的显示模组具备上述所述的电压调节装置，提升了显示模组的可靠性和稳定性。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型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示出了根据本实用新型实施例提供的电压调节装置的结构示意图。

图2示出了根据本实用新型实施例提供的显示模组的结构示意图。

图3示出了根据本实用新型实施例提供的一种电压调节电路的示意图。

图4示出了根据本实用新型实施例提供的另一种电压调节电路的示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。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，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

图1示出了根据本实用新型实施例提供的电压调节装置的结构示意图，如图1所示，电压调节装置包括电源电路900、驱动电路800、电压调节电路100。电源电路900的输出端输出输入电压INPUT1，驱动电路800的输出端输出驱动电压INPUT2，电压调节电路100连接于电源电路900和驱动电路800之间，用于将从驱动电路800采集的驱动电压进行补偿得到补偿电压，进而将补偿电压和输入电压INPUT1作比较，基于该比较结果选择将补偿电压或者输入电压INPUT1作为源极电压OUTPUT传输至驱动电路800的输入端。驱动电路800基于输入端接收的源极电压OUTPUT生成用于下一周期的驱动电压INPUT2。

电压调节电路100包括运放单元110、比较单元120、输出控制单元130。运放单元110的输入端连接驱动电路800的输出端以采集当前周期输出的驱动电压INPUT2，其输入端还接收设置电压VSET，其输出端输出补偿电压。其中，设置电压VSET为输入电压INPUT1与驱动电压INPUT2的阈值差压。其中输入电压INPUT1的电压值大于驱动电压INPUT2的电压值。比较单元120的第一输入端连接运放单元110的输出端以接收补偿电压，其第二输入端连接电源电路900以接收输入电压INPUT1，将补偿电压与输入电压input1的电压值进行比较，其输出端输出比较结果。输出控制单元130连接比较单元120的输出端，根据比较结果将电源电路900的输出端或者运放单元110的输出端作为输出控制单元130的输出端与驱动电路800的输入端与连接，进而驱动电路800基于输入电压INPUT1或者补偿电压生成下一周期所需的驱动电压INPUT2。其中，输出控制单元130基于比较结果，当补偿电压大于输入电压INPUT1时，选择将运放单元110的输出端连接驱动电路800的输入端，进而驱动电路800基于补偿电压生成下一周期的驱动电压INPUT2。选择当补偿电压不大于输入电压INPUT1时，将电源电路900的输出端连接驱动电路800的输入端，进而驱动电路800基于输入电压INPUT2生成下一周期所需的驱动电压INPUT2。

图2示出了根据本实用新型实施例提供的显示模组的结构示意图。下述显示模组中具备上述公开的电压调节装置，其中，在显示模组中的电源管理单元1400被应用为电源电路提供输入电压VSP(或者VSN)，源极驱动单元1300被应用为驱动电路输出驱动电压VSPR(或者VSNR)用于驱动像素阵列1100。

如图2所示，显示模组1000包括像素阵列1100、栅极驱动单元1200、源极驱动单元1300、电源管理单元1400以及电压调节电路100。

像素阵列1100中包括多个阵列排布的像素单元，每个像素单元中包括含开关管和像素电极。每个开关管的控制端连接栅极驱动单元1200以接收扫描电压，每个开关管的第一通路端连接源极驱动单元1300以接收驱动电压VSPR，像素单元中的开关管导通后会将驱动电压VSPR写入像素电极，进一步通过控制液晶旋转实现画面显示。

电源管理单元1400提供输入电压VSP。其中，电源管理单元1400还可以用于向显示模组1000中的其他单元或者装置提供电压，例如向栅极驱动单元1200提供供电电压等(图中未示出)。

电压调节电路100连接于电源管理单元1400与源极驱动单元1300之间，基于输入电压VSP与驱动电压VSPR的差压，选择将驱动电压VSPR补偿后的补偿电压或者输入电压VSP作为源极驱动单元1300的输入，进而产生驱动电压。

本实施例中的显示模组采用上述电压调节装置1000中的电压调节电路100，是因为源极驱动单元1300输入的源极电压OUTPUT与输出的驱动电压VSPR之间的压差要大于阈值差压，才能保证正常的画面显示，当源极驱动单元1300输入的源极电压OUTPUT与输出的驱动电压VSPR之间的压差不大于阈值差压，则源极驱动单元1300输出的驱动电压可能会导致显示画面发生串扰等现象。

因此在该显示模组1000中，采用电压调节电路100，将从源极驱动单元1300采集的驱动电压VSPR补偿一个设置电压VSET之后得到补偿电压，并将补偿电压的电压值与电源管理单元1400提供的输入电压VSP比较，以及在补偿电压大于或者等于输入电压VSP时，将补偿电压作为源极驱动单元1300输入端所需的源极电压OUTPUT，在补偿电压小于输入电压VSP时，将电源管理单元1400提供的输入电压VSP与源极驱动单元1300输入端连接以作为源极电压OUTPUT。

因其源极驱动单元1300输出的驱动电压VSNR是负电压、电源管理单元1400提供的输入电压VSN为负电压时，例如可以在电压调节电路100中的运放单元的第一输入端设置第一反相器以及在电压调节电路100中的运放单元的输出端与输出控制单元的输出端之间设置第二反相器。可选地，该第一反相器也可以设置在显示模组的电路板上。

图3示出了根据本实用新型实施例提供的一种电压调节电路的示意图。电压调节电路100解决调节正电压之间压差的问题。

如图3所示，电压调节电路100包括运放单元110、比较单元120、输出控制单元130。

运放单元110包括运算放大器U1以及多个电阻。运算放大器U1的第一输入端经由第一电阻R1连接驱动电路800的输出端以采集当前周期输出的驱动电压VSPR，且经由第二电阻R2接收设置电压VSET，运算放大器U1的第二输入端经由第三电阻R3接地，运算放大器U1的第一电源端接收供电电压VCC，运算放大器U1的第二电源端接地。即，运算放大器U1的输出端输出的补偿电压的电压值等于驱动电压VSPR的电压值与设置电压VSET的电压值。其中，供电电压例如为10V。第一输入端例如为正输入端，第二输入端例如为负输入端。

比较单元120包括比较器U2。比较器U2的第一输入端经由第五电阻R5连接运放单元110的输出端以接收补偿电压，其第二输入端连接电源电路900以接收输入电压VSP，比较器U2的第一电源端接收供电电压VCC，比较器U2的第二电源端接地，比较器U2的输出端输出补偿电压与输入电压VSP的电压值的比较结果。

输出控制单元130包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q4。第一开关管Q1的控制端连接比较器U2的输出端，第一开关管Q1的第一输入端连接电源管理单元1400输出的输入电压VSP，第一开关管Q1的第二输入端分别经由第九电阻R9接地以及经由二极管D1连接输出控制单元130的输出端，其阳极连接第一开关管Q1的第二通路端，其阴极连接输出控制单元130的输出端。第二开关管Q2的控制端连接比较器U2的输出端，第二开关管Q2的第一输入端连接运算放大器U1的输出端接收补偿电压，第二开关管Q2的第二输入端连接第三开关管Q4的控制端。第三开关管Q4的第一通路端经由第四电阻R4以及第三电阻R3接地，第三开关管Q4的第二通路端连接输出控制单元130的输出端。第二开关管Q2的第二通路端经由第七电阻R7接地，第三开关管Q4的第二通路端经由第八电阻R8接地。其中，设置电压VSET为输入电压VSP与驱动电压VSPR的阈值差压。当二者的差压的值大于阈值差压则电路调节电路将电源管理单元中输出的输入电压VSP直接提供至源极驱动单元的输入端用于产生下一周期所需的驱动电压VSPR，当二者的差压的值不大于阈值差压则电路调节电路将补偿得到的补偿电压提供至源极驱动单元的输入端用于产生下一周期所需的驱动电压VSPR。

运算放大器U1输出当前周期的驱动电压VSP和设置电压VSET的电压值的和电压作为补偿电压，比较器U2将补偿电压与输入电压VSP比较，当补偿电压大于输入电压VSP，在本实施例中，比较器U2的输出端输出为高电平，第一开关管Q1断开、第二开关管Q2断开，第三开关管Q4导通，输出控制单元130的输出端通过第三开关管Q4与运放单元110的输出端连接将补偿电压作为源极电压OUTPUT提供至源极驱动单元的输入端。其中，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q4为P型MOS管。

需要说明的是，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q4可以为N型MOS管，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q4的控制端为MOS管的栅极，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q4的第一通路端和第二通路端分别为MOS管的源极和漏极，或者分别为MOS管的漏极和源极。

图4示出了根据本实用新型实施例提供的一种电压调节电路的示意图。电压调节电路200解决调节负电压之间压差的问题。

如图4所示，电压调节电路200包括运放单元110、比较单元120、输出控制单元130。其中电压调节电路200与电路调节电路100的区别在于，在运算放大器U1的输入端设置了第一反相器U3，用于将电源管理单元输出的输入电压VSN(负电压)取反，将与输入电压VSN电压值相等的正电压输入运算放大器U1的第一输入端。以及在运算放大器U1的输出端与输出控制单元130的第三开关管Q4的第一通路端之间设置第二反相器U4，用于将补偿电压(电压值等于设置电压VSET的电压值与输入电压VSN相反的正电压的电压值的和)取反，将与补偿电压的电压值相等的负电压经由第四开关管Q4从输出控制单元130的输出端输出。

本申请提供的电压调节装置不仅可以应用在显示模组的源极驱动装置中提供驱动电压，还同样适用于显示模组的其他装置中，用于调节电压之间的电压差使得满足需求，进而提升显示模组的可靠性和稳定性。

依照本实用新型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，也不限制该实用新型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实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种电压调节装置，包括：电源电路以及驱动电路，所述电源电路的输出端以及所述驱动电路的输出端分别提供输入电压和驱动电压，其特征在于，所述电压调节装置还包括电压调节电路，所述电压调节电路连接于所述电源电路的输出端与所述驱动电路的输入端之间，所述电压调节电路包括：

运放单元，所述运放单元的输入端连接所述驱动电路的输出端，所述运放单元的输入端还接收设置电压，所述运放单元的输出端输出补偿电压；

比较单元，所述比较单元的第一输入端连接所述运放单元的输出端，所述比较单元的第二输入端连接所述电源电路的输出端，将所述补偿电压的电压值与所述输入电压的电压值比较；

输出控制单元，所述输出控制单元的输入端连接所述比较单元的输出端，根据比较结果将电源电路的输出端或者所述运放单元的输出端作为所述输出控制单元的输出端与所述驱动电路的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于，所述输入电压和所述驱动电压为负电压，还包括：

第一反相器，连接于所述运放单元的第一输入端；

第二反相器，连接于所述运放单元的输出端与所述输出控制单元的输出端之间。

3.根据权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于，所述设置电压为所述输入电压与所述驱动电压之间的差压，所述输入电压的电压值大于所述驱动电压的电压值。

4.根据权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于，所述输出控制单元包括：

第一开关管，所述第一开关管的控制端连接所述比较单元的输出端以接收比较结果，所述第一开关管的第一通路端连接所述电源电路的输出端，所述第一开关管的第二通路端连接所述输出控制单元的输出端；

第二开关管，所述第二开关管的控制端连接所述比较单元的输出端以接收比较结果，所述第二开关管的第一通路端接地，所述第二开关管的第二通路端接地；以及

第三开关管，所述第三开关管的控制端连接第二开关管的第二通路端，所述第三开关管的第一通路端连接所述运放单元的输出端以接收补偿电压，所述第三开关管的第二通路端连接所述输出控制单元的输出端。

5.根据权利要求4所述的电压调节装置，其特征在于，所述第一开关管和所述第二开关管以及所述第三开关管皆为P型MOS晶体管或者N型MOS晶体管。

6.根据权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于，所述运放单元包括：

运算放大器，所述运算放大器的第一输入端分别接收所述设置电压以及与所述驱动电路以接收当前周期输出的驱动电压，所述运算放大器的第二输入端接地。

7.根据权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于，所述比较单元包括：

比较器，所述比较器的第一输入端连接所述比较单元的输出端以接收所述补偿电压，所述比较器的第二输入端连接所述电源电路的输出端。

8.根据权利要求4所述的电压调节装置，其特征在于，还包括：二极管，所述二极管的阳极连接所述第一开关管的第二通路端，所述二极管的阴极连接所述输出控制单元的输出端。

9.根据权利要求1所述的电压调节装置，其特征在于，所述运放单元包括加法电路，用于将所述驱动电压和所述设置电压相加得到所述补偿电压。

10.一种显示模组，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电压调节装置。

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