CN102237051B - 驱动电路及其驱动方法和液晶显示器 - Google Patents

驱动电路及其驱动方法和液晶显示器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种驱动电路及其驱动方法和液晶显示器。一种驱动电路,包括:光敏二极管,与背光源相连,设置在液晶面板的像素区域中,用于检测背光源的工作状态;同相放大器,与光敏二极管相连,用于控制PMOS的导通和截止;PMOS,其栅极与同相放大器的输出端相连,用于输出重置信号到栅极驱动集成电路IC,以开启全部栅线。本发明通过光敏二极管对背光源的工作状态进行检测,并根据背光源的工作状态,通过同相放大器对PMOS的导通和截止状态进行控制,在背光源关闭时,由POMS向栅极驱动IC输出重置信号,以开启全部栅线,解决了现有技术中LCD显示的画面中存在的残影问题,提高了液晶显示器的显示性能。

Description

驱动电路及其驱动方法和液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示技术,尤其涉及一种驱动电路及其驱动方法和液晶显示器。
背景技术
液晶显示器是目前常用的平板显示器,其中薄膜晶体管液晶显示器(ThinFilm Transistor Liquid Crystal Display,简称TFT-LCD)是液晶显示器中的主流产品。随着LCD产业的发展,目前大尺寸LCD产品逐渐成为市场的主流,而LCD尺寸的增加会导致数据线和栅线的电阻和电容增加,由于电阻电容的延迟问题,在关机时在画面中会出现残影现象。
在现有技术中,通过采用带重置功能的电源模块或独立的具有重置功能的芯片,来消除LCD画面中出现的残影现象。主要对TFT-LCD的输入电压进行检测,当输入电压小于芯片内部的一个参考电压时,向栅极驱动集成电路(Integrated Circuit;以下简称:IC)输出重置信号,将栅极驱动IC的所有输出电压拉升到栅极开启电压,将栅极打开,实现消除残影的功能。
然而,残影现象主要存在的时间为背光源关闭之后,输入信号关闭之前的时间,根据一般产品的特性,在背光源关闭之后200ms以上才关闭输入信号,然后再关闭输入电压。因此,采用现有技术的方法在背光源关闭之后的200ms之内仍有可能出现残影。而且,在现有技术的方法中,由于检测输入电压降低到某一个值才输出重置信号,而且此时的输入电压仍处于使得电源模块和驱动IC工作的一种临界状态,并且输出电压下降时间一般为0~10ms(电源模块和栅极驱动IC的工作状态都处于一种临界状态),则TFT-CDL的像素电容和存储电容不能迅速放电,使得残影不能迅速地消除。
发明内容
本发明提供一种驱动电路及其驱动方法和液晶显示器,以实现在背光源关闭的同时进行残影消除,提高了液晶显示器的显示性能。
本发明提供一种驱动电路,包括:
光敏二极管,与背光源相连,设置在液晶面板的像素区域中,用于检测所述背光源的工作状态;
同相放大器,与所述光敏二极管相连,用于控制P型金属氧化物半导体晶体管PMOS的导通和截止;
所述PMOS,其栅极与所述同相放大器的输出端相连,用于输出重置信号到栅极驱动集成电路IC,以开启全部栅线。
本发明提供一种驱动方法,包括:
通过设置在液晶面板的像素区域中的光敏二极管对背光源的工作状态进行检测;
根据所述背光源的工作状态,通过与所述光敏二极管相连的同相放大器对P型金属氧化物半导体晶体管PMOS的导通和截止状态进行控制,所述PMOS的栅极与所述同相放大器的输出端相连;
通过所述PMOS向栅极驱动集成电路IC输出重置信号,以开启全部栅线。
本发明提供一种液晶显示器,包括液晶面板、驱动电路、栅极驱动集成电路IC和源极驱动IC,所述驱动电路包括上述的驱动电路。
本发明提供的驱动电路及其驱动方法和液晶显示器,通过在驱动电路中设置光敏二极管,由光敏二极管对背光源的工作状态进行检测,并根据背光源的工作状态,通过同相放大器对PMOS的导通和截止状态进行控制,在背光源关闭时,由POMS向栅极驱动IC输出重置信号,以开启全部栅线,解决了现有技术中LCD显示的画面中存在的残影问题,提高了液晶显示器的显示性能。
附图说明
图1A为本发明实施例提供的液晶显示器的俯视结构示意图;
图1B为图1A中驱动电路的放大结构示意图;
图2为本发明实施例提供的驱动电路的等效结构示意图;
图3为本发明实施例提供的驱动电路的信号时序图;
图4为本发明实施例提供的驱动方法的流程图。
附图标记:
1-液晶面板;    2-驱动电路;  3-栅极驱动IC;
4-源极驱动IC;  11-像素区域; 21-光敏二极管;
22-同相放大器; 23-PMOS。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1A为本发明实施例提供的液晶显示器的俯视结构示意图,图1B为图1A中驱动电路的放大结构示意图,如图1A和图1B所示,本实施例提供了一种液晶显示器,可以包括液晶面板1、驱动电路2、栅极驱动集成电路IC 3和源极驱动IC 4。其中,驱动电路2可以包括光敏二极管、同相放大器和P型金属氧化物半导体晶体管(P-Metal Oxide Semiconductor;以下简称:PMOS)。图2为本发明实施例提供的驱动电路的等效结构示意图,如图2所示,本实施例提供了一种驱动电路,该驱动电路可以包括光敏二极管21、同相放大器22和PMOS 23。其中,光敏二极管21与背光源相连,设置在液晶面板的像素区域中,用于检测所述背光源的工作状态。同相放大器22与光敏二极管21相连,用于控制PMOS 23的导通和截止。PMOS 23的栅极与同相放大器22的输出端相连,用于输出重置信号到栅极驱动集成电路IC,以开启全部栅线。
本实施例的技术方案通过在驱动电路中设置光敏二极管、同相放大器和PMOS,由光敏二极管对背光源的工作状态进行检测,并根据背光源的工作状态,通过同相放大器对PMOS的导通和截止状态进行控制,在背光源关闭时,由POMS向栅极驱动IC输出重置信号,以开启全部栅线,解决了现有技术中LCD显示的画面中存在的残影问题,提高了液晶显示器的显示性能。
如图1A所示,本实施例中的光敏二极管21可以设置在液晶面板1的像素区域11中,可以具体设置在左侧第一个像素上,由于光敏二极管21的制作可以采用半导体工艺,因此在像素区域11中增设光敏二极管21的工艺比较容易实现。基于光敏二极管本身的特性,当其在未受到光照照射时,反向截止,驱动电路中的电流无法通过光敏二极管21;当其在被光照照射时,光敏二极管21正向导通,驱动电路中的电流可以通过光敏二极管21。在本实施例提供的驱动电路中,光敏二极管21与背光源相连,当背光源开启时,光敏二极管21导通,当背光源关闭时,光敏二极管21截止。因此,光敏二极管21可以用于检测背光源的工作状态,具体可以通过柔性基板上的芯片COF(Chip on Film;以下简称:COF)技术(一种集成电路的封装方式)和TFT基板走线来检测光敏二极管21上的电流变化,当光敏二极管21上有电流通过时,表明光敏二极管21处于导通状态,则检测到背光源的工作状态为开启状态;当光敏二极管21上没有电流通过时,表明光敏二极管21处于截止状态,则检测到背光源的工作状态为关闭状态。
在本实施例中,同相放大器22可以具体用于在光敏二极管21导通时,控制PMOS 23处于截止状态,在光敏二极管21截止时,控制PMOS 23处于导通状态。具体地,由于通过COF和TFT基板走线能够检测光敏二极管21上电流的变化,将检测到的光敏二极管21上的电流的变化转换为电压的变化,通过同相放大器22来控制PMOS 23的导通和截止。如图2所示,电阻R1和R2为同相放大器22的正向输入端的分压电阻,电阻R3和R4为反馈电阻,电阻R5为PMOS 23的漏极输出的上拉电阻,VDD为整个驱动电路的电源电压,VD为光敏二极管21的导通电压,VOUT为PMOS 23的栅极输入电压。当背光源开启时,光敏二极管21处于导通状态,则:
VIN=(VDD-VD)*R2/(R1+R2)       (1)
VOUT=VIN(1+R4/R3)             (2)
此时,PMOS 23的源极接地,即VS为0,则:
VGS=VOUT-VS=VOUT             (3)
在本实施例的驱动电路的等效电路中,为保证在光敏二极管21导通时,通过同相放大器22控制PMOS 23处于截止状态,而当VGS大于PMOS的阈值电压VGS(TH)时,PMOS 23才能截止。则本实施例通过选择合适的电阻R1、R2、R3和R4的阻值,使得VOUT大于VGS(TH),从而在背光源开启时,通过同相放大器22控制PMOS 23截止。而当背光源关闭时,光敏二极管处于截止状态,则:
VIN=VOUT=0                  (4)
则VGS小于PMOS的阈值电压VGS(TH),此时通过同相放大器22控制PMOS 23导通。
在本实施例中,PMOS 23具体用于在PMOS 23处于导通状态时,向所述栅极驱动IC输出重置信号,以开启全部栅线。根据PMOS的特性,当PMOS截止,即处于关闭状态时,重置信号XON输出为电源电压VDD,即输出高电平,栅极驱动IC受正常信号控制。当PMOS导通,即处于打开状态时,重置信号XON输出为低电平。在PMOS 23处于导通状态时,将重置信号XON的低电平输出到栅极驱动IC,使得全部的栅线开启,以实现在背光源关闭时即可消除残影现象,低电平一直持续到电源电压VDD关闭。为了保证在PMOS处于导通状态时功耗较小,则最好将电阻R5的阻值设置为100k以上。
图3为本发明实施例提供的驱动电路的信号时序图,如图3所示,图中VDD为电源模块和驱动IC的输入电压,由于电源模块和驱动IC对电源的要求,所以VDD的上升时间为0~10ms之间,在驱动电路板上存在时序控制器主要接收LVDS信号,通过该芯片能够控制栅极驱动IC和源驱动IC的工作状态,实现TFT-LCD显示,根据时序控制器的规格书,保证显示正常,所以LVDS与VDD之间的时间为0~50ms,当电压和LVDS信号都提供的时候,电源模块、驱动IC、时序控制器都需要一个初始化的时间,当达到工作稳定状态的时候,背光源开启,这个时间一般需要200ms以上,因此开启TFT-LCD模块的时候服从上述信号时序,关闭的时候信号时序与开启相反。XON normal是传统模式下输出栅极IC重置信号的时序,从图中可以看到,传统模式是检测输入电压VDD达到某一个值的时候输出重置信号,而XON improvement为该实例所实现的时序,当检测到背光源关闭的时候输出重置信号。
本实施例的技术方案通过在驱动电路中设置光敏二极管、同相放大器和PMOS,由光敏二极管对背光源的工作状态进行检测,并根据背光源的工作状态,通过同相放大器对PMOS的导通和截止状态进行控制,在背光源关闭时,由POMS向栅极驱动IC输出重置信号,以开启全部栅线,解决了现有技术中LCD显示的画面中存在的残影问题,提高了液晶显示器的显示性能。
图4为本发明实施例提供的驱动方法的流程图,如图4所示,本实施例提供了一种驱动方法,本实施例的驱动方法可以采用本发明实施例所提供的驱动电路来执行,完成对应的流程,此处不再赘述。本实施例提供的驱动方法可以具体包括如下步骤:
步骤401,通过设置在液晶面板的像素区域中的光敏二极管对背光源的工作状态进行检测。
具体地,在所述光敏二极管导通时,检测到所述背光源的工作状态为开启状态;在所述光敏二极管截止时,检测到所述背光源的工作状态为关闭状态。当背光源开启时,光敏二极管21导通,当背光源关闭时,光敏二极管21截止。因此,光敏二极管21可以用于检测背光源的工作状态,具体可以通过COF和TFT基板走线来检测光敏二极管21上的电流变化,当光敏二极管21上有电流通过时,表明光敏二极管21处于导通状态,则检测到背光源的工作状态为开启状态;当光敏二极管21上没有电流通过时,表明光敏二极管21处于截止状态,则检测到背光源的工作状态为关闭状态。
步骤402,根据所述背光源的工作状态,通过与所述光敏二极管相连的同相放大器对P型金属氧化物半导体晶体管PMOS的导通和截止状态进行控制,所述PMOS的栅极与所述同相放大器的输出端相连。
具体地,在检测到所述背光源开启时,通过同相放大器控制PMOS处于截止状态;在检测到所述背光源关闭时,通过同相放大器控制PMOS处于导通状态。参照图2所示,当背光源开启时,光敏二极管21处于导通状态,则得到上述公式(1)和(2)所示的关系式,此时,PMOS 23的源极接地,即VS为0,则得到上述公式(3)所示的关系式。本实施例通过选择合适的电阻R1、R2、R3和R4的阻值,使得VOUT大于VGS(TH),从而在背光源开启时,通过同相放大器22控制PMOS 23截止。而当背光源关闭时,光敏二极管处于截止状态,则VOUT为0,VGS小于PMOS的阈值电压VGS(TH),此时通过同相放大器22控制PMOS 23导通。
步骤403,通过所述PMOS向栅极驱动集成电路IC输出重置信号,以开启全部栅线。
具体地,在所述PMOS处于导通状态时,通过所述PMOS向所述栅极驱动IC输出重置信号,以由所述重置信号开启全部栅线。根据PMOS的特性,当PMOS截止,即处于关闭状态时,重置信号XON输出为电源电压VDD,即输出高电平。当PMOS导通,即处于打开状态时,重置信号XON输出为低电平。在PMOS 23处于导通状态时,将重置信号XON的低电平输出到栅极驱动IC,使得全部的栅线开启,以实现在背光源关闭时即可消除残影现象。为了保证在PMOS处于导通状态时功耗较小,则最好将电阻R5的阻值设置为100k以上。
本实施例的技术方案通过在驱动电路中设置光敏二极管、同相放大器和PMOS,由光敏二极管对背光源的工作状态进行检测,并根据背光源的工作状态,通过同相放大器对PMOS的导通和截止状态进行控制,在背光源关闭时,由POMS向栅极驱动IC输出重置信号,以开启全部栅线,解决了现有技术中LCD显示的画面中存在的残影问题,提高了液晶显示器的显示性能。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种驱动电路,其特征在于,包括:
光敏二极管,与背光源相连,设置在液晶面板的像素区域中,用于检测所述背光源的工作状态;
同相放大器,与所述光敏二极管相连,用于控制P型金属氧化物半导体晶体管PMOS的导通和截止;
所述PMOS,其栅极与所述同相放大器的输出端相连,用于在背光源的工作状态是关闭状态时,输出重置信号到栅极驱动集成电路IC,以开启全部栅线。
2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述光敏二极管具体用于在所述光敏二极管导通时,检测到所述背光源的工作状态为开启状态,在所述光敏二极管截止时,检测到所述背光源的工作状态为关闭状态。
3.根据权利要求2所述的驱动电路,其特征在于,所述同相放大器具体用于在所述光敏二极管导通时,控制所述PMOS处于截止状态,在所述光敏二极管截止时,控制所述PMOS处于导通状态。
4.根据权利要求3所述的驱动电路,其特征在于,所述PMOS具体用于在所述PMOS处于导通状态时,向所述栅极驱动集成电路IC输出重置信号,以开启全部栅线。
5.一种驱动方法,其特征在于,包括:
通过设置在液晶面板的像素区域中的光敏二极管对背光源的工作状态进行检测;
根据所述背光源的工作状态,通过与所述光敏二极管相连的同相放大器对P型金属氧化物半导体晶体管PMOS的导通和截止状态进行控制,所述PMOS的栅极与所述同相放大器的输出端相连;
在背光源的工作状态是关闭状态时,通过所述PMOS向栅极驱动集成电路IC输出重置信号,以开启全部栅线。
6.根据权利要求5所述的驱动方法,其特征在于,通过光敏二极管对背光源的工作状态进行检测包括:
在所述光敏二极管导通时,检测到所述背光源的工作状态为开启状态;
在所述光敏二极管截止时,检测到所述背光源的工作状态为关闭状态。
7.根据权利要求6所述的驱动方法,其特征在于,根据所述背光源的工作状态,通过同相放大器对PMOS的导通和截止状态进行控制包括:
在检测到所述背光源开启时,通过同相放大器控制PMOS处于截止状态;
在检测到所述背光源关闭时,通过同相放大器控制PMOS处于导通状态。
8.根据权利要求7所述的驱动方法,其特征在于,所述通过所述PMOS向栅极驱动集成电路IC输出重置信号,以开启全部栅线包括:
在所述PMOS处于导通状态时,通过所述PMOS向所述栅极驱动集成电路IC输出重置信号,以由所述重置信号开启全部栅线。
9.一种液晶显示器,包括液晶面板、驱动电路、栅极驱动集成电路IC和源极驱动IC,其特征在于,所述驱动电路包括权利要求1-4中任一项所述的驱动电路。
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