CN101303492A - 液晶显示装置及其驱动电路与驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶显示装置及其驱动电路与驱动方法。该驱动电路包括多条扫描线、多条与该扫描线绝缘垂直相交的数据线、该扫描线与该数据线界定的多个像素单元、一用于驱动该扫描线的扫描驱动电路、一用于驱动该数据线的数据驱动电路、一时序控制电路、一基准电压控制电路和一比较器，该比较器将输入到该扫描驱动电路的脉冲信号电压与该基准电压控制电路输出的基准电压进行比较，并将比较结果输入到该时序控制电路，该时序控制电路根据该比较结果输出一控制输出的使能信号，以控制该扫描驱动电路输出扫描信号。本发明液晶显示装置有效克服了扫描信号在不同的扫描线上切换时，液晶显示装置显示画面闪烁的问题。

Description

液晶显示装置及其驱动电路与驱动方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置及其驱动电路与驱动方法。

背景技术

液晶显示装置因具有低辐射、厚度薄等特点，而被广泛应用在移动电话、电视、笔记本电脑等电子显示设备。

请参阅图1，是一种现有技术液晶显示装置的结构示意图。该液晶显示装置10包括一第一基板(图未示)、一与该第一基板相对设置的第二基板(图未示)、夹在该二基板之间的液晶层(图未示)、一扫描驱动电路15、一数据驱动电路16和一时序控制电路17。

该第一基板包括一公共电极(图未示)，该第二基板包括多条相互平行的扫描线11、多条相互平行且分别与该扫描线11绝缘垂直相交的数据线12和多个位于该扫描线11和该数据线12交叉处的像素单元(未标示)。

该扫描驱动电路15用于输出多个扫描信号至该扫描线11，该数据驱动电路16用于输出多个数据信号至该数据线12。该时序控制电路17的第一输出端171输出垂直时序信号，该垂直时序信号传送至该数据驱动电路16用来指示新的一帧图像的开始，该时序控制电路17的第二输出端172输出水平时序信号，该水平时序信号传送至该扫描驱动电路15用来指示新的一行扫描信号的开始。

请参阅图2，是图1所示液晶显示装置10的像素单元等效电路图，其中第一扫描线111、第二扫描线113为两条相邻的扫描线。该像素单元包括一存储电容101、一像素电极103、一公共电极105和一薄膜晶体管13。该像素电极103与该第一基板的公共电极相对设置，该公共电极105与该第一基板的公共电极电连接。该像素电极103与该第一扫描线111之间产生一寄生电容107，该像素电极103、该第一基板的公共电极和夹在二者之间液晶形成一液晶电容109。该薄膜晶体管13的栅极(未标示)电连接该第一扫描线111，其源极(未标示)电连接该数据线12，其漏极(未标示)电连接该像素电极103。该存储电容101电连接在该像素电极103与该公共电极105之间。

请一并参阅图1、图2和图3，其中，图3是图1所示液晶显示装置10的驱动波形图，“G1-Gn”是该扫描驱动电路15输出的多个扫描信号波形。连续的脉冲信号输入到该扫描驱动电路15后，在一帧的时间T1内，该扫描驱动电路15产生多个扫描信号G1、G2、…、Gn，并依次施加至该多条扫描线11，该扫描信号为一电压脉冲，其高电压为Vgh，其低电压为Vgl。当扫描信号加载至该第一扫描线111上时，该高电压Vgh使连接在该第一扫描线111上的薄膜晶体管13均处于导通状态。同时，该数据驱动电路16产生数据信号，该数据信号加载至该多条数据线12上，并依次经过该薄膜晶体管13的源极、漏极加载至该像素电极103上。该数据信号电压使该存储电容101开始充电，其两端最终的充电电压与该数据线12上的数据信号电压成正比。当扫描信号加载至该第二扫描线113上时，该第一扫描线111上变为低电压Vgl，连接于该第一扫描线111上的薄膜晶体管13均处于截止状态，该存储电容101两端的充电电压使该像素电极103的电压基本保持不变，从而使该数据信号在一帧的时间T1内始终加载在该像素电极103上。

可是，当该薄膜晶体管13导通时，即当扫描信号加载至该第一扫描线111时，该存储电容101、该寄生电容107和该液晶电容109所带电荷总量

Q1＝(Vgh-Vd1)Cgd+(Vd1-Vcom)*(Clc+Cs)，

其中，Vgh、Vd1分别为当该薄膜晶体管13导通时，加载在该第一扫描线111、该像素电极103上的电压值，Vcom为该公共电极105上的电压值，Cgd、Clc、Cs分别为该寄生电容107、该液晶电容109和该存储电容101的电容值。在该薄膜晶体管13截止的瞬间，即当扫描信号加载至该第二扫描线113上的瞬间，该存储电容101、该寄生电容107和该液晶电容109所带电荷总量

Q2＝(Vgl-Vd2)Cgd+(Vd2-Vcom)*(Clc+Cs)，

其中，Vgl、Vd2为当该薄膜晶体管13截止时，加载在该第一扫描线111、该像素电极103上的电压值。根据电荷不灭原理

Q1＝Q2

  (Vgh-Vd1)Cgd+(Vd1-Vcom)*(Clc+Cs)

即                                   ，

  ＝(Vgl-Vd2)Cgd+(Vd2-Vcom)*(Clc+Cs)

从而得出在该薄膜晶体管13导通与截止的瞬间，该像素电极103上电压的变化量

$\mathrm{\ΔV}=\mathrm{Vd}1-\mathrm{Vd}2=\frac{(\mathrm{Vgh}-\mathrm{Vgl})*\mathrm{Cgd}}{\mathrm{Cgd}+\mathrm{Clc}+\mathrm{Cs}}.$

由上式可知，在该寄生电容107、该液晶电容109、该存储电容101的电容值取值一定的情况下，该薄膜晶体管13导通与截止的瞬间，该像素电极103上电压的变化量ΔV的大小只取决于加载至该第一扫描线111上的电压的变化量Vgh-Vgl。通常，Cgd＝0.05pf，Clc＝0.1pF，Cs＝0.5pF，Vgh-Vgl＝35V，则

$\mathrm{\ΔV}=\frac{35\×0.05}{0.05+0.1+0.5}=2.69V.$

由于在该薄膜晶体管13导通与截止的瞬间，该像素电极103上电压的变化量达2.69V，而相邻两个灰阶之间的电压差为30-50mV，该像素电极103上电压的变化量远大于相邻两个灰阶之间的电压差，所以当扫描信号在不同的扫描线11上切换时，该液晶显示装置10显示的画面会有闪烁现象，导致使用者在观看画面时会有不适感，不利于视觉健康。

发明内容

为了解决现有技术中液晶显示装置显示画面闪烁的问题，本发明提供一种改善画面闪烁的液晶显示装置驱动电路。

同时提供一种采用上述驱动电路的液晶显示装置。

还提供一种改善画面闪烁的液晶显示装置驱动方法。

一种液晶显示装置驱动电路，其包括多条相互平行的扫描线、多条相互平行且与该扫描线绝缘垂直相交的数据线、该扫描线与该数据线界定的多个像素单元、一扫描驱动电路、一数据驱动电路、一时序控制电路、一基准电压控制电路和一比较器，该扫描驱动电路用于驱动该扫描线，该数据驱动电路用于驱动该数据线，该比较器将传输到该扫描驱动电路的脉冲信号电压与该基准电压控制电路输出的基准电压进行比较，并将比较结果输出到该时序控制电路，该时序控制电路根据该比较结果输出一控制输出的使能信号，以控制该扫描驱动电路扫描信号的输出。

作为上述液晶显示装置驱动电路的进一步改进：输入到该扫描驱动电路的脉冲信号，在其下沿，电压值缓慢下降。

一种液晶显示装置，其包括一第一基板、一与该第一基板相对设置的第二基板、一夹于该第一基板与第二基板之间的液晶层、一扫描驱动电路、一数据驱动电路、一时序控制电路、一基准电压控制电路和一比较器，该第二基板包括多条相互平行的扫描线、多条相互平行且与该扫描线绝缘垂直相交的数据线、该扫描线与该数据线界定的多个像素单元，该扫描驱动电路用于驱动该扫描线，该数据驱动电路用于驱动该数据线，该比较器将传输到该扫描驱动电路的脉冲信号电压与该基准电压控制电路输出的基准电压进行比较，并将比较结果输出到该时序控制电路，该时序控制电路根据该比较结果输出一控制输出的使能信号，以控制该扫描驱动电路扫描信号的输出。

上述液晶显示装置的驱动方法包括如下步：脉冲信号输入到该扫描驱动电路，该扫描驱动电路产生多个扫描信号，并依次施加至该多条扫描线上；该比较器将该扫描驱动电路输出的扫描信号电压与该基准电压控制电路输出的基准电压进行比较，并将比较结果输出到该时序控制电路；该时序控制电路根据该上一步中的比较结果输出一控制输出的使能信号，以控制该扫描驱动电路输出扫描信号。

与现有技术相比，本发明的液晶显示装置增加一比较器和一基准电压控制电路，且输入到该扫描驱动电路的脉冲信号在其由高电压变为低电压的过程中，电压值缓慢下降。在该扫描线由导通到截止的时刻，该扫描线上的电压变化量减小，从而有效克服了扫描信号在不同的扫描线上切换时，液晶显示装置显示画面闪烁的问题，使用者在观看显示的画面时，不会产生不适感，也不会影响使用者的视觉健康。同时，根据液晶显示装置实际显示图像的情况，合理的调整该基准电压控制电路的基准电压的取值，从而调整该扫描线上的电压变化量，该液晶显示装置显示的画面更容易达到最佳状态。

附图说明

图1是一种现有技术液晶显示装置的结构示意图。

图2是图1所示液晶显示装置的像素单元等效电路图。

图3是图1所示液晶显示装置的驱动波形图

图4是本发明液晶显示装置的结构示意图。

图5是图4所示液晶显示装置的像素单元等效电路图。

图6是图4所示液晶显示装置的驱动信号波形图。

具体实施方式

请参阅图4，是本发明液晶显示装置的结构示意图。该液晶显示装置20包括一第一基板(图未示)、一与该第一基板相对设置的第二基板(图未示)、夹于该二基板之间的液晶层(图未示)、一扫描驱动电路25、一数据驱动电路26、一时序控制电路27、一比较器28和一基准电压控制电路29。

该第一基板包括一公共电极(图未示)，该第二基板包括多条相互平行的扫描线21、多条相互平行且分别与该扫描线21绝缘垂直相交的数据线22、多条位于该扫描线21与该数据线22交叉处的像素单元(未标示)。

该扫描驱动电路25包括多个扫描信号输出端(未标示)和一脉冲输入端251。该扫描信号输出端输出扫描信号至该扫描线21，该脉冲输入251输入一脉冲信号。该数据驱动电路26包括多个数据信号输出端，该数据信号输出端输出数据信号至该数据线22。该基准电压控制电路29输出一可调的基准电压Vi至该比较器28的反相输入端，该比较器28的同相输入端电连接该扫描驱动电路25的脉冲输入端251。

该时序控制电路27包括第一、第二、第三输出端271、272、273和一输入端274。该输入端274接收该比较器28输出的信号，该第一输出端271输出垂直时序信号，该垂直时序信号传送至该数据驱动电路26用来指示新的一帧图像的开始，该第二输出端272输出水平时序信号，该水平时序信号传送至该扫描驱动电路25用来指示新的一行扫描信号的开始，该第三输出端273输出一控制输出的使能信号，该时序控制电路27输出的控制输出的使能信号亦传送至该扫描驱动电路25，以控制该扫描驱动电路25信号的输出。当该时序控制电路27输出的控制输出的使能信号为低电平时，该扫描驱动电路25输出的扫描信号不变；当该时序控制电路27输出的控制输出的使能信号为高电平时，该扫描驱动电路25输出的扫描信号被强制拉成低电平。

请参阅图5，是图4所示液晶显示装置20的像素单元等效电路图，其中，第一、第二扫描线211、212为该多条扫描线21中的两条相邻的扫描线。该像素单元包括一存储电容201、一像素电极203、一公共电极205和一薄膜晶体管23。该像素电极203与该第一基板的公共电极相对设置，该公共电极205与该第一基板的公共电极电连接。该像素电极203与该第一扫描线211之间产生一寄生电容207，该像素电极203、该第一基板的公共电极和夹在二者之间液晶形成一液晶电容209。该薄膜晶体管23的栅极电连接该扫描线21，其源极(未标示)电连接该数据线22，其漏极(未标示)电连接该像素电极203。该存储电容201电连接于该像素电极203与公共电极205之间。

请一并参阅图4、图5和图6，其中图6是图4所示液晶显示装置20的驱动信号波形图，“G”是该扫描驱动电路25的脉冲输入端251输入的脉冲信号波形，“OE”是该时序控制电路27输出的控制输出的使能信号波形，“Gi”是该第一扫描线211上的扫描信号波形，“Gi+1”是该第二扫描线212上的扫描信号波形。该脉冲信号G高电压为Vgh(通常为27V)，其低电压为Vcut(通常为15V)，在其由高电压变为低电压的过程中，其电压值缓慢下降。该扫描信号Gi高电压为Vgh(通常为27V)，其低电压为Vgl(通常为-6V)。该脉冲信号G输入到该扫描驱动电路25的脉冲输入端251，该扫描驱动电路25产生多个扫描信号，并依次施加至该多条扫描线21上。

同时，该脉冲信号G亦加载至该比较器28的同相输入端，该脉冲信号G的脉冲电压与该基准电压控制电路29输出的基准电压Vi(Vcut＜Vi＜Vgh)进行比较，在t1到t2的时间内，该比较器28的同相输入端电压大于该基准电压Vi，其输出端输出一高电平，该高电平从该时序控制电路27的输入端274输入，该时序控制电路27的第三输出端273输出的控制输出的使能信号OE为低电平，该第一扫描线211输出的扫描信号Gi不变，连接于该第一扫描线211上的薄膜晶体管23均处于导通状态。此时，该数据驱动电路26产生数据信号，该数据信号加载至该多条数据线22，并依次经过该薄膜晶体管23的源极、漏极加载至该像素电极203上。该数据信号电压使该存储电容201开始充电，其两端最终的充电电压与该数据线22上的数据信号电压成正比。

在t2到t3的时间内，该比较器28的同相输入端电压小于该基准电压Vi，其输出端输出一低电平，该低电平从该时序控制电路27的输入端274输入，该时序控制电路27的第三输出端273输出的控制输出的使能信号OE为高电平，该第一扫描线211输出的扫描信号被强制拉成低电平Vgl，此时，连接于该第一扫描线211上的薄膜晶体管23均处于截止状态。

在该薄膜晶体管25由导通变为截止的瞬间t2，该像素电极203上电压的变化量

$\mathrm{\ΔV}=\mathrm{Vd}1-\mathrm{Vd}2=\frac{(\mathrm{Vi}-\mathrm{Vgl})*\mathrm{Cgd}}{\mathrm{Cgd}+\mathrm{Clc}+\mathrm{Cs}}$

其中，Vd1、Vd2分别为该薄膜晶体管23导通与截止时，该像素电极203上的电压值，Cgd、Clc、Cs分别为该寄生电容207、该液晶电容209、该存储电容201的电容值。由于该基准电压Vi在Vcut与Vgh之间取值，因此，在该薄膜晶体管25由导通变为截止的瞬间t2，该像素电极203上电压的变化量减小。

与现有技术相比，本发明的液晶显示装置20增加一比较器28和一基准电压控制电路29，且该扫描驱动电路25输入的脉冲信号在其由高电压变为低电压的过程中，电压值缓慢下降。在该薄膜晶体管23由导通到截止的时刻t2，该扫描线21上的电压变化量Vi-Vgl小于Vgh-Vgl，减小了该像素电极203上电压的变化量，从而有效克服了扫描信号在不同的扫描线21上切换时，液晶显示装置20显示画面闪烁的问题，使用者在观看画面时，不会产生不适感，也不会影响使用者的视觉健康。同时，根据液晶显示装置20实际显示图像的情况，合理的调整该基准电压控制电路29的基准电压Vi的取值，进而调整该像素电极203上电压的变化量ΔV，该液晶显示装置20显示的画面更容易达到最佳状态。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置驱动电路，其包括多条相互平行的扫描线、多条相互平行且分别与该扫描线绝缘垂直相交的数据线、该扫描线与该数据线界定的多个像素单元、一时序控制电路、一扫描驱动电路和一数据驱动电路，该扫描驱动电路用于驱动该扫描线，该数据驱动电路用于驱动该数据线，其特征在于：该液晶显示装置驱动电路还包括一基准电压控制电路和一比较器，该比较器将传输到该扫描驱动电路的脉冲信号电压与该基准电压控制电路输出的基准电压进行比较，并将比较结果输出到该时序控制电路，该时序控制电路根据该比较结果输出一控制输出的使能信号，以控制该扫描驱动电路扫描信号的输出。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置驱动电路，其特征在于：传输到该扫描驱动电路的脉冲信号输出至该比较器的正相输入端，该基准电压控制电路输出的基准电压从该比较器的反相输入端输入。

3.如权利要求2所述的液晶显示装置驱动电路，其特征在于：传输到该扫描驱动电路的脉冲信号电压大于该基准电压控制电路输出的基准电压，该比较器输出一电压信号使该时序控制电路输出一控制输出的使能信号，该控制输出的使能信号使该扫描驱动电路输出的扫描信号为高电平。

4.如权利要求2所述的液晶显示装置驱动电路，其特征在于：传输到该扫描驱动电路的脉冲信号电压小于该基准电压控制电路输出的基准电压，该比较器输出一电压信号使该时序控制电路输出一控制输出的使能信号，该控制输出的使能信号使该扫描驱动电路输出的扫描信号为低电平。

5.如权利要求1所述的液晶显示装置驱动电路，其特征在于：输入到该扫描驱动电路的脉冲信号，在其下降沿，电压值缓慢下降。

6.如权利要求1所述的液晶显示装置驱动电路，其特征在于：该时序控制电路还输出一垂直时序信号和一水平时序信号，该垂直时序信号传送至该数据驱动电路以指示新的一帧图像的开始，该水平时序信号传送至该扫描驱动电路以指示新的一行扫描信号的开始。

7.如权利要求1所述的液晶显示装置驱动电路，其特征在于：该像素单元包括一薄膜晶体管、一像素电极、一公共电极和一存储电容，该薄膜晶体管栅极电连接该扫描线，其源极电连接该数据线，其漏极电连接该像素电极，该存储电容电连接于该像素电极与公共电容之间。

8.一种液晶显示装置，其包括一第一基板、一与该第一基板相对设置的第二基板、一夹于该第一基板与第二基板之间的液晶层、一时序控制电路、一扫描驱动电路和一数据驱动电路，该第二基板包括多条相互平行的扫描线、多条相互平行且与该扫描线绝缘垂直相交的数据线、该扫描线与该数据线界定的多个像素单元，该扫描驱动电路用于驱动该扫描线，该数据驱动电路用于驱动该数据线，其特征在于：该液晶显示装置还包括一基准电压控制电路和一比较器，该比较器将传输到该扫描驱动电路的脉冲信号电压与该基准电压控制电路输出的基准电压进行比较，并将比较结果输出到该时序控制电路，该时序控制电路根据该比较结果输出一控制输出的使能信号，以控制该扫描驱动电路扫描信号的输出。

9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：传输到该扫描驱动电路的脉冲信号输出至该比较器的正相输入端，该基准电压控制电路输出的基准电压从该比较器的反相输入端输入。

10.一种如权利要求8所述液晶显示装置的驱动方法，其包括如下步骤：

a.脉冲信号输入到该扫描驱动电路，该扫描驱动电路产生多个扫描信号，并依次施加至该多条扫描线；

b.该比较器将传输到该扫描驱动电路的脉冲信号电压与该基准电压控制电路输出的基准电压进行比较，并将比较结果输出到该时序控制电路；

c.该时序控制电路根据步骤b中的比较结果输出一控制输出的使能信号，以控制该扫描驱动电路扫描信号的输出。

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