CN105448270A - 一种显示驱动系统和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于显示技术领域，具体涉及显示驱动系统和显示装置。该显示驱动系统包括用于驱动多个像素的驱动单元，驱动单元包括以mini-LVDS接口电路连接的时序控制器和多个列驱动器，列驱动器为距离相邻的多列像素提供驱动电流，根据时序控制器与列驱动器的距离不同，在mini-LVDS接口电路中设置不相等的调节电阻，以向不同距离的列驱动器输入不同等级的驱动电流信号，其中：靠近时序控制器的列驱动器接收到的驱动电流小于远离时序控制器的列驱动器接收到的驱动电流。该显示驱动系统通过设置调节电阻，使得不同位置的列驱动器接收到不同等级的驱动电流信号，提高了远端像素的充电率，同时有效减小近端像素的充电幅值过大造成的电磁干扰问题。

Description

一种显示驱动系统和显示装置

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示驱动系统和显示装置。

背景技术

液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay，简称LCD)具有显示画质好、低电压、低功耗、响应速度快等特点，因此受到了人们的广泛好评。

液晶显示装置的驱动性能直接影响到整个画面的显示质量。目前，越来越高的分辨率趋势将常规接口对显示面板的驱动能力推向极限。mini-LVDS(LowVoltageDifferentialSignaling，即低压差分信号)作为一种高速串行接口应运而生，其只产生很低的电磁干扰(ElectroMagneticInterference，简称EMI)，能为面板驱动提供很高的带宽。在液晶显示屏中，采用mini-LVDS接口电路传输数据信号，采用差分对的形式以降低外部干扰。目前所有的mini-LVDS接口电路输出的差分信号的幅值的大小均由相同大小的电阻控制，且设置为对远端和近端的像素(Pixel)的驱动能力相同。

通常情况下，差分信号的幅值太大容易出现电磁干扰的问题，太小数据又难以采集。对于大尺寸显示屏(Panel)，由于整体负载(Loading)比较大，而且远端像素和近端像素的有所不同，导致远端像素出现充电率不足的情况。在相同电阻大小条件下，为了增加对远端像素的驱动能力，势必造成近端像素的mini-LVDS接口电路输出的差分信号的幅值增大，产生电磁干扰的风险。液晶显示装置产品出现的电磁干扰问题是困扰着整机厂和面板厂的一个问题。

可见，设计一种能有效减小电磁干扰问题、而又能保证正常驱动能力的显示面板成为目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种显示驱动系统和显示装置，该显示驱动系统使得不同位置的列驱动器接收到不同等级的驱动电流信号，提高了远端像素的充电率，同时有效减小近端像素的充电幅值过大造成的电磁干扰问题。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是该显示驱动系统，包括用于驱动多个像素的驱动单元，所述驱动单元包括以mini-LVDS接口电路连接的时序控制器和多个列驱动器，所述列驱动器为距离相邻的多列所述像素提供驱动电流，根据所述时序控制器与所述列驱动器的距离不同，在所述mini-LVDS接口电路中设置不相等的调节电阻，以向不同距离的所述列驱动器输入不同等级的驱动电流信号，其中：靠近所述时序控制器的所述列驱动器接收到的驱动电流小于远离所述时序控制器的所述列驱动器接收到的驱动电流。

优选的是，根据所述列驱动器与所述时序控制器的距离不同，为靠近所述时序控制器的所述列驱动器提供驱动电流的所述mini-LVDS接口电路中的所述调节电阻的阻值，大于为远离所述时序控制器的所述列驱动器提供驱动电流的所述mini-LVDS接口电路中的所述调节电阻的阻值。

优选的是，双总线之间设置有终端电阻，所述终端电阻用于将不同等级的电流信号转换为电压信号，电压信号传输至所述列驱动器。

优选的是，所述调节电阻的阻值大小与所述列驱动器和所述时序控制器之间的距离成反比。

优选的是，所述时序控制器的两个管脚之间的内部设置有电流源，所述调节电阻串联设置于第一管脚，且所述调节电阻与所述第一管脚的连接端还同时连接有电压源；所述mini-LVDS接口电路为双总线传输形式，所述双总线与第二管脚连接，所述双总线接收的电流大小与所述电压源和所述调节电阻之商成正比。

优选的是，所述电流源中电流镜的宽长比的比值为1：M，所述双总线接收所述电流源通过所述第二管脚输出的电流，以差分方式向所述列驱动器输出恒定的驱动电流，所述驱动电流为所述调节电阻上的电流的M倍。

优选的是，所述电流源包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为P型，其中：

所述第一晶体管，其栅极与所述第二晶体管的栅极连接，第一极与第一电源连接，第二极与所述电压源和所述调节电阻的一端连接，所述调节电阻的另一端与电源参考地连接；

所述第二晶体管，第一极与第二电源连接，第二极与所述mini-LVDS接口电路的所述双总线连接，所述第一电源与所述第二电源的电压值相等。

优选的是，所述调节电阻为千欧级别。

优选的是，每一所述像素中均包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，所述列驱动器的输出端通过导线与位于同列的所述像素中的所述薄膜晶体管的源极分别连接，用于向同列的所述像素中的薄膜晶体管的源极输入图像显示数据。

优选的是，还包括与所述时序控制器连接的行驱动器，所述行驱动器的输出端与位于同行的所述像素分别连接并提供扫描信号，用于同时打开同行的所述像素中的所述薄膜晶体管的栅极。

一种显示装置，包括上述的显示驱动系统。

本发明的有益效果是：该显示驱动系统通过设置调节电阻，使得不同位置的列驱动器接收到不同等级的驱动电流信号，远端像素和近端像素的mini-LVDS接口电路输出的差分对幅值不同，提高了远端像素的充电率，同时有效减小近端像素的充电幅值过大造成的电磁干扰问题。

附图说明

图1为本发明实施例1中显示驱动系统对像素驱动的示意图；

图2为本发明实施例1中显示面板的结构示意图；

图3为本发明实施例1中显示驱动系统通过调节电阻对驱动电流调节的示意图；

图中：

1－时序控制器；2－mini-LVDS接口电路；3－列驱动器；4－行驱动器；5－像素；6－调节电阻；7－电流源；T1－第一晶体管；T2－第二晶体管；A－近端；B－远端。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明显示驱动系统和显示装置作进一步详细描述。

本发明的技术构思在于，进入列驱动器的驱动电流I源自于时序控制器中的电流源(CurrentSource)，差分信号的幅值由电流源输出电流IS和mini-LVDS接口电路双总线中的终端电阻Rt共同决定，因此当终端电阻Rt的阻值一定时，可以通过改变电流源输出电流IS来改变向列驱动器的驱动电流I。本发明中的显示驱动系统，根据驱动电流的需要，通过对不同位置的列驱动器设置不同的调节电阻，在输出电流加到终端电阻Rt上时，根据欧姆定律得到合适的电压降幅值，从而使得不同位置处的列驱动器的驱动电压不同，进而保证远端像素充电率的同时降低近端像素发生电磁干扰的风险。

实施例1：

本实施例提供一种显示驱动系统，该显示驱动系统能有效减小电磁干扰问题、而又能保证正常驱动能力，保证远端像素的充电率的同时降低近端像素发生电磁干扰的风险。

如图1、2所示，该显示驱动系统包括用于驱动多个像素5的驱动单元，驱动单元包括以mini-LVDS接口电路2连接的时序控制器1和多个列驱动器3，列驱动器3为距离相邻的多列像素5提供驱动电流，根据时序控制器1与列驱动器3的距离不同，在mini-LVDS接口电路2中设置不相等的调节电阻，以向不同距离的列驱动器3输入不同等级的驱动电流信号，其中：靠近时序控制器1的列驱动器3接收到的驱动电流小于远离时序控制器1的列驱动器3接收到的驱动电流。

液晶面板中的像素5为二维点阵(例如为n行×m列)，每个像素5又包含三个子像素(RBG)，在同一行紧密相连。液晶面板的像素5是采用有源矩阵寻址方案写入的，即通过列驱动器3将同行的整行像素5同时更新，从第一行到最后一行顺序更新，如此反复。通常情况下，时序控制器1在一个行周期(大约10μs)内为一整行像素5寻找视频数据源，此视频数据包含了这三个子像素5的强度信息(6bit或8bit)。时序控制器1从图形控制器获得视频数据，这些视频数据已经将内含的控制信号格式化为规定的视频帧信号和行信号，时序控制器1将视频帧信号通过mini-LVDS接口电路2分配到列驱动器3，同时向行驱动器4发出行信号对TFT矩阵进行寻址。

mini-LVDS接口电路2作为连接时序控制器1与列驱动器3的接口，信号传输方向是单向性的，即数据只能从时序控制器1传输到列驱动器3。mini-LVDS接口电路2的传输形式为双总线，每根总线分别携带着列驱动器3所驱动的像素5列的视频数据，比如，现行常用的一种方式是每根总线分别携带着左半面板和右半面板的视频数据。容易理解的是，在大尺寸面板中，为降低电路设计成本，可以设置多个列驱动器3对像素5进行驱动，并相应地设置多对总线为列驱动器3提供驱动电流，这里不做限定。

从物理结构看，每根总线包含很多对传输线，每一对传输线上携带着差分串行视频信号和控制信号(mini-LVDS接口电路2的每一数据对都有两根传输线)。如图3所示，本实施例的显示驱动系统，调节电阻6的阻值大小与列驱动器3和时序控制器1之间的距离成反比。

像素5可视为负载的一部分，负载通常包括导线阻抗的电阻和各种寄生电容的寄生参数，通常情况下，导线越长电阻越大，寄生电容越大。

本实施例的显示面板中，如图3所示，根据mini-LVDS接口电路2的驱动负载的不同，设置不同的调节电阻6的等级，并将调节电阻6的等级根据近端负载和远端负载的差异进行设置。这里，远端B和近端A的具体范围视面板尺寸和负载来决定，显示面板的尺寸越大，远端B和近端A的驱动电流差距就越大。

由于远端像素5的负载比较大，远端负载大的区域通过设置较小阻值的调节电阻6使得mini-LVDS接口电路2的输出幅值大一些，从而使得驱动能力大一些，保证液晶面板对应于远端区域的像素5获得正确的图像数据，避免造成数据抓错。而近端像素5的负载比较小，在保证获得正确图像数据的基础上，近端负载小的区域通过设置较大阻值的调节电阻6来使mini-LVDS接口电路2的差分信号的幅值尽量小，从而使得驱动能力小一些，以此来减小电磁干扰的发生。根据列驱动器3与时序控制器1的距离不同，为靠近时序控制器的列驱动器提供驱动电流的mini-LVDS接口电路中的调节电阻的阻值，大于为远离时序控制器1的列驱动器3提供驱动电流的mini-LVDS接口电路2中的调节电阻6的阻值靠近时序控制器1的列驱动器3接收到的驱动电流小于远离时序控制器1的列驱动器3接收到的驱动电流。这里应该理解的是，远端和近端是相对而言的，驱动电流大小范围依据显示面板的尺寸及实际走线来决定，例如近端的列驱动器3输入的驱动电流为50mA，远端的列驱动器3输入的驱动电流为70mA。

在生产过程中，针对不同型号的显示面板，可以通过多次测试和数据模拟来设置调节电阻6的阻值大小。在测试过程中，正确的数据可以根据mini-LVDS接口电路2的信号的眼图(眼图是由于示波器的余辉作用，将扫描所得的每一个码元波形重叠在一起，从而形成的图形)通过测试来判断或确认。

从物理结构上来看，如图3所示，时序控制器1的两个管脚之间的内部设置有电流源7，调节电阻6串联设置于第一管脚，且调节电阻6与第一管脚的连接端还同时连接有电压源VI；mini-LVDS接口电路2为双总线传输形式，双总线与第二管脚连接，双总线接收的电流大小与电压源VI和调节电阻6之商成正比。另外，双总线之间设置有终端电阻，终端电阻用于将不同等级的电流信号转换为电压信号，电压信号传输至所述列驱动器。

图3中，在电流源7连接的左侧管脚中，根据欧姆定律，电压源VI在调节电阻6上产生压降，电流源7输出的电流IS通过mini-LVDS接口电路2的双总线输出至列驱动器3；INN和INP分别为mini-LVDS接口电路2的双总线中对应的两个差分信号，终端电阻Rt设置于双总线之间产生差分电压信号，将电流源7的输出电流转变为差分对幅值，形成驱动电压信号。在实施过程中，终端电阻Rt可以设置在所述列驱动器3外围，设置位置靠近所述列驱动器，也可以将终端电阻Rt设置在列驱动器3中，简化电路，所述终端电阻Rt的值设置成使mini-LVDS电压幅值与所述列驱动器3的接收端匹配。为了支持多种不同厚度的PCB材料，时序控制器1中的mini-LVDS接口电路2的双总线优选能够驱动阻抗从25Ω至75Ω的传输线。为保证信号质量，实际传输线的终端阻抗Rt应在标称阻抗(ZO)的±5％以内。

图3为包括了时序控制器TCON中的电流源以及外接调节电阻和双总线的示意图，电流源7包括第一晶体管T1和第二晶体管T2，第一晶体管T1和第二晶体管T2均为P型晶体管，其中：

第一晶体管T1，其栅极与第二晶体管T2的栅极连接，第一极与第一电源连接，第二极与电压源和调节电阻6的一端连接，调节电阻6的另一端与电源参考地连接；

第二晶体管T2，第一极与第二电源连接，第二极与mini-LVDS接口电路2的双总线连接，第一电源与第二电源的电压值相等。

本实施例的显示驱动系统中，输出电流IS来源于图3中的电流源7，电流源7的输出电流IS的范围主要取决于远端负载和近端负载的差异。在电压源VI固定的情况下，当改变调节电阻6的阻值，可以改变其支路电流；再通过电流源7的电流镜以一定比例(如1：M)进行镜像，从而改变差分对幅值的大小，就能得到所需的驱动电流I。通过改变驱动电流I的大小，达到在保证远端像素充电率的同时降低近端像素电磁干扰发生的风险。

本实施例中的显示驱动系统中，调节电阻6为千欧级别。事实上，调节电阻6的阻值可根据实际的负载的差异来设置，根据欧姆定理，设置电压源VI的供给电压固定不变，通过改变调节电阻6的阻值的大小就可以改变mini-LVDS接口电路2双总线输出的驱动电流I的大小。

其中，mini-LVDS接口电路2接受电流源7中的恒定电流，以差分输出方式输出驱动电流。电流源7中电流镜的宽长比的比值为1：M，其中M＝(W1/L1)/(W2/L2)，W1、L1分别为第一晶体管T1的宽、长，W2、L2分别为第二晶体管T2的宽、长。双总线接收电流源7通过第二管脚输出的电流，以差分方式向列驱动器3输出恒定的驱动电流I，驱动电流I为调节电阻6上的电流的M倍。

在驱动电路设计阶段，M的取值范围可根据显示面板的尺寸以及负载的大小确定。一般情况下，显示面板尺寸越大，负载的差异就越大，电流源的输出电流IS的范围就越宽，M值就越大，输出电流为调节电阻6上的电流的M倍，由于不同尺寸面板走线阻抗不同，M的大小可以先通过输出电流IS和调节电阻6的电流的比值先确定一个范围，然后根据面板实际测试结果来选定确定的数值。

本实施例的显示面板中，每一像素5中均包括薄膜晶体管，薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，列驱动器3的输出端通过导线与位于同列的像素5中的薄膜晶体管的源极分别连接，用于向同列的像素5中的薄膜晶体管的源极输入图像显示数据。

当然，为了实现正常的像素5显示，该显示驱动系统还包括与时序控制器1连接的行驱动器4，行驱动器4的输出端与位于同行的像素5分别连接并提供扫描信号，用于同时打开像素5中的薄膜晶体管的栅极。不同行数据的传输方式是一样的，但具体采用的行驱动器4不同，各个行驱动器4由时序控制器1分别控制。时序控制器1的输出信号，除了携带视频数据的差分信号对，mini-LVDS接口电路2还输出TP1与POL两个信号，TP1本质上是一种行分隔符，由时序控制器1生成以表示每行数据传输的结束，POL控制列驱动器3输出的极性。

本实施例中的显示驱动系统与现有的驱动系统相比，通过设置调节电阻，使得不同位置的列驱动器接收到不同等级的电流信号，使得远端像素和近端像素的mini-LVDS接口电路输出的差分对幅值不同，从而提高了远端像素的充电率，同时可以有效减小近端像素的充电幅值过大造成的电磁干扰问题。

实施例2：

本实施例提供一种显示装置，包括实施例1中的显示驱动系统。

该显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

该显示装置由于采用实施例1中的显示驱动电路，因此性能更好，具有更长的寿命。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种显示驱动系统，包括用于驱动多个像素的驱动单元，所述驱动单元包括以mini-LVDS接口电路连接的时序控制器和多个列驱动器，所述列驱动器为距离相邻的多列所述像素提供驱动电流，其特征在于，根据所述时序控制器与所述列驱动器的距离不同，在所述mini-LVDS接口电路中设置不相等的调节电阻，以向不同距离的所述列驱动器输入不同等级的驱动电流信号，其中：靠近所述时序控制器的所述列驱动器接收到的驱动电流小于远离所述时序控制器的所述列驱动器接收到的驱动电流。

2.根据权利要求1所述的显示驱动系统，其特征在于，根据所述列驱动器与所述时序控制器的距离不同，为靠近所述时序控制器的所述列驱动器提供驱动电流的所述mini-LVDS接口电路中的所述调节电阻的阻值，大于为远离所述时序控制器的所述列驱动器提供驱动电流的所述mini-LVDS接口电路中的所述调节电阻的阻值。

3.根据权利要求2所述的显示驱动系统，其特征在于，所述调节电阻的阻值大小与所述列驱动器和所述时序控制器之间的距离成反比。

4.根据权利要求1所述的显示驱动系统，其特征在于，所述时序控制器的两个管脚之间的内部设置有电流源，所述调节电阻串联设置于第一管脚，且所述调节电阻与所述第一管脚的连接端还同时连接有电压源；所述mini-LVDS接口电路为双总线传输形式，所述双总线与第二管脚连接，所述双总线接收的电流大小与所述电压源和所述调节电阻之商成正比。

5.根据权利要求4所述的显示驱动系统，其特征在于，所述双总线之间设置有终端电阻，所述终端电阻用于将不同等级的电流信号转换为电压信号，所述电压信号传输至所述列驱动器。

6.根据权利要求4所述的显示驱动系统，其特征在于，所述电流源中电流镜的宽长比的比值为1：M，所述双总线接收所述电流源通过所述第二管脚输出的电流，以差分方式向所述列驱动器输出恒定的驱动电流，所述驱动电流为所述调节电阻上的电流的M倍。

7.根据权利要求4所述的显示驱动系统，其特征在于，所述电流源包括第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管和所述第二晶体管均为P型，其中：

所述第一晶体管，其栅极与所述第二晶体管的栅极连接，第一极与第一电源连接，第二极与所述电压源和所述调节电阻的一端连接，所述调节电阻的另一端与电源参考地连接；

所述第二晶体管，第一极与第二电源连接，第二极与所述mini-LVDS接口电路的所述双总线连接，所述第一电源与所述第二电源的电压值相等。

8.根据权利要求1所述的显示驱动系统，其特征在于，所述调节电阻为千欧级别。

9.根据权利要求1-8任一项所述的显示驱动系统，其特征在于，每一所述像素中均包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、源极和漏极，所述列驱动器的输出端通过导线与位于同列的所述像素中的所述薄膜晶体管的源极分别连接，用于向同列的所述像素中的薄膜晶体管的源极输入图像显示数据。

10.根据权利要求9所述的显示驱动系统，其特征在于，还包括与所述时序控制器连接的行驱动器，所述行驱动器的输出端与位于同行的所述像素分别连接并提供扫描信号，用于同时打开同行的所述像素中的所述薄膜晶体管的栅极。

11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的显示驱动系统。