CN102789767A - 栅极驱动器和包括该栅极驱动器的液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种栅极驱动器和一种包括该栅极驱动器的液晶显示器，所述栅极驱动器包括接收至少两个扫描起始信号和至少四个时钟控制信号并输出多个栅极导通电压的栅极集成电路(IC)芯片，其中，基于所述至少两个扫描起始信号中的一个扫描起始信号产生所述至少四个时钟控制信号中的至少两个时钟控制信号，所述至少两个扫描起始信号的时序彼此独立，基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号的时序彼此独立。

Description

栅极驱动器和包括该栅极驱动器的液晶显示器
技术领域
提供了一种栅极驱动器和一种包括该栅极驱动器的液晶显示器的示例性实施例。
背景技术
显示装置通常包括多对电场产生电极和设置在其间的电光活性层。显示装置可以包括液晶显示器(LCD)、有机发光装置(OLED)显示器和电泳显示器。液晶显示器包括作为电光活性层的液晶层，有机发光显示器包括作为电光活性层的有机发光层。在显示装置中，一对电场产生电极中的一个通常连接至开关元件以接收电信号，电光活性层将电信号转换成光信号以显示图像。
显示装置通常包括栅极驱动器和数据驱动器。栅极驱动器将接通或者关断像素的栅极信号施加到栅极线，数据驱动器将图像数据转换成数据电压且将数据电压施加到数据线。
发明内容
根据本发明的示例性实施例提供了一种具有窄边框的液晶显示器。
根据本发明的示例性实施例提供了一种有效地控制栅极导通时序的栅极驱动器。
根据本发明的示例性实施例提供了一种有效地控制放电时序的栅极驱动器。
根据本发明的示例性实施例提供了一种立体图像显示装置。
在示例性实施例中，栅极驱动器包括栅极集成电路(IC)芯片，栅极IC芯片接收至少两个扫描起始信号和至少四个时钟控制信号并输出多个栅极导通电压，其中，基于所述至少两个扫描起始信号中的一个扫描起始信号产生所述至少四个时钟控制信号中的至少两个时钟控制信号，所述至少两个扫描起始信号的时序彼此独立，基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号的时序彼此独立。
在示例性实施例中，在所述一个扫描起始信号处于高电平的时间段，所述至少两个时钟控制信号中的每个可以具有上升沿。
在示例性实施例中，所述多个栅极导通电压可以与基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号同步。
在示例性实施例中，所述多个栅极导通电压可以彼此叠置。
在示例性实施例中，所述至少两个扫描起始信号可以包括第一扫描起始信号和第二扫描起始信号，所述至少四个时钟控制信号可以包括第一时钟控制信号、第二时钟控制信号、第三时钟控制信号和第四时钟控制信号，栅极IC芯片可以包括：第一移位寄存器，接收第一扫描起始信号和第一时钟控制信号；第二移位寄存器，接收第一扫描起始信号和第二时钟控制信号；第三移位寄存器，接收第二扫描起始信号和第三时钟控制信号；第四移位寄存器，接收第二扫描起始信号和第四时钟控制信号。
在示例性实施例中，可以基于第一扫描起始信号产生第一时钟控制信号和第二时钟控制信号，可以基于第二扫描起始信号产生第三时钟控制信号和第四时钟控制信号。
在示例性实施例中，在第一扫描起始信号处于高电平的时间段，第一时钟控制信号和第二时钟控制信号中的每个可以具有上升沿；在第二扫描起始信号处于高电平的时间段，第三时钟控制信号和第四时钟控制信号中的每个可以具有上升沿。
在示例性实施例中，所述多个栅极导通电压可以包括被分别输入顺序地布置的四条栅极线的第一栅极导通电压、第二栅极导通电压、第三栅极导通电压和第四栅极导通电压。第一栅极导通电压可以与第一时钟控制信号同步，第二栅极导通电压可以与第三时钟控制信号同步，第三栅极导通电压可以与第二时钟控制信号同步，第四栅极导通电压可以与第四时钟控制信号同步。
在示例性实施例中，栅极IC芯片可以包括：移位寄存器，接收所述至少两个扫描起始信号中的所述一个扫描起始信号和基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号中的一个时钟控制信号；电平移位器；缓冲器，输出所述多个栅极导通电压中的栅极导通电压。
在示例性实施例中，栅极IC芯片还可以包括AND门。
在示例性实施例中，液晶显示器包括：第一开关元件，连接至第一栅极线和第一数据线；第二开关元件，连接至第一栅极线和第一数据线；第一子像素电极，连接至第一开关元件；第二子像素电极，连接至第二开关元件；第三开关元件，连接至第二子像素电极和第一电荷共享线；变压电容器，连接至第三开关元件；栅极IC芯片，接收至少两个扫描起始信号和至少四个时钟控制信号并输出多个栅极导通电压，其中，基于所述至少两个扫描起始信号中的一个扫描起始信号产生所述至少四个时钟控制信号中的至少两个时钟控制信号，所述至少两个扫描起始信号的时序彼此独立，基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号的时序彼此独立。
在示例性实施例中，所述多个栅极导通电压中的第一栅极导通电压可以被施加到第一栅极线且与基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号中的一个时钟控制信号同步，所述多个栅极导通电压中的第二栅极导通电压可以被施加到第一电荷共享线且与基于所述另一个扫描起始信号的至少两个时钟控制信号中的一个时钟控制信号同步。
在示例性实施例中，在所述至少两个扫描起始信号中的第一扫描起始信号处于高电平的时间段，可以产生第一时钟控制信号的上升沿；在所述至少两个扫描起始信号中的第二扫描起始信号处于高电平的时间段，可以产生第二时钟控制信号的上升沿。
在示例性实施例中，所述多个栅极导通电压中的第三栅极导通电压可以被施加到与第一栅极线相邻的第二栅极线，第三栅极导通电压的上升沿的时序可以不同于第一栅极导通电压的上升沿的时序，所述多个栅极导通电压中的第四栅极导通电压可以被施加到与第一电荷共享线相邻的第二电荷共享线，第四栅极导通电压的上升沿的时序可以不同于第二栅极导通电压的上升沿的时序。
在示例性实施例中，子像素电极可以设置在相邻于第一数据线的第二数据线与相邻于第二数据线的第三数据线之间的区域的外部。
在示例性实施例中，所述多个栅极导通电压中的第三栅极导通电压可以被施加到与第一栅极线相邻的第二栅极线，可以同时施加第三栅极导通电压与第一栅极导通电压；所述多个栅极导通电压中的第四栅极导通电压可以被施加到与第一电荷共享线相邻的第二电荷共享线，可以同时施加第四栅极导通电压与第二栅极导通电压。
在示例性实施例中，所述多个栅极导通电压中的第一栅极导通电压可以被施加到第一栅极线，所述多个栅极导通电压中的第二栅极导通电压可以被施加到与第一栅极线相邻的第二栅极线，第一栅极导通电压与第二栅极导通电压可以彼此叠置。
在示例性实施例中，液晶显示器还可包括边框，该边框具有小于大约10毫米的宽度。
在示例性实施例中，液晶显示器可以输出包括左眼图像和右眼图像的三维图像。
在示例性实施例中，所述多个栅极导通电压中的第一栅极导通电压可以被施加到第一栅极线且与基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号中的一个时钟控制信号同步；所述多个栅极导通电压中的第二栅极导通电压可以被施加到第一电荷共享线且与基于所述另一个扫描起始信号的至少两个时钟控制信号中的一个时钟控制信号同步。
在示例性实施例中，所述多个栅极导通电压中的第三栅极导通电压可以被施加到与第一栅极线相邻的第二栅极线，可以同时施加第三栅极导通电压和第一栅极导通电压；所述多个栅极导通电压中的第四栅极导通电压可以被施加到与第一电荷共享线相邻的第二电荷共享线，可以同时施加第四栅极导通电压和第二栅极导通电压。
本发明的示例性实施例提供了一种控制放电时序和栅极导通时序的具有窄边框的液晶显示器和一种立体图像显示装置。
附图说明
通过参照附图更详尽地描述本公开的示例性实施例，本公开的上述和其他特征将变得更为清楚，在附图中：
图1是示出根据本发明的显示装置的示例性实施例的框图。
图2是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的框图。
图3是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的信号的信号时序图。
图4是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的信号的信号时序图。
图5是示出根据本发明的从栅极驱动器到液晶显示器的示例性实施例的信号的信号时序图。
图6是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的信号的信号时序图。
图7是示出根据本发明的从栅极驱动器到液晶显示器的示例性实施例的信号的信号时序图。
图8是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的信号的信号时序图。
图9是示出根据本发明的从栅极驱动器到液晶显示器的示例性实施例的信号的信号时序图。
图10是示出根据本发明的栅极驱动器的可选示例性实施例的框图。
图11是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的信号的信号时序图。
图12是示出根据本发明的栅极驱动器的另一可选示例性实施例的框图。
图13是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的信号的信号时序图。
具体实施方式
将参照附图更加充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，在不脱离本发明的精神或范围的所有情况下，可以以各种不同的方式修改描述的实施例。附图和描述在本质上被认为是说明性的，而非限制性的。在整个说明书中相同的标号指示相同的元件。此外，省略了公知的技术的详细描述。
在附图中，为了清晰起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在整个说明书中相同的标号指示相同的元件。如在此使用的，连接可以指元件彼此物理连接和/或电连接。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。
将理解的是，当元件(诸如层、膜、区域或基底)被称为“在”另一元件“上”时，它可以直接在该另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。
将理解的是，虽然这里可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语只是用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离本发明教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
这里使用的术语只是用于描述具体的实施例的目的，而不意图限制本发明。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地表示，否则单数形式也意图包括复数形式。还将理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
除非另有定义，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里清楚地如此定义，否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被理解为具有与相关领域的环境中它们的意思一致的意思，并且将不以理想的或者过于形式化的含义来理解这些术语。
在下文中将参照附图详细地描述本发明。
图1是示出根据本发明的显示装置的示例性实施例的框图，图2是根据本发明的示例性实施例的栅极驱动器的框图，图3是根据本发明的示例性实施例的栅极驱动器的信号波形图，图4是根据本发明的示例性实施例的栅极驱动器的信号波形图。
参照图1，显示装置包括显示面板组件300、连接至显示面板组件300的栅极驱动器400和数据驱动器500、连接至数据驱动器500的灰度电压发生器800以及控制栅极驱动器400和数据驱动器500的信号控制器600。
在示例性实施例中，显示面板组件300可以是例如液晶面板组件、有机发光面板组件或者等离子体显示面板组件，但不限于此。显示面板组件300可以是各种其他类型的显示器。在下文中，现在将描述显示面板组件300是液晶面板组件的示例性实施例，然而本发明不限于此。
栅极导通信号Vg可以从显示装置上侧的栅极线传输，并可以被顺序地施加到下侧的栅极线。在一个示例性实施例中，例如，显示装置可以如下显示图像。栅极导通电压Von被顺序地施加到栅极线，使得数据电压Vd通过连接至对应的栅极线的开关元件施加到像素电极。在这样的实施例中，施加的数据电压Vd是用于显示图像的数据电压，施加的数据电压Vd可以通过存储电容器保持预定的时间。栅极线被施加有栅极截止电压Voff，使得连接至对应的栅极线的开关元件可以截止。
从等效电路的角度看，显示面板组件300包括多条信号线G1至Gn和D1至Dm以及连接至其的多个像素PX。
信号线G1至Gn和D1至Dm包括传输栅极信号的多条栅极线G1至Gn和传输数据信号的多条数据线D1至Dm。
每个像素PX，例如连接至第i条栅极线Gi(i＝1、2、...、n)和第j条数据线Dj(j＝1、2、...、m)的像素PX，包括连接至对应的信号线(例如，第i条栅极线Gi和第j条数据线Dj)的开关元件和连接到其的液晶电容器。在示例性实施例中，像素PX可以选择性地包括存储电容器。每个像素PX可以包括多个子像素。作为三端元件的开关元件包括连接至第i条栅极线Gi的控制端、连接至第j条数据线Dj的输入端以及连接至液晶电容器和存储电容器的输出端。像素PX、信号线Gi和Dj以及开关元件的连接可以以各种方式改变。在示例性实施例中，一个像素可以连接至一条栅极线和一条数据线。在可选的示例性实施例中，两个像素可以共享一条栅极线。在另一可选的示例性实施例中，两个像素可以共享一条数据线。
液晶电容器具有作为两个端子的像素电极(未示出)和共电极(未示出)以及设置在像素电极和共电极之间用作介电材料的液晶层(未示出)。
在示例性实施例中，通过叠置不同于栅极线和数据线的单独的信号线(未示出)和像素电极并在它们之间设置绝缘体来提供用作液晶电容器的辅助件的存储电容器，并且预定的电压(例如共电压Vcom)被施加到该单独的信号线。在可选的示例性实施例中，可以通过被布置为经由绝缘体彼此叠置的像素电极和前一栅极线来提供存储电容器。
在示例性实施例中，在显示彩色图像的情况下，每个像素PX唯一地显示原色中的一种(即，空分)或者每个像素PX顺序地依次显示原色(即，时分)，使得原色的空间和或者时间和被识别为期望的颜色。在一个示例性实施例中，例如，原色包括红、绿和蓝。
信号控制器600从外部图形控制器(未示出)接收输入图像信号R、G和B以及用于控制输入图像信号R、G和B的显示的输入控制信号，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。
输入图像信号R、G和B可以是二维(2D)图像或者三维(3D)图像。此处，2D图像表示普通的源数据，采用该普通的源数据，观察者不会识别出从显示装置输出的图像的立体效果。3D图像表示这样的源数据，采用该源数据，观察者可以识别出从显示装置输出的图像(例如左眼图像和右眼图像)的立体效果。
信号控制器600可以将数据控制信号CONT2和图像数据DAT提供到数据驱动器500。在示例性实施例中，可以基于输入控制信号和输入图像信号R、G和B根据显示面板组件300的操作条件来处理图像信号R、G和B而得到图像数据DAT。在这样的实施例中，对图像信号R、G和B的处理可以包括基于显示面板组件300的像素布置对图像信号R、G和B的操作性重置。
信号控制器600可以将至少一个栅极控制信号CONT1提供到栅极驱动器400。在一个示例性实施例中，例如，栅极控制信号CONT1可以包括指示栅极驱动器400开始扫描的扫描起始信号STV1和STV2中的至少一个以及控制栅极导通电压Von的输出时间的时钟控制信号CPV1至CPV4中的至少一个。在示例性实施例中，栅极控制信号CONT1可以包括至少一个时钟信号和限制栅极导通电压Von的持续时间的至少一个时钟使能信号。
数据控制信号CONT2可以包括：水平同步起始信号，通知对应于一组像素的数据的传输的开始；加载信号，指示数据驱动器500将对应的数据电压施加到数据线D1至Dm；以及数据时钟信号。数据控制信号CONT2还可以包括用于将数据电压相对于共电压Vcom的极性(在下文中，称为数据电压的极性)反转的反转信号。
在示例性实施例中，数据驱动器500可以接收关于一行像素的一组图像数据DAT，并基于数据控制信号CONT2从来自灰度电压发生器800的灰度电压选择对应于每个图像数据DAT的灰度电压。数据驱动器500可以将图像数据DAT转换成数据电压Vd并将数据电压Vd施加到对应的数据线D1至Dm。
栅极驱动器400通过信号控制器600施加栅极电压Vg，栅极电压Vg是栅极导通电压Von或者栅极截止电压Voff。当栅极导通电压Von被施加到栅极线G1至Gn时，连接至栅极线G1至Gn的开关元件导通，施加到数据线D1至Dm的数据电压Vd通过导通的开关元件被施加到对应的像素。
施加到像素的数据电压Vd和共电压Vcom之间的差被称为像素电压。在一个示例性实施例中，例如，在显示装置是液晶显示器的情况下，液晶分子具有取决于像素电压幅值的取向，因此，穿过液晶层的光的偏振变化。由于附于显示面板的偏振器，所以偏振的这种变化表现为透光率的变化。
在示例性实施例中，显示装置的元件(例如，栅极驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600和灰度电压发生器800)中的每个可以直接安装在设置在液晶面板组件300上的至少一个集成电路(IC)芯片中。在可选示例性实施例中，显示装置的元件400、500、600和800中的每个可以安装在柔性印刷电路膜(未示出)上，然后附于液晶面板组件300。在另一个可选示例性实施例中，显示装置的元件400、500、600和800中的每个可以以载带封装(TCP)的形式安装在单独的印刷电路板(PCB)(未示出)上。在可选示例性实施例中，显示装置的元件400、500、600和800中的每个可以集成为单个芯片。在这样的实施例中，显示装置的元件400、500、600和800中的至少一个或者构成显示装置的元件400、500、600和800的至少一个电路元件可以设置在单个芯片的外部。
参照图2，栅极驱动器400的示例性实施例可包括至少一个移位寄存器410、至少一个AND门420、至少一个电平移位器430和至少一个缓冲器440。在示例性实施例中，移位寄存器410可以包括AND门420。与栅极驱动器集成在显示面板组件中的显示装置相比，栅极驱动器400包括其中实现有多个电路元件的至少一个栅极IC芯片，且栅极IC芯片使得栅极驱动器的尺寸减小，因此栅极驱动器400可以应用到具有宽度窄的窄边框的显示装置。在一个示例性实施例中，例如，包括栅极IC芯片的显示装置的窄边框的宽度可以小于大约10毫米(mm)，而栅极驱动器集成到显示面板组件的显示装置的边框的宽度通常大于大约10mm。此处，边框是指围绕并固定显示面板组件的上框架和下框架。
移位寄存器410基于来自信号控制器600的扫描起始信号STV1和STV2以及时钟控制信号CPV1至CPV4而导通，并输出信号。从移位寄存器410输出的信号的脉冲特性(例如脉冲宽度)可以被控制。
在栅极驱动器410包括多个移位寄存器的示例性实施例中，多个移位寄存器410基于两个扫描起始信号独立地被驱动，两个时钟控制信号基于一个扫描起始信号而独立地产生。在一个示例性实施例中，如图2所示，第(2n-1)个移位寄存器SR1、SR3、SR5和SR7基于第一扫描起始信号STV1被驱动，第2n个移位寄存器SR2、SR4、SR6和SR8基于第二扫描起始信号STV2被驱动(n是自然数)。两个扫描起始信号的时序(例如，两个扫描起始信号的上升沿的时序)可以彼此独立，且栅极导通电压Von的时序可以基于预定的驱动方法被有效地控制。在这样的实施例中，基于一个扫描起始信号的两个时钟控制信号的时序可以彼此独立，栅极导通电压Von的时序可以被有效地控制成彼此叠置，使得显示装置的显示质量因增加的充电时间而显著改善。在这样的实施例中，多个移位寄存器410可以接收被独立地驱动的三个或者更多的扫描起始信号，三个或者更多的时钟控制信号可以基于一个扫描起始信号而独立地产生。在示例性实施例中，移位寄存器410可以包括用于扫描起始信号的至少两对输入端和输出端。
时钟控制信号CPV1至CPV4以及来自移位寄存器410的输出信号被输入到AND门420。
来自AND门420的输出信号被输入到电平移位器430。电平移位器430将输入信号转换成具有与开关元件的导通或截止对应的电压电平的信号。
来自电平移位器430的输出信号被输入到缓冲器440。缓冲器440为栅极线G1至Gn缓冲输入信号，使得显示面板组件300基于其预定的驱动方法被驱动。
来自缓冲器440的输出信号被输入到栅极线G1至Gn。
参照图3，在第一扫描起始信号STV1处于高电平的时间段，第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2进入高电平，例如，具有上升沿。第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2的时序可以彼此独立。在一个示例性实施例中，例如，在第一扫描起始信号STV1处于高电平的时间段，第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2的上升沿的间隔和顺序可以被控制。
第(4n-3)条栅极线的栅极导通电压Von与第一时钟控制信号CPV1同步，第(4n-1)条栅极线的栅极导通电压Von与第二时钟控制信号CPV2同步(n是自然数)。在一个示例性实施例中，例如，第一栅极线G1的栅极导通电压Von与第一时钟控制信号CPV1的第一脉冲同步，第三栅极线G3的栅极导通电压Von与第二时钟控制信号CPV2的第一脉冲同步。
在示例性实施例中，在第二扫描起始信号STV2处于高电平的时间段，第三时钟控制信号CPV3和第四时钟控制信号CPV4进入高电平，例如，具有上升沿。第二扫描起始信号STV2的时序可以独立于第一扫描起始信号STV1的时序。第三时钟控制信号CPV3和第四时钟控制信号CPV4的时序可彼此独立。在一个示例性实施例中，例如，在第二扫描起始信号STV2处于高电平的时间段，第三时钟控制信号CPV3和第四时钟控制信号CPV4的上升沿的间隔和顺序可以被有效地控制。
第(4n-2)条栅极线的栅极导通电压Von与第三时钟控制信号CPV3同步，第4n条栅极线的栅极导通电压Von与第四时钟控制信号CPV4同步(n是自然数)。在一个示例性实施例中，例如，第二栅极线G2的栅极导通电压Von与第三时钟控制信号CPV3的第三脉冲同步，第四栅极线G4的栅极导通电压Von与第四时钟控制信号CPV4的第三脉冲同步。
参照图4，两条栅极线的栅极导通电压彼此叠置，具有高驱动频率(诸如240赫兹(Hz)或者480Hz的显示装置的充电时间增加，从而显著改善了显示装置的显示质量。在示例性实施例中，如图4所示，不同于图3所示的信号，在第一扫描起始信号STV1处于高电平的时间段产生的第一时钟控制信号CPV1的第一脉冲与第二时钟控制信号CPV2的第一脉冲叠置，因此第(4n-3)条栅极线的栅极导通电压Von与第(4n-1)条栅极线的栅极导通电压Von彼此叠置(n是自然数)。在这样的实施例中，在第二扫描起始信号STV2处于高电平的时间段产生的第三时钟控制信号CPV3的第三脉冲与第四时钟控制信号CPV4的第三脉冲叠置，因此第(4n-2)条栅极线的栅极导通电压Von与第4n条栅极线的栅极导通电压Von彼此叠置(n是自然数)。在一个示例性实施例中，例如，第一栅极线G1的栅极导通电压Von与施加到第三栅极线G3的栅极导通电压Von彼此叠置，施加到第三栅极线G3的栅极导通电压Von与施加到第五栅极线G5的栅极导通电压Von彼此叠置，施加到第五栅极线G5的栅极导通电压Von与施加到第七栅极线G7的栅极导通电压Von彼此叠置。在这样的实施例中，施加到第二栅极线G2的栅极导通电压Von与施加到第四栅极线G4的栅极导通电压Von彼此叠置，施加到第四栅极线G4的栅极导通电压Von与施加到第六栅极线G6的栅极导通电压Von彼此叠置，施加到第六栅极线G6的栅极导通电压Von与施加到第八栅极线G8的栅极导通电压Von彼此叠置。
图5是示出根据本发明的从栅极驱动器到液晶显示器的示例性实施例的信号的信号时序图。
参照图5，液晶显示器包括信号线和连接到信号线的多个像素PX，信号线包括多条栅极线G1至Gn、多条电荷共享线CS1至CSn和多条数据线D1至Dm。每个像素PX包括第一子像素电极PXa和第二子像素电极PXb。
每个像素PX包括第一开关元件Qa、第二开关元件Qb、第三开关元件Qc和变压电容器Cstd。
第一开关元件Qa、第二开关元件Qb和第三开关元件Qc中的每个是例如三端元件，例如薄膜晶体管。第一开关元件Qa包括连接至栅极线G1至Gn的控制端、连接至数据线D1至Dm的输入端以及连接至第一子像素电极PXa的输出端。第二开关元件Qb包括连接至栅极线G1至Gn的控制端、连接至数据线D1至Dm的输入端和连接至第二子像素电极PXb的输出端。第一开关元件Qa的控制端和第二开关元件Qb的控制端连接至同一栅极线，第一开关元件Qa的输入端和第二开关元件Qb的输入端连接至同一数据线。第三开关元件Qc包括连接至电荷共享线CS1至CSn的控制端、连接至第二子像素电极PXb的输入端和连接至变压电容器Cstd的输出端。
变压电容器Cstd的两端分别连接至第三开关元件Qc的输出端和共电压Vcom。第一液晶电容器的两端分别连接至第一子像素电极PXa和共电压Vcom，第二液晶电容器的两端分别连接至第二子像素电极PXb和共电压Vcom。
当栅极线G1至Gn被施加有栅极导通电压Von时，连接至栅极线G1至Gn的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb导通。因此，同一数据电压Vd通过导通的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb被施加到第一子像素电极PXa和第二子像素电极PXb，使得充到第一液晶电容器的电压和充到第二液晶电容器的电压彼此基本相同。当栅极线G1至Gn被施加有栅极导通电压Von时，电荷共享线CS1至CSn被施加有栅极截止电压Voff。
当栅极线G1至Gn被施加有栅极截止电压Voff且电荷共享线CS1至CSn被施加有栅极导通电压Von时，连接至栅极线G1至Gn的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb截止且第三开关元件Qc导通。因此，充到第二子像素电极PXb的电荷的一部分通过导通的第三开关元件Qc移动到变压电容器Cstd，充到第二液晶电容器的电压减小。在这样的实施例中，第一液晶电容器的充电电压和第二液晶电容器的充电电压彼此不同，从而显著改善液晶显示器的侧面可视性。
与栅极驱动器和显示面板组件集成的情况相比，图5中的液晶显示器的栅极驱动器400包括如图2所示的其中实现有若干电路元件的至少一个栅极IC芯片，且由于栅极IC芯片，所以栅极驱动器的尺寸显著减小，从而栅极驱动器可以应用到具有小宽度的窄边框的显示装置。在一个示例性实施例中，例如，包括栅极IC芯片的显示装置的窄边框的宽度可以小于大约10mm，而栅极驱动器与显示面板组件集成的显示装置的边框的宽度通常大于大约10mm。
图6是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的信号的信号时序图。
图6中示出的信号可以应用到具有诸如120Hz或者240Hz的帧频的图5的液晶显示器，或者也可以应用到图2的栅极驱动器。参照图6，第一扫描起始信号STV1和第二扫描起始信号STV2的上升沿的时序彼此独立，施加到栅极线G1至Gn的栅极导通电压Von的时序和施加到电荷共享线CS1至CSn的栅极导通电压Von的时序可以基于预定的驱动方法被有效地控制。此处，施加到电荷共享线CS1至CSn的栅极导通电压Von的时序表示放电时序。在示例性实施例中，基于一个扫描起始信号的两个时钟控制信号的时序可以独立，栅极导通电压Von的时序可以被有效地控制成彼此叠置，使得显示装置的显示质量因增加的充电时间而显著改善。基于第一扫描起始信号STV1产生第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2，第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2控制独立地施加到栅极线G1至Gn的栅极导通电压Von。基于第二扫描起始信号STV2产生第三时钟控制信号CPV3和第四时钟控制信号CPV4，第三时钟控制信号CPV3和第四时钟控制信号CPV4控制施加到电荷共享线CS1至CSn的栅极导通电压Von。
图7是示出根据本发明的从栅极驱动器到液晶显示器的示例性实施例的信号的信号时序图。
除了其中的数据线的数目之外，图7中示出的液晶显示器与图5中示出的液晶显示器基本相同。在一个示例性实施例中，例如，第一子像素电极PXa、第二子像素电极PXb、第一开关元件Qa、第二开关元件Qb、第三开关元件Qc、变压电容器Cstd、第一液晶电容器和第二液晶电容器的连接关系与图5中示出的电路元件中它们的连接关系基本相同。然而，在图7中示出的液晶显示器与图5中示出的液晶显示器中数据线的数目是不同的，因此相邻的像素列与数据线的连接关系是不同的。在一个示例性实施例中，例如，图7中示出的液晶显示器的数据线的数目是图5中示出的液晶显示器的数据线的数目的两倍。在这样的实施例中，在图5中，位于第二行第一列的像素PX和位于第一行第二列的像素PX连接至同一数据线，例如第二数据线D2，而在图7中，位于第二行第一列的像素PX和位于第一行第二列的像素PX连接至不同的数据线，例如分别连接至第二数据线D2和第三数据线D3。
参照图7，施加到第(2n-1)条栅极线和第2n条栅极线的栅极导通电压Von的时序彼此基本相同，因此连接至第(2n-1)条栅极线的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb以及连接至第2n条栅极线的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb同时导通(n是自然数)。因此，第一数据电压和第二数据电压被同时分别施加到第(2n-1)条数据线和第2n条数据线，使得第一数据电压通过连接至第(2n-1)条栅极线的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb而被施加到第(2n-1)行的第一子像素电极PXa和第二子像素电极PXb的时间与第二数据电压通过连接至第2n条栅极线的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb而被施加到第2n行的第一子像素电极PXa和第二子像素电极PXb的时间彼此基本相同(n是自然数)。在这样的实施例中，第一子像素电极PXa和第二子像素电极PXb被施加有同一数据电压，使得充到第一液晶电容器的电压与充到第二液晶电容器的电压彼此基本相同。当栅极线G1至Gn被施加有栅极导通电压Von时，电荷共享线CS1至CSn被施加有栅极截止电压Voff。
当栅极线G1至Gn被施加有栅极截止电压Voff且电荷共享线CS1至CSn被施加有栅极导通电压Von时，连接至栅极线G1至Gn的第一开关元件Qa和第二开关元件Qb截止，且第三开关元件Qc导通。因此，充到第二子像素电极PXb的电荷的一部分通过导通的第三开关元件Qc移动到变压电容器Cstd中，从而减小了充到第二液晶电容器的电压。在这样的实施例中，第(2n-1)条电荷共享线和第2n条电荷共享线被同时施加有栅极导通电压Von，充到第(2n-1)行第二液晶电容器和第2n行第二液晶电容器的电压被同时减小(n是自然数)。如上所述，第一液晶电容器的充电电压和第二液晶电容器的充电电压彼此不同，从而显著改善了液晶显示器的侧面可视性。
与栅极驱动器和显示面板组件集成的情况相比，应用到图7的液晶显示器的栅极驱动器400包括像图2那样的其中实现有若干电路元件的至少一个栅极IC芯片，该栅极IC芯片减小了栅极驱动器的尺寸，因此栅极驱动器可以应用到具有小宽度的窄边框的显示装置。在一个示例性实施例中，例如，包括栅极IC芯片的显示装置的窄边框的宽度可以小于10mm，可能难以将栅极驱动器与显示面板组件集成的显示装置的边框的宽度制造成小于10mm。
图8是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的信号的信号时序图。
图8中示出的信号可以应用到具有诸如240Hz或480Hz的帧频的图5的液晶显示器，或者也可以应用到图2的栅极驱动器。参照图8，第一扫描起始信号STV1和第二扫描起始信号STV2的时序彼此独立，施加到栅极线G1至Gn的栅极导通电压Von的时序与施加到电荷共享线CS1至CSn的栅极导通电压Von的时序可以基于预定的驱动方法被有效地控制。此处，施加到电荷共享线CS1至CSn的栅极导通电压Von的时序表示放电时序。第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2基于第一扫描起始信号STV1被同时产生，第(2n-1)条栅极线和第2n条栅极线被同时施加有栅极导通电压Von(n是自然数)。第三时钟控制信号CPV3和第四时钟控制信号CPV4基于第二扫描起始信号STV2被同时产生，第(2n-1)条电荷共享线和第2n条电荷共享线被同时施加有栅极导通电压Von(n是自然数)。
图9是示出根据本发明的从栅极驱动器到液晶显示器的示例性实施例的信号的信号时序图。
图9中示出的液晶显示器与图5中示出的液晶显示器基本相同。在图9中的示例性实施例中，例如，第一子像素电极PXa、第二子像素电极PXb、第一开关元件Qa、第二开关元件Qb、第三开关元件Qc、变压电容器Cstd、第一液晶电容器、第二液晶电容器、栅极线G1至Gn、数据线D1至Dm以及电荷共享线CS1至CSn的连接关系与它们在图5中示出的连接关系相同。然而，图9中示出的来自栅极驱动器的信号与图7中示出的来自栅极驱动器的信号基本相同，因此图8中示出的信号可以施加到图9的液晶显示器。在一个示例性实施例中，例如，第(2n-1)条栅极线和第2n条栅极线被同时施加有栅极导通电压Von，使得施加到第(2n-1)个子像素电极PXa和PXb的数据电压与施加到第2n个子像素电极PXa和PXb的数据电压彼此相同。图9中示出的液晶显示器的示例性实施例可以包括图2的栅极驱动器。图9中示出的来自栅极驱动器的液晶显示器的信号可以被应用于驱动3D图像。在一个示例性实施例中，例如，当图9的液晶显示器包括图2的栅极驱动器且输出具有120Hz的帧频的2D图像或3D图像时，图9中示出的来自栅极驱动器的信号被应用于输出3D图像，图5中示出的来自栅极驱动器的信号被应用于输出普通2D图像。因此，通过控制输入到图2的栅极驱动器的扫描起始信号和时钟控制信号的时序以及通过控制脉冲的宽度，可以有效地改变2D图像的驱动和3D图像的驱动。
图10是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的框图，图11是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的信号的信号时序图。
除了图10的栅极驱动器的连接关系(其不同于图2的栅极驱动器的元件的连接关系)之外，图10中示出的栅极驱动器的元件(例如图10的栅极驱动器的移位寄存器410、AND门420、电平移位器430和缓冲器440)与图2的栅极驱动器的元件基本相同。
参照图10，栅极驱动器中的多个移位寄存器410基于三个扫描起始信号被独立地驱动，基于每个扫描起始信号独立地产生两个时钟控制信号。在一个示例性实施例中，例如，第(3n-2)个移位寄存器SR1和SR4基于第一扫描起始信号STV1被驱动，第(3n-1)个移位寄存器SR2和SR5基于第二扫描起始信号STV2被驱动，第3n个移位寄存器SR3和SR6基于第三扫描起始信号STV3被驱动(n是自然数)。三个扫描起始信号的时序可以彼此独立，栅极导通电压Von的时序可以基于预定的驱动方法被有效地控制。在这样的实施例中，基于每个扫描起始信号的两个时钟控制信号的时序可以彼此独立，从而栅极导通电压Von的时序可以被有效地控制成彼此叠置，且显示装置的显示质量因增加的充电时间而显著改善。在示例性实施例中，基于扫描起始信号独立地产生的时钟控制信号的数目可以是三个或更多个。
参照图11，在第一扫描起始信号STV1处于高电平的时间段，第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2进入高电平，例如，具有上升沿。第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2的时序彼此独立。在一个示例性实施例中，例如，在第一扫描起始信号STV1处于高电平的时间段，第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2的上升沿的间隔和顺序可以被有效地控制。
第(6n-5)条栅极线的栅极导通电压Von与第一时钟控制信号CPV1同步，第(6n-2)条栅极线的栅极导通电压Von与第二时钟控制信号CPV2同步(n是自然数)。
在示例性实施例中，在第二扫描起始信号STV2处于高电平的时间段，第三时钟控制信号CPV3和第四时钟控制信号CPV4进入高电平。第三时钟控制信号CPV3和第四时钟控制信号CPV4的时序可以彼此独立。在一个示例性实施例中，例如，在第二扫描起始信号STV2处于高电平的时间段，第三时钟控制信号CPV3和第四时钟控制信号CPV4的上升沿的间隔和顺序可以被有效地控制。
第(6n-4)条栅极线的栅极导通电压Von与第三时钟控制信号CPV3同步，第(6n-1)条栅极线的栅极导通电压Von与第四时钟控制信号CPV4同步(n是自然数)。
在示例性实施例中，在第三扫描起始信号STV3处于高电平的时间段，第五时钟控制信号CPV5和第六时钟控制信号CPV6进入高电平。第五时钟控制信号CPV5和第六时钟控制信号CPV6的时序可以彼此独立。在一个示例性实施例中，例如，在第三扫描起始信号STV3处于高电平的时间段，第五时钟控制信号CPV5和第六时钟控制信号CPV6的上升沿的间隔和顺序可以被有效地控制。
第(6n-3)条栅极线的栅极导通电压Von与第五时钟控制信号CPV5同步，第6n条栅极线的栅极导通电压Von与第六时钟控制信号CPV6同步(n是自然数)。
图12是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的框图，图13是示出根据本发明的栅极驱动器的示例性实施例的信号的信号时序图。
除了与图2的栅极驱动器不同的栅极驱动器的连接关系之外，图12中示出的栅极驱动器的元件(例如移位寄存器410、AND门420、电平移位器430和缓冲器440)与图2的栅极驱动器的元件基本相同。
参照图12，栅极驱动器中的多个移位寄存器410基于两个扫描起始信号被独立地驱动，基于每个扫描起始信号独立地产生两个时钟控制信号。然而，图12中的栅极驱动器的四个移位寄存器410基于每个扫描起始信号被驱动，例如，第一移位寄存器SR1至第(n/2-1)个移位寄存器SR(n/2-1)基于第一扫描起始信号STV1被驱动，第n/2个移位寄存器SR(n/2)至第n个移位寄存器SRn基于第二扫描起始信号STV2被驱动(n是偶数)。在示例性实施例中，多个移位寄存器410基于两个或者更多个扫描起始信号被独立地驱动，在这样的实施例中，移位寄存器被分成两个或者更多个移位寄存器组且可以被独立地驱动。
两个扫描起始信号的时序可以彼此独立，因此栅极导通电压Von的时序基于预定的驱动方法被有效地控制。在这样的实施例中，基于一个扫描起始信号的两个时钟控制信号的时序可以彼此独立，栅极导通电压Von的时序可以被有效地控制成彼此叠置，使得显示装置的显示质量因增加的充电时间而显著改善。
参照图13，在第一扫描起始信号STV1处于高电平的时间段，第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2进入高电平。第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2的时序可以彼此独立。在一个示例性实施例中，例如，在第一扫描起始信号STV1处于高电平的时间段，可以有效地控制第一时钟控制信号CPV1和第二时钟控制信号CPV2的上升沿的间隔和顺序。
栅极线中的从第一栅极线G1至第(n/2-1)条栅极线G(n/2-1)的奇数栅极线的栅极导通电压Von与第一时钟控制信号CPV1同步，偶数栅极线的栅极导通电压Von与第二时钟控制信号CPV2同步(n是偶数)。
在示例性实施例中，在第二扫描起始信号STV2处于高电平的时间段，第三时钟控制信号CPV3和第四时钟控制信号CPV4进入高电平。第三时钟控制信号CPV3和第四时钟控制信号CPV4的时序可以是独立的。在一个示例性实施例中，例如，在第二扫描起始信号STV2处于高电平的时间段，可以适当地控制第三时钟控制信号CPV3的上升时序和第四时钟控制信号CPV4的上升时序的间隔和顺序。
栅极线中的从第n/2条栅极线G(n/2)至第n条栅极线Gn的奇数栅极线的栅极导通电压Von与第三时钟控制信号CPV3同步，偶数栅极线的栅极导通电压Von与第四时钟控制信号CPV4同步(n是偶数)。
尽管已经结合目前被认为是实际的示例性实施例的内容描述了本发明，但应该理解的是，本发明不限于公开的实施例，而是相反，本发明意图覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种改变和等同布置。

Claims (10)

1.一种栅极驱动器，所述栅极驱动器包括栅极集成电路芯片，栅极集成电路芯片接收至少两个扫描起始信号和至少四个时钟控制信号并输出多个栅极导通电压，
其中，基于所述至少两个扫描起始信号中的一个扫描起始信号产生所述至少四个时钟控制信号中的至少两个时钟控制信号，
所述至少两个扫描起始信号的时序彼此独立，
基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号的时序彼此独立。
2.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其中，
在所述一个扫描起始信号处于高电平的时间段，基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号中的每个具有上升沿。
3.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其中，
所述多个栅极导通电压彼此叠置。
4.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其中，
所述至少两个扫描起始信号包括第一扫描起始信号和第二扫描起始信号，
所述至少四个时钟控制信号包括第一时钟控制信号、第二时钟控制信号、第三时钟控制信号和第四时钟控制信号，
所述栅极集成电路芯片包括：
第一移位寄存器，接收第一扫描起始信号和第一时钟控制信号；
第二移位寄存器，接收第一扫描起始信号和第二时钟控制信号；
第三移位寄存器，接收第二扫描起始信号和第三时钟控制信号；
第四移位寄存器，接收第二扫描起始信号和第四时钟控制信号。
5.根据权利要求1所述的栅极驱动器，其中，所述栅极集成电路芯片包括：
移位寄存器，接收所述至少两个扫描起始信号中的所述一个扫描起始信号和基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号中的一个时钟控制信号；
电平移位器；
缓冲器，输出所述多个栅极导通电压中的栅极导通电压。
6.一种液晶显示器，所述液晶显示器包括：
第一开关元件，连接至第一栅极线和第一数据线；
第二开关元件，连接至第一栅极线和第一数据线；
第一子像素电极，连接至第一开关元件；
第二子像素电极，连接至第二开关元件；
第三开关元件，连接至第二子像素电极和第一电荷共享线；
变压电容器，连接至第三开关元件；
栅极集成电路芯片，接收至少两个扫描起始信号和至少四个时钟控制信号，并输出多个栅极导通电压，
其中，基于所述至少两个扫描起始信号中的一个扫描起始信号产生所述至少四个时钟控制信号中的至少两个时钟控制信号，
所述至少两个扫描起始信号的时序彼此独立，
基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号的时序彼此独立。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中，
所述多个栅极导通电压中的第一栅极导通电压被施加到第一栅极线且与基于所述一个扫描起始信号的所述至少两个时钟控制信号中的一个时钟控制信号同步，
所述多个栅极导通电压中的第二栅极导通电压被施加到第一电荷共享线且与基于所述另一个扫描起始信号的至少两个时钟控制信号中的一个时钟控制信号同步。
8.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中，
所述多个栅极导通电压中的第一栅极导通电压被施加到第一栅极线，
所述多个栅极导通电压中的第二栅极导通电压被施加到与第一栅极线相邻的第二栅极线，
第一栅极导通电压与第二栅极导通电压彼此叠置。
9.根据权利要求6所述的液晶显示器，所述液晶显示器还包括边框，所述边框具有小于大约10毫米的宽度。
10.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中，
所述液晶显示器输出包括左眼图像和右眼图像的三维图像。
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