一种灰阶控制电路、显示驱动电路及显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种灰阶控制电路、显示驱动电路及显示装置。

背景技术：

tft-lcd(thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay，薄膜晶体管-液晶显示器)作为一种平板显示装置，因其具有体积小、功耗低、无辐射以及制作成本相对较低等特点，而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。

上述tft-lcd包括横纵交叉的栅线和数据线。在显示的过程中，逐行对栅线进行扫描，以对该tft-lcd中的亚像素逐行进行选通；然后，通过数据线向选通的一行亚像素分别输入数据电压，从而对该亚像素进行充电。此时与该亚像素位置相对应的液晶分子发生偏转，使得该亚像素显示的灰阶值与输出至该亚像素的灰阶值相匹配。

通常tft-lcd内设置有用于向上述数据线输出数据电压的sourceic(源极驱动器)。由于tft-lcd的显示面板(panel)上走线的自身线阻、rcdelay(电阻电容延时)效应以及噪声(noise)干扰信号的影响，使得数据线上的数据电压与设定值之间具有较大偏差，从而降低显示效果。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种灰阶控制电路、显示驱动电路及显示装置，用于减小数据线上的数据电压与设定值之间的偏差。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例的一方面，提供一种灰阶控制电路，所述灰阶控制电路包括基准电压生成器以及灰阶补偿器；所述灰阶补偿器连接所述基准电压生成器和源极驱动器；所述灰阶补偿器用于获取所述基准电压生成器输出的一基准灰阶电压与所述源极驱动器反馈的数据电压之间的电压差，并将该电压差补偿于输入至所述源极驱动器的基准灰阶电压中。

可选的，灰阶控制电路还包括数据选择器、第一补偿模块以及第二补偿模块；所述数据选择器连接极性反转控制信号端、所述源极驱动器以及所述灰阶补偿器；所述数据选择器用于在所述极性反转控制信号端的控制下，将所述源极驱动器输出端反馈的正极性或负极性数据电压输出至所述灰阶补偿器；所述第一补偿模块连接所述基准电压生成器的正极性电压输出端和所述源极驱动器；所述第一补偿模块用于获取所述正极性电压输出端的电压和所述源极驱动器反馈的正极性数据电压之间的电压差，并将该电压差补偿于输入至所述源极驱动器的基准灰阶正极性电压中；所述第二补偿模块连接所述基准电压生成器的负极性电压输出端和所述源极驱动器；所述第二补偿模块用于获取所述负极性电压输出端的电压和所述源极驱动器反馈的负极性数据电压之间的电压差，并将该电压差补偿于输入至所述源极驱动器的基准灰阶负极性电压中。

可选的，所述第一补偿模块包括第一减法器和第一加法器；所述第一减法器的反向输入端连接所述数据选择器，同向输入端连接所述基准电压生成器的正极性电压输出端，所述第一减法器的输出端连接所述第一加法器的同向输入端；所述第一加法器的同向输入端还连接所述基准电压生成器的正极性电压输出端。

可选的，所述第一补偿模块还包括第一运算放大器；所述第一运算放大器的同向输入端连接所述第一加法器的输出端，所述第一运算放大器的输出端与所述源极驱动器相连接。

可选的，所述第二补偿模块包括第二减法器和第二加法器；所述第二减法器的反向输入端连接所述数据选择器，同向输入端连接所述基准电压生成器的负极性电压输出端，所述第二减法器的输出端连接所述第二加法器的同向输入端；所述第二加法器的同向输入端还连接所述基准电压生成器的负极性电压输出端。

可选的，所述第二补偿模块还包括第二运算放大器；所述第二运算放大器的同向输入端连接所述第二加法器的输出端，所述第二运算放大器的输出端与所述源极驱动器相连接。

进一步可选的，所述数据选择器还连接第一供电电压端和第二供电电压端；所述数据选择器包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管；所述第一晶体管的栅极连接所述极性反转控制信号端，第一极连接所述源极驱动器，第二极与所述第一补偿模块相连接；所述第二晶体管的第一极连接所述源极驱动器、第二极与所述第二补偿模块相连接；第三晶体管的栅极连接所述极性反转控制信号端，第一极连接所述第一供电电压端，第二极与所述第二晶体管的栅极相连接；所述第四晶体管的栅极连接所述极性反转控制信号端，第一极连接所述第二晶体管的栅极，第二极与所述第二供电电压端相连接。

本发明实施例的另一方面，提供一种显示驱动电路，包括如上述的任意一种灰阶控制电路，所述显示驱动电路还包括源极驱动器；所述灰阶控制电路中灰阶补偿器和所述基准电压生成器与所述源极驱动器相连接。

可选的，所述源极驱动器包括时序控制器以及多个驱动通道，每个驱动通道用于驱动一条数据线；所述驱动通道包括数模转换模块和运算放大模块；所述数模转换模块与所述灰阶补偿器、所述基准电压生成器、所述时序控制器以及所述运算放大模块相连接；所述数模转换模块用于根据所述灰阶补偿器提供的基准灰阶正极性电压、基准灰阶负极性电压，以及所述基准电压生成器提供的除了基准灰阶正极性电压和基准灰阶负极性电压以外的灰阶基准值，生成多个灰阶电压，并在根据所述时序控制器输出的数字信号，从所述多个灰阶电压中选取一个输出至所述运算放大模块；所述运算放大模块还连接数据线，所述运算放大模块用于对所述数模转化模块输出的灰阶电压进行放大，以作为所述数据电压输出至所述数据线。

本发明实施例的又一方面，提供一种显示装置，包括如上所述的任意一种显示驱动电路。

本发明实施例提供的一种灰阶控制电路、显示驱动电路及显示装置。该灰阶控制电路中灰阶补偿器连接基准电压生成器和源极驱动器。该灰阶补偿器用于获取基准电压生成器输出的一基准灰阶电压与源极驱动器反馈的数据电压之间的电压差，并将该电压差补偿于输入至源极驱动器的基准灰阶电压中。此时，灰阶控制电路向源极驱动器提供的电压为基准电压生成器输出的一基准灰阶电压与上述电压差的和。在此情况下，当源极驱动器接收到补偿后的基准灰阶电压后，可以对实际输出的数据电压进行调节，使其与理论值更加接近，从而有利于提高显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种显示驱动电路的结构示意图；

图2为未经过补偿的数据电压与理想数据电压的波形示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种显示驱动电路的结构示意图；

图4为图3中第一补偿模块和第二补偿模块的具体结构示意图；

图5为图3中源极驱动器的结构示意图；

图6为经过补偿的数据电压、未经过补偿的数据电压以及理想数据电压的波形示意图；

图7为图4中的数据选择器的具体结构示意图。

附图标记：

01-灰阶控制电路；02-源极驱动器；03-时序控制器；10-基准电压生成器；20-灰阶补偿器；201-第一补偿模块；211-第一减法器；212-第一加法器；213-第一运算放大器；202-第二补偿模块；221-第二减法器；222-第二加法器；223-第二运算放大器；30-数据选择器；40-驱动通道；401-数模转换模块；402-运算放大模块。

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。

本发明实施例，如图1所示，提供一种灰阶控制电路01，该灰阶控制电路01包括基准电压生成器10和灰阶补偿器20。

其中，基准电压生成器10用于生成多个基准灰阶电压(vgam1、vgam2……vgamn)，n≥2，n为正整数。例如n＝14。

灰阶补偿器20连接基准电压生成器10和源极驱动器02。该灰阶补偿器20用于获取基准电压生成器10输出的一基准灰阶电压(例如vgam1)与源极驱动器02反馈(feedback，fb)的数据电压vdata之间的电压差△v，并将该电压差△v补偿于输入至源极驱动器02的基准灰阶电压中。此时，灰阶控制电路01向源极驱动器02提供的电压为基准电压生成器10输出的一基准灰阶电压vgam1与上述电压差△v的和，即vgam1+△v。在此情况下，当源极驱动器02接收到补偿后的基准灰阶电压后，可以对实际输出的数据电压vdata进行调节，使其与理论值vdata更加接近，从而有利于提高显示效果。

需要说明的是，显示面板在显示画面，特别是静态画面时，该显示面板上亚像素的透光率会在显示上述静态画面的过程中保持不变。在此情况下，如果通过数据线dl向该亚像素充入的数据电压vdata也保持不变，该亚像素位置的液晶分子会长时间保持一定的偏转角度。这样一来，容易导致液晶分子发生老化，而无法偏转。为了解决上述问题，相邻两帧输入至同一亚像素的数据电压vdata需要发生极性反转，如图2所示，即前一帧输入至该亚像素的数据电压vdata相对于公共电压vcom而言，波形位于公共电压vcom的上方，为正极性(+)。而下一帧输入至该亚像素的数据电压vdata相对于公共电压vcom而言，波形位于公共电压vcom的下方，为负极性(-)。以基准电压生成器10生成14个基准灰阶电压(vgam1、vgam2……vgam14)为例。其中，前7个基准灰阶电压(vgam1、vgam2……vgam7)为正极性。源极驱动器02可以根据该前7个基准灰阶电压输出正极性的数据电压；后7个基准灰阶电压(vgam8、vgam9……vgam14)为负极性，源极驱动器02可以根据该后7个基准灰阶电压输出负极性的数据电压。

然而，由于收到数据线自身线阻以及噪声干扰等影响，如图2所示，使得数据线实际充入至亚像素的数据电压vdata’的波形与理想至vdata之间具有一定的偏差。实际的数据电压vdata’的波形中，正极性和负极性电压相对于公共电压vcom而言并不对称，从而形成残像(imagesticking)等不良。

在此情况下，为了使得源极驱动器02实际输出的数据电压vdata’与理论值vdata更加接近。不仅需要对实际的数据电压vdata’中的正极性电压进行调节，还需要对实际的数据电压vdata’中的负极性电压进行调节。

基于此，上述灰阶控制电路01如图3所示，还包括数据选择器30。

该数据选择器30连接极性反转控制信号端pol、源极驱动器02以及灰阶补偿器20。

具体的，上述极性反转控制信号端pol与时序控制器(tcon)03相连接。该时序控制器03用于向极性反转控制信号端pol提供一方波，以作为极性反转信号。例如，当极性反转控制信号端pol输出低电平时，源极驱动器02反馈正极性数据电压；当极性反转控制信号端pol输出高电平时，源极驱动器02反馈负极性数据电压。或者，当极性反转控制信号端pol输出低电平时，源极驱动器02反馈负极性数据电压；当极性反转控制信号端pol输出高电平时，源极驱动器02反馈正极性数据电压。

基于此，该数据选择器30用于在极性反转控制信号端pol的控制下，将源极驱动器02输出端反馈的正极性或负极性数据电压输出至灰阶补偿器20，以使得灰阶补偿器20能够分别对该上述正极性数据电压或负极性数据电压进行补偿。

在此基础上，该灰阶补偿器20如图3所示，包括：第一补偿模块201以及第二补偿模块202。

具体的，第一补偿模块201连接基准电压生成器10的正极性电压输出端，例如vgam1和源极驱动器02的输入端。

需要说明的是，基准电压生成器10能够输出7个正极性的基准灰阶电压(vgam1、vgam2……vgam7)，其中，基准电压生成器10可以根据基准灰阶电压vgam1的值，对其余基准灰阶电压(vgam2、vgam3……vgam7)进行调节。因此可选的第一补偿模块201与基准电压生成器10上能够输出基准灰阶电压vgam1的电压输出端相连接。

在此情况下，该第一补偿模块201用于获取正极性电压输出端的电压vgam1和源极驱动器反馈的正极性数据电压vdata之间的电压差(△v1＝vgam1-vdata)，并将该电压差△v1补偿于输入至源极驱动器02的基准灰阶正极性电压中，即将vgam1+△v1输入至源极驱动器02中。

此外，第二补偿模块202连接基准电压生成器10的负极性电压输出端，例如vgam14和源极驱动器20。

需要说明的是，基准电压生成器10能够输出7个负极性的基准灰阶电压(vgam8、vgam9……vgam14)，其中，基准电压生成器10可以根据基准灰阶电压vgam14的值，对其余基准灰阶电压(vgam8、vgam9……vgam13)进行调节。因此可选的第二补偿模块202与基准电压生成器10上能够输出基准灰阶电压vgam14的电压输出端相连接。

在此情况下，第二补偿模块202用于获取负极性电压输出端的电压vgam14和源极驱动器20反馈的负极性数据电压-vdata之间的电压差(△v2＝vgam14-(-vdata))，并将该电压差△v2补偿于输入至源极驱动器20的基准灰阶负极性电压中，即将vgam14+△v2输入至源极驱动器02中。

以下，对上述第一补偿模块201和第二补偿模块202的具体结构进行详细的说明。其中，如图4所示，第一补偿模块包括第一减法器211和第一加法器212。

其中，第一减法器211的反向输入端连接数据选择器30，同向输入端连接基准电压生成器10的正极性电压输出端vgam1，第一减法器211的输出端连接第一加法器212的同向输入端。在此情况下，第一减法器211的输出端输出电压为△v1＝vgam1-vdata。

第一加法器212的同向输入端还连接基准电压生成器10的正极性电压输出端vgam1。在此情况下，第一加法器212的输出端输出电压为vgam1+△v1。

在此基础上，上述第一补偿模块201还包括第一运算放大器213。该第一运算放大器213的同向输入端连接第一加法器212的输出端，该第一运算放大器213的输出端与源极驱动器02相连接。通过上述第一运算放大器213可以对第一加法器212输出的电压进行放大。

此外，第二补偿模块202包括第二减法器221和第二加法器222。其中，第二减法器221的反向输入端连接数据选择器30，同向输入端连接基准电压生成器10的负极性电压输出端vgam14，第二减法器221的输出端连接第二加法器222的同向输入端。在此情况下，第二减法器221的输出端输出电压为△v2＝vgam12-(-vdata)。

第二加法器222的同向输入端还连接基准电压生成器10的负极性电压输出端vgam14。在此情况下，第二加法器222的输出端输出电压为vgam14+△v2。

在此基础上，第二补偿模块202还包括第二运算放大器223。该第二运算放大器223的同向输入端连接第二加法器222的输出端，该第二运算放大器223的输出端与源极驱动器02相连接。通过上述第二运算放大器223可以对第二加法器222输出的电压进行放大。

基于此，如图5所示，上述源极驱动器02包括多个驱动通道40。每个驱动通道用于驱动一条数据线dl。该驱动通道40包括数模转换模块401和运算放大模块402。

其中，数模转换模块401与上述第一运算放大器213和第二运算放大器223的输出端相连接，此外，数模转换模块401还与基准电压生成器10、运算放大模块402相连接。

该数模转换模块401用于根据经过第一运算放大器213放大处理后输出的基准灰阶正极性电压vgam1+△v1、经过第二运算放大器223放大处理后输出的基准灰阶正极性电压vgam14+△v2、基准电压生成器10提供的除了上述基准灰阶正极性电压和基准灰阶负极性电压以外的灰阶基准值(vgam2、vgam3……vgam13)，在该数模转换模块401中各个分压电阻的分压作用下生成多个，例如256个灰阶电压。

此外，数模转换模块401如图5所示，还连接时序控制器03。在此情况下，在时序控制器03输出的数字信号(例如，8bit)的控制下，数模转换模块401中的一部分开关闭合，一部分开关开启，从而可以从上述256个灰阶电压中选取一个灰阶电压输出至运算放大模块402。

该运算放大模块402还连接数据线dl，该运算放大模块402用于对数模转化模块401输出的灰阶电压进行放大，以作为数据电压vdata输出至数据线dl。其中，上述运算放大模块402可以为一运算放大器。

在此情况下，由于输入至上述源极驱动器02中驱动通道40的基准灰阶电压为补偿后的基准灰阶正极性电压vgam1+△v1和基准灰阶正极性电压vgam14+△v2，从而使得源极驱动器02向数据线dl提供的正极性数据电压和负极性数据电压也达到了相应的补偿。这样一来，如图6所示，经过补偿后的数据电压vdata”相对于未经过补偿的数据电压vdata’而言，更靠近基准值vdata。

此外，如图7所示，上述数据选择器30还连接第一供电电压端vcc和第二供电电压端vss。其中，第一供电电压端vcc用于输出恒定的高电平。该第二供电电压端vss用于输出恒定的低电平或者接地。

上述数据选择器30包括：第一晶体管m1、第二晶体管m2、第三晶体管m3以及第四晶体管m4。

该第一晶体管m1的栅极连接极性反转控制信号端pol，第一极连接源极驱动器02，第二极与第一补偿模块201相连接。

第二晶体管m2的第一极连接源极驱动器02、第二极与第二补偿模块202相连接。

第三晶体管m3的栅极连接极性反转控制信号端pol，第一极连接第一供电电压端vcc，第二极与第二晶体管m2的栅极相连接。

第四晶体管m4的栅极连接极性反转控制信号端pol，第一极连接第二晶体管m2的栅极，第二极与第二供电电压端vss相连接。

具体的，如图7所示，上述第一晶体管m1、第二晶体管m2、第三晶体管m3为p型晶体管，第四晶体管m4为n型晶体管。在此情况下，当极性反转控制信号端pol输出低电平时，第一晶体管m1导通。此时源极驱动器02反馈的正极性数据电压可以通过第一晶体管m1输出至第一补偿模块201。此时，第三晶体管m3导通，从而将第一供电电压端vcc输出的高电平传输至第二晶体管m2的栅极，使得第二晶体管m2处于截止状态。

此外，当极性反转控制信号端pol输出高电平时，第一晶体管m1、第三晶体管m3截止，第四晶体管m4导通。第二供电电压端vss输出的低电平传输至第二晶体管m2，该第二晶体管m2导通。此时源极驱动器02反馈的负极性数据电压可以通过第二晶体管m2输出至第二补偿模块202。

本发明实施例提供一种显示驱动电路，包括如上所述的任一项所述的灰阶控制电路01。此外该显示驱动电路还包括如图3所示的源极驱动器02。该灰阶控制电路01中灰阶补偿器20和基准电压生成器10与源极驱动器02相连接。

此外，该源极驱动器02的结构如图5所示，时序控制器以及多个驱动通道40，每个驱动通道40用于驱动一条数据线dl。该驱动通道40如图3所示包括数模转换模块401和运算放大模块402。其中，数模转换模块401和运算放大模块402的具体结构和连接方式同上所述，此处不再赘述。

需要说明的是，上述种显示驱动电路具有与前述实施例提供的灰阶控制电路01相同的技术效果，此处不再赘述。

本发明实施例提供一种显示装置，包括如上所述的显示驱动电路，具有与前述实施例提供的显示驱动电路相同的技术效果，此处不再赘述。

在本发明实施例中，显示装置具体可以包括液晶显示装置，例如该显示装置可以为显示器、电视、数码相框、手机或平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。