公共电极电压调节装置、方法、驱动电路和显示装置与流程

本发明涉及公共电极电压调节技术领域，尤其涉及一种公共电极电压调节装置、方法、驱动电路和显示装置。

背景技术：

随着液晶显示技术的发展，人们对液晶显示面板的显示效果越来越高。在实际操作时，在不同的灰阶电压下液晶电容不同，因此不同pattern(画面)下正负性电位对称中心电位不同，导致在某些画面下，显示面板内各个点在一帧时间内或者相邻帧之间的Vcom(公共电极电压)会产生剧烈波动，从而会产生greenish(变绿)、crosstalk(串扰)、flicker(闪烁)等显示不良现象。

现有的公共电极电压调节装置和方法采用自动确定公共电极电压补偿倍数，或采用通过对液晶分子偏转的参考电压进行补偿来调节面板的显示效果。然而现有的公共电极电压调节装置和方法效果不佳，精度较低，补偿时机较难控制，无法从源头上真正调节Vcom来解决显示不良现象。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种公共电极电压调节装置、方法、驱动电路和显示装置，解决现有的公共电极电压调节装置和方法效果不佳，精度较低，补偿时机较难控制，无法从源头上真正调节Vcom来解决显示不良现象的问题。

为了达到上述目的，本发明提供一种公共电极电压调节装置，与显示面板上的公共电极线连接，包括：

公共电极电压监测单元，用于实时检测所述公共电极线上的公共电极电压，并判断该公共电极电压是否在预定电压范围内，并当在一帧时间内的N个数据源行锁存周期都判断到该公共电极电压不在预定电压范围内时输出调节控制信号；N为正整数；以及，

极性翻转控制单元，与所述公共电极电压监测单元连接，用于当接收到所述调节控制信号时改变极性翻转信号，以控制调节所述公共电极线上的公共电极电压。

实施时，所述极性翻转控制单元具体用于当接收到所述调节控制信号时在本帧及相邻下一帧改变所述极性翻转信号。

实施时，所述公共电极电压监测单元包括：

公共电极电压检测模块，用于实时检测所述公共电极线上的公共电极电压；

比较模块，与所述公共电极电压检测模块连接，用于比较所述公共电极电压与预定上限电压，并比较所述公共电极电压与预定下限电压，并当所述公共电极电压大于所述预定上限电压或所述公共电极电压小于所述预定下限电压时，输出波动指示信号；以及，

计数模块，分别与所述比较模块和所述极性翻转控制单元连接，用于在每一帧时间开始时开始计数，在每一帧时间的每一数据源行锁存周期读取一次所述比较模块输出的信号，并当所述比较模块输出所述波动指示信号时控制计数值加1，当该计数值达到N时输出所述调节控制信号至所述极性翻转控制单元；

所述预定上限电压大于所述预定下限电压。

实施时，所述比较模块包括：

双限电压比较器，输入端与所述公共电极电压检测模块的输出端连接，输出端与所述计数模块连接，用于当所述公共电极电压大于所述预定上限电压或所述公共电极电压小于所述预定下限电压时输出波动指示信号。

实施时，所述极性翻转控制单元设置于时序控制器中，所述极性翻转控制单元包括控制端和极性翻转信号输出端；

所述计数模块包括计数器；

所述计数器包括触发端、时钟信号输入端、复位端和使能信号输出端；

所述计数器的触发端与所述双限电压比较器的输出端连接；

所述计数器的复位端与所述时序控制器的起始信号输出端连接；

所述计数器的时钟信号输入端与所述时序控制器的数据源行锁存信号输出端连接；

所述计数器的使能信号输出端与所述极性翻转控制单元的控制端连接；

当所述计数器的复位端接收到的起始信号为高电平时，所述计数器重新从0开始计数；

当所述计数器的时钟信号输入端接入的数据源行锁存信号处于下降沿时，当所述计数器的触发端读取所述双限电压比较器的输出端输出的信号，当所述触发端读取到所述波动指示信号时，所述计数器的计数值加1；

当所述计数器的计数值达到N时，所述计数器的使能信号输出端输出所述调节控制信号至所述极性翻转控制单元的控制端；

当所述极性翻转控制单元的控制端接收到所述调节控制信号时，所述极性翻转控制单元控制改变极性翻转信号，并将改变后的极性翻转信号通过所述极性翻转信号输出端输出。

本发明还提供了一种公共电极电压调节方法，包括：

监测步骤：公共电极电压监测单元实时检测所述公共电极线上的公共电极电压，并判断该公共电极电压是否在预定电压范围内；

调节控制信号输出步骤：当所述公共电极电压监测单元在一帧时间内的N个数据源行锁存周期都判断到该公共电极电压不在预定电压范围内时，所述公共电极电压监测单元输出调节控制信号；N为正整数；

极性翻转控制步骤：极性翻转控制单元接收到所述调节控制信号，所述极性翻转控制单元在所述调节控制信号的控制下改变极性翻转信号，以控制调节所述公共电极线上的公共电极电压。

实施时，所述极性翻转控制步骤具体包括：当所述极性翻转控制单元接收到所述调节控制信号时，所述极性翻转控制单元控制在本帧及相邻下一帧改变所述极性翻转信号，并在相邻下一帧开始时转至所述监测步骤。

本发明还提供了一种显示面板的驱动电路，其特征在于，包括上述的公共电极电压调节装置。

实施时，所述驱动电路包括时序控制器；所述公共电极电压调节装置包括公共电极电压监测单元和极性翻转控制单元；

所述公共电极电压监测单元包括公共电极电压检测模块、比较模块和计数模块；

所述极性翻转控制单元设置于所述时序控制器中；所述极性翻转控制单元包括控制端和极性翻转信号输出端；

所述计数模块分别与所述时序控制器的起始信号输出端和所述时序控制器的数据源行锁存信号输出端连接；

所述计数模块的调节控制信号输出端与所述控制端连接。

本发明还提供了一种显示装置，包括上述的显示面板的驱动电路。

与现有技术相比，本发明所述的公共电极电压调节装置、方法、驱动电路和显示装置通过公共电极电压监测单元实时检测公共电极线上的公共电极电压Vcom，并当检测到Vcom剧烈波动时(也即在一帧的时间内N个TP(数据源行锁存)周期内Vcom都不在预定范围内时)，通过极性翻转控制单元改变POL信号(极性翻转信号)来使得Vcom保持稳定，以解决或改善由Vcom发生剧烈波动引起的各种显示不良现象。

附图说明

图1是本发明实施例所述的公共电极电压调节装置的结构图；

图2是本发明另一实施例所述公共电极电压调节装置的结构图；

图3是本发明又一实施例所述的公共电极电压调节装置的结构图；

图4是本发明再一实施例所述公共电极电压调节装置的结构图；

图5是采用了1行点翻转方式(1Line Dot Inversion)的特定画面的示意图；

图6是图5所示的画面和1行点翻转方式下的各电压示意图；

图7是采用了(1+2)行点翻转方式(1Line Dot Inversion)的特定画面的示意图；

图8是图7所示的画面和(1+2)行点翻转方式下的各电压示意图；

图9是1行点翻转方式和(1+2)行点翻转方式的POL信号和TP信号示意图；

图10是本发明如图4所示的公共电极电压调节装置的整体结构示意图；

图11是本发明如图4所示的公共电极电压调节装置的整体逻辑流程图；

图12是本发明实施例所述的公共电极电压调节方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

如图1所示，本发明实施例所述的公共电极电压调节装置，与显示面板上的公共电极线(图1中未示出)连接，包括：

公共电极电压监测单元11，用于实时检测所述公共电极线上的公共电极电压Vcom，并判断该公共电极电压Vcom是否在预定电压范围内，并当在一帧时间内的N个数据源行锁存周期都判断到该公共电极电压不在预定电压范围内时输出调节控制信号；N为正整数；以及，

极性翻转控制单元12，与所述公共电极电压监测单元11连接，用于当接收到所述调节控制信号时改变极性翻转信号，以控制调节所述公共电极线上的公共电极电压。

本发明实施例的公共电极电压调节装置通过公共电极电压监测单元11实时检测公共电极线上的公共电极电压Vcom，并当检测到Vcom剧烈波动时(也即在一帧的时间内N个TP(数据源行锁存)周期内Vcom都不在预定范围内时)，通过极性翻转控制单元改变POL信号(极性翻转信号)来使得Vcom保持稳定，以解决或改善由Vcom发生剧烈波动引起的各种显示不良现象。

本发明实施例所述的公共电极电压调节装置可以通过监测Vcom剧烈波动，自动改变POL信号的极性反转方式，解决或改善显示不良现象。

所述TP周期即数据源行锁存周期，TP信号为时序控制器输出给源极驱动器的数据源行锁存信号，当某一行的TFT(薄膜晶体管)开启时，源极驱动器将输入的数字信号转换为模拟信号输出给TFT的源极，在TP信号的上升沿锁存数据，在TP信号的下降沿输出数据；POL信号为控制像素电压极性的极性翻转信号，本发明实施例所述的公共电极电压调节装置通过极性翻转控制单元改变POL信号，以改变显示面板中液晶的反转方式，使得Vcom保持稳定，以解决或改善各种显示不良现象。

本发明实施例所述的公共电极电压调节装置通用性较强，可以从源头上真正调节Vcom来解决显示不良的问题，可以提升显示品质。

优选的，所述极性翻转控制单元具体用于当接收到所述调节控制信号时在本帧及相邻下一帧改变所述极性翻转信号。

在优选情况下，当极性翻转控制单元接收到调节控制信号时，在本帧和相邻下一帧改变极性翻转信号，然后在相邻下一帧如果公共电极电压监测单元在N个数据源行锁存周期都判断到该公共电极电压不在预定电压范围内时，又一次输出调节控制信号。

具体的，如图2所示，所述公共电极电压监测单元11包括：

公共电极电压检测模块111，用于实时检测所述公共电极线上的公共电极电压Vcom；

比较模块112，与所述公共电极电压检测模块111连接，用于比较所述公共电极电压Vcom与预定上限电压Vmax，并比较所述公共电极电压Vcom与预定下限电压Vmin，并当所述公共电极电压Vcom大于所述预定上限电压Vmax或所述公共电极电压Vcom小于所述预定下限电压Vmin时，输出波动指示信号；以及，

计数模块113，分别与所述比较模块112和所述极性翻转控制单元12连接，用于在每一帧时间开始时开始计数，在每一帧时间的每一数据源行锁存周期读取一次所述比较模块112输出的信号，并当所述比较模块输出所述波动指示信号时控制计数值加1，当该计数值达到N时输出所述调节控制信号至所述极性翻转控制单元12；

所述预定上限电压Vmax大于所述预定下限电压Vmin。

在本发明如图2所示的实施例中，所述公共电极电压监测单元11包括公共电极电压检测模块111、比较模块112和计数模块113，通过公共电极电压检测模块111实时检测公共电极线上的公共电极电压Vcom，并在每一帧时间开始时计数模块113将其计数值复位为0，然后在该帧时间的每一TP(数据源行锁存)周期都通过比较模块112比较Vcom与Vmax，并通过比较模块112比较Vcom和Vmin，当比较模块112比较得到Vcom大于Vmax或者比较模块112比较得到Vcom小于Vmin时，比较模块112输出波动指示信号至计数模块113，计数模块113控制其计数值加1，当该计数值达到N(N为正整数)时，也即在一帧时间内N个TP周期都存在公共电极电压超出预定范围(即公共电极电压剧烈波动)时，计数模块113输出调节控制信号至极性翻转控制单元12，以控制极性翻转控制单元12改变POL信号，以使得Vcom保持稳定。

如图3所示，所述比较模块112包括：

双限电压比较器Cmp，输入端与所述公共电极电压检测模块111的输出端连接，输出端与所述计数模块113连接，用于当所述公共电极电压Vcom大于所述预定上限电压Vmax或所述公共电极电压小于所述预定下限电压Vmin时输出波动指示信号。

在图3中，R为比较电阻，Vcc为高电压，Gnd为地端。

如图4所示，所述极性翻转控制单元12设置于时序控制器Tcon中，所述极性翻转控制单元12包括控制端Ctrl和极性翻转信号输出端POL-OUT；

所述计数模块包括计数器Ct；

所述计数器Ct包括触发端A、时钟信号输入端CLK、复位端RST和使能信号输出端EN；

所述计数器Ct的触发端A与所述双限电压比较器Cmp的输出端连接；

所述计数器Ct的复位端RST与所述时序控制器Tcon的起始信号输出端STV连接；

所述计数器Ct的时钟信号输入端CLK与所述时序控制器Tcon的数据源行锁存信号输出端TP连接；

所述计数器Ct的使能信号输出端EN与所述极性翻转控制单元12的控制端Ctrl连接；

当所述计数器Ct的复位端RST接收到的起始信号为高电平时，所述计数器重新从0开始计数；

当所述计数器Ct的时钟信号输入端CLK接入的数据源行锁存信号处于下降沿时，当所述计数器Ct的触发端A读取所述双限电压比较器Cmp的输出端输出的信号，当所述触发端A读取到所述波动指示信号时，所述计数器Ct的计数值加1；

当所述计数器Ct的计数值达到N时，所述计数器Ct的使能信号输出端EN输出所述调节控制信号至所述极性翻转控制单元12的控制端Ctrl；

当所述极性翻转控制单元12的控制端Ctrl接收到所述调节控制信号时，所述极性翻转控制单元12控制改变极性翻转信号，并将改变后的极性翻转信号通过所述极性翻转信号输出端POL-OUT输出。

本发明如图4所示的实施例在工作时，Panel(显示面板)端的公共电压Vcom接入双限电压比较器Cmp，当Vmin<Vcom<Vmax时，双限电压比较器Cmp输出高电平；当Vcom<Vmin或Vcom>Vmax时，双限电压比较器Cmp输出低电平。因此可通过设置Vcom信号波动的上下限，即通过设置Vmax和Vmin的值，来设置Vcom的信号的正常波动范围。当Vcom的值超出此范围时，可通过双限电压比较器Cmp输出的电平转换检测到。

计数器Ct接收所述双限电压比较器输出的信号，以及来自Tcon的TP信号和STV信号，TP信号接入到计数器Ct的CLK，在每个TP周期内，计数器Ct读取所述双限电压比较器输出的信号，若读到低电平则计数一次，若计数次数达到预先设置的次数N，则计数器Ct的使能信号EN输出调节控制信号给设置于Tcon中的极性翻转控制单元12；

在实际操作时，N可以根据实际情况被设置为任意正整数，N越小则翻转方式切换越频繁。

当设置于Tcon中的极性翻转控制单元12接收到EN输出的调节控制信号时，则在此帧以及下一帧改变POL信号，若下一帧依旧接收到调节控制信号，则继续改变POL信号，直至Vcom不再出现波动。

在此需要说明的是，改变POL信号，即可以改变液晶的反转方式，而改变液晶的反转方式可以改善对Vcom的拉动。

所述极性翻转方式包括列翻转方式、点翻转方式、2点翻转方式、1+2点翻转方式、Z点翻转方式、1行点翻转方式(1Line Dot Inversion)、(1+2)行点翻转方式((1+2)Line Dot Inversion)。在实际操作时，在不同的画面(pattern)和显示模式(例如常白模式或常黑模式等)下各种极性翻转方式导致的VCOM是否波动的优劣是不一定的。并且，在一定的显示模式和画面下，如何改变极性翻转方式以使得Vcom稳定是本领域技术人员可以得知的，因此在下面仅以一种画面和显示模式下的两种极性翻转方式的相互转变时Vcom的变化为例举例说明。

例如，如图5所示的画面和如图6所示的画面是相同的，并且，图5所示的画面和图6所示的画面都处于常白模式下；由于处于常白模式下，所以如需显示黑色(在图5、图6中绘制有阴影的红色亚像素R、绿色亚像素G、蓝色亚像素B即为显示黑色的亚像素)，则对应于该亚像素的数据电压的电压值比较大。

图5所示的画面采用了1行点翻转方式(1Line Dot Inversion)，第一列像素的电压值、第二列像素的电压值，以及Vcom如图6所示。由图6可知，在1行点翻转方式下，第一行像素点的Vcom朝左边拉动，第二行像素点的Vcom和第三行像素点的Vcom都朝右边拉动，第四行像素点的Vcom朝左边拉动，容易产生greenish(变绿)现象。

图7所示的画面采用的(1+2)行点翻转方式((1+2)Line Dot Inversion)，，第一列像素的电压值、第二列像素的电压值，以及Vcom如图8所示。由图8可知，在(1+2)行点翻转方式下，与1行点翻转方式相比，第三行像素点的Vcom朝左边拉动，从而使得各个像素点的Vcom分布更均匀，在如图7所示的会面下不容易产生greenish现象。

同样的，当产生crosstalk(串扰)、flicker(闪烁)等显示不良画面时，也可以通过改变POL信号来使得Vcom不再出现波动。

图9是1行点翻转方式对应的POL信号P1、(1+2)行点翻转方式对应的POL信号P2，以及TP信号TPS的时序图。

本发明如图4所示的公共电极电压调节装置的整体结构示意图如图10所示，整体逻辑流程如图11所示，如图10、图11所示，所述实施方案为闭环反馈控制，可有效保证实施效果。

本发明实施例所述的公共电极电压调节装置简单易行，实时性较高，且存在闭环反馈，精度较高。

如图12所示，本发明实施例所述的公共电极电压调节方法，包括：

监测步骤S1：公共电极电压监测单元实时检测所述公共电极线上的公共电极电压，并判断该公共电极电压是否在预定电压范围内；

调节控制信号输出步骤S2：当所述公共电极电压监测单元在一帧时间内的N个数据源行锁存周期都判断到该公共电极电压不在预定电压范围内时，所述公共电极电压监测单元输出调节控制信号；N为正整数；

极性翻转控制步骤S3：极性翻转控制单元接收到所述调节控制信号，所述极性翻转控制单元在所述调节控制信号的控制下改变极性翻转信号，以控制调节所述公共电极线上的公共电极电压。

具体的，所述极性翻转控制步骤具体包括：当所述极性翻转控制单元接收到所述调节控制信号时，所述极性翻转控制单元控制在本帧及相邻下一帧改变所述极性翻转信号，并在相邻下一帧开始时转至所述监测步骤。

本发明实施例所述的显示面板的驱动电路包括上述的公共电极电压调节装置。

具体的，所述驱动电路包括时序控制器；所述公共电极电压调节装置包括公共电极电压监测单元和极性翻转控制单元；

所述公共电极电压监测单元包括公共电极电压检测模块、比较模块和计数模块；

所述极性翻转控制单元设置于所述时序控制器中；所述极性翻转控制单元包括控制端和极性翻转信号输出端；

所述计数模块分别与所述时序控制器的起始信号输出端和所述时序控制器的数据源行锁存信号输出端连接；

所述计数模块的调节控制信号输出端与所述控制端连接。

本发明实施例所述的显示装置包括上述的显示面板的驱动电路。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。