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显示面板、显示装置以及稳压方法

文献发布时间:2023-06-19 16:09:34



技术领域

本申请涉及显示技术领域,特别是涉及一种显示面板、显示装置以及稳压方法。

背景技术

显示面板的驱动方式大部分都是栅极驱动电路(Gate Driver on Array,GOA)驱动,其基本的驱动原理就是栅极驱动电路输出栅极驱动脉冲信号,用以驱动显示面板显示区的像素电路中薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)的栅极,让数据信号线的数据能够写入像素单元,完成画面显示。

而栅极驱动电路的一个重要电压就是高电平电源信号VGH,它是像素电路中薄膜晶体管的栅极的开启电压,其电压的大小直接影响薄膜晶体管开启电压的大小,进而直接影响像素单元充电的速度,所以高电平电源信号VGH的设置一直是栅极驱动电路的一个关键电压参数。

然而随着显示面板的刷新率越来越高,导致高电平电源信号VGH被明显拉低,进而导致显示面板出现横纹。

发明内容

为了解决上述问题至少之一,本申请的第一个方面提供一种显示面板,包括稳压电路和栅极驱动电路,其中

稳压电路,包括运算放大器、第一电阻和第二电阻,运算放大器的第一输入端接入第一高电平信号,第二输入端与第一电阻的第一端和第二电阻的第一端电连接,第一电阻的第二端接地,第二电阻的第二端电连接至运算放大器的输出端,运算放大器的输出端输出第二高电平信号,

栅极驱动电路,接收第二高电平信号作为其高电平电源信号。

在一些可选的实施例中,第一电阻的阻值与第二电阻的阻值之比大于等于100。

在一些可选的实施例中,第一输入端为正相输入端,第二输入端为反相输入端。

在一些可选的实施例中,稳压电路还包括:第三电阻和第一电容,

其中,第三电阻的第一端接收第一高电平信号,第二端与第一电容的第一端电连接并连接至第一输入端,第一电容的第二端接地。

在一些可选的实施例中,稳压电路还包括第四电阻,第四电阻的第一端连接至第三电阻的第一端,第四电阻的第二端接地,

其中,第三电阻与第四电阻的阻值之比大于等于2且小于等于3。

在一些可选的实施例中,稳压电路还包括:第五电阻,

其中,第五电阻的第一端与运算放大器的输出端连接,第二端与第二电阻的第二端连接。

在一些可选的实施例中,稳压电路还包括:钳位二极管,钳位二极管的负极与运算放大器的输出端电连接,正极接地。

在一些可选的实施例中,还包括电平转换电路,电平转换电路的输入端与稳压电路的输出端连接,输出端连接至栅极驱动电路的高电平电源信号输入端。

本申请第二方面提供一种显示装置,包括如上文所述的显示面板。

本申请第三方面提供一种应用于上文所述的显示面板的稳压方法,包括:

稳压电路接收来自电源芯片的第一高电平信号,对第一高电平信号进行稳压后输出第二高电平信号至栅极驱动电路,作为栅极驱动电路的高电平电源信号。

本申请的有益效果如下:

本申请针对目前现有的问题,提供一种显示面板、显示装置以及稳压方法,并通过提供具有稳压电路的显示面板,并设置稳压电路包括运算放大器、第一电阻和第二电阻,通过第一电阻和第二电阻与稳压电路中运算放大器配合,从而对接收的第一高电平信号进行稳压,使得输出至栅极驱动电路的高电平电源信号不被负载拉低,从而能够使得显示面板在高刷新率时确保充电率,避免显示面板显示时出现横纹,提高产品显示效果,具有广阔的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,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为根据本申请实施例的显示面板的示意性框图;

图2为根据本申请一实施例的显示面板中稳压电路的示意性电路原理图;

图3为根据本申请一实施例的显示面板中稳压电路的工作示意图;

图4为根据本申请另一实施例的显示面板的示意性框图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请,下面结合优选实施例和附图对本申请做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本申请的保护范围。

需要说明的是,本文中的“第一”、“第二”、“第三”……等序数词并不旨在限制各个单元、节点、元件或部件的顺序,而仅旨在区分各个单元、节点、元件或部件。本文中的“包括”、“包含”、“具有”的含义是开式的,例如,当描述包括单元、节点、元件或部件时,除包括的这些单元、节点、元件或部件,还可以包括其他单元、节点、元件或部件。

为了提高显示效果,目前的显示产品刷新率具有越来越高的趋势,随着刷新率的增高,栅极驱动电路的时钟周期变短,频率变大,导致栅极驱动电路的负载明显增大。以TV4K1K 576Hz产品为例,其具有高达576Hz的刷新率,时钟周期为9.24μs,与常规4K 60Hz产品44.4μs的时钟周期相比,栅极驱动电路的时钟周期缩短为常规产品的1/5,这就决定了显示面板的显示区中像素单元的充电时间低于1.5μs,这个数值也是常规4K2K 60Hz产品的1/5。充电时间的大幅度降低,意味着充电速度的影响更加明显,高电平电源信号VGH是显示区像素电路中薄膜晶体管栅极的开启电压,可以认为是栅极驱动电路的工作电压,其数值直接影响充电速度,所以高电平电源信号VGH的设置就比较关键。

具体地,仍以TV 4K 576Hz产品为例,由于刷新率太高,栅极驱动电路中时钟信号的周期的大幅缩短,导致栅极驱动电路的负载明显增大,带来的一个问题是高电平电源信号VGH的电压被大负载明显拉低。通常,为栅极驱动电路提供各种信号的电源单元设置的高电平电源信号VGH的电压值为33V,而实际带载后电压值只有不到31V,2V的压降对于显示面板像素单元的充电能力影响巨大,将导致充电率不足,当充电率不足时显示面板在显示时将出现横纹。然而,若直接提高高电平电源信号VGH的设置电压值,则会导致显示面板端口温度加大,超过温度阈值。

为了解决以上问题之一,参照图1所示,本申请的一个实施例提供了一种显示面板,包括稳压电路100和栅极驱动电路200,其中

稳压电路100,包括运算放大器、第一电阻R1和第二电阻R2,运算放大器的第一输入端1接入第一高电平信号,第二输入端2与第一电阻R1的第一端和第二电阻R2的第一端电连接,第一电阻R1的第二端接地,第二电阻R2的第二端电连接至运算放大器的输出端,运算放大器的输出端3输出第二高电平信号,

栅极驱动电路200,接收第二高电平信号作为其高电平电源信号。

在本实施例中,通过提供具有稳压电路的显示面板,并设置稳压电路包括运算放大器、第一电阻和第二电阻,通过第一电阻和第二电阻与稳压电路中运算放大器配合,从而对接收的第一高电平信号进行稳压,使得输出至栅极驱动电路的高电平电源信号不被负载拉低,从而能够使得显示面板在高刷新率时确保充电率,避免显示面板显示时出现横纹,提高产品显示效果,具有广阔的应用前景。

在一个具体的示例中,参照图2所示,本申请实施例的显示面板包括稳压电路100和栅极驱动电路200。

具体地,稳压电路100包括运算放大器U6、第一电阻R1和第二电阻R2。

运算放大器U6的第一输入端1接入自稳压电路100的输入端

当然,参照图2所示,运算放大器U6还具有电源端和地端,可以分别接入第一高电平信号VGH0和地信号,在此不作赘述。

在本申请的实施例中,运算放大器U6对于稳压电路100而言,起到缓冲、隔离、提高带载能力的作用。

具体地,参照图3所示,运算放大器U6具备“虚短”和“续断”两大特性。也就是说,运算放大器U6的第一输入端1和第二输入端2的电压值近似相等,相当于短路效果;同时,“虚断”特性使得第一输入端1和第二输入端2近似断开,不存在电流通路。所以,第一输入端1处的电压值可以认为就是第一高电平信号VGH0,第二输入端2处的电压值也为第一高电平信号VGH0,稳压电路100中的电流流向如图3中箭头所示。

在本申请的实施例中,第一输入端1为反相输入端,第二输入端2为正相输入端。根据图3所示的电流流向,可以得到:

进而推出:

由表达式(2)可知,若要第一高电平信号VGH0与第二高电平信号VGH电平电压值一致,需要第二电阻R2和第二电阻R1的电阻比值接近于0,则第一电阻R1的阻值远远大于第二电阻R2的阻值即可。可选地,在实际应用中,要求第一电阻R1和第二阻值R2的阻值之比大于等于100即可。例如,设置R1=10KΩ,R2=100Ω,由此得到VGH=1.01*VGH0,当将第二高电平信号VGH作为栅极驱动电路200的高电平电源信号VGH接入时,1%的幅值偏差并不影响显示面板的正常显示,即不会产生视觉可识别的显示横纹。

值得一提的是,运算放大器U6具有输入高阻抗,输出低阻抗的特性。使得其对前级电路呈高阻状态,对后级电路呈低阻状态,因而对前后级电路起到“隔离”作用,当输入阻抗很高时,就相当于对前级电路开路;当输出阻抗很低时,对后级电路就相当于一个恒压源,即输出电压不受后级电路阻抗影响。至此,利用运算放大器的输入高阻抗输出低阻抗的优势,对前级电路相当于开路,输出电压又不受后级阻抗影响的电路解决了栅极驱动电路中高电平电源信号VGH出现明显压降的问题,使得即使受高刷新率影响负载增大,低输出阻抗依然不受负载影响,稳定输出接近第一电平信号VGH0的信号VGH。从而改善横纹问题。

需要说明的是,本申请并不限定运算放大器U6的具体类型,以能够实现上述作用为准,不过本领域技术人员应理解,具有更高的输入阻抗和更低的输出阻抗的运算放大器是更优选的。

在一些可选的实施例中,继续参照图2和图3所示,稳压电路100还可以包括第三电阻R3、第四电阻R4和第一电容C1。其中,第三电阻R3和第一电容C1可以用于消除反射。

具体地,第三电阻R3的第一端接收稳压电路100的输入端

因为运算放大器U6的第一输入端1和第二输入端2的电压相同,且输入阻抗极高(通常为10

综上,通过以上设置有效消除了反射信号对稳压电路的输出端的影响,确保输入到栅极驱动电路的第二高电平信号VGH的信号质量,从而提高了显示面板的显示质量。

可选地,第四电阻R4的阻值通常为10KΩ,第三电阻R3的阻值为20KΩ,第一电容C1的容值为47μF。但本领域技术人员应理解,这只是示例性地并不旨在进行限制,本领域技术人员可以根据需要选择其他阻值和容值。应注意,第三阻值不宜过大,否则将影响到第一输入端1的信号强度,而第三电阻R3的阻值过小则像导线一样不能够阻挡反射信号。较为优选地,第三电阻R3与第四电阻R4的电阻应互相配合,二者阻值之比大于等于2且小于等于3。

当然第三电阻R3和第四电阻R4的取值也与运算放大器U6的输入阻抗有关,因此二者的取值并不必限定于上述示例的具体取值,以能够产生良好的消反射效果且同时不影响第一输入端1信号强度为准,在此不再赘述。

同理,稳压电路100的输出端同样需要考虑信号反射的问题。因此,可选地,稳压电路100还包括第五电阻R5。

具体地,参照图2和图3所示,第五电阻R5的第一端与运算放大器U6的输出端3连接,第二端与第二电阻R2的第二端连接。通常数字电路内阻为100Ω左右,因此可选地,第五电阻R5的阻值为100Ω用于消除输出端VGH的反射信号。

另外,在输出端VGH附近还可以包括零电阻R6,即,阻值为0Ω的电阻,该电阻可以用作电路中的保险丝,当输出端VGH出现瞬时高电流时,可以燃断以保护前续和后续电路免于被毁。

进一步可选地,继续参照图2和图3所示,稳压电路100还包括钳位二极管D,钳位二极管D的负极与运算放大器U6的输出端3电连接,正极接地。

通过钳位二极管D能够进行静电钳位,避免瞬时噪声产生的高压,从而进一步稳定稳压电路100输出的第一高电平信号VGH。

可选地,参照图4所示,显示面板还包括电平转换电路300。如图4所示,电平转换电路300的输入端与稳压电路100的输出端

通过在显示面板中设置电平转换电路300,可以对输入到栅极驱动电路200中的第一高电平信号VGH进一步进行稳压处理,保证输出到栅极驱动电路300中级联的各移位寄存器200-1、200-2、200-3、……、200-n(其中,n为正整数)都能够接收到与电源芯片提供的第一高电平信号VGH0始终近似相等的第二高电平信号VGH作为其高电平电源信号VGH,使得显示面板在高刷新率时确保充电率,避免显示面板显示时出现横纹。

本申请的实施例还提供一种应用于上文所述的显示面板的稳压方法,包括:

稳压电路接收来自电源芯片的第一高电平信号,对第一高电平信号进行稳压后输出第二高电平信号至栅极驱动电路,作为栅极驱动电路的高电平电源信号。

当然,当显示面板还包括电平转换电路时,稳压方法还可以进一步包括电平转换电路接收第二高电平信号并对其进行电平稳定处理后输出至栅极驱动电路,在此不再赘述。

在本实施例中,通过利用具有运算放大器、第一电阻和第二电阻的稳压电路,并通过第一电阻和第二电阻与稳压电路中运算放大器配合,从而对接收的第一高电平信号进行稳压,使得输出至栅极驱动电路的高电平电源信号不被负载拉低,从而能够使得显示面板在高刷新率时确保充电率,避免显示面板显示时出现横纹,提高产品显示效果,具有广阔的应用前景。

基于同一发明构思,本申请的实施例还提供了一种显示显示装置,包括上文所述的显示面板。所述显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框或导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

由于本申请实施例提供的显示装置中包括的显示面板与上述几种实施例提供的显示面板相对应,因此在前实施方式也适用于本实施例,在本实施例中不再详细描述。

本申请针对目前现有的问题,提供一种显示面板、显示装置以及稳压方法,并通过提供具有稳压电路的显示面板,并设置稳压电路包括运算放大器、第一电阻和第二电阻,通过第一电阻和第二电阻与稳压电路中运算放大器配合,从而对接收的第一高电平信号进行稳压,使得输出至栅极驱动电路的高电平电源信号不被负载拉低,从而能够使得显示面板在高刷新率时确保充电率,避免显示面板显示时出现横纹,提高产品显示效果,具有广阔的应用前景。

显然,本申请的上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例,而并非是对本申请的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本申请的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之列。

技术分类

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