CN109377960B - 公共电压调节电路及公共电压调节方法 - Google Patents

公共电压调节电路及公共电压调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种公共电压调节电路及公共电压调节方法。所述公共电压调节电路包括：电压产生模块、与所述电压产生模块电性连接的电压输出模块、与所述电压输出模块和电压产生模块均电性连接的电压调节模块以及与所述电压调节模块电性连接的时序控制器，时序控制器通过监测显示面板的待显示画面的灰阶变化以及根据待显示画面的灰阶变化判断公共电压是否需要补偿，并在公共电压需要补偿时向电压调节模块输出控制信号，以控制所述电压调节模块对参考电压进行调节，补偿公共电压，从而实现对公共电压进行无延迟的实时补偿，有效消除水平串扰，提升显示质量。

Description

公共电压调节电路及公共电压调节方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种公共电压调节电路及公共电压调节方法。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点，而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品，成为显示装置中的主流。
现有市场上的液晶显示装置大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(backlight module)。液晶显示面板由彩膜基板(CF，Color Filter)、阵列基板(TFT，Thin Film Transistor)、夹于彩膜基板与薄膜晶体管基板之间的液晶(LC，LiquidCrystal)。
液晶显示面板中设有阵列排布的多个薄膜晶体管，每一行TFT的栅极对应连接至水平方向的一条栅极扫描线，每一列TFT的漏极对应连接至竖直方向的一条数据线，每一个TFT的源极则连接至一像素电极，对应所述像素电极设有公共电极，所述公共电极与连接公共电极线，通过向公共电极线向公共电极施加公共电压以及通过在扫描信号逐行开启各个TFT，将数据电压逐行施加到像素电极上，通过所述公共电压和数据电压的配合驱动液晶旋转，实现画面显示。
由于液晶显示面板本身结构的限制，公共电压会受到扫描信号和数据电压的影响而出现纹波，造成水平串扰，使得显示画面降低。如图1所示，为了改善水平串扰，现有技术提出了一种公共电压调节电路，其包括一个数字式可调电阻器DVR’及两个运算放大器OP’，所述数字式可调电阻器DVR’一端接入电源电压VAA’，另一端电性连接两运算放大器OP’的同相输入端，每一运算放大器OP’的输出端均向显示面板100’输出公共电压Vcom’，每一运算放大器OP’的反相输入端均从显示面板100’接收公共电压Vcom’的反馈电压Vfb’，通过所述反馈电压Vfb’调节所述公共电压Vcom’，以保持所述公共电压Vcom’稳定，然而如图2所示，该电路从接收到反馈电压Vfb’到完成公共电压Vcom’的调节会产生延时，在充电时间较短的高解析度液晶显示面板中，延时时间可能会接近或超过一行子像素的充电时间，此时该电路将不能消除水平串扰，也无法提升显示质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种公共电压调节电路，能够实现对公共电压进行无延迟的实时补偿，消除水平串扰，提升显示质量。
本发明的目的还在于提供公共电压调节方法，能够实现对公共电压进行无延迟的实时补偿，消除水平串扰，提升显示质量。
为实现上述目的，本发明提供了一种公共电压调节电路，包括：电压产生模块、与所述电压产生模块电性连接的电压输出模块、与所述电压输出模块和电压产生模块均电性连接的电压调节模块以及与所述电压调节模块电性连接的时序控制器；
所述电压产生模块用于接收电源电压，并利用电源电压产生参考电压；
所述电压输出模块用于接收参考电压，并根据参考电压产生公共电压，并将公共电压输入显示面板；
所述时序控制器用于监测显示面板的待显示画面的灰阶变化以及根据待显示画面的灰阶变化判断公共电压是否需要补偿，并在公共电压需要补偿时向电压调节模块输出控制信号；
所述电压调节模块用于在所述控制信号的控制下调节所述参考电压，以补偿公共电压。
所述时序控制器在待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化超过预设的灰阶阈值时，确定公共电压需要补偿。
所述时序控制器在确定公共电压需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从高往低变化时，向所述电压调节模块输出第一控制信号；
所述时序控制器在确定公共电压需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从低往高变化时，向所述电压调节模块输出第二控制信号。
所述电压调节模块在第一控制信号的控制下接收低电压，以通过所述低电压拉低所述参考电压；
所述电压调节模块在第二控制信号的控制下接收高电压，以通过所述高电压拉高所述参考电压。
所述电压产生模包括：数字式可调电阻器及第一电阻；所述数字式可调电阻器的第一端接收电源电压，第二端与所述第一电阻的第一端电性连接；所述第一电阻的第二端输出参考电压；
所述电压输出模块包括：电容及至少一个运算放大器；所述电容的第一端电性连接第一电阻的第二端，第二端接地；每一个运算放大器的同相输入端均电性连接第一电阻的第二端，反相输入端均电性连接输出端，输出端均向显示面板输出公共电压；
所述电压调节模块包括第一三极管、第二三极管、第二电阻及第三电阻；
所述第一三极管的基极电性连接所述时序控制器用于输出第一控制信号的第一输出端，发射极电性连接第二电阻的第一端，集电极电性连接第一电阻的第二端；所述第二电阻的第二端接入低电压；所述第二三极管的基极电性连接所述时序控制器用于输出第二控制信号的第二输出端，发射极电性连接第三电阻的第一端，集电极电性连接第一电阻的第二端；所述第三电阻的第二端接入高电压。
所述预设的灰阶阈值大于100。
本发明还提供一种公共电压调节方法，包括如下步骤：
步骤S1、接收电源电压，并利用电源电压产生参考电压；
步骤S2、根据参考电压产生公共电压，并将公共电压输入显示面板；
步骤S3、监测显示面板的待显示画面的灰阶变化，并根据待显示画面的灰阶变化判断公共电压是否需要补偿；
步骤S4、在公共电压需要补偿时生成控制信号，并在所述控制信号的控制下调节所述参考电压，以补偿公共电压。
所述步骤S4中在待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化超过预设的灰阶阈值时，确定公共电压需要补偿。
所述步骤S4中，
在所述公共电压需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从高往低变化时，生成第一控制信号，在所述第一控制信号的控制下，所述参考电压与一低电位相连，并被所述低电位拉低，所述公共电压被补偿保持稳定电位；
在所述公共电压需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从低往高变化时，生成第二控制信号，在所述第二控制信号的控制下，所述参考电压与一高电位相连，并被所述高电位拉高，所述公共电压被补偿保持稳定电位。
所述预设的灰阶阈值大于100。
本发明的有益效果：本发明提供一种公共电压调节电路，包括：电压产生模块、与所述电压产生模块电性连接的电压输出模块、与所述电压输出模块和电压产生模块均电性连接的电压调节模块以及与所述电压调节模块电性连接的时序控制器；时序控制器通过监测显示面板的待显示画面的灰阶变化以及根据待显示画面的灰阶变化判断公共电压是否需要补偿，并在公共电压需要补偿时向电压调节模块输出控制信号，以控制所述电压调节模块对参考电压进行调节，以补偿公共电压，从而实现对公共电压进行无延迟的实时补偿，有效消除水平串扰，提升显示质量。本发明还提供公共电压调节方法，能够实现对公共电压进行无延迟的实时补偿，消除水平串扰，提升显示质量。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为现有的公共电压调节电路的示意图；
图2为现有的公共电压调节电路的波形图；
图3为本发明的公共电压调节电路的示意图；
图4为本发明的公共电压调节电路的优选实施例的电路图；
图5为本发明的公共电压调节电路的优选实施例的待显示画面的示意图；
图6为本发明的公共电压调节电路对应图5中位置A处的波形图；
图7为本发明的公共电压调节电路对应图5中位置B处的波形图；
图8为本发明的公共电压调节方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
本发明提供一种公共电压调节电路，应用于液晶显示面板中，以消除由于公共电压的纹波而引起的水平串扰，提升显示质量。
请参阅图3，所述公共电压调节电路包括：电压产生模块1、与所述电压产生模块1电性连接的电压输出模块2、与所述电压输出模块2和电压产生模块1均电性连接的电压调节模块3以及与所述电压调节模块3电性连接的时序控制器4。
其中，所述电压产生模块1用于接收电源电压VAA，并利用电源电压VAA产生参考电压Vcom_Ref；
所述电压输出模块2用于接收参考电压Vcom_Ref，并根据参考电压Vcom_Ref产生公共电压Vcom，并将公共电压Vcom输入显示面板100；
所述时序控制器4用于监测显示面板100的待显示画面的灰阶变化以及根据待显示画面的灰阶变化判断公共电压Vcom是否需要补偿，并在公共电压Vcom需要补偿时向电压调节模块3输出控制信号；
所述电压调节模块3用于在所述控制信号的控制下调节所述参考电压Vcom_Ref，以补偿公共电压Vcom。
具体地，所述时序控制器4在待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化超过预设的灰阶阈值时，确定公共电压Vcom需要补偿。
优选地，所述预设的灰阶阈值大于100。
需要说明的是，所述待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化超过预设的灰阶阈值具体是指，在待显示画面中相邻两行子像素中的连续数个子像素的灰阶变化超过预设的灰阶阈值，也即在待显示画面中相邻的两行子像素的充电时间内，连接排列的数条数据线上的数据电压所对应灰阶的变化超过预设的灰阶阈值，优选地，所述连续数个子像素的实际数量大于一行子像素的五分之一。
具体地，所述时序控制器4根据相邻两行子像素的灰阶变化的方向的不同，向电压调节模块3输出不同的控制信号。
具体地，在确定公共电压Vcom需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从高往低变化时，向所述电压调节模块3输出第一控制信号GPO_L；
所述时序控制器4在确定公共电压Vcom需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从低往高变化时，向所述电压调节模块3输出第二控制信号GPO_H。
具体地，所述电压调节模块3在第一控制信号GPO_L的控制下接收低电压V1，以通过所述低电压V1拉低所述参考电压Vcom_Ref；
所述电压调节模块3在第二控制信号GPO_H的控制下接收高电压V2，以通过所述高电压V2拉高所述参考电压Vcom_Ref。
具体地，如图4所示，在本发明的优选实施例中，所述电压产生模块1包括：数字式可调电阻器DVR及第一电阻R1；
所述电压输出模块2包括：电容C1及至少一个运算放大器OP；
所述电压调节模块3包括第一三极管M1、第二三极管M2、第二电阻R2及第三电阻R3；
所述数字式可调电阻器DVR的第一端接收电源电压VAA，第二端与所述第一电阻R1的第一端电性连接；
所述第一电阻R1的第二端输出参考电压Vcom_Ref；
所述电容C1的第一端电性连接第一电阻R1的第二端，第二端接地；
每一个运算放大器OP的同相输入端均电性连接第一电阻R1的第二端，反相输入端均电性连接输出端，输出端均向显示面板输出公共电压Vcom；
所述第一三极管M1的基极电性连接所述时序控制器4用于输出第一控制信号GPO_L的第一输出端，发射极电性连接第二电阻R2的第一端，集电极电性连接第一电阻R1的第二端；
所述第二电阻R2的第二端接入低电压V1；
所述第二三极管M2的基极电性连接所述时序控制器4用于输出第二控制信号GPO_H的第二输出端，发射极电性连接第三电阻R3的第一端，集电极电性连接第一电阻R1的第二端；
所述第三电阻R3的第二端接入高电压V2。
优选地，所述低电位V1为接地电位。
具体地，所述第一控制信号GPO_L输出高电位脉冲时，所述第一三极管M1导通，所述第二控制信号GPO_H，所述第二三极管M2输出低电位脉冲时，所述第二三极管M2导通。
优选地，所述运算放大器OP的数量为2个，当然本发明对此并不限制，必要时，所述运算放大器OP的数控可以为其他数量，例如1个或3个。
需要说明的是，如图5及图6所示，在图5的A位置，待显示画面从黑跳至白，即相邻两行子像素的灰阶变化为从低往高变化时，若不对公共电压Vcom进行补偿，公共电压将会出现低电位的纹波，因此为了消除该低电位的纹波保持公共电压的稳定，本发明通过第二控制信号GPO_H导通所述第二三极管M2，从而将高电位V2接入，利用所述高电压V2拉高所述参考电压Vcom_Ref，使得由参考电压Vcom_Ref产生的公共电压Vcom也被拉高，搭配上灰阶变化引起的低电位的纹波后，实时输出的公共电压Vcom的波形将保持稳定不变，从而使得公共电压Vcom的输出不受灰阶变化影响；
如图5及图7所示，在图5的B位置，待显示画面从白跳至黑，即待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从高往低变化，若不对公共电压Vcom进行补偿，公共电压将会出现高电位的纹波，因此为了消除该高电位的纹波保持公共电压的稳定，本发明通过第一控制信号GPO_L导通所述第一三极管M1，从而将低电位V1接入，利用所述低电压V1拉低所述参考电压Vcom_Ref，使得由参考电压Vcom_Ref产生的公共电压Vcom也被拉低，搭配上灰阶变化引起的高电位的纹波后，实时输出的公共电压Vcom的波形将保持稳定不变，从而使得公共电压Vcom的输出不受灰阶变化影响。
结合图5至图7可知，利用本发明的公共电压调节电路的调节，可保持输入至显示面板100中的公共电压Vcom始终保持稳定，从而能够有效消除水平串扰，且对公共电压Vcom的补偿不存在延迟，在高解析度显示面板中也能有效发挥作用。
请参阅图8，本发明还提供一种公共电压调节方法，包括如下步骤：
步骤S1、接收电源电压VAA，并利用电源电压VAA产生参考电压Vcom_Ref；
步骤S2、根据参考电压Vcom_Ref产生公共电压Vcom，并将公共电压Vcom输入显示面板；
步骤S3、监测显示面板的待显示画面的灰阶变化，并根据待显示画面的灰阶变化判断公共电压Vcom是否需要补偿；
步骤S4、在公共电压Vcom需要补偿时生成控制信号，并在所述控制信号的控制下调节所述参考电压Vcom_Ref，以补偿公共电压Vcom。
具体地，所述步骤S4中在待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化超过预设的灰阶阈值时，确定公共电压Vcom需要补偿。
优选地，所述预设的灰阶阈值大于100。
需要说明的是，所述待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化超过预设的灰阶阈值具体是指，在待显示画面中相邻两行子像素中的连续数个子像素的灰阶变化超过预设的灰阶阈值，也即在待显示画面中相邻的两行子像素的充电时间内，连接排列的数条数据线上的数据电压所对应灰阶的变化超过预设的灰阶阈值，优选地，所述连续数个子像素的实际数量大于一行子像素的五分之一。
具体地，在所述公共电压Vcom需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从高往低变化时，生成第一控制信号GPO_L，在所述第一控制信号的控制下，所述参考电压Vcom_Ref与一低电位V1相连，并被所述低电位V1拉低，所述公共电压Vcom被补偿保持稳定电位；
在所述公共电压Vcom需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从低往高变化时，生成第二控制信号GPO_H，在所述第二控制信号的控制下，所述参考电压Vcom_Ref与一高电位V2相连，并被所述高电位V2拉高，所述公共电压Vcom被补偿保持稳定电位。
需要说明的是，如图5及图6所示，在图5的A位置，待显示画面从黑跳至白，即相邻两行子像素的灰阶变化为从高往低变化时，若不对公共电压Vcom进行补偿，公共电压将会出现低电位的纹波，因此为了消除该低电位的纹波保持公共电压的稳定，本发明通过所述高电压V2拉高所述参考电压Vcom_Ref，使得由参考电压Vcom_Ref产生的公共电压Vcom也被拉高，搭配上灰阶变化引起的低电位的纹波后，实时输出的公共电压Vcom的波形将保持稳定不变，从而使得公共电压Vcom的输出不受灰阶变化影响；
如图5及图7所示，在图5的B位置，待显示画面从白跳至黑，即待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从高往低变化，若不对公共电压Vcom进行补偿，公共电压将会出现高电位的纹波，因此为了消除该高电位的纹波保持公共电压的稳定，本发明通过所述低电压V1拉低所述参考电压Vcom_Ref，使得由参考电压Vcom_Ref产生的公共电压Vcom也被拉低，搭配上灰阶变化引起的高电位的纹波后，实时输出的公共电压Vcom的波形将保持稳定不变，从而使得公共电压Vcom的输出不受灰阶变化影响。
结合图5至图7可知，利用本发明的公共电压调节电路的调节，可保持输入至显示面板100中的公共电压Vcom始终保持稳定，从而能够有效消除水平串扰，且对公共电压Vcom的补偿不存在延迟，在高解析度显示面板中也能有效发挥作用。
综上所述，本发明提供一种公共电压调节电路，包括：电压产生模块、所述电压产生模块电性连接的电压输出模块、与所述电压输出模块和电压产生模块均电性连接的电压调节模块以及与所述电压调节模块电性连接的时序控制器；时序控制器通过监测显示面板的待显示画面的灰阶变化以及根据待显示画面的灰阶变化判断公共电压是否需要补偿，并在公共电压需要补偿时向电压调节模块输出控制信号，以控制所述电压调节模块对参考电压进行调节，以补偿公共电压，从而实现对公共电压进行无延迟的实时补偿，有效消除水平串扰，提升显示质量。本发明还提供公共电压调节方法，能够实现对公共电压进行无延迟的实时补偿，消除水平串扰，提升显示质量。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种公共电压调节电路，其特征在于，包括：电压产生模块(1)、与所述电压产生模块(1)电性连接的电压输出模块(2)、与所述电压输出模块(2)和电压产生模块(1)均电性连接的电压调节模块(3)以及与所述电压调节模块(3)电性连接的时序控制器(4)；
所述电压产生模块(1)用于接收电源电压(VAA)，并利用电源电压(VAA)产生参考电压(Vcom_Ref)；
所述电压输出模块(2)用于接收参考电压(Vcom_Ref)，并根据参考电压(Vcom_Ref)产生公共电压(Vcom)，并将公共电压(Vcom)输入显示面板(100)；
所述时序控制器(4)用于监测显示面板(100)的待显示画面的灰阶变化以及根据待显示画面的灰阶变化判断公共电压(Vcom)是否需要补偿，并在公共电压(Vcom)需要补偿时向电压调节模块(3)输出控制信号；
所述电压调节模块(3)用于在所述控制信号的控制下调节所述参考电压(Vcom_Ref)，以补偿公共电压(Vcom)；
所述电压产生模块(1)包括：数字式可调电阻器(DVR)及第一电阻(R1)；所述数字式可调电阻器(DVR)的第一端接收电源电压(VAA)，第二端与所述第一电阻(R1)的第一端电性连接；所述第一电阻(R1)的第二端输出参考电压(Vcom_Ref)；
所述电压输出模块(2)包括：电容(C1)及至少一个运算放大器(OP)；所述电容(C1)的第一端电性连接第一电阻(R1)的第二端，第二端接地；每一个运算放大器(OP)的同相输入端均电性连接第一电阻(R1)的第二端，反相输入端均电性连接输出端，输出端均向显示面板输出公共电压(Vcom)；
所述电压调节模块(3)包括第一三极管(M1)、第二三极管(M2)、第二电阻(R2)及第三电阻(R3)；
所述第一三极管(M1)的基极电性连接所述时序控制器(4)用于输出第一控制信号(GPO_L)的第一输出端，发射极电性连接第二电阻(R2)的第一端，集电极电性连接第一电阻(R1)的第二端；所述第二电阻(R2)的第二端接入低电压(V1)；所述第二三极管(M2)的基极电性连接所述时序控制器(4)用于输出第二控制信号(GPO_H)的第二输出端，发射极电性连接第三电阻(R3)的第一端，集电极电性连接第一电阻(R1)的第二端；所述第三电阻(R3)的第二端接入高电压(V2)。
2.如权利要求1所述的公共电压调节电路，其特征在于，所述时序控制器(4)在待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化超过预设的灰阶阈值时，确定公共电压(Vcom)需要补偿。
3.如权利要求2所述的公共电压调节电路，其特征在于，所述时序控制器(4)在确定公共电压(Vcom)需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从高往低变化时，向所述电压调节模块(3)输出第一控制信号(GPO_L)；
所述时序控制器(4)在确定公共电压(Vcom)需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从低往高变化时，向所述电压调节模块(3)输出第二控制信号(GPO_H)。
4.如权利要求3所述的公共电压调节电路，其特征在于，所述电压调节模块(3)在第一控制信号(GPO_L)的控制下接收低电压(V1)，以通过所述低电压(V1)拉低所述参考电压(Vcom_Ref)；
所述电压调节模块(3)在第二控制信号(GPO_H)的控制下接收高电压(V2)，以通过所述高电压(V2)拉高所述参考电压(Vcom_Ref)。
5.如权利要求2所述的公共电压调节电路，其特征在于，所述预设的灰阶阈值大于100。
6.一种公共电压调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、接收电源电压(VAA)，并利用电源电压(VAA)产生参考电压(Vcom_Ref)；
步骤S2、根据参考电压(Vcom_Ref)产生公共电压(Vcom)，并将公共电压(Vcom)输入显示面板；
步骤S3、监测显示面板的待显示画面的灰阶变化，并根据待显示画面的灰阶变化判断公共电压(Vcom)是否需要补偿；
步骤S4、在公共电压(Vcom)需要补偿时生成控制信号，并在所述控制信号的控制下调节所述参考电压(Vcom_Ref)，以补偿公共电压(Vcom)；
所述步骤S4中在待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化超过预设的灰阶阈值时，确定公共电压(Vcom)需要补偿；
所述步骤S4中，
在所述公共电压(Vcom)需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从高往低变化时，生成第一控制信号(GPO_L)，在所述第一控制信号的控制下，所述参考电压(Vcom_Ref)与一低电位(V1)相连，并被所述低电位(V1)拉低，所述公共电压(Vcom)被补偿保持稳定电位；
在所述公共电压(Vcom)需要补偿，且待显示画面中相邻两行子像素的灰阶变化为从低往高变化时，生成第二控制信号(GPO_H)，在所述第二控制信号的控制下，所述参考电压(Vcom_Ref)与一高电位(V2)相连，并被所述高电位(V2)拉高，所述公共电压(Vcom)被补偿保持稳定电位。
7.如权利要求6所述的公共电压调节方法，其特征在于，所述预设的灰阶阈值大于100。
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