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显示装置及电子设备的制作方法

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询

显示装置及电子设备的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域,具体涉及一种显示装置及电子设备。


背景技术:

2.随着电子产品的普及以及资源问题的日益突出,对消费电子产品的低功耗要求也越来越高。例如能源之星(energy star),其是美国能源部和美国环保署共同推行的一项政府计划,旨在更好地保护生存环境,节约能源,主要应用在计算机及办公设备、家用电器等领域。显示产品也需要满足能源之星的功耗要求,才能正常在市面上销售,而且能效标准也在逐年的演变加严(es7.0

es8.0

es9.0)。
3.因此,不断开发更加节能且更高品质的显示技术是非常有必要的。
4.需要注意的是,上述关于背景技术的介绍仅仅是为了便于清楚、完整地理解本技术的技术方案。因此,不能仅仅由于其出现在本技术的背景技术中,而认为上述所涉及到的技术方案为本领域所属技术人员所公知。


技术实现要素:

5.本技术提供一种显示装置及电子设备,以改善显示品质并降低显示功耗的技术问题。
6.第一方面,本技术提供一种显示装置,其包括显示面板和数据驱动器,显示面板包括多条数据线;数据驱动器的输出端与多条数据线分别对应电性连接,数据驱动器包括输出放大器,输出放大器用于输出对应的数据信号至显示面板,数据信号的一个脉冲持续时间包括起始时间段、维持时间段以及结束时间段;其中,在起始时间段中,输出放大器具有第一偏置电流;在维持时间段中,输出放大器具有第二偏置电流;在结束时间段中,输出放大器具有第三偏置电流;且第一偏置电流的电流值大于第二偏置电流的电流值,和/或,第三偏置电流的电流值大于第二偏置电流的电流值。
7.在其中一些实施方式中,第一偏置电流的电流值等于或者大于第三偏置电流的电流值。
8.在其中一些实施方式中,起始时间段的时间长度小于或者等于维持时间段的时间长度;和/或,结束时间段的时间长度小于或者等于维持时间段的时间长度。
9.在其中一些实施方式中,起始时间段的时间长度等于结束时间段的时间长度。
10.在其中一些实施方式中,输出放大器包括输入级、放大级以及输出级,输入级用于接入并差分处理第一输入信号、第二输入信号;放大级的输入端与输入级的输出端电性连接,用于放大第一输入信号与第二输入信号的差分结果;输出级的输入端与放大级的输出端电性连接,输出级的输出端用于输出对应的数据信号。
11.在其中一些实施方式中,输入级包括晶体管mn1、晶体管mn2、晶体管mn3、晶体管mp3、晶体管mp2以及晶体管mp1,晶体管mn1的栅极用于接入第一输入信号,晶体管mn1为n沟道型晶体管;晶体管mn2的栅极用于接入第二输入信号,晶体管mn2为n沟道型晶体管;晶体
管mn3的漏极与晶体管mn1的源极、晶体管mn2的源极电性连接,晶体管mn3的栅极用于接入第一控制信号,晶体管mn3的源极用于连接负电源信号,晶体管mn3为n沟道型晶体管;晶体管mp3的源极用于接入正电源信号,晶体管mp3的栅极用于接入第二控制信号,晶体管mp3为p沟道型晶体管;晶体管mp2的源极与晶体管mp3的漏极电性连接,晶体管mp2的栅极用于接入第二输入信号,晶体管mp2为p沟道型晶体管;晶体管mp1的源极与晶体管mp3的漏极电性连接,晶体管mp1的栅极用于接入第一输入信号,晶体管mp1为p沟道型晶体管。
12.在其中一些实施方式中,放大级包括可调电流源ip5、可调电流源i7、可调电流源in5、可调电流源ip6、可调电流源i8以及可调电流源in6,可调电流源ip5的输入端用于接入正电源信号,可调电流源ip5的输出端与晶体管mn2的漏极电性连接;可调电流源i7的输入端与可调电流源ip5的输出端电性连接;可调电流源in5的输入端与可调电流源i7的输出端、晶体管mp2的漏极电性连接,可调电流源in5的输出端用于连接负电源信号,负电源信号与正电源信号用于构成一直流电源;可调电流源ip6的输入端用于接入正电源信号,可调电流源ip6的输出端与晶体管mn1的漏极电性连接,可调电流源ip6的输出电流值与可调电流源ip5的输出电流值相同;可调电流源i8的输入端与可调电流源ip6的输出端电性连接,可调电流源i8的输出电流值与可调电流源i7的输出电流值相同;可调电流源in6的输入端与可调电流源i8的输出端、晶体管mp1的漏极电性连接,可调电流源in6的输出端用于连接负电源信号,可调电流源in6的输出电流值与可调电流源in5的输出电流值相同。
13.在其中一些实施方式中,输出级包括晶体管mp9和晶体管mn9,晶体管mp9的栅极与可调电流源ip6的输出端电性连接,晶体管mp9的源极用于接入正电源信号,晶体管mp9的漏极用于输出数据信号,晶体管mp9为p沟道型晶体管;晶体管mn9的栅极与可调电流源i8的输出端电性连接,晶体管mn9的漏极与晶体管mp9的漏极电性连接,晶体管mn9的源极用于连接负电源信号。
14.在其中一些实施方式中,输出级还包括电容cm1和电容cm2,电容cm1的一端与晶体管mp9的栅极电性连接,电容cm1的另一端与晶体管mp9的漏极电性连接;电容cm2的一端与电容cm1的另一端电性连接,电容cm2的另一端与晶体管mn9的栅极电性连接。
15.在其中一些实施方式中,显示装置还包括时序控制器,时序控制器包括至少一个寄存器,至少一个寄存器用于存储与起始时间段、维持时间段、结束时间段、第一偏置电流的电流值、第二偏置电流的电流值以及第三偏置电流的电流值对应的配置数据;其中,时序控制器的输出端与数据驱动器的输入端电性连接,数据驱动器基于接收到的配置数据控制输出放大器输出对应的数据信号。
16.第二方面,本技术提供一种电子设备,其包括移动终端和上述任一实施方式中的显示装置;移动终端与显示装置结合。
17.本技术提供的显示装置及电子设备,通过在起始时间段、维持时间段以及结束时间段中分别给输出放大器配置依次对应的第一偏置电流、第二偏置电流以及第三偏置电流,且第一偏置电流的电流值大于第二偏置电流的电流值,和/或,第三偏置电流的电流值大于第二偏置电流的电流值,可以有效缩短数据信号的脉冲沿跳变所需时间,提高了数据信号的充电能力,进而提高了显示品质;同时,在相同的显示品质下,与传统技术方案中保持不变的偏置电流相比,本技术通过给输出放大器配置三段动态变化的偏置电流,有效降低了显示功耗。
附图说明
18.下面结合附图,通过对本技术的具体实施方式详细描述,将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
19.图1为本技术实施例提供的显示装置的结构示意图。
20.图2为本技术实施例提供的时序控制器的结构示意图。
21.图3为本技术实施例提供的驱动芯片的结构示意图。
22.图4为本技术实施例提供的输出放大器的结构示意图。
23.图5为图4中输出放大器的电路原理图。
24.图6为数据信号的脉冲沿跳变时间随偏置电流变化的示意图。
25.图7为两种不同偏置电流对应的数据信号的波形对比示意图。
26.图8为多种不同显示情况对应的功耗对比图。
具体实施方式
27.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域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,都属于本技术保护的范围。
28.请参阅图1至图8,如图1和图3所示,本实施例提供了一种显示装置,其包括显示面板100和数据驱动器200,显示面板100包括多条数据线dl;数据驱动器200的输出端与多条数据线dl分别对应电性连接,数据驱动器200包括至少一个驱动芯片210,每个驱动芯片210可以包括至少一个输出放大器211,输出放大器211用于输出对应的数据信号至显示面板100。
29.其中,如图1和图2所示,该显示装置还可以包括时序控制器300,时序控制器300包括至少一个寄存器310,至少一个寄存器310用于存储与起始时间段、维持时间段、结束时间段、第一偏置电流的电流值、第二偏置电流的电流值以及第三偏置电流的电流值对应的配置数据;其中,时序控制器300的输出端与数据驱动器200的输入端电性连接,数据驱动器200基于接收到的配置数据控制输出放大器211输出对应的数据信号。
30.如图4所示,输出放大器211的反相输入端可以与其输出端电性连接,以形成对应的反相电压跟随器,可以用于放大数据信号的电流值。
31.如图4和图5所示,在其中一个实施例中,输出放大器211包括输入级2111、放大级2112以及输出级2113,输入级2111用于接入并差分处理第一输入信号avp、第二输入信号avo;放大级2112的输入端与输入级2111的输出端电性连接,用于放大第一输入信号avp与第二输入信号avo的差分结果;输出级2113的输入端与放大级2112的输出端电性连接,输出级2113的输出端用于输出对应的数据信号。
32.其中,第一输入信号avp可以接入至输出放大器211的同相输入端,第二输入信号avo可以接入至输出放大器211的反相输入端。
33.如图5所示,在其中一个实施例中,输入级2111包括晶体管mn1、晶体管mn2、晶体管mn3、晶体管mp3、晶体管mp2以及晶体管mp1,晶体管mn1的栅极用于接入第一输入信号avp,晶体管mn1为n沟道型晶体管;晶体管mn2的栅极用于接入第二输入信号avo,晶体管mn2为n
沟道型晶体管;晶体管mn3的漏极与晶体管mn1的源极、晶体管mn2的源极电性连接,晶体管mn3的栅极用于接入第一控制信号vbn1,晶体管mn3的源极用于连接负电源信号vss,晶体管mn3为n沟道型晶体管;晶体管mp3的源极用于接入正电源信号vdd,晶体管mp3的栅极用于接入第二控制信号vbp1,晶体管mp3为p沟道型晶体管;晶体管mp2的源极与晶体管mp3的漏极电性连接,晶体管mp2的栅极用于接入第二输入信号avo,晶体管mp2为p沟道型晶体管;晶体管mp1的源极与晶体管mp3的漏极电性连接,晶体管mp1的栅极用于接入第一输入信号avp,晶体管mp1为p沟道型晶体管。
34.其中,i-bias表征输出放大器211的偏置电流。
35.如图5所示,在其中一个实施例中,放大级2112包括连接于输入级2111与输出级2113之间的多路电流源,该多路电流源包括可调电流源ip5、可调电流源i7、可调电流源in5、可调电流源ip6、可调电流源i8以及可调电流源in6,可调电流源ip5的输入端用于接入正电源信号vdd,可调电流源ip5的输出端与晶体管mn2的漏极电性连接;可调电流源i7的输入端与可调电流源ip5的输出端电性连接;可调电流源in5的输入端与可调电流源i7的输出端、晶体管mp2的漏极电性连接,可调电流源in5的输出端用于连接负电源信号vss,负电源信号vss与正电源信号vdd用于构成一直流电源;可调电流源ip6的输入端用于接入正电源信号vdd,可调电流源ip6的输出端与晶体管mn1的漏极电性连接,可调电流源ip6的输出电流值与可调电流源ip5的输出电流值相同;可调电流源i8的输入端与可调电流源ip6的输出端电性连接,可调电流源i8的输出电流值与可调电流源i7的输出电流值相同;可调电流源in6的输入端与可调电流源i8的输出端、晶体管mp1的漏极电性连接,可调电流源in6的输出端用于连接负电源信号vss,可调电流源in6的输出电流值与可调电流源in5的输出电流值相同。
36.在其中一个实施例中,输出级2113包括晶体管mp9和晶体管mn9,晶体管mp9的栅极与可调电流源ip6的输出端电性连接,晶体管mp9的源极用于接入正电源信号vdd,晶体管mp9的漏极用于输出数据信号,晶体管mp9为p沟道型晶体管;晶体管mn9的栅极与可调电流源i8的输出端电性连接,晶体管mn9的漏极与晶体管mp9的漏极电性连接,晶体管mn9的源极用于连接负电源信号vss。
37.在其中一个实施例中,输出级2113还包括电容cm1和电容cm2,电容cm1的一端与晶体管mp9的栅极电性连接,电容cm1的另一端与晶体管mp9的漏极电性连接;电容cm2的一端与电容cm1的另一端电性连接,电容cm2的另一端与晶体管mn9的栅极电性连接。可以理解的是,电容cm1、电容cm2可以用于提高输出放大器211的工作稳定性。
38.第一输入信号avp、第二输入信号avo经过输入级2111与放大级2112差分放大后,通过晶体管mn1和晶体管mp1的漏极输出,用以驱动输出级2113,输出级2113由晶体管mp9和晶体管mn9组成,输出级2113由晶体管mn9组成共源放大电路,pmos型晶体管mp9为晶体管mn9提供偏置电流,并作为晶体管mn9的有源负载。
39.如图6所示,输出放大器211输出的数据信号由低电位跳变至目标高电位的电压变化曲线s1、电压变化曲线s2以及电压变化曲线s3依次对应输出放大器211的0.25倍的偏置电流、0.5倍的偏置电流以及1倍的偏置电流,而电压变化曲线s1、电压变化曲线s2以及电压变化曲线s3由低电位跳变至目标高电位的所用时间越来越短,也就是说,本技术提供的输出放大器211随着其偏置电流的增加,数据信号的脉冲沿跳变所需时间越来越短,对应地,
数据信号的充电效率/充电能力也越来越高。
40.特别是对于高频和/或高分辨率的显示装置而言,能够提供的充电时间更短,因此,在这更短的充电时间中,数据信号的波形可以更接近于理想的标准方波信号,可以改善像素充电不足的缺陷,进而可以改善显示品质。
41.如图7所示,输出放大器211的偏置电流,例如,0.5倍或者1倍的偏置电流,在一个脉冲持续时间t中保持不变,输出放大器211输出的数据信号的电位变化如波形曲线s20。输出放大器211的偏置电流在起始时间段t1、维持时间段t2以及结束时间段t3中分别配置不同的电流值时,例如,在起始时间段t1中,输出放大器211具有第一偏置电流;在维持时间段t2中,输出放大器211具有第二偏置电流;在结束时间段t3中,输出放大器211具有第三偏置电流;且第一偏置电流的电流值大于第二偏置电流的电流值和/或第三偏置电流的电流值大于第二偏置电流的电流值的情况下,输出放大器211输出的数据信号的电位变化如波形曲线s10。例如,第一偏置电流为1倍的偏置电流,第二偏置电流为0.5倍的偏置电流,第三偏置电流为1倍的偏置电流时,通过对比容易发现,波形曲线s10的脉冲沿跳变所用时间明显短于波形曲线s20的脉冲沿跳变所用时间,也就是说,波形曲线s10的脉冲沿更接近于直角即理想的标准方波信号,对于充电不足的改善更具优越性。
42.在其中一些实施例中,第一偏置电流的电流值等于或者大于第三偏置电流的电流值。可以理解的是,在本实施例中,能够在保持第二偏置电流不变的情况下,使得数据信号的上升坡度大于其下降坡度,可以更快地达到所需的高电位。
43.在其中一些实施例中,起始时间段t1的时间长度小于或者等于维持时间段t2的时间长度;和/或,结束时间段t3的时间长度小于或者等于维持时间段t2的时间长度。
44.在其中一些实施例中,起始时间段t1的时间长度等于结束时间段t3的时间长度。
45.如图8所示,若要达到相同的显示品质的情况下,相对于传统输出放大器211的偏置电流保持不变的话,其偏置电流需要一直保持于第一偏置电流或者第三偏置电流,如此,则在维持时间段t2中的第二偏置电流将会产生时间较长的功耗浪费,因此,总体相比的话,相同的显示品质情况下,动态变化的偏置电流所需的功耗更低。
46.基于此,图8给出了不同显示情况的功耗对比数据,其中,pattern用于表征对应的画面;0white用于表征第0个白画面;1black用于表征第1个黑画面;3green用于表征第3个绿画面;5gray191用于表征第5个191灰阶画面;7chess用于表征第7个棋盘格画面;9h gray bar用于表征第9个水平渐变灰阶画面;14colorbar用于表征第14个彩条画面;21pixel on/off用于表征第21个一像素亮一像素暗的画面;22window shutdown用于表征第22个窗口画面;23h_strip用于表征第23个水平一行亮一行灭的画面;32sub v-line用于表征第32个垂直一列亮一列暗的画面。sdr on用于表征sdr功能开启,即输出放大器211的偏置电流可以动态变化。sdr off用于表征sdr功能关闭,即输出放大器211的偏置电流保持不变。

p是指功耗,单位是mw。power down是指降低的功耗比例。
47.在对应画面下,sdr on状态下的静态功耗普遍小于sdr off状态下的静态功耗。
48.其中,vaa、hvaa以及vdd分别代表显示装置所需的三种不同规格的直流电压,该三种不同规格的直流电压的功耗之和为显示装置的静态功耗。
49.综上所述,在相同的显示品质下,与传统技术方案中保持不变的偏置电流相比,本技术通过给输出放大器211配置三段动态变化的偏置电流,有效降低了显示功耗。
50.在其中一个实施例中,本实施例提供一种电子设备,其包括移动终端和上述任一实施例中的显示装置;移动终端与显示装置结合。
51.可以理解的是,本实施例提供的电子设备,通过在起始时间段、维持时间段以及结束时间段中分别给输出放大器211配置依次对应的第一偏置电流、第二偏置电流以及第三偏置电流,且第一偏置电流的电流值大于第二偏置电流的电流值,和/或,第三偏置电流的电流值大于第二偏置电流的电流值,可以有效缩短数据信号的脉冲沿跳变所需时间,提高了数据信号的充电能力,进而提高了显示品质;同时,在相同的显示品质下,与传统技术方案中保持不变的偏置电流相比,本技术通过给输出放大器211配置三段动态变化的偏置电流,有效降低了显示功耗。
52.需要进行说明的是,上述实施例中的电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、一体式电脑以及智能手表中的一种,例如,当该电子设备为手机时,手机可以包括显示装置和移动终端,该显示装置可以安装于该移动终端上,该显示装置还可以执行源于该移动终端的视频信号以显示对应的画面。
53.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
54.以上对本技术实施例所提供的显示装置及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例的技术方案的范围。