充电电路，显示面板驱动电路和显示装置的制作方法

本发明涉及显示面板技术领域，特别涉及一种充电电路，显示面板驱动电路和显示装置。

背景技术：

tft-lcd(thinfilmtransistorliquidcrystaldisplay，薄膜晶体管液晶显示器)是当前平板显示的主要品种之一，已经成为了现代it、视讯产品中重要的显示平台。tft-lcd主要驱动原理，系统主板将r/g/b压缩信号、控制信号及电源通过线材与pcb板上的connector相连接，数据经过pcb板上的tcon(timingcontroller，时序控制器)ic处理后，通过s-cof(source-chiponfilm，源级薄膜驱动芯片)和g-cof(gate-chiponfilm，栅极薄膜驱动芯片)与显示区连接，从而使得lcd获得所需的电源和信号。

其中，源级驱动芯片对像素充电，会存在电压爬升速度较慢，无法满足系统需求的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种充电电路，旨在解决源极驱动芯片对像素充电缓慢的问题。

为实现上述目的，本发明提出的充电电路，设置为输出数据信号为显示面板的像素充电，该充电电路包括：

数据电压输入端，与源极驱动芯片的输出端连接；

第一电压输入端及第二电压输入端，设置为分别接入第一电压和第二电压；

电压检测输出电路，设置为根据所述源极驱动芯片输出的数据信号，输出所述第一电压或所述第二电压；

开关电路，包括第一输入端、第二输入端、受控端及输出端，所述第一输入端与所述电压检测输出电路的输出端连接，所述第二输入端与所述数据电压输入端连接，所述开关电路的受控端设置为接入第一时序控制信号和第二时序控制信号；所述开关电路，设置为根据所述第一时序控制信号，输出所述第一电压或所述第二电压至显示面板；根据所述第二时序控制信号，输出所述源极驱动芯片输出的数据信号。

可选地，所述充电电路还包括：电压采集电路，设置为采集所述像素的电压，并对应输出电压反馈信号；

时序控制器，设置为在所述像素的电压小于预设目标电压时，输出第一时序控制信号；在所述像素的电压大于或者等于所述预设目标电压时，输出第二时序控制信号。

可选地，所述预设目标电压与所述源极驱动芯片的输出端的电压的比值范围为0.8至0.9。

可选地，所述电压检测输出电路包括：

电压比较电路，设置为将所述源极驱动芯片输出的数据信号的电压与预设参考电压进行比较，并对应输出控制信号；

电源切换电路，设置为根据所述控制信号对应输出所述第一电压或者所述第二电压。

可选地，电压比较电路包括比较器和预设参考电压输入端；

所述比较器的正相输入端与所述源极驱动芯片的输出端连接，所述比较器的反相输入端与所述预设参考电压输入端连接，所述比较器的输出端为所述电压比较电路的输出端。

可选地，所述电源切换电路包括第一开关管和第二开关管，所述第一开关管的输入端与所述第一电压输入端连接，所述第二开关管的输入端与所述第二电压输入端连接，所述第一开关管的受控端、所述第二开关管的受控端及所述比较器的输出端互连，所述第一开关管的输出端与所述第二开关管的输出端连接，其连接节点为所述电源切换电路的输出端。

可选地，所述第一电压和所述第二电压分别相对于所述预设参考电压的相对电压大小相等，且极性相反，所述预设参考电压为公共电极电压。

可选地，所述开关电路包括第三开关管和第四开关管，所述第三开关管的输入端与所述电压检测输出电路的输出端连接，所述第四开关管的输入端与所述源极驱动芯片的输出端连接，所述第三开关管的输出端和所述第四开关管的输出端与所述显示面板的像素连接，所述第三开关管的受控端和所述第四开关管的受控端设置为接收所述第一时序控制信号或所述第二时序控制信号。

本发明还提出一种显示面板驱动电路，包括时序控制板、栅极驱动芯片、源极驱动芯片和如上所述的充电电路。

本发明还提出一种显示装置，包括显示面板和如上所述的显示面板驱动电路。

本发明技术方案通过采用数据电压输入端、第一电压输入端、第二电压输入端、电压检测输出电路和开关电路组成了为显示面板的像素快速充电的充电电路，在源极驱动芯片初始上电时，电压检测输出电路检测源极驱动芯片输出的数据信号的电压，并对应输出第一电压和第二电压，开关电路接收第一时序控制信号并将第一输入端和第一输出端连通，由第一电压或者第二电压为显示面板的像素快速充电，在显示面板的像素的电压经过预设时间达到预设目标电压时，开关电路接收到第二时序控制信号并将第二输入端和输出端连通，并由源极驱动芯片为显示面板的像素充电，并完成精细充电直至充电完成。本发明充电电路将显示面板的像素充电分为两个阶段，并分别进行大电流快充和精细充电，从而提高显示面板的像素充电速度。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明充电电路一实施例的模块示意图；

图2为本发明充电电路另一实施例的模块示意图；

图3为本发明充电电路一实施例的电路结构示意图；

图4为本发明显示面板驱动电路一实施例的模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种充电电路300，设置为输出数据信号为显示面板200的像素充电。

如图1所示，图1为本发明充电电路一实施例的模块示意图，该充电电路300包括：

数据电压输入端，与源极驱动芯片100的输出端连接；

第一电压v1输入端及第二电压v2输入端，设置为分别接入第一电压v1和第二电压v2；

电压检测输出电路10，设置为根据所述源极驱动芯片100输出的数据信号，输出所述第一电压v1或所述第二电压v2；

开关电路20，包括第一输入端、第二输入端、受控端及输出端，所述第一输入端与所述电压检测输出电路10的输出端连接，所述第二输入端与所述数据电压输入端连接，所述开关电路20的受控端设置为接入第一时序控制信号和第二时序控制信号；所述开关电路20，设置为根据所述第一时序控制信号，输出所述第一电压v1或所述第二电压v2至显示面板200；根据所述第二时序控制信号，输出所述源极驱动芯片100输出的数据信号。

本实施例中，显示面板200包括但不限于液晶显示面板、有机发光二极管显示面板、场发射显示面板、等离子显示面板、曲面型面板，所述液晶面板包括薄膜晶体管液晶显示面板、tn(twistednematic，扭曲向列型)面板、va(verticalalignment，垂直配向技术)类面板、ips(in-planeswitching，平面转换)面板等。

源极驱动芯片100与显示面板200之间通过多条数据线连接，源极驱动芯片100经多条数据线分别输出不同的数据信号至显示面板200的各个像素中，并配合栅极驱动芯片400和时序控制器50驱动显示面板200的像素，实现图像显示，本实施例中，像素为单一的亚像素。

本实施例中，充电电路300设置在每一条数据线上，当充电电路300设置有多个时，多个充电电路300中的第一电压v1输入端和第二电压v2输入端可并联设置，在需要充电时分别从第一电压v1输入端和第二电压v2输入端对应获取第一电压v1和第二电压v2，从而减少充电电路300与设置为输出第一电压v1和第二电压v2的电源电路的连接线，简化显示装置的结构。

第一电压v1和第二电压v2可由单独的电源电路提供，或者由时序控制板500上的伽马电路提供，可以理解的是，显示面板200的每个亚像素由一个薄膜晶体管和电容组成，薄膜晶体管起到等效开关的作用，液晶电容和像素存储电容一起起到等效电容的作用，在显示面板200逐行开启时，该行的所有亚像素从源极驱动芯片100的输出端获取数据信号，并给亚像素电容充电，实现该像素的信号电压写入并保持，亚像素区的液晶分子在该电压下旋转，液晶分子是靠亚像素电容两端的相对电压进行驱动的，亚像素电容的一端输入数据信号，另一端与公共电极连接，本实施例中，第一电压v1大于公共电极电压vcom，即为正极性电压，第二电压v2小于公共电极电压vcom，即为负极性电压，并且第一电压v1相对与公共电极电压vcom的相对电压与第二电压v2相对于公共电极电压vcom大小相等，极性相反，源极驱动芯片100输出的任一数据信号的电压相对于公共电极电压vcom均小于第一电压v1相对于公共电极电压vcom的相对电压，且均大于第二电压v2相对于公共电极电压vcom的相对电压，为了简化理解，可以将公共电极电压vcom等效为0v，则第一电压v1为v1，第二电压v2为-v1，且源极驱动芯片100输出的数据信号的电压在-v1～v1之间。

本实施例中，第一时序控制信号和第二时序控制信号可由时序控制器50输出，或者由其他控制电路输出，开关电路20接收的第一时序控信号和第二时序控制信号的时间段可在显示面板200制程过程中经多次测试得到，或者在显示面板200驱动时通过电压采集电路40采集像素电压，并反馈至控制电路或者时序控制器50，控制电路根据反馈信号的大小对应输出第一时序控制信号和第二时序控制信号。

充电电路300具体工作过程为：

当源极驱动芯片100输出数据信号时，电压检测输出电路10检测源极驱动芯片100输出的数据信号的电压极性，当数据信号的电压极性为正极性时，此时开关电路20接收到第一时序控制信号连通第一输入端和输出端，将第一电压v1输出至显示面板200，由第一电压v1为显示面板200的像素快速充电，在经过预设时间后或者检测到显示面板200的像素电压充电至所需电压的预设范围时，开关电路20接收到第二时序控制信号，并将第二输入端和输出端连通，由源极驱动芯片100输出的数据信号为显示面板200继续充电至所需电压。

同理，当数据信号的电压极性为负极性时，此时开关电路20接收到第一时序控制信号连通第一输入端和输出端，将第二电压v2输出至显示面板200，由第二电压v2为显示面板200的像素快速充电，在经过预设时间后或者检测到显示面板200的像素电压充电至所需电压的预设范围时，开关电路20接收到第二时序控制信号，并将第二输入端和输出端连通，由源极驱动芯片100输出的数据信号为显示面板200继续充电至所需电压。

开关电路20可采用具有通断能力的开关器件或者开关芯片组成，例如多个开关管或者多工器开关，具体可根据实际情况进行设计，在此不做具体限制。

本发明技术方案通过采用数据电压输入端、第一电压v1输入端、第二电压v2输入端、电压检测输出电路10和开关电路20组成了为显示面板200的像素快速充电的充电电路300，在源极驱动芯片100初始上电时，电压检测输出电路10检测源极驱动芯片100输出的数据信号的电压，并对应输出第一电压v1和第二电压v2，开关电路20接收第一时序控制信号并将第一输入端和第一输出端连通，由第一电压v1或者第二电压v2为显示面板200的像素快速充电，在显示面板200的像素的电压经过预设时间达到预设目标电压时，开关电路20接收到第二时序控制信号并将第二输入端和输出端连通，并由源极驱动芯片100为显示面板200的像素充电，并完成精细充电直至充电完成。本发明充电电路300将显示面板200的像素充电分为两个阶段，并分别进行大电流快充和精细充电，从而提高显示面板200的像素充电速度。

如图2所示，图2为本发明充电电路另一实施例的模块示意图，本实施例中，所述充电电路300还包括：

电压采集电路40，设置为采集所述像素的电压，并对应输出电压反馈信号；

时序控制器50，设置为在所述像素的电压小于预设目标电压时，输出第一时序控制信号；在所述像素的电压大于或者等于所述预设目标电压时，输出第二时序控制信号。

本实施例中，充电电路300可以通过直接采用检测显示面板200的像素的电压进行充电控制，并反馈至时序控制器50，时序控制器50根据电压采集电路40输出的反馈信号输出相应的时序控制信号。

在像素充电时，电压采集电路40采集到像素的电压小于预设目标电压，此时电压检测输出电路10输出第一电压v1或者第二电压v2至开关电路20的第一输入端，时序控制器50输出第一时序控制信号至开关电路20，开关电路20的第一输入端和输出端连通，第一电压v1为像素充电，在像素的电压充电至预设目标电压时，时序控制器50输出第二时序控制信号至开关电路20，开关电路20的第二输入端和输出端连通，由源极驱动芯片100为像素充电。

本实施例中，电压采集电路40可采用分压电阻或者互感器，具体可根据实际情况进行选择。

在一可选实施例中，所述预设目标电压与所述源极驱动芯片100的输出端的电压的比值范围为0.8至0.9。

本实施例中，为了提高像素充电效率，同时避免造成过充，在由第一电压v1或者第二电压v2为像素充电时，只需充电至所需电压的80％～90％，预设目标电压至像素所需电压的电压由源极驱动芯片100完成，从而提高像素充电效率。

如图3所示，图3为本发明充电电路300一实施例的电路结构示意图，所述电压检测输出电路10包括：

电压比较电路11，设置为将所述源极驱动芯片100输出的数据信号的电压与预设参考电压进行比较，并对应输出控制信号；

电源切换电路12，设置为根据所述控制信号对应输出所述第一电压v1或者所述第二电压v2。

本实施例中，预设参考电压为公共电极电压vcom，公共电极电压vcom由电源管理集成电路输出，根据像素的定义，高于公共电极电压vcom的电压值为正电压，低于公共电极电压vcom的电压值为负电压，电压比较电路11将源极驱动芯片100输出端的电压与预设参考电压进行比较，并根据预设参考电压判断源极驱动芯片100输出端的电压为正极性还是负极性，在检测出数据信号的电压为正极性时，电源切换电路12将第一电压v1输出至开关电路20，同时开关电路20将第一电压v1输出至显示面板200的像素进行第一阶段的充电，在检测出数据信号的电压为负极性时，电源切换电路12将第二电压v2输出至开关电路20，开关电路20将第二电压v2输出至显示面板200的像素进而第一阶段的充电。

在一可选实施例中，所述第一电压v1和所述第二电压v2分别相对于所述预设参考电压的相对电压大小相等，且极性相反，所述预设参考电压为公共电极电压vcom。

本实施例中，第一电压v1相对于公共电极电压vcom为正极性电压，第二电压v2相对于公共电极电压vcom为负极性电压，第一电压v1和第二电压v2分别与公共电极电压vcom的相对电压相等且极性相反，电压检测输出电路10检测出源极驱动芯片100输出端的电压为正极性还是负极性时，对应输出相同极性的第一电压v1或者第二电压v2为像素进行第一阶段的充电，并且第一电压v1与公共电极电压vcom的相对电压大于任一数据信号的电压与公共电极电压vcom的相对电压，第二电压v2与公共电极电压vcom的相对电压小于任意数据信号的电压与公共电极电压vcom的相对电压。

在一可选实施例中，第一电压v1和第二电压v2由伽马电路输出，伽马电路可采用伽马电阻串或者伽马芯片输出第一电压v1和第二电压v2，伽马电路输出14路基准电压至源极驱动芯片100，充电电路300的第一电压v1输入端和第二电压v2输入端直接与伽马电路连接，并从伽马电路获取第一电压v1和第二电压v2，且第一电压v1为最大基准电压，第二电压v2为最小基准电压，第一电压v1大小约为15v，第二电压v2约为0.2v。

在一可选实施例中，电压比较电路11包括比较器d1和预设参考电压输入端；

所述比较器d1的正相输入端与所述源极驱动芯片100的输出端连接，所述比较器d1的反相输入端与所述预设参考电压输入端连接，所述比较器d1的输出端为所述电压比较电路11的输出端。

本实施例中，比较器d1将源极驱动芯片100输出端的电压与公共电极电压vcom进行比较，在源极驱动芯片100输出端的电压大于公共电极电压vcom时，表示此时源极驱动芯片100输出的数据信号的电压为正极性，此时比较器d1输出高电平，第一电压v1输入端至电压检测输出电路10的输出端连通，并且开关电路20的第一输入端和输出端连通，第一电压v1为像素充电。

在源极驱动芯片100输出端的电压小于公共电极电压vcom时，表示此时源极驱动芯片100输出的数据信号的电压为负极性，此时比较器d1输出低电平，第二电压v2输入端与电压检测输出电路10的输出端连通，同时开关电路20的第一输入端和输出端连通，第二电压v2为像素充电。

在一可选实施例中，所述电源切换电路12包括第一开关管q1和第二开关管q2，所述第一开关管q1的输入端与所述第一电压v1输入端连接，所述第二开关管q2的输入端与所述第二电压v2输入端连接，所述第一开关管q1的受控端、所述第二开关管q2的受控端及所述比较器d1的输出端互连，所述第一开关管q1的输出端与所述第二开关管q2的输出端连接，其连接节点为所述电源切换电路12的输出端。

本实施例中，在电压比较电路11输出高电平时，第一开关管q1导通，第一电压v1输入端至电压检测输出电路10的输出端连通，并且开关电路20的第一输入端和输出端连通，第一电压v1为像素充电。

在电压比较电路11输出低电平时，第二开关管q2导通，第二电压v2输入端至电压检测输出电路10的输出端连通，并且开关电路20的第一输入端和输出端连通，第二电压v2为像素充电。

本实施例中，第一开关管q1为nmos管，第二开关管q2为pmos管。

在一可选实施例中，所述开关电路20包括第三开关管q3和第四开关管q4，所述第三开关管q3的输入端与所述电压检测输出电路10的输出端连接，所述第四开关管q4的输入端与所述源极驱动芯片100的输出端连接，所述第三开关管q3的输出端和所述第四开关管q4的输出端与所述显示面板200的像素连接，所述第三开关管q3的受控端和所述第四开关管q4的受控端设置为接收所述第一时序控制信号或所述第二时序控制信号。

本实施例中，第三开关管q3串接检测输出电路的输出端和像素之间，第四开关管q4串接在源极驱动芯片100和像素之间，在像素开始充电时，电压检测输出电路10根据源极驱动芯片100的数据信号的电压对应输出第一电压v1和第二电压v2，此时第三开关管q3接收第一时序控制信号导通，第四开关管q4接收到第一时序控制信号关断，第一电压v1或者第二电压v2输出至像素，在像素的电压达到预设目标电压时，第三开关管q3接收到第二时序控制信号关断，第四开关管q4接收到第二时序控制信号导通，源极驱动芯片100与显示面板200的像素连通并进行充电。

本实施例中，第一时序控制信号为高电平，第二时序控制信号为低电平，且第三开关管q3为nmos管，第四开关管q4为pmos管，第一时序控制信号与第二时序控制信号的间隔时间由时序控制器50决定，该间隔时间可在显示面板200制程过程中经多次测试得到，或者第一时序控制信号和第二时序控制信号在显示面板200驱动时通过电压采集电路40采集像素电压并根据像素电压与预设目标进行比较，并对应输出。

如图4所示，图4为本发明显示面板驱动电路一实施例的模块示意图，本发明还提出一种显示面板驱动电路，该显示面板驱动电路包括时序控制板500、栅极驱动芯片400、源极驱动芯片100和充电电路300，该充电电路300的具体结构参照上述实施例，由于本显示面板驱动电路采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，时序控制板500上包括时序控制器50、伽马电路和电源管理集成电路，电源管理集成电路分别输出数字工作电压至源极驱动芯片100、栅极驱动芯片400和时序控制器50，为伽马电路产生基准电压，基准电压经伽马电路转换后输出14路基准电压并输出至源极驱动芯片100，源极驱动芯片100根据伽马电路输出的基准电压对应输出多路数据信号至显示面板200进行充电，同时伽马电路输出第一电压v1和第二电压v2至充电电路作为充电电源，第一电压v1和第二电压v2配合源极驱动芯片100共同完成像素充电，同时源极驱动芯片100和栅极驱动芯片400实现显示面板200的图像显示。

本发明还提出一种显示装置，该显示装置包括显示面板200和显示面板驱动电路，该显示面板驱动电路的具体结构参照上述实施例，由于本显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。