CN101452684A - 液晶显示设备及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

液晶显示设备及其驱动方法。一种驱动液晶显示设备的方法，该方法包括以下步骤：通过检测帧之间的消隐期从数据使能信号中得出帧检测信号；从所述帧检测信号中得出起始信号；从所述起始信号中得出第一选通时钟信号；以及从所述第一选通时钟信号中得出第二选通时钟信号，其中所述第一选通时钟信号的上升时间处于所述起始信号的下降时间和所述第二选通时钟信号的上升时间之间的范围内。

Description

液晶显示设备及其驱动方法

技术领域

本发明涉及液晶显示设备，且更具体而言，涉及被配置以提高图像质量的液晶显示设备及其驱动方法。

背景技术

本申请要求2007年12月7日提交的韩国专利申请No.10-2007-0126530的优先权，此处以引证的方式并入其全部内容，就像在此进行了完整阐述一样。

随着信息社会的发展，能够显示信息的平板显示设备已经被广泛使用。这些平板显示设备包括液晶显示(LCD)设备、有机电致发光显示设备、等离子体显示设备和场发射显示设备。在上述平板显示设备中，LCD设备具有轻便和小巧且能够提供低功率驱动和全色方案的优点。因此，LCD设备被广泛地应用于移动电话、导航系统、便携式计算机、电视机等。

图1是相关技术的LCD设备的框图，图2是示出图1中的选通驱动器的详细框图，且图3是示出图2的第一移位寄存器的电路图。

如图1所示，相关技术的LCD设备包括液晶面板130、选通驱动器110、数据驱动器120以及定时控制器100。液晶面板130显示图像。选通驱动器110按线来驱动液晶面板130。数据驱动器120按线向液晶面板130施加数据电压。定时控制器100控制选通驱动器110和数据驱动器120。

为了控制选通驱动器110和数据驱动器120，定时控制器100产生控制信号。例如，定时控制器100产生起始信号Vst以及第一至第四选通时钟信号GCLK1至GCLK4，以控制选通驱动器110。定时控制器100还产生源起始脉冲SSP、源移位时钟SSC、源输出使能信号SOE、极性控制信号POL等。

如图4所示，顺序产生第一至第四选通时钟信号。起始信号Vst具有与第四选通时钟信号GCLK4相同的高电平周期。第一选通时钟信号GCLK1与第二选通时钟信号GCLK2的上升时间相同。

选通驱动器110直接形成在液晶面板130上。这种结构面板叫作面板内栅极(Gate-in-Panel)。选通驱动器110与液晶面板130同时制造。

选通驱动器110包括多个级ST1至STn。级ST1至STn彼此相连以形成级联结构。级ST1至STn中的每一个接收前一级的输出信号和顺序施加的第一至第四选通时钟信号GCLK1至GCLK4中的三个选通时钟信号。第一级ST1独立地输入起始信号Vst而不是前一级的输出信号，因为在它之前不存在前一级。

级ST1至STn中的每一个使用前一级的输出信号和第一至第四选通时钟信号GCLK1至GCLK4中的三个选通时钟信号，并且产生输出信号Vg1至Vgn。级ST1至STn中产生的输出信号Vg1至Vgn被分别施加到液晶面板130上的选通线GL1至GLn。这些级ST1至STn在它们的内部电路结构方面彼此相同。因此，为解释方便，现在描述第一级ST1的电路结构。

参考图3，第四选通时钟信号GCLK4和起始信号Vst被施加到第一级ST1。第一级ST1包括：第一控制部分112，其响应于起始信号Vst和第四选通时钟信号GCLK4控制第一节点Q；第二控制部分114，其响应于第三选通时钟信号GCLK3和起始信号Vst控制第二节点QB；以及输出部分116，其响应于第一和第二节点Q和QB上的电压，选择性地输出第一选通时钟信号GCLK1和第一提供电压VSS。

在第一周期中，第四选通时钟信号GCLK4使第二晶体管T2导通，使得起始信号Vst通过第一晶体管T1和第二晶体管T2被充入到第一节点Q。然后，第六晶体管T6通过第一节点Q上的电压缓慢地导通。第五晶体管T5也导通，使得第一提供电压VSS充入到第二节点QB。第二节点QB上的电压VSS使第三和第七晶体管T3和T7截止。因此，尽管第六晶体管T6缓慢导通，但是由于低电平的第一选通时钟信号GCLK1，第一选通线GL1在第一周期中维持低电平状态。

对于第二周期，不施加起始信号Vst和第一至第四选通时钟信号GCLK1至GCLK4。即使对于第二周期，第一周期中第一级ST1的状态持续。

在第三周期中，第一选通时钟信号GCLK1被施加到第六晶体管T6的源极端子。然后，第六晶体管T6的源极端子和栅极端子之间的内部电容器(或寄生电容器)Cgs导致自举现象，由此增加了与第六晶体管T6的栅极端子相连的第一节点Q上的电压。因此，第六晶体管T6完全或彻底导通，使得高电平的第一选通时钟信号GCLK1经由第六晶体管T6充入在液晶面板130的第一选通线GL1上。

对于第四周期，第二提供电压VDD通过由第三选通时钟信号GCLK3导通的第四晶体管T4而被充入到第二节点QB。此时，因为第一选通时钟信号GCLK1具有低电平，自举现象停止，使得第一节点Q维持原先的电压，即，起始信号Vst的电压。第二节点QB上的电压使第三和第七晶体管T3和T7导通，由此通过第二和第七晶体管T3和T7中的每一个将第一提供电压VSS充入到第一节点Q和液晶面板130的第一选通线GL1两者。

如上所述，为了驱动选通驱动器110，应当从定时控制器100施加起始信号Vst和第一至第四选通时钟信号GCLK1至GCLK4。

然而，该相关技术的LCD设备使得第一和第二选通时钟信号GCLK1和GCLK2两者能够在相同的上升时间到达高电平。换句话说，即使与第一节点Q相连的第六晶体管T6通过起始信号Vst和第四选通时钟信号GCLK4而导通，在起始信号Vst的下降时间和第二选通时钟信号GCLK2的上升时间之间将不存在第一选通时钟信号GCLK1，使得高电平的第一选通时钟信号GCLK1不被施加或充入到液晶面板130的第一选通线GL1。相反，其他选通线GL2至GLn应当具有充分的预充周期。因此，和液晶面板130的其他选通线GL2至GLn上的薄膜晶体管相比，第一选通线GL1上的薄膜晶体管均具有相对较短的导通周期，由此使得第一选通线GL1上的像素比其他选通线GL2至GLn上的像素更亮。

因此，在第一选通线GL1的像素和其他选通线GL2至GLn的像素之间产生亮度差异，由此使图像质量恶化。

发明内容

因此，本发明涉及一种LCD设备及其驱动方法，其能够基本上克服因相关技术的局限和缺点带来的一个或更多个问题。

本发明的优点在于提供一种LCD设备及其驱动方法，其调节第一选通时钟信号以使得其上升时间向前移位且将第一选通线和其他选通线之间的亮度差异降至最小，由此提高图片质量。

本发明的附加特征和优点将在下面的描述中描述且将从描述中部分地显现，或者可以通过本发明的实践来了解。通过书面的说明书及其权利要求以及附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的目的和其他优点。

为了实现这些和其他优点，按照本发明的目的，作为具体和广义的描述，一种液晶显示设备的驱动方法，该方法包括以下步骤：通过检测帧之间的消隐期从数据使能信号中得出帧检测信号；从所述帧检测信号中得出起始信号；从所述起始信号中得出第一选通时钟信号；以及从所述第一选通时钟信号中得出第二选通时钟信号，其中所述第一选通时钟信号的上升时间被确定在所述起始信号的下降时间和所述第二选通时钟信号的上升时间之间的范围内。

在本发明的另一方面中，一种LCD设备包括：帧检测器，其通过检测帧之间的消隐期来从数据使能信号中得出帧检测信号；起始信号发生器，其从所述帧检测信号中得出起始信号；第一选通时钟信号发生器，其从所述起始信号中得出第一选通时钟信号；以及第二选通时钟信号发生器，其从所述第一选通时钟信号中得出第二选通时钟信号，其中所述第一选通时钟信号的上升时间被确定在所述起始信号的下降时间和所述第二选通时钟信号的上升时间之间的范围内。

应当理解，本发明的上述一般描述和下述详细描述是示例性和说明性的，且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

附图被包括在本申请中以提供对实施方式的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本公开。

附图中：

图1是示出相关技术的LCD设备的框图；

图2是示出图1的选通驱动器的详细框图；

图3是详细示出图2的第一级的电路图；

图4是示出图3的定时控制器中产生的控制信号的波形图；

图5是示出根据本发明的实施方式的LCD设备的定时控制器的框图；

图6是解释图5所示的帧检测器中产生的帧检测信号的波形图；

图7是示出图5中的起始信号发生器的详细框图；

图8是解释图5所示的起始信号发生器中产生的起始信号的波形图；

图9是示出图5中的第一选通时钟信号发生器的详细框图；

图10是解释图5所示的选通时钟信号发生器中产生的第一选通时钟信号的波形图；

图11是示出图5中的第二选通时钟信号发生器的详细框图；

图12是解释图5所示的第二选通时钟信号发生器中产生的第二选通时钟信号的波形图；以及

图13是解释图5的定时控制器中产生的控制信号的波形图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施方式，在附图中示例出了其示例。在可能的情况下，相同的标号在整个附图中代表相同或类似部件。

图5是示出根据本公开的实施方式的LCD设备的定时控制器的框图。参考图5，定时控制器包括帧检测器10、起始信号发生器20以及第一至第四选通时钟信号发生器30、40、50和60。

帧检测器10接收数据使能信号DE和数据时钟信号DCLK，对包括在数据时钟信号DCLK中的时钟进行计数，且基于计数时钟值检测数据使能信号DE的消隐期，如图6所示。换句话说，数据使能信号DE包括帧周期之间的消隐期。而且，数据使能信号DE包括在一个帧周期中周期性地设置的高电平的水平周期。据此，帧检测器10对包括在数据时钟信号DCLK中的时钟进行计数，且将数据使能信号DE持续维持低电平直到计数时钟值到达了恒定值的任意周期确定作为消隐期。帧检测器10还检测数据使能信号DE的从低电平变化到高电平且对应于所确定的消隐期的结束位置的上升沿。而且，帧检测器10产生帧检测信号Vf，该帧检测信号Vf与被检测的上升沿同步且在宽度方面等于数据时钟信号DCLK的时钟。或者，帧检测信号Vf的宽度大于或小于数据时钟信号DCLK的一个时钟。

起始信号发生器20接收数据时钟信号DCLK和来自帧检测器10的帧检测信号Vf。如图7所示，这种起始信号发生器20包括计数器22和比较器24。

计数器22依赖于帧检测信号Vf且对数据时钟信号DCLK的时钟进行计数。计数器22中的计数时钟值被施加到比较器24。

比较器24基于来自计数器22的计数时钟值产生在恒定周期持续的高电平的起始信号Vst。起始信号Vst的该恒定高电平周期取决于低和高限值Llimit和Hlimit。例如，低限值Llimit可以被设置为指定帧检测信号Vf之后的数据时钟信号DCLK的第一时钟。而且，高限值Hlimit可以被设置为指定帧检测信号Vf之后的数据时钟信号DCLK的第六时钟。在这种情况下，比较器24可以产生在从帧检测信号Vf之后的数据时钟信号DCLK的第一时钟到第六时钟的周期中维持高电平的起始信号Vst。该起始信号Vst被施加到第一选通时钟信号发生器30。

第一选通时钟信号发生器30接收数据时钟信号DCLK和来自起始信号发生器20的起始信号Vst。如图9所示，第一选通时钟信号发生器30还包括下降时间检测器32、计数器34和比较器36。

下降时间检测器32检测来自起始信号发生器20的起始信号Vst的下降时间且产生如图10所示的下降检测信号Vd1。下降检测信号Vd1与起始信号Vst的下降时间同步且具有与数据时钟信号DCLK的一个时钟相同的宽度。或者，下降检测信号Vd1的宽度可以大于或小于数据时钟信号DCLK的一个时钟。这种下降检测信号Vd1被施加到计数器34。

计数器34依赖于来自下降时间检测器32的下降检测信号Vd1且对数据时钟信号DCLK的时钟进行计数。计数器34的计数时钟值被施加到比较器36。

比较器36从计数时钟值中得出在恒定周期中维持高电平的第一选通时钟信号GCLK1。可以根据施加到比较器36的低和高限值Llimit和Hlimit来确定该高电平周期。

例如，低限值Llimit可以被设置为指定下降检测信号Vd1之后的数据时钟信号DLCK的第三时钟。而且，高限值Hlimit可以被设置为指定下降检测信号Vd1之后的数据时钟信号DLCK的第十三时钟。在这种情况下，比较器36可以产生在从下降检测信号Vd1之后的数据时钟信号DCLK的第三时钟到第十三时钟的周期中维持高电平的第一选通时钟信号GCLK1。低和高限值Llimit和Hlimit可以由设计者调节以符合系统规格。类似地，低和高限值可以改变以指定下降检测信号Vd1之后的数据时钟信号DCLK的第一时钟。

因此，第一选通时钟信号GCLK1的上升时间可以确立为下降检测信号Vd1之后的数据时钟信号DCLK的第一时钟和如下所述的第二选通时钟信号GCLK2之后的数据时钟信号DCLK的第一时钟之间的时间点。换句话说，第一选通时钟信号GCLK1的上升时间可以设置在从起始信号Vst的下降时间到第二选通时钟信号GCLK2的上升时间之间的范围内。该第一选通时钟信号GCLK1被施加到第二选通时钟信号发生器40。

如图11所示，第二选通时钟信号发生器40可以包括上升时间检测器42、计数器44以及比较器46。

上升时间检测器42检测来自第一选通时钟信号发生器30的第一选通时钟信号GCLK1的上升时间且产生如图12所示的上升检测信号Vd2。上升检测信号Vd2与第一选通时钟信号GCLK1的上升时间同步，且具有与数据时钟信号DCLK的一个时钟相同的宽度。或者，上升检测信号Vd2的宽度可以大于或小于数据时钟信号DCLK的一个时钟。该上升检测信号Vd2被施加到计数器44。

计数器44依赖于来自上升时间检测器42的上升检测信号Vd2且对数据时钟信号DCLK的时钟进行计数。计数器44的计数时钟数被施加到比较器46。

比较器46从计数时钟数中得出在恒定周期维持高电平的第二选通时钟信号GCLK2。可以根据施加到比较器46的低和高限值Llimit和Hlimit确定该高电平周期。

例如，可以将低限值Llimit确定为指定上升检测信号Vd2之后的数据时钟信号DLCK的第十时钟。而且，可以将高限值Hlimit确定为指定上升检测信号Vd2之后的数据时钟信号DLCK的第二十四时钟。在这种情况下，比较器46可以产生在从上升检测信号Vd2之后的数据时钟信号DCLK的第十时钟到第二十四钟的周期中维持高电平的第二选通时钟信号GCLK2。低和高限值Llimit和Hlimit可以由设计者调节以符合系统规格。因此，第二选通时钟信号GCLK2的上升时间可以被设置在第一选通时钟信号GCLK1的高电平周期内。该第二选通时钟信号GCLK2被施加到第三选通时钟信号发生器50。

第三选通时钟信号发生器50和第四选通时钟信号发生器60都具有与第二选通时钟信号发生器40相同的电路结构，且在操作方面与第二选通时钟发生器40相同。因此不再描述关于第三和第四选通时钟信号发生器50和60的详细解释。

第三选通时钟信号发生器50使用数据时钟信号DCLK和来自第二选通时钟信号发生器40的第二选通时钟信号GCLK2，且产生第三选通时钟信号GCLK3。第三选通时钟信号GCLK3具有与第二选通时钟信号GCLK2长度相同、但从第二选通时钟信号GCLK2移位了恒定间隔的高电平周期。恒定移位间隔可以根据系统规格变化。

第四选通时钟信号发生器60基于第三选通时钟信号GCLK3和数据时钟信号DCLK得出第四选通时钟信号GCLK4。第四选通时钟信号GCLK4具有与第三选通时钟信号GCLK3长度相同、但从第三选通时钟信号GCLK3移位了恒定间隔的高电平周期。恒定移位间隔可以根据系统规格变化。

第四选通时钟信号GCLK4被施加到第一选通时钟信号发生器30，使得从第四选通时钟信号GCLK4和数据时钟信号DCLK中得出第一选通时钟信号GCLK1并且将其施加到第二选通时钟信号发生器40。

以这种方式，如上所述，第一至第四选通时钟信号发生器30、40、50和60的操作使得在一帧中顺序且重复地产生第一至第四选通时钟信号GCLK1至GCLK4。第一至第四选通时钟信号GCLK至GCLK4与起始信号Vst一起被施加到图1和2的选通驱动器。选通驱动器的级响应于起始信号Vst和第一至第四选通时钟信号GCLK1和GCLK4，并且向液晶面板上的选通线施加选通信号。

如图13所示，本发明中的定时控制器将第一选通时钟信号GCLK1的上升时间设置在起始信号Vst的下降时间和第二选通时钟信号GCLK2的上升时间之间的时间范围内，使得第一选通时钟信号GCLK1的上升时间与相关技术相比向前移位。因此，液晶面板上的第一选通线G1具有足够的时间来进行预充，使得第一选通线GL1与其他选通线GL2至GLn之间的亮度差异被降至最小且图像的质量得到提高。

如上所述，根据本实施方式的LCD设备将第一选通时钟信号GCLK1的上升时间设置在起始信号Vst的下降时间和第二选通时钟信号GCLK2的上升时间之间的时间范围内。因此，第一选通时钟信号GCLK1的上升时间与相关技术相比向前移位，使得液晶面板上的第一选通线G1具有足够的时间来进行预充。因此，第一选通线与其他选通线之间的亮度差异被降至最小且图像的质量得到提高。

对于本领域技术人员而言很明显，在不偏离本发明的精神或范围的条件下，可以在本发明中做出各种修改和变型。因而，本发明在落入所附权利要求及其等同物的范围内的条件下旨在涵盖本发明的修改和变型。

Claims (12)

1、一种驱动液晶显示设备的方法，该方法包括以下步骤：

通过检测帧之间的消隐期从数据使能信号中得出帧检测信号；

从所述帧检测信号中得出起始信号；

从所述起始信号中得出第一选通时钟信号；以及

从所述第一选通时钟信号中得出第二选通时钟信号，

其中所述第一选通时钟信号的上升时间处于所述起始信号的下降时间和所述第二选通时钟信号的上升时间之间的范围内。

2、根据权利要求1所述的方法，其中所述得出所述帧检测信号的步骤包括以下步骤：

对包括在数据时钟信号中的时钟进行计数；

基于计数时钟值检测所述数据使能信号的所述消隐期；以及

产生与所述消隐期之后的所述数据使能信号的上升时间同步的所述帧检测信号。

3、根据权利要求2所述的方法，其中当所述数据使能信号持续处于低电平直到计数时钟值到达恒定值时对所述消隐期进行检测。

4、根据权利要求1所述的方法，其中所述得出所述起始信号的步骤包括以下步骤：

对所述帧检测信号之后的包括在数据时钟信号中的时钟进行计数；以及

基于对所述数据时钟信号的时钟的计数值，产生在第一周期中具有高电平的所述起始信号。

5、根据权利要求4所述的方法，其中根据指定所述帧检测信号之后的所述数据时钟信号的相应时钟数的低限值和高限值来确定所述第一周期。

6、根据权利要求1所述的方法，其中所述得出所述第一选通时钟信号的步骤包括以下步骤：

检测所述起始信号的下降时间以产生下降检测信号；

对所述下降检测信号之后的包括在数据时钟信号中的时钟进行计数；以及

基于对所述数据时钟信号的时钟的计数值，产生在第二周期中具有高电平的所述第一选通时钟信号。

7、根据权利要求6所述的方法，其中根据指定所述下降检测信号之后的所述数据时钟信号的相应时钟数的低限值和高限值来确定所述第二周期。

8、根据权利要求7所述的方法，其中所述得出所述第二选通时钟信号的步骤包括以下步骤：

检测所述第一选通时钟信号的上升时间以产生上升检测信号；

对所述上升检测信号之后的所述数据时钟信号的时钟进行计数；以及

基于对所述数据时钟信号的时钟的计数值，产生在第三周期中具有高电平的所述第二选通时钟信号。

9、根据权利要求8所述的方法，其中根据指定所述上升检测信号之后的所述数据时钟信号的相应时钟数的低限值和高限值来确定所述第三周期。

10、根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：

从所述第二选通时钟信号中得出第三选通时钟信号；以及

从所述第三选通时钟信号中得出第四选通时钟信号。

11、一种液晶显示设备，该液晶显示设备包括：

帧检测器，其通过检测帧之间的消隐期来从数据使能信号中得出帧检测信号；

起始信号发生器，其从所述帧检测信号中得出起始信号；

第一选通时钟信号发生器，其从所述起始信号中得出第一选通时钟信号；以及

第二选通时钟信号发生器，其从所述第一选通时钟信号中得出第二选通时钟信号，

其中所述第一选通时钟信号的上升时间处于所述起始信号的下降时间和所述第二选通时钟信号的上升时间之间的范围内。

12、根据权利要求11所述的液晶显示设备，该液晶显示设备还包括：

第三选通时钟信号发生器，其从所述第二选通时钟信号中得出第三选通时钟信号；以及

第四选通时钟信号发生器，其从所述第三选通时钟信号中得出第四选通时钟信号。

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