CN108932935B - 源极驱动电路和显示装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于显示面板的源极驱动电路和显示装置，显示面板包括多个像素单元，源极驱动电路分别向多个像素单元提供对应的灰阶电压，其中，源极驱动电路包括：输入模块，将输入数据转换为显示数据；移位寄存模块，根据时钟信号和模式选择信号产生多个脉冲信号；数据处理模块，与移位寄存模块相连以接收多个脉冲信号，并与输入模块相连以在多个脉冲信号的控制下接收显示数据，当模式选择信号为第一状态时，数据处理模块根据多个脉冲信号向多个像素单元分别提供对应的灰阶电压，当模式选择信号为第二状态时，数据处理模块根据多个脉冲信号向多个像素单元中的部分像素单元提供对应的灰阶电压，降低功耗。

Description

源极驱动电路和显示装置

技术领域

本发明涉及液晶显示领域，更具体地涉及一种源极驱动电路以及使用该源极驱动电路的显示装置。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)具备轻薄、节能、无辐射等诸多优点，广泛运用于笔记本电脑、台式电脑、摄录放影机、智能电视、移动终端或个人数字处理器等产品上。

液晶显示器的显示信息来自主机，因此其需要有一个满足***要求的接口，还需要扫描信号和数据信号。

图1示出传统的液晶显示器的结构示意图。

如图1所示，传统的液晶显示器包括显示面板1000、源极驱动电路2000以及栅极驱动电路3000。显示面板1000包括排成m×n阵列的m×n个像素单元1100、n条栅极线G[1]至G[n]以及m条源极线S[1]至S[m]，m和n分别为大于等于1的自然数。每个像素单元1100中包含像素电容1120(由像素电极和公共电极形成)以及与像素电极电相连的晶体管1110，所述晶体管例如为薄膜晶体管(Thin-Film Transistor,TFT)。在显示面板1000中，位于同一行(所述“行”例如对应图中所示的横向方向)的像素单元1100中的各晶体管1110的栅极相连并向显示面板的边缘区域引出一条栅极线，n行像素单元1100可以向显示面板1000两侧的边缘区域交替引出栅极线G[1]至G[n]；位于同一列(所述“列”例如对应图中所示的纵向方向)的像素单元1100中的各晶体管1110的源极相连并引出一条源极线，m列像素单元1100分别引出源极线S[1]至S[m]；各像素单元1100中，晶体管1110的漏极与像素电极相连。源极驱动电路2000为源极线S[1]至S[m]提供数据信号，用于对像素单元1100输出灰阶电压，改变液晶显示器中各个像素单元的灰度级。栅极驱动电路3000为栅极线G[1]至G[n]提供扫描信号，用于控制各行像素单元1100的选通与关断。源极驱动电路2000与栅极驱动电路3000可以分别由源极驱动芯片(Source IC)与栅极驱动芯片(Gate IC)实现。

图2示出现有技术的源极驱动电路的结构示意图。

如图2示出，源极驱动电路2100包括移位寄存模块2110、数据锁存模块2120、数模转换模块2130、输出模块2140、接受模块2150以及转换模块2160。其中，移位寄存模块2110通常由双向移位寄存器(Bi-directional Shift Register)实现，用于根据时钟信号CLK向输出端口依次输出m个脉冲信号P1-Pm，从而使数据总线内的显示数据依次存入到数据锁存模块2120中。

数据锁存模块2120通过数据锁存器(Data Latches)来实现，由于液晶具有容易老化的特性，因此提供给液晶分子的电压值必须在时间平均上接近零，以此减少直流的输出成分。因此数据锁存模块2120一方面用于实现数据的锁存，另一方面可以实现数据的反转。

数模转换模块2130和输出模块2140用于根据LCD驱动电压(8.0V)和逻辑信号产生用于表征灰阶级的灰阶电压，并将灰阶电压输出至对应像素单元中的薄膜晶体管的源极，以使各个像素单元按照对应的灰度级进行显示。其中，数据锁存模块2120和数模转换模块2130还接收控制信号LD，当且仅当控制信号LD有效时，数据锁存模块2120和数模转换模块2130工作。

接收模块2150用于从主机接收显示信号，其数据输入是基于6位*6点(2个像素)的串行数字信号输入，可以实现260000种色彩的全彩显示。转换模块2160与接收模块2150相连，用于将接收模块2150接收的串行数字信号转换为并行数字信号，提供至数据锁存模块2120。

现有技术的源极驱动电路2100存在以下问题：该电路的功耗与输入画面相关，且不管在任何环境下，现有技术的源极驱动电路根据同一画面进行驱动而产生的功耗恒定不变，无法满足用户需要在不同环境下对显示分辨率和芯片功耗进行适应性调整的要求。

因此，有必要提供一种新的源极驱动电路，可以在一些环境下根据用户要求改变显示分辨率，从而实现降低功耗的目的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种源极驱动电路以及显示装置，从而实现降低功耗的目的。

根据本发明的一方面提供的一种用于显示面板的源极驱动电路，显示面板包括多个像素单元，源极驱动电路分别向多个像素单元提供对应的灰阶电压，其中，源极驱动电路包括：输入模块，将输入数据转换为显示数据；移位寄存模块，根据时钟信号和模式选择信号产生多个脉冲信号；数据处理模块，与移位寄存模块相连以接收多个脉冲信号，并与输入模块相连以在多个脉冲信号的控制下接收显示数据，当模式选择信号为第一状态时，数据处理模块根据多个脉冲信号向多个像素单元分别提供对应的灰阶电压，当模式选择信号为第二状态时，数据处理模块根据多个脉冲信号向多个像素单元中的部分像素单元提供对应的灰阶电压。

优选地，多个像素单元按照行和列排列以形成像素矩阵，多个像素单元至少分为第一组像素单元和第二组像素单元，每组像素单元包括多列像素单元，多个脉冲信号包括第一组脉冲信号和第二组脉冲信号，数据处理模块至少包括：第一数据处理单元，在第一组脉冲信号的控制下根据对应的显示数据向第一组像素单元提供对应的灰阶电压；以及第二数据处理单元，在第二组脉冲信号的控制下根据对应的显示数据向第二组像素单元提供对应的灰阶电压。

优选地，第一组像素单元包括多个像素单元中第奇数列的像素单元，第二组像素单元包括多个像素单元中第偶数列的像素单元。

优选地，移位寄存模块至少包括：第一输出单元，根据第一时钟信号产生第一组脉冲信号；第二输出单元，根据第二时钟信号产生第二组脉冲信号；以及模式选择单元，根据模式选择信号和时钟信号提供第一时钟信号和第二时钟信号，当模式选择信号为第一状态时，第一时钟信号和第二时钟信号的频率等于时钟信号频率的一半，当模式选择信号为第二状态时，第一时钟信号等于时钟信号，第二时钟信号无效。

优选地，所述模式选择单元包括：选择电路，接收所述时钟信号和所述模式选择信号，用于根据模式选择信号在其第一输出端或第二输出端提供时钟信号，选择电路的第一输出端与第一输出单元相连；分频电路，与选择电路的第二输出端相连，以根据时钟信号产生第一分频信号和第二分频信号；移频电路，与分频电路相连以根据第一分频信号产生移频信号，当模式选择信号为第一状态时，选择电路在其第二输出端向所述分频电路提供所述时钟信号，第二分频信号作为第二时钟信号，移频信号作为第一时钟信号，当模式选择信号为第二状态时，选择电路在其第一输出端提供所述时钟信号，所述时钟信号等于所述第一时钟信号。

优选地，第一数据处理单元和第二数据处理单元均包括：数据锁存电路，用于在对应的脉冲信号的控制下锁存显示数据；以及数模转换电路，用于将被锁存的显示数据转换为模拟信号形式的灰阶电压。

优选地，第一数据处理单元和/或第二数据处理单元接收使能信号，当模式选择信号为第一状态时，使能信号开启第一数据处理单元和第二数据处理单元，当模式选择信号为第二状态时，使能信号关闭第一数据处理单元或第二数据处理单元。

优选地，源极驱动电路还包括输出模块，数据处理模块通过输出模块向对应的像素单元提供灰阶电压，输出模块用于实现灰阶电压的电平转换。

优选地，输入模块包括：接收模块，用于接收输入数据；以及转换模块，与接收模块相连，用于转换输入数据以得到显示数据。

本发明的另一方面提供了一种显示装置，包括上面任一项所述的源极驱动电路。

综上所述，本发明提供的源极驱动电路和显示装置，在模式控制信号的作用下至少能够实现两种工作模式：在高分辨率模式下，第一数据处理单元和第二数据处理单元同时工作，使得显示装置中的各个像素单元被依次驱动以能够显示高分辨率的画面；在低功耗模式下，仅第一数据处理单元或者第二数据处理单元工作，源极驱动电路的功耗减小。同时，由于使用本发明的源极驱动电路的显示装置在低功耗模式下前端显示信号输出***输出的数据量减少，所以也会使得前端显示信号输出***的功耗有所降低；并且因为在低功耗模式下显示画面分辨率降低，显示面板中用于显示的像素单元数量减少，可进一步降低显示装置的功耗。

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。

图1示出传统的液晶显示器的结构示意图。

图2示出现有技术的源极驱动电路的结构示意图。

图3示出本发明的源极驱动电路的结构示意图。

图4示出图3移位寄存模块的结构示意图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用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。此外，在图中可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，例如部件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

图3示出本发明的源极驱动电路的结构示意图。

如图3所示，本发明提供了一种用于显示面板的源极驱动电路2200，其中显示面板包括多个像素单元，多个像素单元按照行和列排列以形成像素矩阵。多个像素单元至少分为第一组像素单元和第二组像素单元，每组像素单元包括多列像素单元。

源极驱动电路2200包括移位寄存模块2210、输入模块2270、数据处理模块2280以及输出模块2240。

输入模块2270用于接收显示信号，并将显示信号提供至数据处理模块2280。其中，输入模块2270包括接收模块2250和转换模块2260，接收模块2250用于从主机接收显示信号，其数据输入例如是基于6位*6点(2个像素)的串行数字信号输入，可以实现260000种色彩的全彩显示。转换模块2260与接收模块2250相连，用于将接收模块2250接收的串行数字信号转换为并行数字信号，并且将并行数字信号提供至数据处理模块2280。

移位寄存模块2210通常由双向移位寄存器(Bi-directional Shift Register)实现，用于根据接收到的时钟信号CLK输出m个脉冲信号P1至Pm。移位寄存模块2210包括第一输出单元2211和第二输出单元2212，其中，第一输出单元2211用于产生第一组脉冲信号，第二输出单元用于产生第二组脉冲信号。在优选的实施例中，第一输出单元2211用于输出第奇数个脉冲信号，第二输出单元2212用于输出第偶数个时钟信号。以m为偶数为例，第一输出单元2211输出第一组脉冲信号P1、P3、……、Pm-1，第二输出单元2212输出第二组脉冲信号P2、P4、……、Pm。

数据处理模块2280包括第一数据处理单元2220和第二数据处理单元2230，其中，第一数据处理单元2220与移位寄存模块2210的第一输出单元2211相连，第二数据处理单元2230与第二输出单元2212相连。第一数据处理单元2220和第二数据处理单元2230分别用于根据第一输出单元2211提供的第一组脉冲信号P1、P3、……、Pm-1和第二输出单元2212提供的第二组脉冲信号P2、P4、……、Pm依次接收转换模块2260提供的用于显示的并行数字信号，并将该数字信号转换成为模拟信号。

其中，第一数据处理单元2220和第二数据处理单元2230还接收控制信号LD，当控制信号LD有效时，第一数据处理单元2220和第二数据处理单元2230工作。在优选地实施例中，第一数据处理单元2220和/或第二数据处理单元2230还接收使能信号EN，当液晶显示器工作在高分辨率模式下时，使能信号EN开启第一数据处理单元2220和第二数据处理单元2230；当液晶显示器工作在低功耗模式下时，使能信号EN关闭第一数据处理单元2220或第二数据处理单元2230。

具体地，第一数据处理单元2220包括数据锁存电路2221和数模转换电路2223，第二数据处理单元2230包括数据锁存电路2231以及数模转换电路2232。

数据锁存电路2221和2231通过数据锁存器(Data Latches)来实现，由于液晶具有容易老化的特性，因此提供给液晶分子的电压值必须在时间平均上接近零，以此减少直流的输出成分。因此数据锁存电路2221和2231一方面用于实现数据的锁存，另一方面可以用于实现数据的反转。

数模转换电路2223和2232用于将被锁存的显示数据转换为模拟信号形式的所述灰阶电压。

输出模块2240的输入端与第一数据处理单元2220和第二数据处理单元2230相连，以接收第一数据处理单元2220和第二数据处理单元2230提供的模拟信号，用于将模拟信号的逻辑电压水平(3.3V)转换为可用于LCD的驱动电压水平(8.0V)。输出端与显示面板上的源极线S[1]至S[m]相连，用于为显示面板中的多个像素单元提供灰阶电压，从而改变液晶显示器中各个像素单元的灰度级。

图4示出图3移位寄存模块的结构示意图。

如图4所示，移位寄存模块2210不仅包括图3所示的第一输出单元2211和第二输出单元2212，还包括模式选择单元2216。模式选择单元2216的输入端接收模式选择信号Mode和时钟信号CLK，用于根据模式选择信号Mode和时钟信号CLK产生第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2。

当液晶显示器工作在高分辨率模式下，即模式选择信号Mode为第一状态时，第一时钟信号CLK1和第二时钟信号CLK2的频率等于时钟信号CLK频率的一半；当液晶显示器工作在低功耗模式下，即模式选择信号Mode为第二状态时，第一时钟信号CLK1等于时钟信号CLK，第二时钟信号CLK2无效。

模式选择单元2216包括选择电路2213、分频电路2214以及移频电路2215。选择电路2213例如通过单刀双掷开关实现，用于接收模式选择信号Mode和时钟信号CLK，根据模式选择信号Mode在其第一输出端或第二输出端输出时钟信号CLK。第一输出单元2211与选择电路2213的第一输出端连接。分频电路2214与选择电路2213的第二输出端连接，根据所述时钟信号CLK产生第一分频信号和第二分频信号。移频电路2215与分频电路2214连接，用于根据第一分频信号产生移频信号。

以下参照图3和图4对本发明原理进行详细说明。

选择电路2213根据模式选择信号Mode控制液晶显示器的工作模式，即选择让液晶显示器工作在高分辨率模式或低功耗模式。

当液晶显示器工作在高分辨率模式下，即模式选择信号Mode为第一状态时，选择电路2213将时钟信号CLK通过第二输出端提供至分频电路2214，分频电路2214例如为1/2分频电路，根据时钟信号CLK产生第一分频信号和第二分频信号。移频电路2215根据第一分频信号产生移频信号。模式选择单元2216将移频信号作为第一时钟信号CLK1提供至第一输出单元2211，将第二分频信号作为第二时钟信号CLK2提供至第二输出单元2212。第一输出单元2211根据第一时钟信号CLK1产生第一组脉冲信号；第二输出单元2212根据第二时钟信号CLK2产生第二脉冲信号。

第一数据处理单元2220在第一组脉冲信号的控制下根据对应的显示数据向第一组像素单元提供对应的灰阶电压；第二数据处理单元2230在第二时钟信号的控制下根据对应的显示数据向第二组像素单元提供对应的灰阶电压。在优选地实施例中，第一组像素单元包括多个像素单元中第奇数列的所述像素单元，第二组像素单元包括多个像素单元中第偶数列的所述像素单元，即第一输出单元2211和第二输出单元2212能够在高分辨率模式下交替地输出脉冲信号以依次驱动各列像素单元。

当该液晶显示器工作在低功耗模式下，即模式选择信号Mode为第二状态时，选择电路2213将时钟信号CLK通过第一输出端输出，其第一输出端与第一输出单元2211。此时第一输出单元2211接收的第一时钟信号CLK1等于时钟信号CLK，第二时钟信号CLK2无效。第一输出单元2211根据第一时钟信号CLK1产生第一组脉冲信号，第一数据处理单元2220在第一组脉冲信号的控制下根据对应的显示数据向第一组像素单元提供灰阶电压。当然，本发明不以此为限制，在其他的实施例中，选择电路2213的第一输出端也可与第二输出单元2212连接，在低功耗模式下，第二时钟信号CLK2等于时钟信号CLK，第一时钟信号CLK1无效，第二数据处理单元2230向第二组像素单元提供灰阶电压。

优选地，第一数据处理单元2220和第二数据处理单元2230的电路结构相同。

并且，在本发明中，低功耗模式下的显示数据量是高分辨率模式下显示数据量的一半。然而本发明的实施例不限于此，本领域技术人员可以根据实际需要对分频电路和移频电路等部分进行适应性设计，使得低功耗模式下的显示数据量与高分辨率模式下的显示数据量呈现其他的倍数关系。

需要说明的是，在本发明的各实施例中，模式选择信号Mode可以由用户自行设置，也可以利用设置在液晶显示器中的检测装置自动地根据外部环境因素(例如光线等)产生，从而实现两种或多种模式之间的切换。

根据本发明的另一方面，提供一种显示装置，包括上述的源极驱动电路。

综上所述，本发明提供的源极驱动电路和显示装置，在模式控制信号的作用下至少能够实现两种工作模式：在高分辨率模式下，第一数据处理单元和第二数据处理单元同时工作，使得显示装置能够显示高分辨率的画面；在低功耗模式下，仅第一数据处理单元或者第二数据处理单元工作，源极驱动电路的功耗减小。同时，由于使用本发明的源极驱动电路的显示装置在低功耗模式下前端显示信号输出***输出的数据量减少，所以也会使得前端显示信号输出***的功耗有所降低；并且因为在低功耗模式下显示画面分辨率降低，显示面板中用于显示的像素单元数量减少，可进一步降低显示装置的功耗。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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)

1.一种用于显示面板的源极驱动电路，所述显示面板包括多个像素单元，所述源极驱动电路分别向所述多个像素单元提供对应的灰阶电压，其特征在于，所述源极驱动电路包括：

输入模块，将输入数据转换为显示数据；

移位寄存模块，根据时钟信号和模式选择信号产生多个脉冲信号；

数据处理模块，与所述移位寄存模块相连以接收所述多个脉冲信号，并与所述输入模块相连以在所述多个脉冲信号的控制下接收所述显示数据，

其中，当所述模式选择信号为第一状态时，所述数据处理模块根据所述多个脉冲信号分别向所述多个像素单元提供对应的所述灰阶电压，

当所述模式选择信号为第二状态时，所述数据处理模块根据所述多个脉冲信号分别向所述多个像素单元中的部分像素单元提供对应的所述灰阶电压。

2.根据权利要求1所述的源极驱动电路，其特征在于，所述多个像素单元按照行和列排列以形成像素矩阵，所述多个像素单元至少包括第一组像素单元和第二组像素单元，每组像素单元包括多列所述像素单元，所述多个脉冲信号包括第一组脉冲信号和第二组脉冲信号，

所述数据处理模块至少包括：

第一数据处理单元，在所述第一组脉冲信号的控制下根据对应的所述显示数据向所述第一组像素单元提供对应的所述灰阶电压；以及

第二数据处理单元，在所述第二组脉冲信号的控制下根据对应的所述显示数据向所述第二组像素单元提供对应的所述灰阶电压。

3.根据权利要求2所述的源极驱动电路，其特征在于，

所述第一组像素单元包括所述多个像素单元中第奇数列的所述像素单元，

所述第二组像素单元包括所述多个像素单元中第偶数列的所述像素单元。

4.根据权利要求2所述的源极驱动电路，其特征在于，所述移位寄存模块至少包括：

模式选择单元，根据所述模式选择信号和时钟信号提供第一时钟信号和/或第二时钟信号；

第一输出单元，与所述模式选择单元连接以接收所述第一时钟信号，用于根据所述第一时钟信号产生所述第一组脉冲信号；

第二输出单元，与所述模式选择单元连接以接收所述第二时钟信号，用于根据所述第二时钟信号产生所述第二组脉冲信号，

当所述模式选择信号为第一状态时，所述第一时钟信号和所述第二时钟信号的频率等于所述时钟信号频率的一半，当所述模式选择信号为第二状态时，所述第一时钟信号等于所述时钟信号，所述第二时钟信号无效。

5.根据权利要求4所述的源极驱动电路，其特征在于，所述模式选择单元包括：

选择电路，接收所述时钟信号和所述模式选择信号，用于根据所述模式选择信号在其第一输出端或第二输出端提供所述时钟信号，所述选择电路的第一输出端与所述第一输出单元相连；

分频电路，与所述选择电路的第二输出端相连，以根据所述时钟信号产生第一分频信号和第二分频信号；

移频电路，与所述分频电路相连以根据所述第一分频信号产生移频信号，

当所述模式选择信号为第一状态时，所述选择电路在其第二输出端向所述分频电路提供所述时钟信号，所述第二分频信号作为所述第二时钟信号，所述移频信号作为所述第一时钟信号，

当所述模式选择信号为第二状态时，所述选择电路在其第一输出端提供所述时钟信号，所述时钟信号等于所述第一时钟信号。

6.根据权利要求2所述的源极驱动电路，其特征在于，所述第一数据处理单元和第二数据处理单元均包括：

数据锁存电路，用于在对应的所述脉冲信号的控制下锁存所述显示数据；以及

数模转换电路，与所述数据锁存电路连接，用于将被锁存的所述显示数据转换为模拟信号形式的所述灰阶电压。

7.根据权利要求6所述的源极驱动电路，其特征在于，所述第一数据处理单元和/或第二数据处理单元接收使能信号，

当所述模式选择信号为第一状态时，所述使能信号开启所述第一数据处理单元和所述第二数据处理单元，

当所述模式选择信号为第二状态时，所述使能信号关闭所述第一数据处理单元或所述第二数据处理单元。

8.根据权利要求1所述的源极驱动电路，其特征在于，所述输入模块包括：

接收模块，用于接收所述输入数据；以及

转换模块，与所述接收模块相连，用于转换所述输入数据以得到所述显示数据。

9.根据权利要求1所述的源极驱动电路，其特征在于，所述源极驱动电路还包括输出模块，所述数据处理模块通过所述输出模块向对应的所述像素单元提供所述灰阶电压，所述输出模块用于实现所述灰阶电压的电平转换。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的源极驱动电路。

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