CN101436371A - 显示设备、驱动装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

在显示设备中，当栅极驱动器在第一模式中一次一行地扫描栅极导通电压到栅极线以选择一行像素时，输入图像信号的第一帧由信号控制器接收，被存储在存储器中，且被施加到像素行。当栅极驱动器控制器检测到图像信号的第二帧正被信号控制器接收时，栅极驱动器控制器中止栅极驱动器的操作直到输入图像信号的第二帧已经全部被信号控制器接收和直到栅极驱动器控制器检测到扫描开始信号。

Description

显示设备、驱动装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及显示设备和驱动装置及其驱动方法。更具体地，本发明涉及用于终端的显示设备和驱动装置及其驱动方法。
背景技术
近来，用于显示影片的芯片或者用于记录外部图像的照相机已经装载在诸如便携式电话、个人便携式信息终端等的终端上，并且由于图像通信的采用而使得在终端显示图像的功能已经变得重要。
为了在终端提供图像，一般使用诸如液晶显示器、或有机发光设备的显示设备。该终端在位于信号控制器中的图形存储器中存储输入图像信号，然后将存储在图形存储器的图像信号传送到显示设备的数据驱动器。因此，显示设备的栅极驱动器经过激活元件(诸如开关元件)顺序地选择栅极线，并且只要分别选择栅极线以传送数据信号到连接到该选择的栅极线的像素，该数据驱动器就将对应于从图形存储器传送的图像信号的数据信号施加到数据线。接着，每个像素将数据信号存储到诸如电容器的存储元件并且根据存储的数据信号显示该图像。
这里，将输入图像信号存储到图形存储器的频率可以不同于将图像信号从该图形存储器传送到数据驱动器的频率。但是，如果这两个频率彼此不同，则在数据信号被存储到像素的时间期间，新图像信号可以根据多条栅极线的顺序选择被存储到图形存储器。因此，图形存储器可以在选择全部栅极线之前向数据驱动器传送该新图像信号。因而，在该图形存储器传送该新图像信号至数据驱动器之前，连接到选择的栅极线的像素显示先前图像，以及连接到新选择的栅极线的像素显示新图像。因而，在一帧期间显示不同图像从而会产生一部分屏幕挤压的断裂(tearing)现象。
在背景部分公开的以上信息仅用于增强本发明的背景的理解，因此可能包含不构成对该国本领域的普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供一种显示设备和驱动设备及其驱动方法以阻止该断裂现象。
提供一种显示设备的驱动装置，该显示设备包括分别具有开关元件且根据数据信号显示图像的多个像素，且包括分别连接到像素的多条栅极线和数据线。该驱动装置包括数据驱动器、栅极驱动器、信号控制器和栅极驱动器控制器。该数据驱动器产生对应于输入图像信号的数据信号以施加到数据线。栅极驱动器在第一模式中顺序将设置为栅极导通电压的栅极电压扫描到栅极线以导通开关元件，且在第二模式中停止栅极导通电压的顺序扫描。信号控制器接收和处理该输入图像信号以传送至数据驱动器，以及传送控制信号至栅极驱动器，且栅极驱动器控制器在该输入图像信号被输入到信号控制器的时间期间控制栅极驱动器在第二模式中的操作。
栅极驱动器控制器可以在第二模式中设置栅极电压为第一电压以截止该开关元件。
在第一模式中，栅极驱动器可以向每条栅极线施加栅极信号，该栅极信号由栅极电压和用于截止该开关元件的第二电压的组合构成，且第一电压可以与第二电压相同。
信号控制器可以输出交替具有高电压和低电压的时钟信号，栅极驱动器控制器可以在第一模式中向栅极驱动器传送该时钟信号，以及在第二模式中停止传送该时钟信号，以及该栅极驱动器可以与该时钟信号同步地产生被设置为栅极导通电压的栅极电压。
在第二模式中，栅极驱动器控制器可以向栅极驱动器提供具有恒定电压的信号以替换该时钟信号。
该恒定电压可以是用于截止该开关元件的第一电压。
在第一模式中，栅极驱动器可以向每条栅极线施加栅极信号，该栅极信号由用于截止该开关元件的第二电压和该栅极电压的组合构成，且第一电压可以与第二电压相同。
控制信号可以包括用于通知扫描开始的扫描开始信号，以及当完成该输入图像信号对信号控制器的输入和从信号控制器中输出该扫描开始信号时，栅极驱动器控制器可以控制栅极驱动器在第一模式中的操作。
在完成该输入图像信号对信号控制器的输入之后、在从信号控制器中输出该扫描开始信号之前，栅极驱动器控制器可以控制栅极驱动器在第二模式。
栅极驱动器控制器可以直接检测该输入图像信号是否被输入到信号控制器。
信号控制器可以响应于写信号接收和写入该输入图像信号，以及栅极驱动器控制器可以通过检测该写信号是否被输入到信号控制器来检测该输入图像信号的输入。
信号控制器可以响应于寄存器选择信号接收和写入该输入图像信号，以及栅极驱动器控制器可以通过检测该寄存器选择信号是否被输入到信号控制器来检测该输入图像信号的输入。
根据本发明的一种显示设备包括信号控制器、数据驱动器、数据线、栅极线、像素和栅极驱动器。信号控制器接收和存储输入图像信号，而数据驱动器产生对应于从该信号控制器传送的输入图像信号的数据信号。数据线传送该数据信号，而栅极线传送栅极信号。该像素接收和存储来自该数据线的数据信号，以及根据栅极信号显示对应于数据信号的图像，以及栅极驱动器在将该输入图像信号输入到信号控制器时阻止该像素接收该数据信号。
当栅极驱动器设置该栅极信号为栅极导通电压时，该像素可以接收该数据信号；以及当该输入图像信号被输入到信号控制器时，栅极驱动器可以停止设置该栅极导通电压。
该像素可以包括开关元件，其响应于栅极导通电压而导通以接收该数据信号，以及当该输入图像信号被输入到信号控制器时，栅极驱动器可以设置该栅极信号的电压为用于截止该开关元件的第一电压以停止施加该栅极导通电压。
栅极驱动器可以产生栅极信号，其由用于截止该开关元件的第二电压和该栅极导通电压的组合构成，或由第一电压和第二电压的组合构成，以及当该输入图像信号被输入到信号控制器时，栅极信号可以由第一电压和第二电压构成。
第一电压可以与第二电压相同。
信号控制器可以输出交替具有高电压和低电压的时钟信号，当接收该时钟信号时，栅极驱动器可以与该时钟信号同步地产生具有栅极导通电压的栅极信号，以及该显示设备还可以包括栅极驱动器控制器，其在该输入图像信号被输入到信号控制器时向栅极驱动器施加具有恒定电压的信号。
根据本发明的显示设备的驱动方法包括：存储对应于第一输入图像信号的第一数据信号至像素，根据该存储的第一数据信号显示图像，接收第二输入图像信号，向该像素传送对应于第二输入图像信号的第二数据信号，在接收第二输入图像信号时，通过允许该像素不接收传送至该像素的第二数据信号来根据该存储的第一数据信号连续显示图像，以及在完成接收第二输入图像信号之后，根据第二数据信号显示图像。
该驱动方法还可以包括：输出交替具有高电压和低电压的时钟信号。第一数据信号的存储可以包括向栅极驱动器传送该时钟信号，以及图像的连续显示包括停止向栅极驱动器传送该时钟信号。栅极驱动器可以设置该像素以与该时钟信号同步地存储第一数据信号。
传送的停止可以还包括向栅极驱动器提供具有恒定电压的信号以替换该时钟信号。
在完成第二输入图像信号的接收之后，当用于通知扫描开始的扫描开始信号被输出时，图像的显示可以包括根据第二数据信号显示图像。
在完成第二输入图像信号的接收之后，在扫描开始信号被输出之前，可以根据第一数据信号连续显示该图像。
第二输入图像信号的接收可以包括通过直接检测第二输入图像信号的接收来确定该第二输入图像信号是否被接收。
第二输入图像信号的接收可以包括响应于写信号接收和写入该第二输入图像信号，以及通过检测写信号的输入来确定该第二输入图像信号是否被接收。
附图说明
图1是根据本发明示范实施例的液晶显示设备的框图。
图2是根据本发明示范实施例的液晶显示设备中一个像素的等效电路图。
图3是根据本发明示范实施例的栅极驱动器和栅极驱动器控制器的框图。
图4和图5是图3所示的栅极驱动器的各个信号时序图。
图6是根据本发明另一示范实施例的液晶显示设备的框图。
图7是根据本发明另一示范实施例的栅极驱动器和栅极驱动器控制器的框图。
图8是展示关于图7所示的栅极驱动器的移位寄存器的第j级的图。
图9和图10是图7所示的栅极驱动器的各个信号时序图。
具体实施方式
在以下详细说明中，仅仅通过简单示例的方式示出和描述本发明的特定示范实施例。正如本领域技术人员将理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以以各种方式修改所描述的实施例。因此，附图和说明当看作本质为说明性的而非限制性的。贯穿本说明书，相同的参考数字指代类似的元件。
首先，将详细描述根据本发明示范实施例的显示设备和驱动装置及其驱动方法，该显示设备的一个示例为液晶显示设备。
图1是根据本发明示范实施例的液晶显示设备的框图，以及图2是根据本发明示范实施例的液晶显示设备中一个像素的等效电路图。
参考图1，根据本发明示范实施例的液晶显示设备包括液晶显示面板组300、栅极驱动器400、数据驱动器500、灰度电压产生器800、信号控制器600以及栅极驱动器控制器700。液晶显示面板组300此后可以称为显示面板组300。栅极驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和栅极驱动器控制器700可以当作用于该液晶显示设备的驱动装置的部分。
在等效电路中，液晶面板组300包括多条信号线G1-Gn和D1-Dm，以及多个像素PX，该多个像素连接到多条信号线且排列成接近于矩阵形状。同时，参考图2所示的结构，液晶面板组300包括彼此相对的上下显示面板200和100，以及插入在上下显示面板200和100之间的液晶层3。
信号线G1-Gn和D1-Dm包括传送栅极信号(也称为“扫描信号”)的多条栅极线G1-Gn和传送数据信号(即数据电压)的多条数据线D1-Dm。栅极线G1-Gn大体在行方向扩展且彼此平行，而数据线D1-Dm大体在列方向扩展且彼此平行。
每个像素，例如连接到第i(i＝1、2、...、n)条栅极线Gi和第j条数据线Dj的像素PX，包括连接到信号线Gi和Dj的开关设备Q、连接到开关设备Q的液晶电容器Clc、以及存储电容器Cst。必要时可以省略存储电容器Cst。
开关元件Q是包括在下显示面板100中的三端元件，诸如薄膜晶体管。在开关元件Q中，控制端连接到栅极线Gi，输入端连接到数据线Dj，而输出端连接到液晶电容器Clc和存储电容器Cst。
液晶电容器Clc具有下显示面板100中的像素电极191和上显示面板中的公共电极270以作为两端，且在两个电极191和270之间的液晶层3用作电介质。像素电极191连接到开关设备Q。公共电极270形成于上显示面板200的整个表面上，而公共电压Vcom被施加到公共电极270。与图2说明的情形不同，公共电极270可以被包括在下显示面板100中，而在该情形下，两电极191和270中的至少一个可以形成为线状或条状。
作为对液晶电容器Clc的补充的存储电容器Cst被形成为单独的信号线(未示出)，其提供在下面板100和以其间插入的绝缘体重叠下面板的像素电极191上，且诸如公共电压Vcom等等的预定电压被施加到该单独的信号线。同样，当像素电极191通过绝缘体介质与紧邻的前一栅极线Gi-1重叠时，可以形成存储电容器Cst。
同时，为了实现彩色显示，每个像素PX专门显示一种原色(空间分割)，或像素PX随时间交替显示该原色(时间分割)，这使得原色需要被空间或时间合成，由此显示期望的色彩。原色的示例是一组包括红绿蓝的三原色。图2是空间分割的示例。如图所示，每个像素PX包括表示一种原色的彩色滤光片230且彩色滤光片230被布置在对应于像素电极191的上显示面板200的区域中。与图2所示的示范实施例不同，彩色滤光片230可以形成在下显示面板100的像素电极191之上或之下。
用于使光偏振的至少一个偏振器(未示出)被附连到液晶面板组300的外表面。
再参考图1，灰度电压产生器800产生与像素PX的传送有关的全部灰度电压或限量的灰度电压(以下称为“参考灰度电压”)。该(参考)灰度电压可以包括相对于公共电压Vcom具有正值的灰度电压和具有负值的灰度电压。
栅极驱动器400连接到显示面板组300的栅极线G1-Gn，且合成栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff以产生施加到栅极线G1-Gn的栅极信号。这里，栅极电压Vg依据液晶显示设备的操作可以是栅极导通电压Von或栅极截止电压Voff。栅极导通电压Von是用于导通像素PX的开关元件Q的电压，而栅极截止电压Voff是用于关闭像素PX的开关元件Q的电压。例如，当开关元件Q是n沟道晶体管时，栅极导通电压Von是高电压，而栅极截止电压Voff被设置为低电压。
数据驱动器500连接到显示面板组300的数据线D1-Dm，且选择由灰度电压产生器800提供的灰度电压，然后向数据线D1-Dm施加选择的灰度作为数据电压。然而，在灰度电压产生器800仅提供限量的灰度电压而非全部的灰度电压的情形下，数据驱动器500对该参考灰度电压进行分压以产生期望的数据电压。
信号控制器600控制栅极驱动器400和数据驱动器500，且包括用于存储输入图像信号的图形存储器(未示出)。
栅极驱动器控制器700检测接收输入图像信号R、G、B(它们也输入到信号控制器600)。栅极驱动器控制器700也从电压源(未示出)接收栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff。栅极驱动器控制器700向栅极驱动器400输出栅极电压Vg。在液晶显示设备的操作的第一模式(随后描述)中，栅极驱动器控制器设置栅极电压Vg等于栅极导通电压Von。在液晶显示设备的操作的第二模式(随后描述)中，栅极驱动器控制器700设置栅极电压Vg等于栅极截止电压Voff。栅极驱动器控制器也向栅极驱动器400单独输出栅极截止电压Voff。栅极电压Vg和栅极截止电压Voff为栅极驱动器400的操作所需的。
驱动电路400、500、600和800的每个可以直接被安装为显示面板组300上或附连到显示面板组300的带载封装(TCP)中的柔性印刷电路薄膜(未示出)上的至少一个集成电路(IC)芯片，或者可以被安装在单独的印刷电路板(未示出)上。可替换地，驱动电路400、500、600和800可以连同信号线G1-Gn和D1-Dm以及TFT开关元件Q一起与显示面板组300集成。此外，驱动电路400、500、600和800可以被集成为单个芯片。在此情况下，它们的至少一个或构成它们的至少一个电路设备可以位于单个芯片之外。
现在，将详细解释以上描述的液晶显示设备的操作。
从外部图形控制器(未示出)或照相机(未示出)向信号控制器600提供输入图像信号R、G、B和用于控制其显示的输入控制信号。在信号控制器600中的图形存储器(未示出)中存储该输入图像信号。输入图像信号R、G、B包含每个像素(PX)的亮度信息。亮度具有预定数量的灰度，诸如1024(＝210)，256(＝28)，或64(＝26)。输入控制信号包括，例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK和数据使能信号DE。
这里，液晶显示设备工作于使用存储在信号控制器600中的输入图像信号R、G、B的第一模式和新输入图像信号输入到输入信号控制器600的第二模式。下面将解释液晶显示设备在第一模式和第二模式中的操作。
信号控制器600基于输入图像信号R、G、B和输入控制信号处理输入图像信号R、G、B从而产生适合于液晶显示面板组300的工作条件的处理后的图像信号。信号控制器600产生栅极控制信号CONT1、数据控制信号CONT2和处理后的图像信号DAT，且发送栅极控制信号CONT1到数据驱动器400，发送数据控制信号CONT2和处理后的图像信号DAT(以下称为图像信号DAT)到数据驱动器500。
栅极控制信号CONT1包括指示扫描开始的扫描开始信号STV和用于控制栅极导通电压Von的输出周期的至少一个时钟信号。栅极控制信号CONT1还可以包括用于限制栅极导通电压Von的时间持续的输出使能信号OE。
数据控制信号CONT2包括水平同步开始信号STH，其用于指示对于一行(组)像素PX，图像信号DAT向数据驱动器500的数据传送的开始，还包括用于请求数据驱动器500向数据线D1-Dm施加模拟数据电压的负载信号LOAD，和数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2还可包括反向信号RVS，用于反转数据电压相对于公共电压Vcom的电压极性(以下，“数据电压相对于公共电压的电压极性”简称为“数据电压的极性”)。
响应于来自信号控制器600的数据控制信号CONT2，数据驱动器500从信号控制器600接收关于一行(组)像素的图像信号DAT，通过选择对应于各个数字图像信号DAT的灰度电压将图像信号DAT转换成模拟数据电压，且向数据线D1-Dm施加选择的灰度电压作为数据电压。
当液晶显示设备工作于第一模式时，栅极驱动器控制器700设置栅极电压Vg等于栅极导通电压Von且向栅极驱动器400提供该电压。栅极驱动器400响应于来自信号控制器600的扫描控制信号CONT1向栅极线G1-Gn中的Gi施加栅极电压，即栅极导通电压Von，由此导通连接到栅极线Gi的开关晶体管Q。因此，施加到数据线D1-Dm的数据电压经过激活的开关晶体管Q提供给栅极线Gi的像素PX。
施加到像素PX的数据电压和施加到公共电极270的公共电压Vcom之间的差是像素PX的液晶电容器Clc的充电电压且称为像素电压。液晶电容器Clc中的LC分子具有取决于像素电压的幅度的方向，且分子方向确定通过液晶层3的光的偏振。偏振器将光的偏振转换成光透射从而像素PX具有由包括对应于图像信号DAT的灰度电压的像素电压控制的亮度。
通过重复在每个水平周期(也称作“1H”，且等于水平同步信号Hsync和数据使能信号DE的一个周期)的序列中的过程，全部栅极线G1-Gn被顺序提供有栅极导通电压Von，由此向全部像素PX施加数据电压以显示完整图像，也叫做一帧。
当一帧结束后下一帧开始时，控制施加到数据控制器500的反转控制信号RVS从而施加到每个像素PX的数据电压的极性被反转(这称为“帧反转”)。反转控制信号RVS也可以被这样控制以使得在数据线中流过的数据电压的极性在一帧中被周期地反转(例如行反转和点反转)，或施加到一像素行的数据电压的极性被反转(例如列反转和点反转)。
接着，将描述液晶显示设备在第二模式中的操作。当新输入图像信号R、G、B在前一输入图像信号的扫描期间被输入到信号控制器600时应用第二工作模式。
当栅极驱动器控制器检测到输入图像信号R、G、B被输入到信号控制器600时，栅极驱动器控制器700设置栅极电压Vg等于栅极截止电压Voff。在本发明的示范实施例中，解释为设置栅极电压Vg等于栅极截止电压Voff，但是可替换地，栅极电压Vg可以被设置成不同的电压(如比栅极导通电压Von低的电压)以关闭像素PX的开关元件Q。因此，由于连接到接收栅极截止电压Voff作为栅极电压Vg的栅极线G1-Gn的像素PX的开关元件Q没有被导通，因此像素PX不接收对应于向信号控制器600输入的输入图像信号R、G、B的数据电压。因此，像素PX显示对于存储在前一帧的数据电压的图像。
在向信号控制器600输入该输入图像信号R、G、B的步骤完成，以及栅极驱动器控制器700检测到从信号控制器600向栅极驱动器400输入扫描开始信号STV之后，栅极驱动器控制器700设置栅极电压Vg为栅极导通电压Von，以再次在第一模式中操作液晶显示设备。
接着，将参考图3到图5详细描述根据本发明的示范实施例的液晶显示设备的栅极驱动器和栅极驱动器控制器。
图3是根据本发明示范实施例的栅极驱动器400和栅极驱动器控制器700的框图，而图4和图5是图3所示的栅极驱动器的信号时序图。
如图3所示，栅极驱动器控制器700包括数据检测器710，用于检测从外部源向信号控制器600输入的输入图像信号R、G、B和从信号控制器600输出的扫描开始信号STV，还包括用于控制栅极电压Vg的电压控制器720。
栅极驱动器400包括移位寄存器410、电平转换器(shifter)420和输出缓冲器430。
栅极驱动器400接收栅极控制信号CONT1，其包括扫描开始信号STV和来自信号控制器600的时钟信号。移位寄存器410接收扫描开始信号STV和时钟信号CLK。移位寄存器410包括经过电平转换器420和输出缓冲器430连接到多条栅极线G1-Gn的多个级ST(j)。
电平转换器420从电压控制器720接收栅极电压Vg和栅极截止电压Voff，且将移位寄存器410的输出转换成栅极电压Vg和栅极截止电压Voff的电平，以及向输出缓冲器430传送该转换的输出。输出缓冲器430连接在电平转换器420和栅极线G1-Gn之间以最小化栅极线G1-Gn的负载的影响。
移位寄存器的每一级包括设置端(未示出)、输出端(未示出)和时钟端(未示出)。对于每一级，例如，第j级ST(j)，设置端从前一级ST(j-1)接收栅极输出Gout(j-1)，而时钟端接收来自信号控制器600的时钟信号CLK。因此，每一级与输入到时钟端的时钟信号CLK同步地产生具有高电压脉冲的栅极输出Gout(j)。
然而，第一级ST(1)的设置端从信号控制器600接收扫描开始信号STV。
时钟信号CLK具有1H的周期和50％的占空比。
参考图4，第一级ST(1)在时钟信号CLK的1H周期期间响应于时钟信号CLK的高电压输出扫描开始信号STV的高电压作为栅极输出Gout(1)。每一级，例如第j级ST(j)，在时钟信号CLK的1H周期期间，响应于时钟信号CLK的高电压输出作为前一栅极ST(j-1)的输出的前一栅极输出Gout(j-1)的高电压作为栅极输出Gout(j)。
由此，在1H周期期间，多个级ST(1)到ST(n)顺序地输出具有高电压的栅极输出Gout(1)到Gout(n)。
电平转换器420响应于栅极输出Gout(j)的高电压而输出栅极电压Vg，且响应于栅极输出Gout(j)的低电压而输出栅极截止电压Voff。输出缓冲器430分别向栅极线G1-Gn提供栅极信号G(1)到G(n)，其由从电平转换器420输出的栅极电压Vg和栅极截止电压Voff的组合构成。
在操作的第一模式中，在向信号控制器600完全地输入该输入图像信号R、G、B，以及数据控制器710检测到从信号控制器600输出的扫描开始信号STV之后，电压控制器720设置栅极导通电压Von为栅极电压Vg以将其施加到栅极驱动器400。
因此，栅极信号G(1)到G(n)具有栅极导通电压Von和栅极截止电压Voff的组合，像素PX的开关元件Q响应于施加到相应的栅极线G1-Gn的栅极信号的栅极导通电压Von而被导通。因此，液晶显示设备按以上描述的第一模式操作。
另一方面，当数据控制器710检测到该输入图像信号R、G、B被输入到信号控制器600时，电压控制器720设置栅极截止电压Voff为栅极电压Vg以将其施加到栅极驱动器400从而栅极控制器400的操作被控制在第二模式。
这里，数据检测器710直接确认输入图像信号R、G、B被输入到信号控制器600从而能够检测输入图像信号R、G、B的输入。可替换地，因为当输入图像信号R、G、B被输入到信号控制器600时，写信号和寄存器选择信号与输入图像信号R、G、B一道被输入，因此数据检测器710可以确认该写信号和/或寄存器选择信号从而能够检测输入图像信号R、G、B的输入。这里，写信号是用于指示输入图像信号R、G、B向信号控制器600的图形存储器的写入的信号，而寄存器选择信号是用于选择在信号控制器600的图形存储器中写入输入图像信号R、G、B的寄存器的信号。
在第二模式中，栅极截止电压Voff被设置为栅极电压Vg。结果，栅极信号G(1)到G(n)仅由栅极截止电压Voff组成从而没有导通像素PX的开关元件Q。因此，像素PX根据在前一帧中存储在液晶电容器Clc和存储电容器Cst中的数据电压显示灰度电平。
因此，在输入图像信号R、G、B被新输入到信号控制器600的情形下，阻止新输入图像信号在帧的中间施加到像素。
虽然已经参照图3说明该栅极驱动器400包括移位寄存器410、电平转换器420和输出缓冲器430，但是电平转换器420和/或输出缓冲器430的功能可以包括在移位寄存器410中。如果移位寄存器410包括电平转换器420的功能，则移位寄存器410可以分别接收栅极电压Vg和栅极截止电压Voff作为高电压和低电压以产生栅极输出。
接着，将参考图6到图10详细描述根据本发明另一示范实施例的显示设备及其驱动方法。
图6是根据本发明另一示范实施例的液晶显示设备的框图，而图7是根据本发明另一示范实施例的栅极驱动器和栅极驱动器控制器的框图。图8是图7所示的栅极驱动器的移位寄存器的第j级的图。图9和图10是图7所示的栅极驱动器的信号时序图。
如图6和图7所示，根据本发明另一示范实施例的液晶显示设备包括和图1所示的液晶显示设备的结构几乎相同的结构，除了栅极驱动器控制器700a和栅极驱动器400a以外。
具体地，栅极驱动器控制器700a包括数据检测器710，用于检测被输入到信号控制器600的输入图像信号R、G、B和从信号控制器600输出的扫描开始信号STV，并包括时钟控制器730，用于接收从信号控制器600输出的时钟信号CLK1和CLK2并输出控制信号CLK1a和CLK2a。
时钟信号CLK1和CLK2具有50％的占空比和2H的周期，且在时钟信号CLK1和CLK2之间的相位差是180度。这里，当像素PX的开关元件Q是n沟道晶体管时，时钟信号CLK1和CLK2的高电压可以与栅极导通电压Von相同，而低电压可以与栅极截止电压Voff相同。
栅极驱动器400a是包括分别连接到栅极线G1-Gn的多个级440的移位寄存器且接收扫描开始信号STV、时钟信号CLK1a和CLK2a和栅极截止电压Voff。
每一级440包括设置端S、重置端R、栅极截止电压端GV、输出端OUT、和时钟端CK1和CK2。对于每一级440，例如，第j级ST(j)，前一级ST(j-1)的栅极输出Gout(j-1)被施加到设置端S，而下一级ST(j+1)的栅极输出Gout(j+1)被输入到重置端R。栅极截止电压Voff被输入到栅极截止电压端GV，而来自时钟控制器730的控制信号CLK1a和CLK2a被分别输入到时钟端CK1和CK2。第j级ST(j)的输出端OUT向栅极线Gj和前一级和下一级ST(j-1)和ST(j+1)输出栅极输出Gout(j)。可替换地，电平转换器和/或输出缓冲器可以被布置在栅极线Gj和输出端OUT之间。
然而，来自信号控制器600的扫描开始信号STV被输入到第一级ST(1)的设置端S，而在最后级ST(n)的栅极输出Gout(n)具有高电压之后，最后级ST(n)的重置端R被提供有高电压的信号STV’。
例如，当第j级ST(j)的时钟端CK1被提供有控制信号CLK1a且时钟端CK2被提供有控制信号CLK2a时，相邻的第j-1和j+1级ST(j-1)和ST(j+1)的时钟端CK1被提供有控制信号CLK2a，而时钟端CK2被提供有控制信号CLK1a。
参考图8，根据本发明另一示范实施例的栅极驱动器400a的每一级，例如第j级ST(j)，包括多个NMOS晶体管T1-T7和电容器C1和C2。然而，PMOS晶体管可以替代NMOS晶体管。同样，电容器C1和C2可以是寄生电容器，在制作过程中其大体形成在NMOS晶体管的栅极和漏极/源级区之间。
晶体管T1包括连接到结点J1的控制端，并向输出端OUT传送控制信号CLK1a。晶体管T2包括共同连接到设置端S的控制端和输入端，且输出前一栅极输出Gout(j-1)至结点J1。晶体管T3包括连接到重置端R的控制端，且输出栅极截止电压Voff至结点J1。晶体管T4和晶体管T5分别包括连接到结点J2的控制端，且分别传送栅极截止电压Voff至结点J1和输出端OUT。晶体管T6包括连接到时钟端CK2的控制端以传送栅极截止电压Voff至输出端OUT，而晶体管T7包括连接到结点J1的控制端以传送栅极截止电压Voff至结点J2。电容器C1连接在时钟端CK1和结点J2之间，而电容C2连接在结点J1和输出端OUT之间。
接着，将参考图9详细描述图8所示第j级ST(j)在第一模式的操作。
在已经向信号控制器600完全地输入该输入图像信号R、G、B之后，当数据检测器710检测到从信号控制器600输出的扫描开始信号STV时，时钟控制器730输出时钟信号CLK1和CLK2作为控制信号CLK1a和CLK2a以控制栅极驱动器400a在第一模式的操作。因此，每一级440与输入到时钟端CK1和CK2的时钟信号CLK1和CLK2同步地产生具有高电压脉冲的栅极输出Gout(j)。
首先，假设前一级ST(j-1)的栅极输出Gout(j-1)在时间T(j-1)期间具有高电压。
在时间T(j-1)期间，响应于高电压的时钟信号CLK2和高电压的栅极输出Gout(j-1)，晶体管T2和晶体管T6被导通。因此，晶体管T2向结点J1传送高电压从而导通两晶体管T1和T7。由此，晶体管T7向结点J2传送低电压，而晶体管T6向输出端OUT传送低电压。同样，晶体管T1被导通，然后向输出端OUT输出低电压的时钟信号CLK1从而栅极输出Gout(j)维持低电压。同时，电容器C2充电到具有幅度对应于高电压和低电压之间的差的电压。这里，因为下一栅极输出Gout(j+1)是低电压，所以具有连接到重置端R和结点J2的控制端的晶体管T3、T4和T5被截止。
接着，在时间T(j)期间，前一栅极输出Gout(j-1)和时钟信号CLK2变为低电压从而晶体管T2和T6被截止，且结点J1被悬浮从而晶体管T1维持导通状态。因此，输出端OUT从栅极截止电压Voff中阻断，且被同时连接到时钟信号CLK1从而输出高电压作为栅极输出Gout(j)。这里，对应于高电压和低电压之间的差的电压对电容器C1进行充电。另一方面，连接到结点J1的电容器C2的一端的电势被增至高电压。
接着，在时间T(j+1)期间，晶体管T6被时钟信号CLK2的高电压导通从而输出端OUT输出低电压作为栅极输出Gout(j)。同样，如在时间T(j)中描述的，第j+1级ST(j+1)的输出端OUT根据高电压的时钟信号CLK2和前一栅极输出Gout(j)的低电压输出高电压的栅极输出Gout(j+1)。因此，晶体管T3和晶体管T7被栅极输出Gout(j+1)的高电压导通从而电容器C1和C2被放电。
如上在时间T(j+1)中描述的，第j+1级ST(j+1)的输出端OUT在时间T(j+1)后输出低电压的栅极输出Gout(j+1)。因此，晶体管T2和T3被前一和下一栅极输出Gout(j-1)和Gout(j+1)的低电压截止从而结点J1和J2悬浮。相应地，如果时钟信号CLK1变为高电压，则被悬浮的结点J1被电容器C1变为高电压从而导通晶体管T5，而输出端OUT维持低电压。同样，如果时钟信号CLK2变为高电压，则导通晶体管T6从而输出端OUT维持低电压。因此，输出端OUT在时间T(j+1)之后输出低电压的栅极输出Gout(j)。
如此，从第一级ST(1)到最后级ST(n)顺序产生高电压的栅极输出，且栅极输出可以被施加到栅极线G1-Gn。
接着，将参考图10详细描述图8所示第j级ST(j)在第二模式的操作。
当数据检测器710检测到向信号控制器600输入该输入图像信号R、G、B时，时钟控制器730输出具有低电压Voff的控制信号CLK1a和CLK2a以控制栅极驱动器400a在第二模式的操作。
这里，假设第j-1级栅极输出Gout(j-1)在时间T(j-1)中具有高电压且控制信号CLK1a和CLK2a从时间T(j)起具有低电压。
因此，在时间T(j)期间通过处于悬浮状态的结点J1处的高电压导通晶体管T1，并且输出端OUT通过晶体管T1连接到控制信号CLK1a并输出低电压作为栅极输出Gout(j)。
接着，因为在时间T(j+1)之后控制信号CLK1a和CLK2a连续处于低电压，所以晶体管T1由处于悬浮状态的结点J1维持在导通状态。因此，输出端OUT连续输出低电压作为栅极输出Gout(j)。
然后，因为在时间T(j+1)中栅极输出Gout(j)和控制信号CLK1a和CLK2a全处于低电压，所以第j+1级ST(j+1)的输出端OUT也输出低电压的栅极输出Gout(j+1)。
如此，从第j级ST(j)到最后级ST(n)产生低电压的栅极输出，从而像素PX的开关元件Q被截止。因此，像素PX显示在前一帧中存储在液晶电容器Clc和存储电容器Cst的数据电压的灰度电平。
在本发明的示范实施例中，已假设开关元件Q是n沟道晶体管，因此当显示设备操作于第二模式时，在一个实施例中的栅极电压Vg或在另一实施例中的控制信号CLK1a和CLK2a被设置为低电压，但是当开关元件Q是p沟道晶体管时，栅极电压Vg或控制信号CLK1a和CLK2a可以被设置为高电压。
同样，在本发明的示范实施例中，图3、图7和图8所示的移位寄存器已经作为例子解释，但是不同类型的移位寄存器可以被用作栅极驱动器。
根据本发明的示范实施例，即使当新输入图像信号被输入到信号控制器时，也可以阻止前一图像和新图像被显示在一个屏幕上的断裂现象。
虽然已经结合目前认为的实际示范性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解本发明并不限制于所公开的实施例，而是相反，本发明意欲覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等价配置。
对相关申请的交叉引用
本公开要求于2007年11月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请编号10-2007-0115383的优先权，其全部内容通过引用而被合并于此。

Claims (24)

1.一种显示设备的驱动装置，该显示设备包括分别具有开关元件且根据数据信号显示图像的多个像素，且包括分别连接到该像素的多条栅极线和数据线，该驱动装置包括：
数据驱动器，被配置来产生对应于输入图像信号的数据信号，以施加到数据线；
栅极驱动器，被配置来在第一模式中顺序将栅极导通电压扫描到栅极线以导通开关元件，且在第二模式中停止栅极导通电压的顺序扫描；
信号控制器，被配置来接收、处理和传送该输入图像信号至数据驱动器，以及传送控制信号至栅极驱动器；和
栅极驱动器控制器，被配置来在该输入图像信号被输入到信号控制器的时间期间控制栅极驱动器在第二模式中的操作。
2.如权利要求1所述的驱动装置，其中：
栅极驱动器控制器向栅极驱动器提供栅极电压和栅极截止电压，其中在第一模式中，栅极驱动器控制器设置栅极电压为栅极导通电压，而在第二模式中，栅极驱动器控制器设置栅极电压为第一电压以截止该开关元件。
3.如权利要求2所述的驱动装置，其中：
在第一模式中，该栅极驱动器向每条栅极线施加包括栅极截止电压的栅极信号，该栅极截止电压跟随栅极导通电压，该栅极导通电压跟随栅极截止电压；以及
在第二模式中，第一电压基本等于该栅极截止电压。
4.如权利要求1所述的驱动装置，其中：
信号控制器输出交替具有高电压和低电压的时钟信号；
栅极驱动器控制器仅在第一模式中向栅极驱动器传送该时钟信号；以及
栅极驱动器与该时钟信号同步地产生栅极导通电压。
5.如权利要求4所述的驱动装置，其中：
在第二模式中，栅极驱动器控制器向栅极驱动器提供具有恒定电压的信号。
6.如权利要求5所述的驱动装置，其中：
该恒定电压是用于截止该开关元件的第一电压。
7.如权利要求1所述的驱动装置，其中：
控制信号包括扫描开始信号；以及
当完成该输入图像信号向信号控制器的输入和从信号控制器中输出该扫描开始信号时，栅极驱动器控制器控制栅极驱动器在第一模式中的操作。
8.如权利要求7所述的驱动装置，其中：
在完成该输入图像信号向信号控制器的输入之后、在从信号控制器输出该扫描开始信号之前，栅极驱动器控制器控制栅极驱动器在第二模式。
9.如权利要求1所述的驱动装置，其中：
栅极驱动器控制器直接检测该输入图像信号是否被输入到信号控制器。
10.如权利要求1所述的驱动装置，其中：
信号控制器响应于写信号接收和写入该输入图像信号；以及
栅极驱动器控制器通过检测该写信号是否被输入到信号控制器来检测该输入图像信号的输入。
11.如权利要求1所述的驱动装置，其中：
信号控制器响应于寄存器选择信号接收和写入该输入图像信号；以及
栅极驱动器控制器通过检测该寄存器选择信号是否被输入到信号控制器来检测该输入图像信号的输入。
12.一种显示设备，包括：
信号控制器，被配置来接收和存储输入图像信号；
数据驱动器，被配置来产生对应于从该信号控制器传送的输入图像信号的数据信号；
数据线，用于传送该数据信号；
栅极线，用于传送栅极信号；
像素，被配置来接收和存储来自该数据线的数据信号，以及响应于该栅极信号的接收显示对应于数据信号的图像；以及
栅极驱动器，被配置来在与将该输入图像信号施加到该信号控制器相同的时间处阻止该像素接收该数据信号。
13.如权利要求12所述的显示设备，其中：
当栅极驱动器设置该栅极信号为栅极导通电压时，该像素接收数据信号；以及
当该输入图像信号被输入到信号控制器时，栅极驱动器停止设置栅极导通电压。
14.如权利要求13所述的显示设备，其中：
该像素包括开关元件，其响应于栅极导通电压而被导通以接收该数据信号；以及
当该输入图像信号被输入到信号控制器时，栅极驱动器设置该栅极信号的电压为用于截止该开关元件的第一电压，以停止施加该栅极导通电压。
15.如权利要求14所述的显示设备，其中：
栅极驱动器产生栅极信号，该栅极信号由用于截止该开关元件的第二电压和该栅极导通电压的组合构成，或由第一电压和第二电压的组合构成；以及
当该输入图像信号被输入到信号控制器时，该栅极信号由第一电压和第二电压的组合构成。
16.如权利要求15所述的显示设备，其中：
该第一电压与第二电压相同。
17.如权利要求13所述的显示设备，其中：
信号控制器输出交替具有高电压和低电压的时钟信号；
当接收该时钟信号时，栅极驱动器与该时钟信号同步地产生具有栅极导通电压的栅极信号；以及
该显示设备还包括栅极驱动器控制器，其在该输入图像信号被输入到信号控制器时向栅极驱动器施加具有恒定电压的信号。
18.一种显示设备的驱动方法，包括：
将对应于第一输入图像信号的第一数据信号存储至像素；
根据所存储的第一数据信号显示图像；
接收第二输入图像信号；
向该像素传送对应于第二输入图像信号的第二数据信号；
在接收第二输入图像信号时，通过允许该像素不接收传送至该像素的第二数据信号，来根据所存储的第一数据信号连续显示图像；以及
在完成第二输入图像信号的接收之后，根据第二数据信号显示图像。
19.如权利要求18所述的驱动方法，还包括：
输出交替具有高电压和低电压的时钟信号；
其中所述第一数据信号的存储包括向栅极驱动器传送该时钟信号；
所述图像的连续显示包括停止向栅极驱动器传送该时钟信号；以及
栅极驱动器设置该像素以与该时钟信号同步地存储第一数据信号。
20.如权利要求19所述的驱动方法，其中：
所述传送的停止还包括向栅极驱动器提供具有恒定电压的信号以替换该时钟信号。
21.如权利要求18所述的驱动方法，其中：
所述图像的显示包括：在完成第二输入图像信号的接收之后，当用于通知扫描开始的扫描开始信号被输出时，根据第二数据信号显示图像。
22.如权利要求21所述的驱动方法，其中：
在完成第二输入图像信号的接收之后，在扫描开始信号被输出之前，根据第一数据信号连续显示图像。
23.如权利要求18所述的驱动方法，其中：
所述第二输入图像信号的接收包括通过直接检测第二输入图像信号的接收来确定该第二输入图像信号是否被接收。
24.如权利要求18所述的驱动方法，其中：
所述第二输入图像信号的接收包括：
响应于写信号接收和写入该第二输入图像信号，以及
通过检测写信号的输入来确定该第二输入图像信号是否被接收。
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