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CN101561601B - 液晶显示器的驱动方法及驱动装置 - Google Patents

液晶显示器的驱动方法及驱动装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示器的驱动方法及驱动装置。方法包括第N行栅线开启；闭合开关，两行栅线上的电荷相中和，将第N行栅线上的栅极开启电压降低为栅极二级开启电压；第N行栅线关闭。装置包括液晶面板、栅极驱动器和数据驱动器，液晶面板设置有与栅极驱动器连接的栅线和与数据驱动器连接的数据线，相邻的栅线之间连接有使相邻栅线进行电荷共享的控制装置。本发明通过在两行栅线之间增加开关，将正在打开的栅线与下一行栅线进行短路，让两行栅线上的电荷进行中和，产生二级开启电压，实现多级栅电压，有效解决现有LCD采用在栅驱动电路板上增加调制多级栅开启电压的电路导致整个驱动电路的电流消耗增大及成本提高等技术缺陷。

Description

液晶显示器的驱动方法及驱动装置
技术领域
本发明涉及液晶显示领域，特别是一种液晶显示器的驱动方法及驱动装置。
背景技术
近年来，液晶显示装置(Liquid Crystal Display，简称LCD)产品发展十分迅猛，越来越多高品质的薄膜晶体管液晶显示器逐渐上市，其应用领域也不断拓宽。
薄膜晶体管液晶显示器通过驱动薄膜晶体管的栅极来控制晶体管的开启与关闭，这种栅极驱动方法采用逐行扫描的方式，当某一行栅线开启时，其他行栅线均处于关闭状态，图6A为现有技术单栅极开启电压的栅极输出端的结构示意图；图6B为现有技术单栅极开启电压的栅极输出示意图，如图6A、6B所示，当需要第N行栅线开启时，向第N行栅线输入栅极开启电压Von，此时第N+1行栅线和其他行栅线被输入栅极关断电压Voff，处于关闭状态。当第N行栅线关闭时，第N+1行栅线开启，输出开启电压Von，此时第N行栅线和其他行栅线被输入栅极关断电压Voff，由于在薄膜晶体管上存在寄生电容，在栅极被输入栅极关断电压Voff时，产生的馈通电压会影响像素电容上电荷的维持，从而造成液晶显示器的闪烁现象。为了减小馈通电压造成液晶显示器的闪烁，采用一种多级栅的方法，通过在驱动电路板上增加调制多级栅开启电压的电路来对栅的开启电压进行调制，即在栅的开启电压上增加二级开启电压，然后将栅的开启和关断电压作为栅驱动器的输入，由栅驱动器输出多级栅驱动电压。实际使用表明，这种在驱动电路板上增加调制多级栅开启电压的电路的方法，一方面增加了驱动电路板的成本；另一方面，调制多级栅开启电压的电路，需要消耗额外的电流，也增大了整个驱动电路的电流消耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种液晶显示器的驱动方法及驱动装置，有效解决现有LCD采用在驱动电路板上增加调制多级栅开启电压的电路导致整个驱动电路的电流消耗增大及成本提高等技术缺陷。
为了实现上述目的，本发明提供了一种液晶显示器的驱动方法，包括以下步骤：
步骤1.向第N行栅线输入栅极开启电压使第N行栅线开启；
步骤2.在第一设定时间后，闭合第N行栅线与第N+1行栅线之间的开关，使第N行栅线和第N+1行栅线连接，两行栅线上的电荷相中和，将第N行栅线上的栅极开启电压降低为栅极二级开启电压；
步骤3.在第二设定时间后，断开所述开关，并向第N行栅线输入栅极关闭电压使第N行栅线关闭。
本发明还提供了一种液晶显示器的驱动装置，包括液晶面板、栅极驱动器和数据驱动器，所述液晶面板设置有与所述栅极驱动器连接的栅线和与所述数据驱动器连接的数据线，相邻的栅线之间连接有使相邻栅线进行电荷共享的控制装置。
所述控制装置与所述栅极驱动器连接，所述栅极驱动器控制所述控制装置在栅极开启后的第一设定时间后闭合，并在第二设定时间后断开。
上述控制装置为开关。
本发明通过在两行栅线之间增加开关，在需要二级开启电压的时候，将正在打开的栅线与下一行栅线进行短路，让两行栅线上的电荷进行中和，处于打开状态的栅线的电压将从原有的完全打开的电压降至一半，实现多栅极栅电压，有效解决现有LCD采用在驱动电路板上增加调制多级栅开启电压的电路导致整个驱动电路的电流消耗增大及成本提高等技术缺陷。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明液晶显示器的驱动方法的流程图；
图2A为本发明液晶显示器的驱动方法实现控制的时序图；
图2B为实现图2A时序的栅驱动器控制电路的结构图；
图3为本发明液晶显示器的驱动装置的栅极输出端的结构示意图；
图4A为本发明液晶显示器的驱动装置T1时刻第N行和第N+1行栅线输出端的结构图；
图4B本发明液晶显示器的驱动装置T2时刻第N行和第N+1行栅线输出端的结构图；
图4C为本发明液晶显示器的驱动装置T1时刻第N行栅线输出端的示意图；
图4D为本发明液晶显示器的驱动装置T1时刻第N+1行栅线输出端的示意图；
图4E为本发明液晶显示器的驱动装置T2时刻第N行栅线输出端的示意图；
图4F为本发明液晶显示器的驱动装置T2时刻第N+1行栅线输出端的示意图；
图5A为本发明液晶显示器的驱动装置以OE信号作为开关控制信号的时序图；
图5B为本发明液晶显示器的驱动装置以OE信号作为开关控制信号第N行和第N+1行栅线的输出端的示意图；
图6A为现有技术单栅极开启电压的栅极输出端的结构示意图；
图6B为现有技术单栅极开启电压的栅极输出示意图。
具体实施方式
图1为本发明液晶显示器的驱动方法的流程图，如图1所示，本发明液晶显示器的驱动方法包括以下步骤：
步骤1.向第N行栅线输入栅极开启电压使第N行栅线开启，此时第N+1行栅线处于关闭状态，第N+1行栅线电压为栅极关断电压；
步骤2.在第一设定时间后，闭合第N行栅线与第N+1行栅线之间的开关，使第N行栅线和第N+1行栅线连接，两行栅线上的电荷相中和，将第N行栅线上的栅极开启电压降低为栅极二级开启电压；
步骤3.在第二设定时间后，断开所述开关，并向第N行栅线输入栅极关闭电压使第N行栅线关闭。
图2A为本发明液晶显示器的驱动方法实现控制的时序图，如图2A所示，STV为行的开启信号，CPV为行的时钟信号，S1为第一行栅线和第二行栅线之间的开关控制信号，OE为开关的时钟信号，第一栅线为第一行栅线的输出，第二栅线为第二行栅线的输出。当STV高电平时，即栅线施加高电压，栅线开启，开始输出。第一个CPV上升沿时，第一行栅线开启，此后的第一个OE上升沿时，即经过第一设定时间Ta后，开关S1闭合，第一行栅线与第二行栅线进行电荷共享。OE下降沿时，即经过第二设定时间Tb后，开关S1打开，电荷共享结束，同时CPV上升，第一行栅线关闭。第二个CPV上升沿时，第二行栅线开启，OE上升沿时，开关S2闭合，第二行栅线与第三行栅线进行电荷共享。OE下降沿时，开关S2打开，电荷共享结束，同时CPV上升，第二行栅线关闭，第三行栅线开启。如此重复，直至最后一行栅线关闭结束。其中，由于第一行栅线没有与之分享电荷的上一行栅线，所以波形与其他行栅线不同。
图2A中，T1为理想条件下(即栅线负载为0)没有使用电荷共享的栅线开启时间，其时间约为几十微秒级别，等于1/(总行数×帧数)，根据具体面板特性而定，T3为进行电荷共享的时间，即栅线预关闭，栅线电压降低为栅极二级开启电压的时间，其时间约为几微秒级别，远远小于T1。当进行电荷共享时，产生的电压将低于栅线的开启电压，可以认为是不完全的关断状态，所以当使用电荷共享时，栅线的完全开启时间为T2，比未使用电荷共享的栅线的完全开启时间减少T3，其时间约为几十微秒级别，比T1略短。这和传统的使用外部电路产生多栅极栅开启电压的方法是相同的，即在设计时，也应考虑栅线开启所减少的时间T3，对像素充电所造成的影响，通常认为从数据电压加载至栅线关闭，即加载1％电压至99％电压的时间，为像素的充电时间，在此充电时间内，像素充电至99％被视为充电完全。在设计时，应设置T3为适当时间以保证充电充足。非理想条件下，栅线上存在负载，栅线的开启将延时T4，T4为面板负载造成的延时，其时间约为几个微秒级别，远小于栅线开启时间T1，则栅线完全开启时间减少为T2-T4，应保证此条件下像素充电完全，则不会影响显示效果。
图2B为实现图2A时序的栅驱动器控制电路的结构图，如图2B所示，其中CPV为栅线的时钟脉冲信号，STV为首条栅线的开启信号，OE为控制电荷共享的时钟脉冲信号。移位寄存器是根据输入时钟，将寄存器逐个选通的电路。电平移位电路是将输入电平提高到输出电平级别的电路。输出电路将生成的电平输出至面板。当第一移位寄存器接收到输入的STV信号后，开始按照CPV的时钟脉冲信号将电平移位电路的每个单位逐个选通，选通的单位将电平提高到所需的输出电平级别，送至输出电路进行输出。第二移位寄存器接收到输入的STV信号后，开始按照CPV的时钟脉冲信号将栅线间控制电荷共享的开关逐个打开。STV，CPV和OE通过如图2A的时序进行，实现电荷共享的功能。
本发明实施例通过在两行栅线之间增加开关，在需要二级开启电压的时候，将正在打开的栅线与下一行栅线进行短路，让两行栅线上的电荷进行中和，处于打开状态的栅线的电压从原有的完全打开的电压降至一半，实现多栅极栅电压，节省调制多级栅开启电压电路所需的电流(约100mA)的同时也节省了逐级打开栅所需的电流，有效解决现有LCD采用在驱动电路板上增加调制多级栅开启电压的电路导致整个驱动电路的电流消耗增大及成本提高等技术缺陷。
图3为本发明液晶显示器的驱动装置的栅极输出端的结构示意图，如图3所示，本发明提供一种显示器的驱动装置，包括液晶面板、栅极驱动器和数据驱动器。该液晶面板包括栅线、数据线和控制装置。栅极驱动器与栅线连接，用于驱动栅线，数据驱动器与数据线连接，用于驱动数据线，控制装置连接在相邻的栅线之间，并与栅极驱动器连接，该控制装置用于使相邻栅线进行电荷共享，栅极驱动器控制控制装置在栅极开启后的第一设定时间后闭合，并第二设定时间后断开。在本实施例中，该控制装置为以OE信号作为控制信号的开关。图4A为本发明液晶显示器的驱动装置T1时刻第N行和第N+1行栅线输出端的结构图，如图4A所示，T1时刻，开关S1处于打开状态，图4C为本发明液晶显示器的驱动装置T1时刻第N行栅线输出端的示意图；图4D为本发明液晶显示器的驱动装置T1时刻第N+1行栅线输出端的示意图，如图4C、4D所示，T1时刻，第N行栅线输出开启电压Von1，第N+1行栅线输出关断电压Voff。图4B为本发明液晶显示器的驱动装置T2时刻第N行和第N+1行栅线输出端的结构图，如图4B所示，T2时刻，即为需要输出二级开启电压的时刻，此时开关闭合。图4E为本发明液晶显示器的驱动装置T2时刻第N行栅线输出端的示意图；图4F为本发明液晶显示器的驱动装置T2时刻第N+1行栅线输出端的示意图，如图4E、4F所示，T2时刻，第N行栅线和第N+1行栅线短路，两行栅线上的电荷相中和，开启电压降至开启与关闭电压之和的一半，即为二级开启电压。图5A为本发明液晶显示器的驱动装置以OE信号作为开关控制信号的时序图；图5B为本发明液晶显示器的驱动装置以OE信号作为开关控制信号第N行和第N+1行栅线的输出端的示意图，如图5A、5B所示，OE为低电平时开关打开，相邻两栅线断路，不进行电荷共享，时间为T2。OE为高电平时开关闭合，相邻两栅线短路，进行电荷共享，时间为T1。当进行电荷共享时，由于相邻的两行栅线N，N+1上电容大小一致，电荷将在两个电容上进行平均分配。由Q＝C×V，Q1＝C×Von1，Q2＝C×Voff，所以Q3＝1/2×C×(Von1+Voff)(Q1为进行电荷共享前栅线N电容上电荷，Q2为进行电荷共享前栅线N+1电容上电荷，Q3为电荷共享后栅线N，N+1上电荷)。由此可以得出二级开启电压Von2＝1/2×C×(Von1+Voff)。
本发明实施例通过在两行栅线之间增加开关，在需要二级开启电压的时候，将正在打开的栅线与下一行栅线进行短路，让两行栅线上的电荷进行中和，处于打开状态的栅线的电压从原有的完全打开的电压降至一半，实现多栅极栅电压，有效解决现有LCD采用在驱动电路板上增加调制多级栅开启电压的电路导致整个驱动电路的电流消耗增大及成本提高等技术缺陷。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种液晶显示器的驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1.向第N行栅线输入栅极开启电压使第N行栅线开启，此时第N+1行栅线处于关闭状态，第N+1行栅线电压为栅极关断电压；
步骤2.在第一设定时间后，闭合第N行栅线与第N+1行栅线之间的开关，使第N行栅线和第N+1行栅线连接，两行栅线上的电荷相中和，将第N行栅线上的栅极开启电压降低为栅极二级开启电压；
步骤3.在第二设定时间后，断开所述开关，并向第N行栅线输入栅极关闭电压使第N行栅线关闭。
2.一种液晶显示器的驱动装置，包括液晶面板、栅极驱动器和数据驱动器，所述液晶面板设置有与所述栅极驱动器连接的栅线和与所述数据驱动器连接的数据线，其特征在于，相邻的栅线之间连接有使相邻栅线进行电荷共享的控制装置；所述控制装置与所述栅极驱动器连接，所述栅极驱动器控制所述控制装置在栅极开启后的第一设定时间后闭合，并在第二设定时间后断开；所述控制装置为开关。
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