显示驱动电路及显示装置制造方法

显示驱动电路及显示装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种显示驱动电路和显示装置。该显示驱动电路包括输出缓冲器单元、输出开关单元和电荷共享开关单元，其中输出缓冲器单元输出一对像素信号，输出开关单元对应于重复性的面板充电/放电周期将一对像素信号直接传送至一对输出线、或者将一对像素信号传送至一对输出线以使得该对像素信号彼此交叉，电荷共享开关单元对应于面板充电/放电周期之间的电荷共享周期控制一对输出线的电荷共享，并为电荷共享提供可变的连接电阻值。因此，减少了显示驱动电路的功耗和发热。
【专利说明】显示驱动电路及显示装置

【技术领域】
[0001] 本公开涉及显示驱动技术，更具体地，涉及用于减少功耗和发热的显示驱动电路。

【背景技术】
[0002] 显示驱动电路以交流驱动方案运行以防止当存在于显示面板中的极性材料被附 接至电极时可能出现的图像粘滞。此外，显示驱动电路使用反转（或者极性反转）驱动方 案，来控制因布置在显示面板中的薄膜晶体管（TFT)的寄生电容发生的闪烁现象。
[0003] 传统的显示驱动电路根据反转驱动方案将缓冲后的像素信号选择性地供给至输 出线。此外，为了减少缓冲像素信号所需的功耗，传统的显示驱动电路可使输出线互连，并 且在数据信号（即，像素信号）未被施加到显示面板的时间内将输出电压预驱动为中间电 势（例如，公共电压Vcom)。
[0004] 图1是示出传统的显示驱动电路的输出的波形图。
[0005] 参照图1，传统的显示驱动电路向显示面板提供随时间流逝而改变的输出电压 a。传统的显示驱动电路可在面板充电/放电周期tl中将像素信号供给显示面板，并且在 电荷共享周期t2中经由输出线之间的连接将输出电压预驱动为中间电势Vcom，g卩，进行电 荷共享。
[0006] 面板充电/放电周期tl对应于有效数据（S卩，像素信号）被供给至显示面板的时 间范围，电荷共享周期t2对应于任意设定的时间范围使得在像素信号被供给之前在输出 线之间共享电荷。像素信号对应于施加到显示面板并被实际实现的图像数据。
[0007] 传统的显示驱动电路向显示面板提供具有从公共电压Vcom改变至第一极性（+) 的电压的像素信号，或者向显示面板提供具有从公共电压Vcom改变至第二极性（_)的电压 的像素信号，其中公共电压Vcom为第一极性（+)与第二极性（_)之间的中间电压。由此， 相比于用于将像素信号的电压从第一极性（+)改变为第二极性（_)的技术，传统的显示驱 动电路可减少功耗量。
[0008] 然而，在传统的显示驱动电路中，由于即使在没有极性反转的周期中也会发生从 第一极性（+)至公共电压Vcom的移位或者发生从第二极性（-)至公共电压Vcom的移位， 所以存在可能不必要地消耗电力的问题。


【发明内容】

[0009] 各种实施方式涉及能够使功耗和发热最小化的显示驱动电路。
[0010] 并且，各种实施方式涉及一种显示驱动电路，其能够控制根据显示面板的极性的 反转或非反转所共享的电荷量。
[0011] 在一个实施方式中，显示驱动电路可包括输出缓冲器单元、输出开关单元以及电 荷共享开关单元，其中输出缓冲器单元输出一对像素信号，输出开关单元对应于重复性的 面板充电/放电周期将一对像素信号直接传送至一对输出线、或者将一对像素信号传送至 一对输出线以使得一对像素信号彼此交叉，以及，电荷共享开关单元对应于面板充电/放 电周期之间的电荷共享周期而控制一对输出线的电荷共享，并且具有对应于一对像素信号 的变化而可变的连接电阻值。
[0012] 在一个实施方式中，显示驱动电路可包括输出缓冲器单元、输出开关单元、电荷共 享开关单元以及控制单元，其中输出缓冲器单元输出多个像素信号对，输出开关单元将多 个像素信号对直接传送至多个输出线对，或者将多个像素信号对传送至多个输出线对以使 得多个像素信号对在彼此对应的配对组中彼此交叉，电荷共享开关单元包括至少一个开 关，至少一个开关进行操作以用于在多个输出线对中的彼此对应的配对组中进行电荷共 享，并且电荷共享开关单元通过开关的操作而提供可变的连接电阻值，控制单元控制输出 开关单元和电荷共享开关单元的操作。
[0013] 在一个实施方式中，显示装置可包括显示面板以及驱动显示面板的显示驱动电 路，其中，该显示驱动电路可包括输出缓冲器单元、输出开关单元、电荷共享开关单元以及 控制单元，其中输出缓冲器单元输出一对像素信号，输出开关单元将一对像素信号直接传 送至一对输出线，或者将一对像素信号传送至一对输出线以使得该一对像素信号彼此交 叉，电荷共享开关单元包括至少一个开关，至少一个开关进行操作以用于一对输出线的电 荷共享，并且电荷共享开关单元通过开关的操作提供可变的连接电阻值，以及控制单元控 制输出开关单元和电荷共享开关单元的操作。
[0014] 根据本发明的实施方式的显示驱动电路能够通过电荷共享开关减少电流消耗和 发热。
[0015] 根据本发明的实施方式的显示驱动电路能够控制电荷共享开关的连接电阻值，从 而根据显示面板的极性反转或极性非反转来控制所共享的电荷量。

【专利附图】

【附图说明】
[0016] 图1是示出传统的显示驱动电路的输出的波形图。
[0017] 图2是示出根据本发明的实施方式的显示驱动电路的图。
[0018] 图3是示出图2中的显示驱动电路的输出的波形图。
[0019] 图4a至4c是示出电荷共享开关单元根据图2的显示驱动电路的输出的变化的操 作的波形图。
[0020] 图5是示出根据本发明的另一实施方式的显示驱动电路的图。

【具体实施方式】
[0021] 下面将参照附图对示例性实施方式进行描述。然而，可以通过不同的形式实施本 公开，并且本公开不应被构造为受本文实施方案的限制。相反，提供这些实施方式以使本公 开详尽且完整，并且本公开将更全面地将其范围传达给本领域的技术人员。在整个公开中， 相同的附图标记在所有附图中和本公开的实施方式中表示相同的部分。
[0022] 图2是示出了根据本发明实施方式的显示驱动电路的图。
[0023] 参照图2,显示驱动电路200生成像素信号并向显示面板（未示出）传送像素信 号，并且显示驱动电路200包括输出缓冲器单元210、输出开关单元220、电荷共享开关单元 230、以及控制单元240。
[0024] 输出缓冲器单元210包括对像素信号进行缓冲并输出像素信号的两个输出缓冲 器211和212。第一输出缓冲器211具有第一电压驱动电势，第二输出缓冲器212具有第二 电压驱动电势。第一输出缓冲器211和第二输出缓冲器212分别可被称为正（+)缓冲器和 负（_)缓冲器，并且第一电压驱动电势可等于或大于第二电压驱动电势。
[0025] 例如，第一电压驱动电势和第二电压驱动电势可分别对应于0V和10V，又例如，第 一电压驱动电势可对应于5V至10V，以及第二电压驱动电势可对应于0V至5V。
[0026] 在实施方式中，第一电压驱动电势和第二电压驱动电势可关于具体电压驱动电势 彼此对称。例如，当具体电压驱动电势对应于5V并且输入至第一输出缓冲器211和第二输 出缓冲器212的电源电压（例如，VDD和GND)分别对应于10V和0V时，第一电压驱动电势 可对应于5V至10V，而第二电压驱动电势可对应于0V至5V。
[0027] 在实施方式中，可利用单位增益缓冲器或放大器实施第一输出缓冲器211和第二 输出缓冲器212中的每个。
[0028] 输出开关单元220可选择性地将第一输出缓冲器211连接至与显示器的奇数列相 对应的第一输出线（奇数输出），或与显示器的偶数列相对应的第二输出线（偶数输出）。 同时，输出开关单元220可选择性地将第二输出缓冲器212连接至第二输出线（偶数输出） 或第一输出线（奇数输出）。
[0029] 输出开关单元220可将输出缓冲器单元210的输出传送至显示面板（未示出），并 且可对应于用于极性反转的转换电路，以防止液晶显示器的粘滞现象。
[0030] 输出开关单元220包括至少一个开关，其位于输出缓冲器单元210与输出线（奇 数输出和偶数输出）之间，并与这两者电连接，并且可根据控制信号选择性地连接至输出 线（奇数输出和偶数输出）。
[0031] 参照图2,输出开关单元220可包括位于第一输出缓冲器211与第一输出线（奇数 输出）之间的第一开关SW1、位于第一输出缓冲器211与第二输出线（偶数输出）之间的第 二开关SW2、位于第二输出缓冲器212与第一输出线（奇数输出）之间的第三开关SW3、以 及位于第二输出缓冲器212与第二输出线（偶数输出）之间的第四开关SW4。
[0032] 在实施方式中，输出开关单元220在第一面板充电/放电周期中进行操作（接通） 而在电荷共享周期中不进行操作（断开）。当第二面板充电/放电周期中输出线（奇数输 出和偶数输出）的电势极性与第一面板充电/放电周期中的输出线（奇数输出和偶数输 出）的电势极性相等（在下文中，被称为"极性非反转"）时，输出开关单元220直接将两个 输出缓冲器211和212连接至输出线（奇数输出和偶数输出）。当第二面板充电/放电周 期中输出线（奇数输出和偶数输出）的电势极性不同于第一面板充电/放电周期中的输出 线（奇数输出和偶数输出）的电势极性（在下文中，被称为"极性反转"）时，输出开关单元 220将两个输出缓冲器211和212连接至输出线（奇数输出和偶数输出），以使得其彼此相 交。该操作指示输出开关单元220被接通。
[0033] 换句话说，输出开关单元220可根据从控制单元240输出的控制信号进行操作。更 详细地，输出开关单元220可根据控制信号以下列三个类型进行操作。
[0034] 第一，在像素信号发送周期（即，显示面板的充电或放电周期）（在下文中，被称为 "面板充电/放电周期"）中，输出开关单元220从控制单元240接收第一控制信号，并接通 第一开关SW1以将第一输出缓冲器211连接至第一输出线（奇数输出），从而允许将像素信 号通过第一输出线（奇数输出）传送至对应像素。同时，输出开关单元220接通第四开关 SW4,以将第二输出缓冲器212连接至第二输出线（偶数输出）。
[0035] 第二，在面板充电/放电周期和极性反转周期中，输出开关单元220从控制单元 240接收第二控制信号，并接通第二开关SW2以将第一输出缓冲器211连接至第二输出线 (偶数输出），并且接通第三开关SW3以将第二输出缓冲器212连接至第一输出线（奇数输 出）。
[0036] 第三，在电荷共享周期中，输出开关单元220从控制单元240接收第三控制信号， 并断开第一开关SW1至第四开关SW4,从而阻止通过输出线（奇数输出和偶数输出）传送像 素信号。
[0037] 电荷共享开关单元230将一对输出线（奇数输出和偶数输出）彼此连接。更详细 地，电荷共享开关单元230可包括至少一个电荷共享开关，并将第一输出线和第二输出线 (奇数输出和偶数输出）彼此连接或彼此分离。当电荷共享开关单元230包括两个或更多 电荷共享开关时，电荷共享开关彼此并联连接。
[0038] 更详细地，电荷共享开关单元230在电荷共享周期中将第一输出线和第二输出线 (奇数输出和偶数输出）彼此连接，而在面板充电/放电周期中将第一输出线和第二输出线 (奇数输出和偶数输出）彼此分离。
[0039] 这时，一对输出线（奇数输出和偶数输出）根据电荷共享开关单元230的操作而 共享电荷，从而可减少显示驱动电路200的功耗。
[0040] 在电荷共享周期中，电荷共享开关单元230中的开关接通，以使得输出线（奇数输 出和偶数输出）彼此连接，通过电荷共享开关单元230共享从显示面板排放的电荷并维持 相同的电势。
[0041] 在面板充电/放电周期中，电荷共享开关单元230中的开关断开，并且结束输出线 (奇数输出和偶数输出）之间的电荷共享。也就是说，输出线（奇数输出和偶数输出）之间 的电荷传送或共享被阻止。这时，输出开关单元220的像素信号供给至一对输出线（奇数 输出和偶数输出）。
[0042] 在实施方式中，电荷共享开关单元230具有根据从输出线（奇数输出和偶数输出） 输出的像素信号的极性的变化而可变的连接电阻（或者接通电阻），其中与存在极性改变 的情况相比，在没有极性改变的情况下，连接电阻值较大。
[0043] 例如，电荷共享开关单元230可具有在输出线（奇数输出和偶数输出）的极性反 转和极性非反转时具有0.5ΚΩ和2ΚΩ的电阻值的可变连接电阻。与极性反转的情况相比， 电荷共享开关单元230在极性非反转的情况下可具有较大的电阻值，从而相对减少由输出 线共享的电荷量。因此，可相对减少输出电压的变化宽度。
[0044] 在实施方式中，电荷共享开关单元230可包括第一电荷共享开关SW5-1、以及多个 第二电荷共享开关SW5-n，其中，第一电荷共享开关SW5-1在电荷共享周期中接通并将一对 输出线（奇数输出和偶数输出）互连，多个第二电荷共享开关SW5-n当在电荷共享周期中 输出线的电势极性改变（在下文中，被称为"极性反转"）时接通并将一对输出线（奇数输 出和偶数输出）互连。
[0045] 第一电荷共享开关SW5-1和第二电荷共享开关SW5-n均具有连接电阻，其中第一 电荷共享开关SW5-1的连接电阻值可大于第二电荷共享开关SW5-n的连接电阻值。上述的 连接电阻可包括第一电荷共享开关SW5-1和第二电荷共享开关SW5-n的接通电阻，其中接 通电阻可理解为构成第一电荷共享开关SW5-1和第二电荷共享开关SW5-n的晶体管的沟道 电阻值。
[0046] 电荷共享开关单元230在极性反转时具有较小的连接电阻值，并通过一对输出线 (奇数输出和偶数输出）之间的快速电荷共享将输出电压预驱动为中间电势Vcom。此外， 电荷共享开关单元230在极性非反转时具有较大的连接电阻值，并可通过一对输出线（奇 数输出和偶数输出）之间的延迟电荷共享减少输出电压的变化宽度，从而减少显示驱动电 路的功耗。
[0047] 例如，当第一电荷共享开关SW5-1和第二电荷共享开关SW5-n的连接电阻为2ΚΩ 和0. 5K Ω时，电荷共享开关单元230在极性反转时可接通第一电荷共享开关SW5-1和第二 电荷共享开关SW5-n，并通过内部电阻的并联具有0.4ΚΩ (= (2*0. 5) (2+0. 5))的总连接电 阻，以及在极性非反转时可仅接通第一电荷共享开关SW5-1并且具有2ΚΩ的总连接电阻。
[0048] 又例如，当电荷共享开关单元230包括具有相同电阻值2ΚΩ的电荷共享开关 SW5-1至SW5-5时，包括四个电荷共享开关SW5-2至SW5-5的组可作为第二电荷共享开关 进行操作。在这种情况下，因为四个连接电阻彼此并联连接，第二电荷共享开关SW5-2至 SW5-5可具有0. 5ΚΩ ( = 2/4)的连接电阻。因此，可实现与上述示例相似的情况。
[0049] 控制单元240控制输出开关单元220和电荷共享开关单元230的操作。
[0050] 更详细地，控制单元240可基于时间的推移（例如，电荷共享周期和面板充电/放 电周期）和是否存在极性反转来控制输出开关单元220和电荷共享开关单元230的操作。 [0051 ] 在实施方式中，控制单元240可生成这样的控制信号，其用于在面板充电/放电周 期中操作输出开关单元220和断开电荷共享开关单元230,以及在电荷共享周期中断开输 出开关单元220和操作电荷共享开关单元230。
[0052] 参照图2，控制单元240可向输出开关单元220和电荷共享开关单元230提供上述 控制信号。通过控制单元240的控制信号，在面板充电/放电周期中，输出开关单元220的 第一开关SW1和第四开关SW4或第二开关SW2和第三开关SW3可接通，而电荷共享开关单 元230可断开。通过控制单元240的控制信号，当在与电荷共享周期相邻的面板充电/放 电周期中存在极性非反转时，在电荷共享周期中输出开关单元220可断开并且电荷共享开 关单元230的第一电荷共享开关SW5-1可接通。此外，通过控制单元240的控制信号，当在 与电荷共享周期相邻的面板充电/放电周期中存在极性反转时，在电荷共享周期中输出开 关单元220可断开并且电荷共享开关单元230的第一电荷共享开关SW5-1和第二电荷共享 开关SW5-n可接通。
[0053] 在电荷共享周期的极性非反转的情况下，控制单元240可改变电荷共享开关单元 230的连接电阻值或决定参与电荷共享的电荷共享开关SW5-1至SW5-n的数量。
[0054] 在实施方式中，控制单元240可基于有关具体时间的显示驱动电路200的发热和 功耗的信息改变电荷共享开关单元230的连接电阻值或决定参与电荷共享的电荷共享开 关SW5-1至SW5-n的数量。控制单元240可周期性地从外部接收有关显示驱动电路200的 发热和功耗的信息。
[0055] 当显示驱动电路200的发热或功耗较大时，输出线（奇数输出和偶数输出）的电 压与公共电压Vcom之间的差别相对较大，如在白色屏幕的情况下。在这种情况下，控制单 元240可仅控制电荷共享开关SW5-1至SW5-n中的一部分参与电荷共享。
[0056] 当显示驱动电路200的发热或功耗较小时，输出线（奇数输出和偶数输出）的电 压与公共电压Vcom之间的差别相对较小，如在黑色屏幕的情况下。在这种情况下，控制单 元240可控制所选定数量的电荷共享开关或所有电荷共享开关SW5-1至SW5-n参与电荷共 享。
[0057] 例如，当电荷共享开关单元230包括五个电荷共享开关SW5-1至SW5-5时，控制单 元240可根据功耗基于开关控制表来控制电荷共享开关SW5-1至SW5-5的操作。
[0058] 下面表1指示了在电荷共享周期的极性非反转中根据功耗和发热而参与电荷共 享的电荷共享开关的数量。
[0059] 表 1
[0060]

【权利要求】
1. 一种显示驱动电路，包括： 输出缓冲器单兀，输出一对像素信号； 输出开关单元，对应于重复性的面板充电/放电周期将所述一对像素信号直接传送至 一对输出线、或者将所述一对像素信号传送至所述一对输出线以使得所述一对像素信号彼 此交叉；以及 电荷共享开关单元，对应于所述面板充电/放电周期之间的电荷共享周期控制所述一 对输出线的电荷共享，并且具有对应于所述一对像素信号的变化而可变的连接电阻值。
2. 根据权利要求1所述的显示驱动电路，还包括： 控制单元，控制所述电荷共享开关单元的所述连接电阻值。
3. 根据权利要求2所述的显示驱动电路，其中，所述控制单元基于所述像素信号的电 平的变化控制所述连接电阻值。
4. 根据权利要求2所述的显示驱动电路，其中，所述控制单元基于功耗和发热中的至 少一个控制所述连接电阻值。
5. 根据权利要求4所述的显示驱动电路，其中，所述控制单元计算所述功耗的变化，并 且根据预设的基准逐步地控制所述连接电阻值。
6. 根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中，所述电荷共享开关单元提供对应于从 所述一对输出线输出的像素信号的极性的变化而可变的连接电阻值。
7. 根据权利要求6所述的显示驱动电路，其中，相比于所述像素信号的极性反转，所述 电荷共享开关单元在从所述一对输出线输出的像素信号的极性非反转时提供较大的连接 电阻值。
8. 根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中，所述电荷共享开关单元包括： 第一电荷共享开关，对应于所述电荷共享周期使所述一对输出线互连；以及 至少一个第二电荷共享开关，在所述电荷共享周期中对应于从所述一对输出线输出的 一对像素信号的极性反转使所述一对输出线互连。
9. 根据权利要求8所述的显示驱动电路，其中，所述第一电荷共享开关和所述至少一 个第二电荷共享开关具有所述连接电阻值，所述第一电荷共享开关和所述至少一个第二电 荷共享开关彼此并联地连接。
10. 根据权利要求1所述的显示驱动电路，还包括： 控制单元，控制所述输出开关单元的操作和所述电荷共享开关单元的连接电阻值， 其中，所述控制单元控制所述输出开关单元的操作，从而在所述面板充电/放电周期 中使得所述一对像素信号直接传送至所述一对输出线、或者通过使得所述一对像素信号彼 此交叉而传送至所述一对输出线，并且所述控制单元控制所述一对输出线的电荷共享，从 而使得所述电荷共享开关单元在所述电荷共享周期中具有所述可变的连接电阻值。
11. 根据权利要求10所述的显示驱动电路，其中，所述电荷共享开关单元包括： 多个电荷共享开关，彼此并联地连接至所述一对输出线， 其中，所述控制单元控制预定数量的电荷共享开关参与电荷共享，并且对应于功耗的 变化控制参与所述电荷共享的电荷共享开关的数量。
12. 根据权利要求1所述的显示驱动电路，还包括： 控制单元，控制所述输出开关单元的操作和所述电荷共享开关单元的连接电阻值， 其中，所述控制单元控制所述输出开关单元的操作，从而在所述面板充电/放电周期 中使得所述一对像素信号直接传送至所述一对输出线、或者通过使得所述一对像素信号彼 此交叉而传送至所述一对输出线，所述控制单元在所述电荷共享周期中通过对应于所述一 对输出线的所述一对像素信号的极性非反转而控制所述电荷共享开关单元以具有第一连 接电阻来控制所述一对输出线的电荷共享，以及所述控制单元在所述电荷共享周期中通过 对应于所述一对输出线的所述一对像素信号的极性反转而控制所述电荷共享开关单元以 具有第二连接电阻值来控制所述一对输出线的电荷共享。
13. 根据权利要求12所述的显示驱动电路，其中，所述电荷共享开关单元包括： 位于所述一对输出线之间的彼此并联连接的第一电荷共享开关和至少一个第二电荷 共孚开关， 其中，在所述电荷共享周期中，所述控制单元对应于所述极性非反转而操作所述第一 电荷共享开关，并且对应于所述极性反转而操作所述至少一个第二电荷共享开关。
14. 根据权利要求1所述的显示驱动电路，还包括： 控制单元，控制所述电荷共享开关单元的所述连接电阻值；以及 极性检测器，向所述控制单元提供与从所述一对输出线输出的一对像素信号的极性的 变化对应的信息。
15. 根据权利要求14所述的显示驱动电路，其中，所述极性检测器从外部接收与显示 面板的极性关联的信号，并且检测所述显示面板的极性反转。
16. 根据权利要求1所述的显示驱动电路，其中，相比于极性反转，所述电荷共享开关 单元允许在所述电荷共享周期中所述一对输出线的所述一对像素信号在极性非反转时的 变化较小。
17. -种显示驱动电路，包括： 输出缓冲器单元，输出多个像素信号对； 输出开关单元，将所述多个像素信号对直接传送至多个输出线对，或者将所述多个像 素信号对传送至所述多个输出线对以使得所述多个像素信号对在彼此对应的配对组中彼 此交叉；以及 电荷共享开关单元，包括至少一个开关，所述至少一个开关进行操作以用于在所述多 个输出线对中的彼此对应的配对组中进行电荷共享，并且通过所述开关的操作提供可变的 连接电阻值；以及 控制单元，控制所述输出开关单元和所述电荷共享开关单元的操作。
18. -种显示装置，包括： 显示面板；以及 显示驱动电路，驱动所述显示面板， 其中所述显示驱动电路包括： 输出缓冲器单兀，输出一对像素信号； 输出开关单元，将所述一对像素信号直接传送至一对输出线，或者将所述一对像素信 号传送至所述一对输出线以使得所述一对像素信号彼此交叉； 电荷共享开关单元，包括至少一个开关，所述至少一个开关进行操作以用于所述一对 输出线的电荷共享，并且通过所述开关的操作提供可变的连接电阻值；以及 控制单元，控制所述输出开关单元和所述电荷共享开关单元的操作。
【文档编号】G09G3/36GK104282278SQ201410332182
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2013年7月12日
【发明者】郑学镇, 郑起先, 赵贤镐, 罗俊皞, 全炫奎, 郑镛益 申请人:硅工厂股份有限公司