CN101083066B - 显示设备、驱动显示设备的装置和显示设备的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种显示设备，包括显示面板、驱动部分、栅极驱动部分和栅极选择部分。所述显示面板具有源极线和与所述源极线交叉的栅极线。所述驱动部分将通过隔行扫描方法接收到的原始数据信号转换为模拟类型的数据电压，并且向所述源极线输出所述数据电压。所述栅极驱动部分顺序地输出栅极信号。所述栅极选择部分向与输出到所述源极线的所述数据电压相对应的奇数栅极线和偶数栅极线选择性地输出所述栅极信号。

Description

显示设备、驱动显示设备的装置和显示设备的驱动方法
技术领域
本发明公开涉及一种显示设备、用于驱动所述显示设备的装置、和驱动所述显示设备的方法。具体地，本发明涉及一种使用隔行扫描方法以便显示图像的显示设备、一种驱动所述显示设备的装置以及一种驱动所述显示设备的方法。
背景技术
根据显示图像的传统方法，通过使用从左到右从上到下扫描屏幕的扫描线，将图像显示在屏幕上。例如，在已经显示一行之后，所述扫描线继续显示下一行。
传统的扫描方法包括逐行扫描方法和隔行扫描方法。根据逐行扫描方法，对每一帧的行顺序地进行扫描。根据隔行扫描方法，将每一帧的行分成包括偶数行的偶数场和包括奇数行的奇数场。首先对奇数行进行扫描，然后对偶数行进行扫描。
典型地，液晶显示(LCD)设备采用顺序地激活栅极线的逐行扫描方法。然而，在电视中，使用隔行扫描方法来传送图像信号。采用逐行扫描方法的LCD设备需要帧存储器以支持由隔行扫描方法传送的电视图像信号的显示。LCD设备将由隔行扫描方法传送的图像信号以帧为单位存储在帧存储器中，并且通过逐行输出在帧存储器中存储的帧来按照逐行扫描方法显示图像。
显示使用隔行扫描方法传送的图像的LCD设备需要复杂的硬件和软件。因此，需要更简单的LCD设备，可以显示使用隔行方法传送的图像。
发明内容
在本发明的示范性实施例中，一种显示设备包括显示面板、驱动部分、栅极驱动部分和栅极选择部分。显示面板具有源极线和与源极线交叉的栅极线。驱动部分将通过隔行扫描方法接收到的原始数据信号转换为模拟类型的数据电压，并且向源极线输出数据电压。栅极驱动部分顺序地输出栅极信号。栅极选择部分向与输出到源极线的数据电压相对应的奇数栅极线和偶数栅极线选择性地输出栅极信号。
在本发明的示范性示例中，一种用于驱动显示设备的装置包括：红-绿-蓝(RGB)转换部分、源极驱动部分、栅极驱动部分和栅极选择部分。所述显示设备具有显示面板，显示面板包括具有源极线和与源极线交叉的栅极线的显示区、和围绕显示区的外围区。RGB转换部分将通过隔行扫描方法接收到的原始数据信号转换为RGB信号。源极驱动部分将RGB信号转换为模拟类型的数据电压，并且向源极线输出数据电压。栅极驱动部分顺序地输出栅极信号。栅极选择部分向与施加到源极线的数据电压相对应的奇数栅极线和偶数栅极线选择性地输出栅极信号。
在本发明的示范性实施例中，提出了一种驱动显示设备的方法。显示设备包括面板，面板具有源极线和与源极线交叉的栅极线。所述方法包括：将按照隔行扫描方法传送的原始数据信号转换为模拟类型的数据电压，以向源极线输出所述数据电压；以及向与施加到所述源极线的所述数据电压相对应的奇数栅极线和偶数栅极线选择性地输出所述栅极信号。
附图说明
通过参考附图的详细描述本发明的示范性实施例，本发明的以上和其他特征将是显而易见的，其中：
图1是示出了根据本发明示范性实施例的显示设备的平面图；
图2是示出了图1中的驱动部分的实施例的方框图；
图3是示出了图2中的源极驱动部分的实施例的方框图；
图4是示出了图1中的栅极驱动部分和栅极选择部分的实施例的方框图；
图5是根据本发明示范性实施例的输入/输出信号的时序图，用于解释驱动图1中所述显示设备的方法；以及
图6是示出了根据本发明示范性实施例显示一帧的过程的概念视图。
具体实施方式
在下文中，参考附图更加全面地描述本发明，图中示出了本发明的实施例。然而，可以按照多种不同形式来体现本发明，而不应该被解释为局限于这里阐述的实施例。
应该理解的是，当将一个元件或层称作在另一个元件或层“之上”、或与另一个元件或层“连接”或“耦接”时，其可以是直接处于所述其他元件或层的上面，或与其他元件或层直接连接或耦合，或者可以存在中间元件或层。
在下文中，将参考附图更加详细地解释本发明的示范性实施例。
图1是示出了根据本发明示范性实施例的显示设备的平面图。
参考图1，显示设备包括显示面板300、栅极驱动部分130、栅极选择部分150和驱动部分400。
显示面板300包括阵列基板100、相对基板200和插入到阵列基板100和相对基板200之间的液晶层(未示出)。阵列基板100包括显示区域DA和外围区域PA。将图像显示在显示区域DA中。外围区域PA围绕显示区域DA。显示区域DA包括源极线DL1、DL2、...、DLM和栅极线GL1、GL2、...、GLN，其中M和N是自然数。源极线DL1、DL2、...、DLM和栅极线GL1、GL2、...、GLN彼此交叉，并且定义了M×N个像素部分。因此，显示面板300的分辨率是M×N。每一个像素部分包括薄膜晶体管(TFT)、存储电容器CST和像素电极(未示出)。像素电极是液晶电容器CLC的第一电极。
将相对基板200与阵列基板100相组合，并且将液晶层设置在阵列基板100和相对基板200之间。相对基板200包括公共电极(未示出)。公共电极面向像素电极，并且是液晶电容器的第二电极。
栅极驱动部分130被设置在阵列基板100的第一外围区域PA1，并且顺序地输出N/2个的栅极信号。例如，可以将栅极驱动部分130安装到第一外围区域PA1，或可以将栅极驱动部分130集成到第一外围区域PA1。
根据驱动部分400的控制信号，栅极选择部分150向奇数栅极线GL2K-1或偶数栅极线GL2K选择性地输出N/2个的栅极信号，其中K是自然数。可以将栅极选择部分150集成到第一外围区域PA1。可选地，当将栅极驱动部分130形成为栅极驱动芯片时，栅极驱动芯片可以包括栅极选择部分150。
驱动部分400从外部装置接收原始控制信号401和原始数据信号402。驱动部分400将原始数据信号402转换为与显示面板300相对应的数据信号，并且向源极线DL1、DL2、...、DLM输出数据信号。原始数据信号包括辉度-带宽-色度(YUV)信号的彩色信号。一帧原始数据信号具有1×J的分辨率，其中I和J是自然数。将帧分为奇数场和偶数场。经由隔行扫描方法接收原始数据信号。可以接收YUV信号，作为8-比特信号。
例如，假设原始数据信号是标准清晰度(SD)NTSC型信号，彩色信号是YUV信号，分辨率是720×480，以及场频是60Hz。传送方法是隔行扫描方法，并且可以利用8比特数据总线和30Hz的帧频传送原始数据信号。
栅极驱动部分130从驱动部分400接收控制信号，并且顺序地输出N/2个栅极信号。驱动部分400控制栅极选择部分150以输出栅极信号。将栅极信号输出到与来自源极线DL1、DL2、...、DLM的数据信号相对应的奇数数据线GL2K-1或偶数数据线GL2K。
图2是示出了图1所示的所示驱动部分400的实施例的方框图。
参考图1和图2，驱动部分400包括控制部分410、RGB转换部分420、电压产生部分430、栅极控制部分440和源极驱动部分450。
所示控制部分410基于接收到的原始控制信号401，控制驱动部分400的整体驱动。
RGB转换部分420从外部装置接收原始数据信号402，并且将原始数据信号402转换为RGB信号。通过隔行扫描方法来传送原始数据信号。原始数据信号是YUV信号。Y信号表示表示辉度分量，以及U和V信号是色度分量。将原始的R、G和B信号的加权值加到一起以产生单个Y信号，表示具体点的总亮度或总辉度。然后，通过从原始RGB信号的蓝色信号中减去Y信号、并且使用第一因子对结果进行缩放，来产生U信号。通过从红色信号中减去Y信号、并且使用第二因子对结果进行缩放来产生V信号。缩放可以通过使用模拟电路来完成。YUV信号和RGB信号之间的关系可以由以下示范性方程所示：
方程1
Y＝0.299R+0.587G+0.114B
U＝0.492(B-Y)＝-0.147R-0.289G+0.436B
V＝0.877(R-Y)＝0.615R-0.515G-0.100B
RGB转换部分420将原始数据信号(即，YUV信号)转换为RGB信号。当原始数据信号是RGB信号时，RGB转换部分420可以跳过原始数据信号的转换，或者可以去除RGB转换部分420。
电压产生部分430通过使用外部电压来产生驱动电压。驱动电压与栅极导通/截止电压VON和VOFF、基准伽马电压VREF和公共电压VCOM相对应。将栅极导通/截止电压施加到栅极控制部分440。将基准伽马电压VREF施加到源极驱动部分450。将公共电压VCOM施加到显示面板的液晶电容器CLC和存储电容器CST。
栅极控制部分140向栅极驱动部分130输出由控制部分410提供的栅极信号和栅极导通/截止电压VON和VOFF。栅极控制部分包括垂直开始信号STV、第一时钟信号CK和第二时钟信号CKB。
根据控制部分410的控制信号，源极驱动部分450通过使用基准伽马电压VREF，将从RGB转换部分420提供的RGB信号转换为模拟类型的数据电压。源极驱动部分450分别向源极线DL1、DL2、...、DLM输出已转换的模拟类型数据电压D1、D2、...、DM。
驱动部分400还可以包括行存储器(未示出)。当包括行存储器时，可以将接收到的原始数据信号402存储为行存储器中的水平行，并且可以根据控制部分410的控制信号来选择单独的水平信号。于是，可以使用与RGB转换部分420中实质上相同的数据处理过程，将接收到的原始数据信号402转换为RGB信号。
图3是示出了图2中的源极驱动部分的实施例的方框图。
参考图1至图3，源极驱动部分450包括采样部分451、保持部分453、数字模拟转换部分455和输出缓冲器部分457。
采样部分451对水平开始信号进行移位，并且响应来自控制部分410的数据时钟信号CKd，输出已移位的水平开始信号作为采样信号。采样信号的个数与水平间隔1H相对应。
保持部分453顺序地对从RGB转换部分420提供的RGB信号进行采样，并且响应采样信号对已采样RGB信号进行锁存。保持部分453响应来自控制部分410的加载信号TP，向数字模拟转换部分455输出与水平间隔1H相对应的已锁存的RGB信号。
数字模拟转换部分455通过使用基准伽马电压VREF，将RGB信号转换为模拟类型的数据电压。数字模拟转换部分455基于由控制部分410提供的反向信号REV，将相邻的数据电压的极性相对于基准电压进行反向。因此，数字模拟转换部分455向输出缓冲器部分457输出已列反向的数据电压。
输出缓冲器部分457对数据电压进行缓冲，以向源极线+DL1、...、-DLM输出已缓冲的数据电压。
图4是示出了图1中的栅极驱动部分和栅极选择部分的实施例的方框图。
参考图1和图4，栅极驱动部分130顺序地输出N/2个栅极信号G1、...、GN/2。栅极驱动部分130包括N/2个级SRC1、...、SRCN/2以及一个虚(dummy)级SRCd。多个级SRC1、...、SRCN/2级联连接。
级SRC1、...、SRCN/2的每一个均包括第一输入端子IN1、输出端子OUT、第二输入端子IN2、第一时钟端子CK1、第二时钟端子CK2、第一电压端子VG1和第二电压端子VG2。第一级SRC1的第一输入端子IN1从栅极控制部分440接收垂直开始信号STV。级SRC2、...、SRCd分别通过第一输入端子IN1从前一级SRC1、...、SRCd接收输出信号。级SRC1、...、SRCN/2分别通过第二输入端子IN2从其余的级SRC2、...、SRCd接收输出信号。每一级的输出端子与栅极选择部分150的输入端子电连接。
多个级SRC1、...、SRCN/2的第一和第二时钟端子CK1和CK2接收第一和第二时钟信号CK和CKB。第一时钟信号CK和第二时钟信号CKB的相位彼此相反。奇数级响应施加到第一时钟端子CK1的第一时钟信号CK，输出栅极信号，并且偶数级响应施加到第二时钟端子CK2第二时钟信号CKB，输出栅极信号。
将栅极导通/截止电压VON和VOFF施加到多个级SRC1、...、SRCN/2的第一和第二电压端子VG1和VG2。
栅极选择部分150包括栅极控制端子、输入端子和输出端子。栅极控制端子从栅极控制部分410接收选择控制信号SC。栅极选择部分150的输入端子与多个级SRC1、...、SRCN/2的输出端子OUT电连接。栅极选择部分150的输出端子与栅极线GL1、...、GLN电连接。栅极选择部分150包括与奇数栅极线GL2K-1电连接的第一晶体管TRn和与偶数栅极线GL2K电连接的第二晶体管TRp。
第一晶体管TRn包括接收选择控制信号SC的栅电极、与级的输出端子OUT电连接的源电极、和与奇数栅极线GL2K-1电连接的漏电极。第二晶体管TRp包括接收选择控制信号SC的栅电极、与级的输出端子OUT电连接的源电极和与偶数栅极线GL2K电连接的漏电极。响应选择控制信号SC来驱动第一晶体管TRn和第二晶体管TRp。
例如，当选择控制信号SC是高脉冲“1”时，第一晶体管TRn导通，并且向奇数栅极线GL2K-1输出栅极信号，并且第二晶体管TRp截止。结果，奇数栅极线GL2K-1接收栅极信号，从而被激活。
可选地，当选择控制信号SC是低脉冲“0”时，第二晶体管TRp导通，并且向偶数栅极线GL2K输出栅极信号，并且第一晶体管TRn截止。结果，偶数栅极线GL2K接收栅极信号，从而被激活。
栅极驱动部分130和栅极选择部分150将栅极线GL1、...、GLN划分为奇数栅极线GL2K-1和偶数栅极线GL2K，并且响应选择控制信号SC通过隔行扫描方法驱动已划分的栅极线。
图5是根据本发明示范性实施例的输入/输出信号的时序图，用于解释驱动图1的显示设备的方法。
参考图1和图5，驱动部分400从外部装置接收原始数据信号402和原始控制信号401。将原始控制信号401施加到控制部分410。控制部分410基于原始控制信号401，产生控制显示设备的控制信号。
通过隔行扫描方法将原始数据信号402施加到一帧(DATA_IN)的第一场和第二场。
将奇数水平行的原始数据信号1L、3L、...、(N-1)L施加到所述第一场。例如，将第一水平行的原始数据信号1L施加到RGB转换部分420，并且将其转换为RGB信号，然后输出到源极驱动部分450。源极驱动部分450基于RGB信号和控制信号STH、TP、REV等，向源极线DL1、...、DLM输出模拟类型的数据电压1L-D。
采样部分451基于水平开始信号和数据时钟信号CKd，向保持部分453输出采样信号。保持部分453对来自RGB转换部分420的RGB信号顺序地进行采样，然后响应采样信号对已采样RGB信号进行锁存。保持部分453响应从控制部分410提供的加载信号TP，向数字模拟转换部分455输出与已锁存的水平间隔1H相对应的RGB信号。数字模拟转换部分455通过使用基准伽马电压VREF将RGB信号转换为模拟类型的数据电压1L-D，然后输出模拟类型的数据电压1L-D(DATA_OUT)。
根据该方法，在第一场期间，将奇数水平行的数据电压1L-D、3L-D、...、(N-1)L-D输出到源极线DL1、...、DLM。
在第一场期间，栅极驱动部分130基于栅极控制部分440的控制信号，顺序地输出N/2个栅极信号G1、...、GN/2。栅极选择部分150基于选择控制信号SC，向奇数栅极线GL1、...、GLN-1顺序地输出N/2个栅极信号G1、...、GN/2。
因此，在第一场期间，激活奇数水平行的像素部分，并且显示显示面板中的第一场屏幕。
将偶数水平行的原始数据信号2L、4L、...、(N)L施加到第二场。按照实质相同的方式处理偶数水平行的原始数据信号2L、4L、...、(N)L和奇数水平行的原始数据信号1L、3L、...、(N-1)L。将已处理的数据电压2L-D、4L-D、...、(N)L-D施加到源极线DL1、...、DLM。偶数数据电压2L-D、4L-D、...、(N)L-D的极性和奇数数据电压1L-D、3L-D、...、(N-1)L-D的极性相对于基准电压相反。
栅极选择部分150基于选择控制和信号SC，顺序地向偶数栅极线GL2、GL4、...、GLN输出N/2个栅极信号G1、...、GN/2。
因此，在第二场期间，激活偶数水平行的像素部分，并且显示显示面板300中的第二场屏幕。
图6是示出了根据本发明示范性实施例显示一帧的过程的概念视图。
在下文中，将描述根据具有VGA级别的本发明示范性实施例的显示设备中的NTSC过程的示例。术语VGA用于表示640×480的分辨率。NTSC过程每秒钟隔行扫描60个场，这意味着每秒传送30帧。帧的分辨率是720×480。
参考图5和图6，在第一场期间，显示设备利用数据电压对奇数水平行的像素部分充电，并且显示第一场屏幕1stF_SCREEN。在像素部分中，沿列方向对具有相同极性(+或-)的数据电压充电，使得可以提高充电速率。在像素部分中，沿行方向，对相对于基准电压具有第一极性(+)的数据电压和具有与第一极性相反的第二极性(-)的数据电压交替地进行充电。
在第二场期间，显示设备利用数据电压对偶数水平行的像素部分充电，并且显示第二场屏幕2ndF_SCREEN。在像素部分中，沿列方向对具有相同极性(+或-)的数据电压充电，使得可以提高充电速率。在像素部分中，沿行方向对具有第一极性(+)的数据电压和具有第二极性(-)的数据电压交替地进行充电。
与第一场屏幕相比，使用行反转方法来驱动第二场屏幕。
在显示设备中，一帧屏幕FRAME SCREEN包括第一场屏幕1stF_SCREEN和第二场屏幕2ndF_SCREEN。通过第一场屏幕1stF_SCREEN和第二场屏幕2ndF_SCREEN的行反转技术，使用点反转方法驱动帧屏幕FRAME SCREEN。
显示设备具有30Hz的帧频，使得与具有60Hz帧频的传统显示设备相比减小了功耗。此外，可以使由于点反转技术导致的闪烁效应最小化。
本发明显示设备的至少一个实施例不需要帧存储器以帧来存储数据信号，从而允许更小的数据总线。例如，可以通过8比特数据总线传送YUV信号，因此与具有24比特数据总线的RGB信号相比，可以使数据总线比特最小化。
另外，通过第一场和第二场的倒置方法，产生了点反转效应，并且可以增强反转效应。此外，本发明显示设备的至少一个实施例具有每秒30帧的帧频，与具有每秒60帧的帧频的传统显示设备相比减小了功耗。
尽管已经描述了本发明的示范性实施例，但是应该理解的是，不应该将本发明局限于这些示范性实施例中，相反，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员可以进行各种变化和修改。

Claims (10)

1.一种显示设备，包括：
显示面板，具有源极线和与所述源极线交叉的栅极线；
驱动部分，将通过隔行扫描方法提供的原始数据信号转换为模拟类型的数据电压，并且向所述源极线输出所述数据电压；
栅极驱动部分，顺序地输出栅极信号；以及
栅极选择部分，向与输出到所述源极线的所述数据电压相对应的奇数栅极线和偶数栅极线选择性地输出所述栅极信号，
其中所述驱动部分包括红色-绿色-蓝色(RGB)转换部分，用于将所述原始数据信号转换为RGB信号。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其中，所述驱动部分包括将所述RGB信号转换为所述数据电压、并且输出所述数据电压的源极驱动部分。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其中，所述源极驱动部分分别向相邻源极线输出相对于基准电压具有相反极性的所述数据电压。
4.根据权利要求3所述的显示设备，其中，所述源极驱动部分将第一和第二场的原始数据信号分别转换为相对于所述基准信号具有相反极性的数据电压，并且输出所述数据电压。
5.一种用于驱动具有显示面板的显示设备的装置，所述显示面板包括具有源极线和与所述源极线交叉的栅极线的显示区、和围绕所述显示区的外围区，所述驱动装置包括：
RGB转换部分，将通过隔行扫描方法接收到的原始数据信号转换为RGB信号；
源极驱动部分，将所述RGB信号转换为模拟类型的数据电压，并且向所述源极线输出所述数据电压；
栅极驱动部分，顺序地输出栅极信号；以及
栅极选择部分，根据施加到所述源极线的所述数据电压，向奇数栅极线和偶数栅极线选择性地输出所述栅极信号。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述栅极选择部分集成到所述显示面板的外围区。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述源极驱动部分分别向相邻源极线输出相对于基准电压具有相反极性的数据电压。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述源极驱动部分将第一和第二场的原始数据信号分别转换为相对于所述基准电压具有相反极性的数据电压，并且输出所述数据电压。
9.一种驱动包括面板的显示设备的方法，所述面板具有源极线和与所述源极线交叉的栅极线，所述方法包括：
将按照隔行扫描方法传送的原始数据信号转换为模拟类型的数据电压，以向所述源极线输出所述数据电压；以及
与施加到所述源极线的所述数据电压相对应，向奇数栅极线和偶数栅极线选择性地输出所述栅极信号，
其中，通过将所述原始数据信号转换成RGB信号，将所述原始数据信号转换成所述数据电压。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，通过将所述RGB信号转换为所述数据电压并输出所述数据电压，将所述原始数据信号转换为所述数据电压。
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