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用于低速驱动的显示装置及其驱动方法.pdf

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用于 低速 驱动 显示装置 及其 方法
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摘要
申请专利号:

CN201410182053.X

申请日:

2014.04.30

公开号:

CN104134418A

公开日:

2014.11.05

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G09G 3/20申请日:20140430|||公开
IPC分类号: G09G3/20 主分类号: G09G3/20
申请人: 乐金显示有限公司
发明人: 吴大惜; 尹世昌; 李周映; 徐辅健; 南维成; 朴用华
地址: 韩国首尔
优?#28909;ǎ?/td> 2013.04.30 KR 10-2013-0048142
专利代理机构: 北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006 代理人: 徐金国
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法律状态
申请(专利)号:

CN201410182053.X

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2017.01.11|||2014.12.10|||2014.11.05

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

一种用于低速驱动的显示装置,包括:具有栅极线、数据线和分别形成在栅极线和数据线的交叉部分的像素的显示面板;给所述数据线提供数据电压的源极驱动器;给所述栅极线提供栅极脉冲的栅极驱动器;和时序控制器,所述时序控制器将一帧时分为n个子帧,其中n为大于等于2的正整数、将所述栅极线分组为n个栅极组、在所述n个子帧的每个子帧中控制所述栅极驱动器的操作,以在所述n个子帧的每个子帧的扫描周期期间完成相应栅极组的扫描操作、产生缓冲操作控制信号、并在所述n个子帧的每个子帧中的除所述扫描周期之外的跳过周期期间切断施加给所述源极驱动器的缓冲器的驱动电源。

权利要求书

权利要求书
1.  一种用于低速驱动的显示装置,包括:
形成有多条栅极线和与所述多条栅极线交叉的多条数据线的显示面板,其中所述栅极线和所述数据线的每个交叉部分界定像素;
配置成给所述数据线提供数据电压的源极驱动器;
配置成给所述栅极线提供栅极脉冲的栅极驱动器;和
时序控制器,所述时序控制器配置成:将接收数据的每个帧时分为n个子帧,其中n为大于等于2的正整数;将所述栅极线分组为n个栅极组;在所述n个子帧的每个子帧中控制所述栅极驱动器的操作,以在与所述n个子帧的每个子帧的一部分对应的扫描周期期间完成相应栅极组的扫描操作;产生缓冲操作控制信号;和在与所述n个子帧的每个子帧中的除所述扫描周期之外的其余周期对应的跳过周期期间,根据所述缓冲操作控制信号切断施加给所述源极驱动器的缓冲器的驱动电源。

2.  根据权利要求1所述的用于低速驱动的显示装置,其中所述扫描周期占据所述n个子帧的每个子帧长度的1/n,所述扫描周期之后的所述跳过周期占据所述n个子帧的每个子帧长度的(n-1)/n。

3.  根据权利要求1所述的用于低速驱动的显示装置,其中所述时序控制器将在所述n个子帧的每个子帧中扫描一条栅极线所需的一个栅极时间设为通过将一帧的长度除以栅极线的数量所定义的“1H”,并将同一子帧中相邻栅极脉冲的上升沿之间的距离设为“1H?#34180;?BR>
4.  根据权利要求1所述的用于低速驱动的显示装置,其中在所述n个子帧的每个子帧的所述跳过周期期间,所述栅极驱动器的扫描操作和所述源极驱动器的数据电?#26500;?#24212;操作被跳过。

5.  根据权利要求1所述的用于低速驱动的显示装置,其中在所述n个子帧的每个子帧的所述扫描周期期间以导通电平产生所述缓冲操作控制信号,且 在所述n个子帧的每个子帧的所述跳过周期期间以关断电平产生所述缓冲操作控制信号。

6.  根据权利要求1所述的用于低速驱动的显示装置,其中所述源极驱动器的所述缓冲器包括:
第一缓冲器,所述第一缓冲器包括通过高电位驱动电压和地电平电压操作的第一输入单元和通过所述高电位驱动电压和中间电位驱动电压操作的第一输出单元,所述第一缓冲器缓冲并输出正伽马补偿电压;
第二缓冲器,所述第二缓冲器包括通过所述高电位驱动电压和所述地电平电压操作的第二输入单元和通过所述中间电位驱动电压和所述地电平电压操作的第二输出单元,所述第二缓冲器缓冲并输出负伽马补偿电压;
连接在所述高电位驱动电压的输入端与所述第一输出单元之间的第一电源开关;和
连接在所述地电平电压的输入端与所述第二输出单元之间的第二电源开关,
其中所述第一和第二电源开关在所述n个子帧的每个子帧的所述扫描周期期间响应于所述缓冲操作控制信号而导通,且在所述n个子帧的每个子帧的所述跳过周期期间响应于所述缓冲操作控制信号而关断。

7.  一种用于低速驱动的显示装置的驱动方法,所述显示装置包括:形成有多条栅极线和与所述多条栅极线交叉的多条数据线的显示面板,其中所述栅极线和所述数据线的每个交叉部分界定像素、给所述数据线提供数据电压的源极驱动器?#36879;?#25152;述栅极线提供栅极脉冲的栅极驱动器,所述方法包括:
将一帧时分为n个子帧,其中n为大于等于2的正整数;
将所述栅极线分组为n个栅极组;
在每个子帧中控制所述栅极驱动器的操作,以在与所述n个子帧的每个子帧的一部分对应的扫描周期期间完成相应栅极组的扫描操作;和
产生缓冲操作控制信号,并在与所述n个子帧的每个子帧中的除所述扫描周期之外的其余周期对应的跳过周期期间,根据所述缓冲操作控制信号切断施加给所述源极驱动器的缓冲器的驱动电源。

8.  根据权利要求7所述的方法,其中所述扫描周期占据所述n个子帧的每个子帧长度的1/n,所述扫描周期之后的所述跳过周期占据所述n个子帧的每个子帧长度的(n-1)/n。

9.  根据权利要求7所述的方法,其中在所述n个子帧的每个子帧中扫描一条栅极线所需的一个栅极时间被设为通过将一帧的长度除以栅极线的数量所定义的“1H”,且同一子帧中相邻栅极脉冲的上升沿之间的距离被设为“1H?#34180;?BR>
10.  根据权利要求7所述的方法,其中在所述n个子帧的每个子帧的所述跳过周期期间,所述栅极驱动器的扫描操作和所述源极驱动器的数据电?#26500;?#24212;操作被跳过。

11.  根据权利要求7所述的方法,其中在所述n个子帧的每个子帧的所述扫描周期期间以导通电平产生所述缓冲操作控制信号,且在所述n个子帧的每个子帧的所述跳过周期期间以关断电平产生所述缓冲操作控制信号。

12.  根据权利要求7所述的方法,其中响应于所述缓冲操作控制信号,在所述n个子帧的每个子帧的所述跳过周期期间,所述源极驱动器的缓冲器的第一输出单元与高电位驱动电压的输入端之间的电流通路和所述源极驱动器的缓冲器的第二输出单元与地电平电压的输入端之间的电流通路被跳过。

说明书

说明书用于低速驱动的显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种用于低速驱动的显示装置及其驱动方法。
背景技术
显示装置已广泛用在诸如便携式信息设备、办公设备、计算机和电视的各种显示单元中。显示装置包括用于显示图像的显示面板和用于驱动显示面板的驱动器。在显示面板上形成有多条数据线和多条栅极线,在数据线和栅极线的交叉部?#22336;?#21035;形成像素。驱动器包括用于驱动数据线的源极驱动器和用于驱动栅极线的栅极驱动器。
用于降低显示装置的功耗的各种方法?#19988;?#30693;的,一种方法是低速驱动技术。低速驱动技术以小于输入帧频的帧频刷新显示装置的整个屏幕。可通过图1中所示的隔行驱动实现低速驱动技术。在隔行驱动中,将一帧时分为多个子帧,在每个子帧中驱动不同的栅极线。就是说,在子帧中分离地驱动栅极线,由此实现隔行驱动。
作为隔行驱动的一个例子,当如图1中所示以60Hz的输入帧频从主机输入图像时,如图2中所示,显示装置将一帧分割为第一和第二子帧SF1和SF2。显示装置在第一子帧SF1中依次扫描奇数栅极线G1,G3,G5和G7,在第二子帧SF2中依次扫描偶数栅极线G2,G4,G6和G8。由此,实现30Hz的隔行驱动。在30Hz的隔行驱动中扫描一条栅极线所需的一个栅极时间(即设置于一个水平行上的像素的充电时间)表示为“2H”,该时间比60Hz的正常驱动中的一个栅极时间“1H”长两倍。
作为另一个例子,当如图1中所示以60Hz的输入帧频从主机输入图像时,如图3中所示,显示装置将一帧分割为第一到第四子帧SF1到SF4。显示装置在第一子帧SF1中依次扫描第(4m+1)条栅极线G1和G5,其中m是非负整数,在第二子帧SF2中依次扫描第(4m+2)条栅极线G2和G6,在第三子帧SF3中依次扫描第(4m+3)条栅极线G3和G7,在第四子帧SF4中依次扫描 第(4m+4)条栅极线G4和G8。由此,实现15Hz的隔行驱动。在15Hz的隔行驱动中扫描一条栅极线所需的一个栅极时间表示为“4H”,该时间比60Hz的正常驱动中的一个栅极时间“1H”长四倍。
在隔行驱动中,当子帧的数量增加时,处理一个完整帧的时间长度增加。由此,帧频降低。当帧频从60Hz逐渐降低以便低速驱动时,源极驱动器的(提供数据电压所用的)数据转换频?#24335;?#20302;。
如图4中所示,源极驱动器包括用于将输入数字视频数据转换为正伽马补偿电压的第一数模转换器P-DAC、用于缓冲并输出正伽马补偿电压的第一缓冲器BUF1、用于将输入数字视频数据转换为负伽马补偿电压的第二数模转换器N-DAC、和用于缓冲并输出负伽马补偿电压的第二缓冲器BUF2。高电位驱动电压VDD、地电平电压GND、以及具有电压VDD和GND的中间电位的驱动电压HVDD(下文称为“中间电位驱动电压”)被施加给第一缓冲器BUF1和第二缓冲器BUF2。第一缓冲器BUF1包括通过高电位驱动电压VDD和地电平电压GND操作的第一输入单元PI和通过高电位驱动电压VDD和中间电位驱动电压HVDD操作的第一输出单元PO。第二缓冲器BUF2包括通过高电位驱动电压VDD和地电平电压GND操作的第二输入单元NI和通过中间电位驱动电压HVDD和GND操作的第二输出单元NO。
静态电流(static current)SIDD在高电位驱动电压VDD的输入端与第一缓冲器BUF1之间及第二缓冲器BUF2与地电平电压GND的输入端之间流动。从第一输出单元PO释放第一动态电流(dynamic current)DIDD1,或者第二动态电流DIDD2通过第一输出单元PO的开关操作进入第一输出单元PO。此外,从第二输出单元NO释放第三动态电流DIDD3,或者第四动态电流DIDD4通过第二输出单元NO的开关操作进入第二输出单元NO。当实现高灰度级图像时,第一和第三动态电流DIDD1和DIDD3进入数据线。此外,当实现低灰度级图像时,从数据线流入第二和第四动态电流DIDD2和DIDD4。
当数据转换频?#35270;?#20110;低速驱动而降低时,流过源极驱动器的缓冲器的动态电流减小。因此,源极驱动器的功耗稍微降低。
然而,在预定时间周期之后,低速驱动中的动态电流将在预定时间点饱和,变为对应于静态电流的电?#20581;?#27492;外,因为不论数据转换频率因低速驱动如何降低,总是会产生静态电流,所以现有的低速驱动技术在其可以降低源极驱动器 的功耗的幅度方面存在限制。
发明内容
本发明包括一种用于低速驱动的显示装置及其驱动方法,其通过在低速驱动期间在每个子帧的一部分中?#20048;?#20135;生静态电流,能够大大降低源极驱动器的功耗。
在一个实施方式中,一种用于低速驱动的显示装置,包括:形成有多条栅极线和与所述多条栅极线交叉的多条数据线的显示面板,其中所述栅极线和所述数据线的每个交叉部分界定像素;配置成给所述数据线提供数据电压的源极驱动器;配置成给所述栅极线提供栅极脉冲的栅极驱动器;和时序控制器,所述时序控制器配置成:将一帧时分为n个子帧,其中n为大于等于2的正整数;将所述栅极线分组为n个栅极组;在所述n个子帧的每个子帧中控制所述栅极驱动器的操作,以在与所述n个子帧的每个子帧的一部分对应的扫描周期期间完成相应栅极组的扫描操作;产生缓冲操作控制信号;并在与所述n个子帧的每个子帧中的除所述扫描周期之外的其余周期对应的跳过周期期间,根据所述缓冲操作控制信号切断施加给所述源极驱动器的缓冲器的驱动电源。
在一个实施方式中,所述扫描周期占据所述n个子帧的每个子帧长度的1/n,所述扫描周期之后的所述跳过周期占据所述n个子帧的每个子帧长度的(n-1)/n。
在一个实施方式中,所述时序控制器将在所述n个子帧的每个子帧中扫描一条栅极线所需的一个栅极时间设为通过将一帧的长度除以栅极线的数量所定义的“1H”,并将同一子帧中相邻栅极脉冲的上升沿之间的距离设为“1H?#34180;?
在一个实施方式中,在所述n个子帧的每个子帧的所述跳过周期期间,所述栅极驱动器的扫描操作和所述源极驱动器的数据电?#26500;?#24212;操作被跳过。
在一个实施方式中,在所述n个子帧的每个子帧的所述扫描周期期间以导通电平产生所述缓冲操作控制信号,且在所述n个子帧的每个子帧的所述跳过周期期间以关断电平产生所述缓冲操作控制信号。
在一个实施方式中,所述源极驱动器的所述缓冲器包括:第一缓冲器,所述第一缓冲器包括通过高电位驱动电压和地电平电压操作的第一输入单元和通过所述高电位驱动电压和中间电位驱动电压操作的第一输出单元,所述第一 缓冲器缓冲并输出正伽马补偿电压;第二缓冲器,所述第二缓冲器包括通过所述高电位驱动电压和所述地电平电压操作的第二输入单元和通过所述中间电位驱动电压和所述地电平电压操作的第二输出单元,所述第二缓冲器缓冲并输出负伽马补偿电压;连接在所述高电位驱动电压的输入端与所述第一输出单元之间的第一电源开关;和连接在所述地电平电压的输入端与所述第二输出单元之间的第二电源开关,其中所述第一和第二电源开关在所述n个子帧的每个子帧的所述扫描周期期间响应于所述缓冲操作控制信号而导通,且在所述n个子帧的每个子帧的所述跳过周期期间响应于所述缓冲操作控制信号而关断。
在另一个实施方式中,一种包含用于低速驱动的显示装置的驱动步骤的方法,所述显示装置包括:其上形成有彼?#31169;?#21449;的多条栅极线和多条数据线且在栅极线和数据线的每个交叉部分形成有像素的显示面板、给所述数据线提供数据电压的源极驱动器?#36879;?#25152;述栅极线提供栅极脉冲的栅极驱动器,所述方法包括:将一帧时分为n个子帧,其中n为大于等于2的正整数;将所述栅极线分组为n个栅极组;在所述n个子帧的每个子帧中控制所述栅极驱动器的操作,以在与所述n个子帧的每个子帧的一部分对应的扫描周期期间完成相应栅极组的扫描操作;和产生缓冲操作控制信号,并在与所述n个子帧的每个子帧中的除所述扫描周期之外的其余周期对应的跳过周期期间,根据所述缓冲操作控制信号切断施加给所述源极驱动器的缓冲器的驱动电源。
附图说明
给本发明提供进一步理解并组成说明书一部分的附图图解了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:
图1图解了与正常驱动相比,在隔行驱动期间帧频的变化;
图2显示了常规隔行驱动的一个例子;
图3显示了常规隔行驱动的另一个例子;
图4显示了常规源极驱动器的部分构造;
图5是根据本发明典型实施方式的用于低速驱动的显示装置的框图;
图6显示了通过将一帧时分为n个子帧并在n个子帧中分离地驱动栅极线实现的隔行驱动;
图7是显示根据本发明典型实施方式的驱动的扫描和跳过部分的示图;
图8显示了设定栅极时间从而实现扫描和跳过驱动的示例波形;
图9详细显示了根据本发明典型实施方式的源极驱动器的部分构造;
图10图解了在30Hz隔行驱动中,在第一和第二子帧的扫描周期和跳过周期期间图9中所示的开关的开关操作;
图11到14显示了本发明典型实施方式中应用的隔行驱动的各个例子;
图15图解了应用20Hz,12Hz,4Hz和1Hz的隔行驱动的本发明典型实施方式所产生的功耗降低。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的实施方式,附图中图解了这些实施方式的一些例?#21360;?#21482;要可能,在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部件。注意,如果确定公知技术的描述会误导本发明的实施方式,将省略该公知技术的详细描述。
将参照图5到15描述本发明的典型实施方?#20581;?
图5是根据本发明典型实施方式的用于低速驱动的显示装置的框图。图6显示了通过将一帧时分为n个子帧并在n个子帧中分离地驱动栅极线实现的隔行驱动。图7是显示根据本发明实施方式的驱动的扫描和跳过部分的示图。图8显示了设定栅极时间从而实现扫描和跳过驱动的示例波形。
如图5中所示,根据本发明实施方式的用于低速驱动的显示装置可实现为诸如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子显示面板(PDP)、有机发光显示器和电泳显示器(EPD)的平板显示器。在下面的描述中,将使用液晶显示器作为平板显示器的例?#29992;?#36848;本发明的实施方?#20581;?#21487;使用其他平板显示器。
液晶显示面板10包括下玻璃基板、上玻璃基板、以及形成在下玻璃基板与上玻璃基板之间的液晶层。液晶显示面板10包括根据数据线15和栅极线16的交叉结构以矩阵形式布置的液晶单元Clc。
在液晶显示面板10的下玻璃基板上形成有像素阵列。像素阵列包括形成在数据线15和栅极线16的交叉部分的液晶单元(即像素)Clc、与像素的像素电极1连接的薄膜晶体管(TFT)、与像素电极1相对设置的公共电极2、和存储电容器Cst。每个液晶单元Clc与TFT连接并?#19978;?#32032;电极1与公共电极 2之间的电场驱动。在液晶显示面板10的上玻璃基板上形成有黑矩阵、红色、绿色和蓝色滤色器等。偏振板分别贴附到液晶显示面板10的上下玻璃基板。在液晶显示面板10的上下玻璃基板上分别形成有用于设定液晶的预倾角的取向层。
在诸如扭曲向列(TN)模式和垂?#27604;?#21521;(VA)模式的垂直电场驱动方式中,公共电极2形成在上玻璃基板上。在诸如共平面开关(IPS)模式和边缘场开关(FFS)模式的水平电场驱动方式中,公共电极2与像素电极1一起形成在下玻璃基板上。
可用于本发明实施方式的液晶显示面板10可由包括TN模?#20581;A模?#20581;PS模?#20581;FS模式等在内的任?#25105;?#26230;模式实?#24103;?#26681;据本发明实施方式的液晶显示器可实现为包括透射型液晶显示器、透反型液晶显示器和反射型液晶显示器在内的任何类型的液晶显示器。透射型液晶显示器和透反型液晶显示器需要背光单元。背光单元可实现为直下型背光单元或边缘型背光单元。
时序控制器11通过低压差分信号(LVDS)接口从主机?#20302;?4接收输入图像的数字视频数据RGB,并通过迷你LVDS接口将输入图像的数字视频数据RGB提供给源极驱动器12。时序控制器11依照像素阵列的布置构造,排列从主机?#20302;?4接收的数字视频数据RGB,?#32531;?#23558;排列的数字视频数据RGB提供给源极驱动器12。
时序控制器11从主机?#20302;?4接收时序信号,如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和点时钟DCLK,并产生用于控制源极驱动器12和栅极驱动器13的操作时序的控制信号。控制信号包括用于控制栅极驱动器13的操作时序的栅极时序控制信号和用于控制源极驱动器12的操作时序的源极时序控制信号。
栅极时序控制信号包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC、栅极输出使能信号GOE等。栅极起始脉冲GSP被施加给产生第一栅极脉冲的栅极驱动集成电路(IC),并控制栅极驱动IC从而产生第一栅极脉冲。栅极移位时钟GSC被公共地输入到栅极驱动器13的栅极驱动IC并将栅极起始脉冲GSP移位。栅极输出使能信号GOE控制栅极驱动IC的输出。
源极时序控制信号包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、极性控制信号POL、源极输出使能信号SOE等。源极起始脉冲SSP控制源极驱动器12 的数据采样起始时序。源极采样时钟SSC根据其上升或下降沿控制源极驱动器12中数据的采样时序。极性控制信号POL控制从源极驱动器12的每个源极驱动IC依次输出的数据电压的极性。源极输出使能信号SOE控制源极驱动器12的输出时序。
时序控制器11控制源极驱动器12的操作和栅极驱动器13的操作,从而通过隔行驱动实现低速驱动。时序控制器11产生栅极时序控制信号和源极时序控制信号,从而可基于60/n Hz的帧频在液晶显示面板10的像素阵列中刷新以60Hz的帧频输入的数字视频数据RGB,其中n为正整数。
如图6中所示,时序控制器11将一帧时分为n个子帧,其中n为大于等于2的正整数,并在n个子帧中分离地驱动栅极线16,由此实现隔行驱动。此外,如图6中所示,时序控制器11将栅极线16分组为n个栅极组G Group#1到G Group#n,并依照n个栅极组的驱动顺序使n个栅极组G Group#1到GGroup#n分别与n个子帧对应。
时序控制器11在每个子帧中控制栅极驱动器13的操作并在一个子帧的“1/n”周期(本文中也称为“扫描周期”)期间完成相应栅极组中包含的栅极线的顺序扫描。此外,时序控制器11产生缓冲操作控制信号LITEST(参照图7)并在一个子帧中除“1/n”周期之外的其余周期(本文中称为“(n-1)/n”周期或跳过周期)期间,切断施加给源极驱动器12的驱动电源(例如,高电位驱动电压和地电平电压)。
换句话说,如图7中所示,时序控制器11在具有长度P的第一子帧SF1中的具有长度P/n的“1/n”周期期间控制栅极驱动器13的操作,并扫描属于第一栅极组G Group#1的栅极线16。时序控制器11控制源极驱动器12的操作并给数据线15提供与第一栅极组G Group#1的扫描同步的数据电压。此外,时序控制器11在具有长度P的第二子帧SF2中的具有长度P/n的“1/n”周期期间控制栅极驱动器13的操作,并扫描属于第二栅极组G Group#2的栅极线16。时序控制器11控制源极驱动器12的操作并给数据线15提供与第二栅极组G Group#2的扫描同步的数据电压。此外,时序控制器11在具有长度P的第n子帧SFn中的具有长度P/n的“1/n”周期期间控制栅极驱动器13的操作,并扫描属于第n栅极组G Group#n的栅极线16。时序控制器11控制源极驱动器12的操作并给数据线15提供与第n栅极组G Group#n的扫描同步的数据电 压。
如图7中所示,时序控制器11在每个都具有长度P的第一到第n子帧SF1到SFn的每个子帧中的除具有长度P/n的“1/n”周期(被指定给扫描操作)之外的具有长度P(n-1)/n的“(n-1)/n”周期期间,跳过栅极驱动器13的扫描操作和源极驱动器12的数据电?#26500;?#24212;操作。如图7中所示,时序控制器11在n个子帧SF1到SFn的每个子帧中的被指定给扫描操作的具有长度P/n的“1/n”周期(即扫描周期)期间以导通电平LV1产生缓冲操作控制信号LITEST,并在n个子帧SF1到SFn的每个子帧中的跳过扫描操作的具有长度P(n-1)/n的“(n-1)/n”周期期间以关断电平LV2产生缓冲操作控制信号LITEST,由此控制图9中所示的源极驱动器12的第一和第二电源开关SW1和SW2的开关操作。图7显示?#35828;?#19968;电平LV1表示导通电平?#19994;?#20108;电平LV2表示关断电平的一个例?#21360;?#28982;而,导通电平和关断电平可根据图9中所示的第一和第二电源开关SW1和SW2的类型(例如,p型和n型)而变化。?#24065;?#31532;一电平LV1产生缓冲操作控制信号LITEST时,不切断施加给源极驱动器12的缓冲器的驱动电源(例如,高电位驱动电压和地电平电压),但?#24065;?#31532;二电平LV2产生缓冲操作控制信号LITEST时,切断施加给源极驱动器12的缓冲器的驱动电源。时序控制器11控制源极驱动器12的操作,从而在n个子帧SF1到SFn的每个子帧中完成了扫描操作之后,在具有长度P(n-1)/n的其余周期(即跳过周期)期间跳过源极驱动器12的驱动。时序控制器11切断施加给源极驱动器12的驱动电源并去除源极驱动器12的缓冲器中流动的静态电流。由此,大大降低了源极驱动器12的功耗。
源极驱动器12包括移位寄存器、锁存器阵列、数模转换器、输出电路等。源极驱动器12响应于源极时序控制信号锁存数字视频数据RGB并将锁存的数字视频数据RGB转换为正负模拟伽马补偿电压。?#32531;螅?#28304;极驱动器12通过多个输出通道给数据线15提供极性在每一预定时间周期被反转的数据电压。输出电路包括多个缓冲器。缓冲器与源极驱动器12的输出通道连接,输出通道分别与数据线15连?#21360;?#28304;极驱动器12通过列反转方案控制从输出通道输出的数据电压的极性,从而降低源极驱动器12的功耗。根据列反转方案,从同一输出通道输出的数据电压的极性以一个子帧的循环周期被反转,从相邻的输出通道输出的数据电压的极性彼此相反。
通过上述隔行驱动方案,栅极驱动器13响应于栅极时序控制信号使用移位寄存器和电平转换器给栅极线16提供栅极脉冲。栅极驱动器13的移位寄存器可通过面板内栅极驱动器(GIP)工艺直?#26377;?#25104;在液晶显示面板10的下玻璃基板上。
在现有技术中,在60/n Hz的隔行驱动中扫描一条栅极线所需的一个栅极时间(即设置于一个水平行上的像素的充电时间)比60Hz的正常驱动中的一个栅极时间“1H”(本文中用一帧的长度P除以栅极线数量来定义)长n倍。另一方面,在本发明的实施方式中,60/n Hz隔行驱动中的一个栅极时间被设为与正常驱动相同的值“1H?#34180;?#20363;如,如图8中所示,在一帧被时分为两个子帧的30Hz隔行驱动中,在现有技术中一个栅极时间被设为2H,但在本发明实施方式中一个栅极时间被设为1H。此外,在本发明实施方式中每个栅极脉冲的上升时间比现有技术早1H。由此,本发明实施方式可在每个子帧中进行高速扫描操作(涉及仅使用子帧的一部分顺序扫描被指定给该子帧的所有栅极线)。
图9详细显示了源极驱动器12的部分构造。图10图解了在30Hz隔行驱动中,在第一和第二子帧的扫描周期和跳过周期期间图9中所示的开关的开关操作。
如图9中所示,源极驱动器12包括用于将输入数字视频数据转换为正伽马补偿电压的第一数模转换器P-DAC、用于缓冲并输出正伽马补偿电压的第一缓冲器BUF1、用于将输入数字视频数据转换为负伽马补偿电压的第二数模转换器N-DAC、和用于缓冲并输出负伽马补偿电压的第二缓冲器BUF2。
高电位驱动电压VDD、地电平电压GND、以及具有电压VDD和GND的中间电位的驱动电压HVDD(下文称为“中间电位驱动电压”)被施加给第一缓冲器BUF1和第二缓冲器BUF2。中间电位驱动电压HVDD的电压电平可对应于高电位驱动电压VDD的大约一半,并可大致等于施加给液晶显示面板10的公共电压Vcom。
第一缓冲器BUF1包括通过高电位驱动电压VDD和地电平电压GND操作的第一输入单元PI和通过高电位驱动电压VDD和中间电位驱动电压HVDD操作的第一输出单元PO。第二缓冲器BUF2包括通过高电位驱动电压VDD和地电平电压GND操作的第二输入单元NI和通过中间电位驱动电压HVDD 和地电平电压GND操作的第二输出单元NO。
从第一输出单元PO释放第一动态电流DIDD1,或者第二动态电流DIDD2通过第一输出单元PO的开关操作进入第一输出单元PO。此外,从第二输出单元NO释放第三动态电流DIDD3,或者第四动态电流DIDD4通过第二输出单元NO的开关操作进入第二输出单元NO。在本文公开的实施方式中,当实现高灰度级图像时,第一和第三动态电流DIDD1和DIDD3通过输出通道CH1和CH2进入数据线。此外,当实现低灰度级图像时,经输出通道CH1和CH2从数据线流入第二和第四动态电流DIDD2和DIDD4。
源极驱动器12可包括第一到第四极性反转开关OS1,OS2,OS3和OS4,从而从相邻的输出通道CH1和CH2输出的数据电压的极性彼此相反,且从同一输出通道输出的数据电压的极性以一个子帧的循环周期被反转。第一和第四极性反转开关OS1和OS4的导通时间与第二和第三极性反转开关OS2和OS3的导通时间可以按照一个子帧的循环周期彼?#31169;?#26367;。当第一和第四极性反转开关OS1和OS4在一帧的奇数子帧?#26800;?#36890;时,第二和第三极性反转开关OS2和OS3可在一帧的偶数子帧?#26800;?#36890;。例如,如图10中所示,在30Hz隔行驱动中,第一和第四极性反转开关OS1和OS4在第一子帧SF1?#26800;?#36890;,在第二子帧SF2中关断。另一方面,在30Hz隔行驱动中,第二和第三极性反转开关OS2和OS3在第一子帧SF1中关断,在第二子帧SF2?#26800;?#36890;。本发明实施方式通过极性反转开关OS1,OS2,OS3和OS4的交替操作可将第一数模转换器P-DAC的数量和第二数模转换器N-DAC的数量减少一半。
现有技术的源极驱动器具有下述结构,即总是在高电位驱动电压VDD的输入端与第一缓冲器BUF1之间流动静态电流SIDD,且在第二缓冲器BUF2与地电平电压GND的输入端之间流动静态电流SIDD。因为在现有技术中不论数据转换频率因低速驱动如何降低,总是会产生静态电流,所以现有技术在源极驱动器功耗的降低幅度方面存在限制。
本发明实施方式包括连接在高电位驱动电压VDD的输入端与第一输出单元PO之间的第一电源开关SW1和连接在地电平电压GND的输入端与第二输出单元NO之间的第二电源开关SW2,从而在每个子帧的跳过周期中完全阻断静态电流。
第一和第二电源开关SW1和SW2响应于从时序控制器11输入的缓冲操 作控制信号LITEST导通或关断。第一和第二电源开关SW1和SW2在每个子帧的扫描周期PSCAN(参照图10)期间响应于具有导通电平LV1的缓冲操作控制信号LITEST而导通,在每个子帧的跳过周期PSKIP(参照图10)期间响应于具有关断电平LV2的缓冲操作控制信号LITEST而关断。当第一和第二电源开关SW1和SW2在每个子帧的跳过周期PSKIP期间关断时,阻断?#21496;?#24577;电流能够流动的封闭环路。因而,在每个子帧的跳过周期PSKIP中完全阻断了在高电位驱动电压VDD的输入端与第一缓冲器BUF1之间流动的静态电流以及在第二缓冲器BUF2与地电平电压GND的输入端之间流动的静态电流。
图11到14显示了本发明典型实施方式中应用的隔行驱动的各个例?#21360;?
图11显示了本发明实施方式中应用的30Hz隔行驱动的例?#21360;?#22914;图11中所示,本发明实施方?#20132;?#20110;60Hz的驱动频率将一帧分割为第一和第二子帧SF1和SF2,并在第一和第二子帧SF1和SF2中分离地扫描第一和第二组的栅极线G(2m+1)和G(2m+2),其中m是非负整数。在该情形中,本发明实施方式将扫描一条栅极线所需的一个栅极时间和同一子帧中相邻栅极脉冲的上升沿之间的距离设为“1H”,并可进行高速扫描操作(表示在周期P/2期间完成扫描操作,其中P为一个子帧的长度)。由此,本发明实施方式在第一和第二子帧SF1和SF2的每个子帧中产生具有P/2长度的跳过周期。此外,本发明实施方式在跳过周期期间关断加入到源极驱动器12中的第一和第二电源开关SW1和SW2,由此阻?#26174;?#39640;电位驱动电压VDD的输入端与第一缓冲器BUF1之间流动的静态电流以及在第二缓冲器BUF2与地电平电压GND的输入端之间流动的静态电流。
图12显示了本发明实施方式中应用的20Hz隔行驱动的例?#21360;?#22914;图12中所示,本发明实施方?#20132;?#20110;60Hz的驱动频率将一帧分割为第一到第三子帧SF1到SF3,并分别在第一到第三子帧SF1到SF3中分离地扫描第一到第三组的栅极线G(3m+1)到G(3m+3)。在该情形中,本发明实施方式将扫描一条栅极线所需的一个栅极时间和同一子帧中相邻栅极脉冲的上升沿之间的距离设为“1H”,并可进行高速扫描操作(表示在周期P/3期间完成扫描操作,其中P为一个子帧的长度)。由此,本发明实施方式在第一到第三子帧SF1到SF3的每个子帧中产生具有2P/3长度的跳过周期。此外,本发明实施方式在固定(secured)的跳过周期期间关断加入到源极驱动器12中的第一和第二 电源开关SW1和SW2,由此阻?#26174;?#39640;电位驱动电压VDD的输入端与第一缓冲器BUF1之间流动的静态电流以及在第二缓冲器BUF2与地电平电压GND的输入端之间流动的静态电流。
图13显示了本发明实施方式中应用的15Hz隔行驱动的例?#21360;?#22914;图13中所示,本发明实施方?#20132;?#20110;60Hz的驱动频率将一帧分割为第一到第四子帧SF1到SF4,并分别在第一到第四子帧SF1到SF4中分离地扫描第一到第四组的栅极线G(4m+1)到G(4m+4)。在该情形中,本发明实施方式将扫描一条栅极线所需的一个栅极时间和同一子帧中相邻栅极脉冲的上升沿之间的距离设为“1H”,并可进行高速扫描操作(表示在周期P/4期间完成扫描操作,其中P为一个子帧的长度)。由此,本发明实施方式在第一到第四子帧SF1到SF4的每个子帧中产生具有3P/4长度的跳过周期。此外,本发明实施方式在固定的跳过周期期间关断加入到源极驱动器12中的第一和第二电源开关SW1和SW2,由此阻?#26174;?#39640;电位驱动电压VDD的输入端与第一缓冲器BUF1之间流动的静态电流以及在第二缓冲器BUF2与地电平电压GND的输入端之间流动的静态电流。
图14显示了本发明实施方式中应用的7.5Hz隔行驱动的例?#21360;?#22914;图14中所示,本发明实施方?#20132;?#20110;60Hz的驱动频率将一帧分割为第一到第八子帧SF1到SF8,并分别在第一到第八子帧SF1到SF8中分离地扫描第一到第八组的栅极线G(8m+1)到G(8m+8)。在该情形中,本发明实施方式将扫描一条栅极线所需的一个栅极时间和同一子帧中相邻栅极脉冲的上升沿之间的距离设为“1H”,并可进行高速扫描操作(表示在周期P/8期间完成扫描操作,其中P为一个子帧的长度)。由此,本发明实施方式在第一到第八子帧SF1到SF8的每个子帧中产生具有7P/8长度的跳过周期。此外,本发明实施方式在固定的跳过周期期间关断加入到源极驱动器12中的第一和第二电源开关SW1和SW2,由此阻?#26174;?#39640;电位驱动电压VDD的输入端与第一缓冲器BUF1之间流动的静态电流以及在第二缓冲器BUF2与地电平电压GND的输入端之间流动的静态电流。
图15图解了应用20Hz,12Hz,4Hz和1Hz的隔行驱动的本发明实施方式所产生的功耗降低。
如图15中所示,与60Hz的正常驱动中的功?#21335;?#27604;,本发明的实施方式 应用20Hz,12Hz,4Hz和1Hz的隔行驱动时的功耗大大降低。黑色?#21450;浮?#30333;色?#21450;?#21644;水平行?#21450;?#30340;功耗降低百分比依序增加。
如上所述,本发明实施方式使用隔行驱动技术在低速驱动期间调整一个栅极时间和栅极脉冲的上升时间,由此在每个子帧的一部分(即扫描周期)期间完成扫描操作。此外,本发明实施方式在每个子帧的其余周期(即跳过周期)期间阻止产生源极驱动器的静态电流,由此大大降低功耗。
尽管参照多个示例性的实施方式描述了本发明,但应当理解,本领域技术人员能设计出多个其他修改例和实施方式,这落在本发明的原理的范围内。更具体地说,在说明书、附图和所附权利要求的范围内,在组成部件和/或主题组合构造的配置中可进行各种变化和修改。除了组成部件和/或配置中的变化和修改之外,替代使用对于本领域技术人员来说也将是显而易见的。

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本文标题:用于低速驱动的显示装置及其驱动方法.pdf
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