CN109427309A - 源极驱动增强电路、源极驱动增强方法、源极驱动电路和显示设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种源极驱动增强电路。所述源极驱动增强电路包括开关单元、充电单元、增强单元和储能单元。所述开关单元的控制端连接开关控制信号，输入端连接源极驱动电压，输出端连接数据线。所述充电单元的控制端连接充电控制信号，输入端连接充电电压，输出端连接第一电压，第一充电端和第二充电端分别连接到所述储能单元的第一端和第二端。所述增强单元的控制端连接增强控制信号，输入端连接所述源极驱动电压，输出端连接所述数据线，第一放电端和第二放电端分别连接到所述储能单元的第一端和第二端。

Description

源极驱动增强电路、源极驱动增强方法、源极驱动电路和显示 设备

技术领域

本公开涉及显示驱动领域，具体地涉及一种源极驱动增强电路、源极驱动增强方法、源极驱动电路和显示设备。

背景技术

目前，源极驱动的输出直接接入薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的显示屏内。然而，由于屏内存在诸多等效电阻和电容，导致在源极COF(Chip on Flex，覆晶薄膜)封装结合的远端很可能会出现RC延迟。当屏幕变得越来越大时，这一延迟越发严重。当延迟大到一定程度时，或当刷新率提高而需要缩短充电周期时，在栅极驱动关闭之前，源极数据线可能无法将像素电极充电到预定电压。

发明内容

为了至少部分地解决常规技术中存在的上述问题，本公开提出了一种源极驱动增强电路、源极驱动增强方法、源极驱动电路和显示设备。

根据本公开的一个方面，提出了一种源极驱动增强电路。该源极驱动增强电路包括开关单元、充电单元、增强单元和储能单元。所述开关单元的控制端连接开关控制信号，输入端连接源极驱动电压，输出端连接数据线。所述充电单元的控制端连接充电控制信号，输入端连接充电电压，输出端连接第一电压，第一充电端和第二充电端分别连接到所述储能单元的第一端和第二端。所述增强单元的控制端连接增强控制信号，输入端连接所述源极驱动电压，输出端连接所述数据线，第一放电端和第二放电端分别连接到所述储能单元的第一端和第二端。

在一个实施例中，所述开关单元包括第一晶体管，所述开关单元的控制端是所述第一晶体管的栅极，输入端是所述第一晶体管的源极和漏极中的一个，输出端是所述第一晶体管的源极和漏极中的另一个。

在一个实施例中，所述充电单元包括第二晶体管和第三晶体管，所述充电单元的控制端连接所述第二晶体管的栅极和所述第三晶体管的栅极，输入端是所述第二晶体管的源极和漏极中的一个，输出端是所述第三晶体管的源极和漏极中的一个，第一充电端是所述第二晶体管的源极和漏极中的另一个，第二充电端是所述第三晶体管的源极和漏极中的另一个。

在一个实施例中，所述增强单元包括第四晶体管和第五晶体管，所述增强单元的控制端连接所述第四晶体管的栅极和所述第五晶体管的栅极，输入端是所述第四晶体管的源极和漏极中的一个，输出端是所述第五晶体管的源极和漏极中的一个，第一放电端是所述第四晶体管的源极和漏极中的另一个，第二放电端是所述第五晶体管的源极和漏极中的另一个。

在一个实施例中，所述储能单元包括电容器，所述储能单元的第一端和第二端分别是所述电容器的第一端和第二端。

在一个实施例中，在不对源极驱动进行增强的情况下，开关单元接通。

在一个实施例中，在对源极驱动进行增强的情况下，在充电时段，开关单元接通，充电单元接通，增强单元关断，以将所述储能单元充电至所述充电电压；在增强时段，开关单元关断，充电单元关断，增强单元接通，以向所述数据线提供增强源极驱动电压，所述增强源极驱动电压等于源极驱动电压与充电电压减去第一电压之和。

根据本公开的另一方面，提出了一种使用根据上述各实施例的源极驱动增强电路的源极驱动增强方法。该源极驱动增强方法包括：确定是否对源极驱动进行增强；当确定不进行增强时，提供使开关单元接通的开关控制信号，以将所述源极驱动电压提供给数据线，以及当确定进行增强时，在充电时段，提供使开关单元接通的开关控制信号、使充电单元接通的充电控制信号以及使增强单元关断的增强控制信号，以在将源极驱动电压提供给数据线的同时将所述储能单元充电至所述充电电压，在增强时段，提供使开关单元关断的开关控制信号、使充电单元关断的充电控制信号以及使增强单元接通的增强控制信号，以向所述数据线提供增强源极驱动电压，所述增强源极驱动电压等于源极驱动电压与充电电压减去第一电压之和。

根据本公开的又一方面，提出了一种源极驱动电路。该源极驱动电路包括根据上述各实施例的源极驱动增强电路。

根据本公开的又一方面，提出了一种显示设备。该显示设备包括上述源极驱动电路。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出了根据本公开实施例的源极驱动增强电路的结构框图；

图2示出了图1所示的源极驱动增强电路的详细电路图；

图3示出了图2所示的电路的时序图；以及

图4示出了根据本公开实施例的源极驱动增强方法的流程图。

具体实施方式

以下参照附图，对本公开的示例实施例进行详细描述。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在以下描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本公开有任何限制，而只是本公开实施例的示例。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。应注意，图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本公开至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。

还应注意的是，本领域技术人员可以理解，本文中的术语“A与B相连”和“A连接到B”可以是A与B直接相连，也可以是A经由一个或多个其他组件与B相连。此外，本文中的“相连”和“连接到”可以是物理电连接，也可以是电耦接或电耦合等。

本领域技术人员可以理解，本公开所有实施例中采用的晶体管均可以是薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件。可选地，本公开实施例中使用的薄膜晶体管可以是氧化物半导体晶体管。此外，由于这里采用的晶体管的源极、漏极是对称的，所以其源极、漏极可以互换。

此外，在以下实施例中均以N型晶体管为例进行描述，即，当晶体管的栅极电压为高电平时晶体管导通，当栅极电压为低电平时晶体管断开。本领域技术人员可以理解，可以使用P型晶体管，即，当晶体管的栅极电压为低电平时晶体管导通且栅极电压为高电平时晶体管断开，此时对电路结构的相应修改是本领域技术人员显而易见的。

以下参考附图对本公开进行具体描述。

首先，图1示出了根据本公开实施例的源极驱动增强电路100的结构框图。

从图1可见，源极驱动增强电路100包括开关单元110、充电单元120、增强单元130和储能单元140。图1中示意性地示出了源极驱动增强电路100的输出连接到数据线，并经由数据线对相应的像素单元进行充电。

开关单元110的控制端连接开关控制信号EN，输入端连接源极驱动电压Vs1，输出端连接数据线。

充电单元120的控制端连接充电控制信号TP，输入端连接充电电压VREF，输出端连接第一电压V1，第一充电端和第二充电端分别连接到储能单元140的第一端和第二端，以能够对储能单元140进行充电。在一个实施例中，所示第一电压V1为低电平，例如地电势。

在本申请中，需要利用VREF对源极驱动电压Vs1起到增强作用。因此，VREF的符号需要与Vs1是一致的。当源极驱动对像素电极进行充电时，Vs1应该为正，此时，VREF的符号也为正。类似地，当源极驱动对像素电极进行反充(即，放电)时，Vs1应该为负，此时，VREF的符号也为负。

增强单元130的控制端连接增强控制信号TP D，输入端连接源极驱动电压Vs1，输出端连接数据线，第一放电端和第二放电端分别连接到储能单元140的第一端和第二端，从而，储能单元140能够借助增强单元使数据线接收的电压为增强源极驱动电压Vs2。

图2示出了图1所示的源极驱动增强电路100的详细电路图。

从图2可见，开关单元110包括第一晶体管S1。其中，开关单元110的控制端是第一晶体管S1的栅极，输入端是第一晶体管S1的源极和漏极中的一个，输出端是第一晶体管的源极和漏极中的另一个。

充电单元120包括第二晶体管S2和第三晶体管S3。充电单元120的控制端连接第二晶体管S2的栅极和第三晶体管S3的栅极，以向二者分别提供充电控制信号TP。充电单元120的输入端是第二晶体管S2的源极和漏极中的一个，输出端是第三晶体管S3的源极和漏极中的一个。充电单元120的第一充电端是第二晶体管S2的源极和漏极中的另一个，第二充电端是第三晶体管S3的源极和漏极中的另一个。

应该理解的是，在备选实施例中，可以将第二晶体管S2和第三晶体管S3设置成满足：充电单元120的输入端是第三晶体管S3的源极和漏极中的一个，输出端是第二晶体管S2的源极和漏极中的一个，其余连接关系保持不变。此时，相当于将图2中充电单元120的输入端和输出端互换位置，即VREF与V1互换。为了保证增强作用的实现，只需改变VREF和V1的符号即可。考虑到V1是相对低得多的电平(比如地电势)，可以只改变VREF的符号即可。

增强单元130包括第四晶体管S4和第五晶体管S5。增强单元130的控制端连接第四晶体管S4的栅极和第五晶体管S5的栅极，以向二者分别提供增强控制信号TP_D。增强单元130的输入端是第四晶体管S4的源极和漏极中的一个，输出端是第五晶体管S5的源极和漏极中的一个。增强单元130的第一放电端是第四晶体管S4的源极和漏极中的另一个，第二放电端是第五晶体管S5的源极和漏极中的另一个。

储能单元140包括电容器C。储能单元140的第一端和第二端分别是电容器C的第一端和第二端。

需要指出的是，在图2中为了便于描述，只将各个像素单元简化地示为单个的像素电容。本领域技术人员能够理解本发明技术方案所使用的范围不限于此。在一个实施例中，源极驱动增强电路100的输出对像素电容进行充电。

在不对源极驱动电压Vs1进行增强的情况下，开关单元110接通。此时，源极驱动电压Vs1直接通过开关单元110输出到数据线，输出的电压等于源极驱动电压Vs1。

在对源极驱动电压Vs1进行增强的情况下，分为两个阶段进行考虑。首先，在充电时段，开关单元110接通，充电单元120接通，增强单元130关断，以在将源极驱动电压Vs1提供给数据线的同时将储能单元140充电至充电电压VREF。接下来，在储能单元140被充电至充电电压VREF后，在增强时段，开关单元110关断，充电单元120关断，增强单元130接通，以向数据线提供增强源极驱动电压Vs2。其中，增强源极驱动电压Vs2等于源极驱动电压Vs1与充电电压减去第一电压(VREF-V1)之和。此时，数据线接收的驱动电压在增强单元的作用下得以增强，输出到数据线的电压为增强源极驱动电压Vs2。

图3示出了图2所示的电路的示例性时序图。应该指出的是，图3中各个信号的幅度只是示例性的，只用于体现单个信号内的幅值变化趋势，并不标示具体数值。不同的信号即使在图中示为具有相同的信号幅度，也并不意味着二者实际上具有相同的幅值。同样，不同的信号即使在图中示为具有不同的信号幅度，也并不意味着二者实际上具有不同的幅值。

图3中共示出了以下几种信号的时序图：开关控制信号EN(只示出了进行增强时的EN时序，不进行增强时EN一直保持低电平即可)、充电控制信号TP、增强控制信号TP_D、不进行增强时像素电极的电平(图3中的“未增强”所对应的信号)、进行增强时像素电极的电平(图3中的“增强”所对应的信号)。

首先，如上文所述，如果确定不对源极驱动电压Vs1进行增强，则将开关单元110接通，使得输出到数据线的电压为源极驱动电压Vs1，此时像素电极的电平对应于图3中的“未增强”信号。此时，只需考虑图3中的这一个信号。

“未增强”信号的实线部分对应于没有RC延迟的情况，虚线部分则对应于存在RC延迟的情况。可以看出，当不存在RC延迟时，像素电极很快便被充电到预定电平(如图3所示，经过时间T1)。而当RC延迟出现时，这一充电时间被大大拉长，达到T1+T3。这可能会导致充电不足的情况发生。需要考虑对源极驱动电压进行增强。

如上文所述，如果确定对源极驱动电压Vs1进行增强，则进入包括充电阶段和增强阶段的增强操作过程。此时，需要考虑图3中除“未增强”信号之外的全部信号。

具体地，在充电时段，开关单元110接通，充电单元120接通，增强单元130关断，使得充电单元120对储能单元140进行充电。此时，像素电极的充电速率与“未增强”情况相同(参见图3中的T1段“未增强”信号和“增强”信号的虚线部分(或实线部分))。在增强阶段，开关单元110关断，充电单元120关断，增强单元130接通，以使得增强单元130将储能单元140的电势附加在源极驱动电压Vs1上对像素电极进行充电，即使用增强源极驱动电压Vs2进行充电。

“增强”信号的实线部分对应于没有RC延迟的情况，虚线部分则对应于存在RC延迟的情况。可以看出，在进行增强后，当存在RC延迟时，充电时间从原来的T1+T3缩短为T1+T2。这大大的改善了RC延迟的影响，抑制了充电不足情况的发生。

从图3中可见，在下一个周期中，针对反充的情况，也能实现类似的效果，只不过如前文所述，与正充的情况相比，需要改变VREF的符号(考虑到V1是低电平(比如地电势)，可以选择改变或不改变其符号)。

图4示出了根据本公开实施例的源极驱动增强方法400的流程图。

所述源极驱动增强方法400开始于步骤S410，其中，确定是否对源极驱动电压Vs1进行增强。

如果答案是否定的，则在步骤S420中，提供使开关单元110接通的开关控制信号，以将所述源极驱动电压Vs1提供给数据线。

如果答案是肯定的，则在步骤S430中，开始充电阶段。其中，提供使开关单元110接通的开关控制信号EN、使充电单元120接通的充电控制信号TP以及使增强单元130关断的增强控制信号TP_D，以在将源极驱动电压Vs1提供给数据线的同时将所述储能单元140充电至所述充电电压VREF。

然后，在步骤S440中，进入增强阶段。其中，提供使开关单元110关断的开关控制信号EN、使充电单元120关断的充电控制信号TP以及使增强单元130接通的增强控制信号TP_D，以向所述数据线提供增强源极驱动电压Vs2，所述增强源极驱动电压Vs2等于源极驱动电压Vs1与充电电压减去第一电压(VREF-V1)之和。

本公开还提出了一种源极驱动电路。该源极驱动电路包括如图1和/或图2中所示的源极驱动增强电路100。

本公开还提出了一种显示设备。该显示设备包括如上所述的源极驱动电路。

以上的详细描述通过使用示意图、流程图和/或示例，已经阐述了众多实施例。在这种示意图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作的情况下，本领域技术人员应理解，这种示意图、流程图或示例中的每一功能和/或操作可以通过各种结构、硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合来单独和/或共同实现。

虽然已参照几个典型实施例描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离公开的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种源极驱动增强电路，包括开关单元、充电单元、增强单元和储能单元，其中，

所述开关单元的控制端连接开关控制信号，输入端连接源极驱动电压，输出端连接数据线；

所述充电单元的控制端连接充电控制信号，输入端连接充电电压，输出端连接第一电压，第一充电端和第二充电端分别连接到所述储能单元的第一端和第二端；

所述增强单元的控制端连接增强控制信号，输入端连接所述源极驱动电压，输出端连接所述数据线，第一放电端和第二放电端分别连接到所述储能单元的第一端和第二端。

2.根据权利要求1所述的源极驱动增强电路，其中，所述开关单元包括第一晶体管，所述开关单元的控制端是所述第一晶体管的栅极，输入端是所述第一晶体管的源极和漏极中的一个，输出端是所述第一晶体管的源极和漏极中的另一个。

3.根据权利要求1所述的源极驱动增强电路，其中，所述充电单元包括第二晶体管和第三晶体管，所述充电单元的控制端连接所述第二晶体管的栅极和所述第三晶体管的栅极，输入端是所述第二晶体管的源极和漏极中的一个，输出端是所述第三晶体管的源极和漏极中的一个，第一充电端是所述第二晶体管的源极和漏极中的另一个，第二充电端是所述第三晶体管的源极和漏极中的另一个。

4.根据权利要求1所述的源极驱动增强电路，其中，所述增强单元包括第四晶体管和第五晶体管，所述增强单元的控制端连接所述第四晶体管的栅极和所述第五晶体管的栅极，输入端是所述第四晶体管的源极和漏极中的一个，输出端是所述第五晶体管的源极和漏极中的一个，第一放电端是所述第四晶体管的源极和漏极中的另一个，第二放电端是所述第五晶体管的源极和漏极中的另一个。

5.根据权利要求1所述的源极驱动增强电路，其中，所述储能单元包括电容器，所述储能单元的第一端和第二端分别是所述电容器的第一端和第二端。

6.根据权利要求1所述的源极驱动增强电路，其中，

在不对源极驱动进行增强的情况下，开关单元接通。

7.根据权利要求1所述的源极驱动增强电路，其中，在对源极驱动进行增强的情况下，

在充电时段，开关单元接通，充电单元接通，增强单元关断，以在将源极驱动电压提供给数据线的同时将所述储能单元充电至所述充电电压，

在增强时段，开关单元关断，充电单元关断，增强单元接通，以向所述数据线提供增强源极驱动电压，所述增强源极驱动电压等于源极驱动电压与充电电压减去第一电压之和。

8.一种使用根据权利要求1-7中的任一项所述的源极驱动增强电路的源极驱动增强方法，包括：

确定是否对源极驱动进行增强；

当确定不进行增强时，提供使开关单元接通的开关控制信号，以将所述源极驱动电压提供给数据线，以及

当确定进行增强时，

在充电时段，提供使开关单元接通的开关控制信号、使充电单元接通的充电控制信号以及使增强单元关断的增强控制信号，以在将源极驱动电压提供给数据线的同时将所述储能单元充电至所述充电电压；

在增强时段，提供使开关单元关断的开关控制信号、使充电单元关断的充电控制信号以及使增强单元接通的增强控制信号，以向所述数据线提供增强源极驱动电压，所述增强源极驱动电压等于源极驱动电压与充电电压减去第一电压之和。

9.一种源极驱动电路，包括根据权利要求1-7所述的源极驱动增强电路。

10.一种显示设备，包括根据权利要求9所述的源极驱动电路。