一种用于显示面板的电荷共享电路的制作方法

1.本发明涉及显示面板领域，具体涉及一种用于显示面板的电荷共享电路。


背景技术：

2.面板显示器的分辨率愈来愈高，从过去的全高清(full hd)，已往4k分辨率，甚至更高的8k分辨率发展。分辨率变高的情况下，面板的充电时间就会愈来越短，面板寄生负载也越来越重，充电能力不足以及降低功耗成为急需解决的问题。
3.液晶显示器至今已发展了几十年，由于液晶有正负极性的充电特性，电荷重新分配技术也广泛应用于液晶显示器来降低功耗，并缩短充电时间。
4.为了能更进一步达到充电需求，类似过电压驱动(over-drive)的各种充电方法也一一被提出，但这些充电方法也存在问题。
5.图8为较常见的显示驱动电路，大致上，会分为正极性电压驱动放大器(amph)及负极性驱动放大器(ampl)，在极性切换时，正负极性的面板负载会短路来互相分享电荷(charge sharing)，以加速下一条线的充电速度，并减少不必要的功耗。
6.图9为常见的充电波型；如图10所示，液晶显示器在重载情况下，其离驱动芯片较远的远端可能发生充电不足现象；tp1为控制显示面板进行电荷分享和充电的控制信号。
7.如图11所示，离源极芯片较近的近端，由于接近源极芯片上的电荷中和开关，电压很快达到中间点，但远端则需要更久时间才有机会接近正负极性平均电位，加上充电又慢，因此远段和近端就会出现像素电压差异的状况。


技术实现要素：

8.为解决上述技术问题，本发明提供一种用于显示面板的电荷共享电路。
9.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
10.一种用于显示面板的电荷共享电路，显示面板包括像素阵列区以及位于像素阵列区一端的源极芯片，所述像素阵列区包括呈行列式排布的像素单元，每行像素单元各通过一根栅极线相连，每列像素单元各通过一根源极线相连；像素阵列区远离源极芯片的一端为远端；
11.电荷共享电路包括电位转换电路、n个电荷共享单元；n为像素阵列区中像素单元的列数；
12.电荷共享单元包括mos管sw；mos管sw的漏极与显示面板公共电压vcom相连、源极与mos管sw所在列所共享的源极线相连、栅极与电位转换电路的输出端相连；
13.所述电位转换电路用于控制电荷共享单元的开关；
14.所述电荷共享电路位于像素阵列区的远端，或者位于像素阵列区中任意两行像素单元之间；即电荷共享电路中各电荷共享单元与源极线的连接点，位于像素点阵列区的远端，或者位于像素阵列区任意两行像素单元之间。
15.进一步地，所述mos管sw为nmos。
16.进一步地，所述电位转换电路包括电位转换电路一以及电位转换电路二；
17.所述电位转换电路一为双数级逆变电路，用于将tp1信号转变为供电电压vin；
18.tp1信号为控制显示面板进行电荷分享和充电的控制信号；
19.电位转换电路二包括：mos管n3、n4、n5、n6、p3、p4、p5、p6；mos管n3、n4、n5、n6为nmos；mos管p3、p4、p5、p6为pmos；
20.mos管n3的栅极与供电电压vin连接，mos管n3的漏极与电压vout1b、mos管p3的源极、mos管p4的栅极相连，mos管n3的源极与mos管n4源极相连；mos管p3的漏极与mos管p4的漏极相连，mos管p3的栅极与mos管n4的漏极相连；mos管p4的源极与电压vout1、mos管n4的漏极相连；mos管n4的栅极输出电压vinb；
21.mos管n5的漏极与mos管p5的源极、mos管n6的栅极相连，mos管n5的栅极与mos管p6的源极、电压vctrl、mos管n6漏极相连，mos管n5的源极与mos管n6的源极相连；mos管p5的栅极与电压vout1相连，mos管p5的漏极与mos管p6的漏极相连；mos管p6的栅极与电压vout1b相连；
22.电压vctrl作为电位转换电路的输出，与电荷共享单元中的mos管sw的栅极相连；
23.电压vctrl大小位于显示面板开启电压vgh、显示面板关闭电压vgl之间
24.进一步地，所述显示面板公共电压vcom由一整块电极板或多块电极板提供。
25.与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
26.在远离源极芯片远端或者各行像素单元之间，额外增加电荷共享电路，电荷共享电路的电荷共享单元不接储存电容c
st
、液晶制程c
lc
，将电荷共享单元作为开关直接连接显示面板公共电压vcom，并把tp1信号经由电位转换电路，将tp1信号的低压拉到电压vgl至电压vgh的范围内，以致能控制电荷分享的开关。电荷共享电路能够作为远程的电荷分享开关来达到快速充电的目标。
27.另外本发明还提出了在大电极板上进行快速地电荷分享的方案，将能大幅度提高充电速度。
附图说明
28.图1为本发明电荷共享电路的结构示意图；
29.图2为本发明电荷共享电路的结构示意图；
30.图3为本发明电荷共享电路的结构示意图；
31.图4为实施例一中电位转换电路的结构示意图；
32.图5为实施例二中电位转换电路的结构示意图；
33.图6为实施例三中电位转换电路的结构示意图；
34.图7为实施例四中电位转换电路的结构示意图；
35.图8为现有技术中常见的显示驱动电路电荷分享的示意图；
36.图9为现有技术中常见的显示驱动电路的充电波形图；
37.图10为现有技术中进行电荷分享导致充电不足的示意图；
38.图11为现有技术中显示驱动电路近端和远端的像素单元电压存在差异的示意图。
具体实施方式
39.下面结合附图对本发明的一种优选实施方式作详细的说明。
40.实施例一
41.本发明中，tp1为控制显示面板进行电荷分享和充电的控制信号，中心控制板、源极芯片和栅极芯片是控制显示面板的主要芯片，其中，中心控制板(timing controller chip，tcon)用于控制显示面板的源极芯片(source ic，s-ic)和栅极芯片(gate ic，g-ic)的时序。
42.如图1所示，各源极芯片通过源极线(source line)与一列像素单元相连；各栅极芯片通过栅极线(gate line)与一行像素单元相连。
43.如图1所示，本实施例中，电荷共享单元包括mos管sw；mos管sw的漏极与显示面板公共电压vcom相连、源极与mos管sw所在列所共享的源极线相连、栅极与电位转换电路(level shifter circuit)的输出端相连。
44.双数级逆变电路为常见的用于产生反向信号的电路，其所采用的mos管使用最小通道宽度和最小通道长度。
45.电荷共享单元与像素单元的区别在于，电荷共享单元不接储存电容c
st
、液晶制程c
lc
，将电荷共享单元作为开关直接连接到显示面板公共电压vcom；故像素单元中的mos管sw的漏极先与并联的储存电容c
st
、液晶制程c
lc
相连，再连接显示面板公共电压vcom。
46.如图2和图3所示，在大尺寸液晶显示面板中，显示面板公共电压vcom由一整块大的电极板提供，整块的大电极板阻值非常低，通过大电极板的显示面板公共电压vcom进行电荷分享，能够大幅度提高电荷分享效率。在小尺寸液晶显示面板中，显示面板公共电压vcom虽然不是由一整块大电极板提供，但阻值也非常低，同样能够提高电荷分享效率，提升充电效果。
47.本发明的附图中dvdd表示数字电压，vssd表示数字接地，vssa表示模拟工作负电压，havdd表示半值模拟电压，vdda为模拟电压，r表示电阻，c表示电容；op amp表示运算放大器，包括正极性电压驱动放大器(amph)及负极性驱动放大器(ampl)。
48.如图4所示，实施例一中，tp1信号由源极芯片s-ic传递给栅极芯片g-ic，电位转换电路内置于栅极芯片中，通过电位转换电路将tp1信号的低压拉到电压vgl与电压vgh之间。
49.实施例二
50.如图5所示，实施例二与实施例一的区别仅在于：tp1信号由中心控制板tcon传递给栅极芯片g-ic，电位转换电路内置于栅极芯片中，通过电位转换电路将tp1信号的低压拉到电压vgl与电压vgh之间。
51.实施例三
52.如图6所示，实施例三与实施例一的区别仅在于：tp1信号由源极芯片s-ic传递给电位转换电路，电位转换电路为独立的电路，并未内置在栅极芯片中，通过电位转换电路将tp1信号的低压拉到电压vgl与电压vgh之间。
53.实施例四
54.如图7所示，实施例四与实施例一的区别仅在于：tp1信号由中心控制板tcon传递给电位转换电路，电位转换电路为独立的电路，并未内置在栅极芯片中，通过电位转换电路将tp1信号的低压拉到电压vgl与电压vgh之间。
55.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
56.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。