CN104766571A - 显示设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种显示设备。在一方面中，该显示设备包括时序控制器，其被配置为接收图像信号和控制信号，并且基于该图像信号和该控制信号输出模式信号和栅极脉冲信号，其中该模式信号具有一电压电平，并且其中该栅极脉冲信号具有一频率。该显示设备进一步包括时钟产生器，其被配置为基于该模式信号和该栅极脉冲信号产生栅极时钟信号，其中该栅极时钟信号具有一电压电平，并且其中该时钟产生器进一步被配置为至少部分基于该模式信号设置该栅极时钟信号的电压电平。该显示设备包括栅极线以及被配置为至少部分基于该栅极时钟信号驱动该栅极线的栅极驱动器。

Description

显示设备
对相关申请的交叉引用
要求于2014年1月8日向韩国特许厅提交的韩国专利申请No.10-2014-0002407的优先权，通过引用将其全部内容合并于此。
技术领域
所述技术一般涉及显示设备。
背景技术
诸如液晶显示器(LCD)的显示设备包括用于显示图像的显示面板以及用于驱动显示面板的栅极驱动器和数据驱动器。在显示面板上形成多条栅极线、多条数据线、和多个像素。LCD的每个像素包括开关晶体管、液晶电容器、和存储电容器。数据驱动器输出数据驱动信号到数据线，并且栅极驱动器输出用于驱动栅极线的栅极驱动信号。
在将栅极-导通电压施加到连接至栅极线的开关晶体管的栅极之后，显示设备向开关晶体管的源极提供数据电压以显示图像。
发明内容
一个发明方面是具有低功耗的显示设备。
另一方面是一种显示设备，包括：显示面板，其包括连接至多条数据线和多条栅极线的多个像素；数据驱动器，其被配置为驱动多条数据线；时钟产生器，其被配置为响应于模式信号和栅极脉冲信号产生栅极时钟信号；栅极驱动器，其被配置为响应于栅极时钟信号驱动多条栅极线；以及时序控制器，其中时序控制器响应于从外部设备提供的图像信号和控制信号来控制数据驱动器和栅极驱动器，并且产生栅极脉冲信号和模式信号，其中时序控制器根据图像信号的类型设置栅极脉冲信号的频率和模式信号的电平，并且其中时钟产生器响应于模式信号设置栅极时钟信号的电压电平。
当模式信号指示第一模式时，时钟产生器可以响应于栅极脉冲信号产生栅极时钟信号以使得在栅极-导通电压和第二地电压之间摆动，而当模式信号指示第二模式时，时钟产生器响应于栅极脉冲信号产生栅极时钟信号以使得在栅极-导通电压和第一地电压之间摆动，第一地电压的电平不同于第二地电压的电平。
当图像信号是运动画面时，时序控制器可以将模式信号设置为与第一模式对应的第一信号电平，而当图像信号是静态图像时，时序控制器可以将模式信号设置为与第二模式对应的第二信号电平。
当图像信号是运动画面时，时序控制器可以产生具有第一频率的栅极脉冲信号，而当图像信号是静态图像时，时序控制器产生具有低于第一频率的第二频率的栅极脉冲信号。
显示设备可以进一步包括电压产生器，其被配置为产生将要提供给时钟产生器的栅极-导通电压、第一地电压、和第二地电压。
栅极驱动器可以包括被配置为驱动多条栅极线的第一栅极线的第一栅极驱动器、和被配置为驱动多条栅极线的第二栅极线的第二栅极驱动器。
时序控制器可以进一步产生起始脉冲信号。第一栅极驱动器包括：与第一栅极线对应的多个级，每个级接收栅极时钟信号、前一级进位信号、下一级进位信号、第一地电压、和第二地电压以将进位信号和栅极信号提供给相应的第一栅极线；以及虚设级，其被配置为响应于栅极时钟信号、前一级进位信号、起始脉冲信号、第一地电压、和第二地电压而输出虚设进位信号和虚设栅极信号。所述多个级的第一级接收起始脉冲信号作为前一级进位信号，并且前一级进位信号是从所述多个级的前一级输出的进位信号，并且下一级进位信号是从所述多个级的下一级输出的进位信号。
时钟产生器可以响应于指示第二模式的模式信号将将要提供给第一栅极驱动器的第二地电压设置为基本等于第一地电压。
时钟产生器可以进一步产生重置信号并且响应于指示第二模式的模式信号将重置信号设置为第一电平。第一栅极驱动器的多个级的每个级包括：第一重置晶体管，其连接在用于输出进位信号的第一输出端和第一地电压之间，并且其栅极连接至重置信号；以及第二重置晶体管，其连接在用于输出栅极信号的第二输出端和第一地电压之间，并且其栅极连接至重置信号。
时钟产生器可以进一步产生与栅极时钟信号相反的反相栅极时钟信号。时序控制器进一步产生起始脉冲信号。第二栅极驱动器包括：与第二栅极线对应的多个级，每个级接收栅极时钟信号、前一级进位信号、下一级进位信号、第一地电压和第二地电压以提供进位信号和栅极信号给相应第二栅极线；以及虚设级，其被配置为响应于栅极时钟信号、前一级进位信号、起始脉冲信号、第一地电压和第二地电压输出虚设进位信号和虚设栅极信号。所述多个级的第一级接收起始脉冲信号作为前一级进位信号，并且前一级进位信号是从所述多个级的前一级输出的进位信号，并且下一级进位信号是从所述多个级的下一级输出的进位信号。
时钟产生器可以响应于指示第二模式的模式信号将将要提供给第二栅极驱动器的第二地电压设置为第一地电压。
时钟产生器可以进一步产生重置信号并响应于指示第二模式的模式信号将重置信号设置为第一电平，且第二栅极驱动器的多个级的每个级包括：第一重置晶体管，其连接在用于输出进位信号的第一输出端和第一地电压之间，并且其栅极连接至重置信号；以及第二重置晶体管，其连接在用于输出栅极信号的第二输出端和第一地电压之间，并且其栅极连接至重置信号。
第一栅极驱动器可以被布置为邻近显示面板的第一短边，而第二栅极驱动器被布置为邻近显示面板的第二短边。
可以轮流布置第一栅极线和第二栅极线。
显示设备可以进一步包括与栅极线对应的多个末级重置晶体管，每个末级重置晶体管连接在相应栅极线的一端和第一地电压之间，并且其栅极连接至下一相邻栅极线。
第一地电压可以是大约–5V，并且第二地电压可以是大约–10V。
另一方面是：多条数据线；数据驱动器，其被配置为驱动数据线；多条栅极线；显示面板，其包括连接至数据线和栅极线的多个像素；时序控制器，其被配置为接收图像信号和控制信号，并且至少部分基于图像信号和控制信号输出模式信号和栅极脉冲信号，其中模式信号具有一电压电平，并且其中栅极脉冲信号具有一频率；时钟产生器，其被配置为至少部分基于模式信号和栅极脉冲信号产生栅极时钟信号，其中栅极时钟信号具有一电压电平，并且其中该时钟产生器进一步被配置为至少部分基于该模式信号设置该栅极时钟信号的电压电平；以及栅极驱动器，其被配置为至少部分基于该栅极时钟信号驱动所述栅极线，其中该时序控制器进一步被配置为至少部分基于图像信号来设置栅极脉冲信号的频率和模式信号的电压电平。
模式信号的电压电平可以包括彼此不同的第一电压电平和第二电压电平，其中当模式信号具有第二电压电平时，栅极时钟信号被配置为在栅极-导通电压和第一地电压之间摆动，并且其中当模式信号具有第一电压电平时，栅极时钟信号被配置为在栅极-导通电压和第二地电压之间摆动。时序控制器可以进一步被配置为，当图像信号是动态图像时将模式信号设置为第一电压电平，而当图像信号是静态图像时，将模式信号设置为第二电压电平。栅极脉冲信号的频率可以包括第一频率和小于第一频率的第二频率，其中当模式信号具有第一电压电平时栅极脉冲信号具有第一频率，并且其中当模式信号具有第二电压电平时栅极脉冲信号具有第二频率。显示设备可以进一步包括电压产生器，其被配置为产生栅极-导通电压、第一地电压、和第二地电压。可以将栅极线划分为多条第一栅极线和多条第二栅极线，并且其中栅极驱动器可以包括被配置为驱动第一栅极线的第一栅极驱动器和被配置为驱动第二栅极线的第二栅极驱动器。时序控制器可以进一步被配置为产生起始脉冲信号，并且其中第一栅极驱动器可以包括分别对应于第一栅极线的多个级，其中每个级被配置为接收栅极时钟信号、前一级进位信号、下一级进位信号、第一地电压、和第二地电压，并且至少部分基于所接收的信号来输出进位信号和栅极信号，其中所述级可以包括：虚设级，其被配置为接收起始脉冲信号作为下一级进位信号，并且至少部分基于所接收的信号产生虚设进位信号和虚设栅极信号；以及第一级，其被配置为接收起始脉冲信号作为前一级进位信号，其中前一级进位信号是从前一级输出的进位信号，而下一级进位信号是从下一级输出的进位信号。
当模式信号具有第二电压电平时，第二地电压可以基本上等于第一地电压。时钟产生器可以进一步被配置为产生重置信号并且当模式信号具有第二电压电平时将重置信号设置为第一电平，并且其中第一栅极驱动器的每个级可以包括：第一重置晶体管，其栅极端电连接至该重置信号，其中第一重置晶体管电连接在被配置为输出进位信号的第一输出端和第一地电压之间；以及第二重置晶体管，其栅极端电连接至该重置信号，其中第二重置晶体管电连接在被配置为输出栅极信号的第二输出端和第一地电压之间。时钟产生器可以进一步被配置为产生相对于栅极时钟信号反相的反相栅极时钟信号，其中该时序控制器进一步被配置为产生起始脉冲信号，并且其中第二栅极驱动器包括分别对应于第二栅极线的多个级，其中每个级被配置为接收栅极时钟信号、前一级进位信号、下一级进位信号、第一地电压和第二地电压，并且至少部分基于所接收的信号来输出进位信号和栅极信号，并且其中所述级包括：虚设级，其被配置为接收起始脉冲信号作为下一级进位信号，并至少部分基于所接收的信号输出虚设进位信号和虚设栅极信号；以及第一级，其被配置为接收起始脉冲信号作为前一级进位信号，其中前一级进位信号是从前一级输出的进位信号，并且下一级进位信号是从下一级输出的进位信号。当模式信号具有第二电压电平时，第二地电压可以基本上等于第一地电压。
时钟产生器可以进一步被配置为产生重置信号并且当模式信号具有第二电压电平时将重置信号设置为第一电平，并且其中第二栅极驱动器的每个级可以包括：第一重置晶体管，其栅极端电连接至该重置信号，其中第一重置晶体管电连接在被配置为输出进位信号的第一输出端和第一地电压之间；以及第二重置晶体管，其栅极端电连接至该重置信号，其中第二重置晶体管电连接在被配置为输出栅极信号的第二输出端和第一地电压之间。第一栅极驱动器可以被布置为邻近显示面板的第一短边，而第二栅极驱动器被布置为邻近显示面板的第二短边。可以交替地布置第一栅极线和第二栅极线。显示设备可以进一步包括分别对应于栅极线的多个末级重置晶体管，其中每个末级重置晶体管的栅极端电连接至直接邻接的栅极线，并且其中每个末级重置晶体管电连接在相应栅极线与第一地电压之间。第一地电压可以是大约–5V，并且第二地电压可以是大约–10V。
另一方面是一种显示设备：包括：多条栅极线；电连接至所述栅极线的多个像素；时序控制器，其被配置为接收图像信号、确定图像信号是动态图像还是静态图像，并且至少部分基于该确定输出模式信号；时钟产生器，其被配置为至少部分基于该模式信号产生栅极时钟信号，其中该时钟产生器进一步被配置为至少部分基于模式信号来设置频率和电压电平栅极时钟信号；以及栅极驱动器，其被配置为至少部分基于栅极时钟信号驱动所述栅极线。
模式信号的电压电平可以包括彼此不同的第一电压电平和第二电压电平，其中当该图像信号被确定为动态图像时，该模式信号具有第一电压电平，其中当该图像信号被确定为静态图像时，该模式信号具有第二电压电平，并且其中该时钟产生器进一步被配置为输出第一地电压和第二地电压，当该模式信号具有第一电压电平时，将第二地电压设置为不同于第一地电压，而当该模式信号具有第二电压电平时，将第二地电压设置为基本上与第一地电压相同。时钟产生器可以进一步被配置为当模式信号具有第一电压电平时，将时钟信号的频率设置为第一频率，而当模式信号具有第二电压电平时，将时钟信号的频率设置为第二频率，其中第二频率小于第一频率。时钟信号可以被配置为在栅极-导通电压和第二地电压之间摆动。
根据至少一个实施例，通过在显示静态图像时降低栅极时钟信号的频率来减少显示设备的功耗。特别地，虽然栅极时钟信号的频率降低，但是通过控制栅极驱动器稳定工作来改善显示设备的可靠性。
附图说明
图1是示意性地示出根据实施例的显示设备的框图；
图2是示意性地示出图1中示出的第一栅极驱动器的图；
图3是示意性地示出图1中示出的第二栅极驱动器的图；
图4是示意性地示出图2中示出的第一栅极驱动器的级结构的图；
图5是用于描述图4中示出的级的晶体管的子集的操作的图；
图6是示意性地示出图5中示出的级的输入和输出信号的图；
图7是用于描述图4中示出的级的晶体管的子集的操作的图；
图8是示意性地示出图4和7中示出的级的输入和输出信号的图；
图9是用于描述图4中示出的级的晶体管的子集的操作的图；
图10是示意性地示出图4和9中示出的级的输入和输出信号的图；
图11是示意性地示出根据另一实施例的显示设备的框图；
图12是示意性地示出图11中示出的第一栅极驱动器的级结构的图；
图13是示意性地示出图12中示出的第一栅极驱动器的级的输入和输出信号的图；以及
图14是示意性地示出根据另一实施例的第一栅极驱动器和第二栅极驱动器的框图。
具体实施方式
随着手持电子设备的使用变得更加普遍，正在研究用于减少功耗的各种技术。诸如平板PC、笔记本电脑等手持设备的显示器消耗设备的大部分电力。因此，通过减少显示器的功耗可以显著减少这样的手持设备的整体功耗。
将参照附图详细描述实施例。然而，所描述的技术可以以各种不同的形式具体化，而不应该被认为限于所示实施例。相反，作为示例提供这些实施例使得此公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达所描述的技术的构思。因此，针对一些实施例，不描述公知过程、元件和技术。除非另作说明，附图和说明书全文相似的参考标号表示相似的元件，因而不会重复其描述。附图中，为了清楚可能夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。
将理解，虽然在此可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该被这些术语限制。这些术语仅用来区分一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分。因而，在不脱离所述技术的教导的情况下，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。
为了便于描述，可以在此使用空间相对术语，诸如“在…之下”、“在…下面”“较低的”、“在…下方”、“在…之上”、“较高的”等等来描述如图中所示的一个元件或特征对另外的元件或特征的关系。将理解，除了图中描绘的方位之外，空间相对术语意在涵盖使用中或工作中的设备的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，那么被描述为在其它元件或特征“之下”或“下面”或“下方”的元件将位于其它元件或特征“之上”。因此，示范性术语“在…下面”和“在…下方”可以涵盖上方和下方两个方位。设备可以有其它朝向(旋转90度或位于其它方位)，并且在此使用的空间相对描述语要相应地解释。另外，还将理解，当层被称为“在两层之间”时，它可以是两层之间的唯一层，或者一个或多个中间层也可以存在。
在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不是意在限制所述技术。如在此使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。将进一步理解，术语“包括了”和/或“包括”当用在此说明书中时，指定所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但是没有排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。如在此使用，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。此外，术语“示范性”意以指代示例或图示。
将理解，当元件或层被称为“在另一元件或层上”、“连接至”、“耦接至”或“邻近”另一元件或层时，它可以直接在其它元件或层上、连接、耦接或邻近其它元件或层，或者中间元件或层可以存在。相反，当元件被称为“直接在另一元件或层上”、“直接连接至”、“直接耦接至”或“直接邻近”另一元件或层时，没有中间元件或层存在。
除非另外定义，否则在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与所述技术所属的领域中一位普通技术人员所通常理解的相同的意思。还应该理解，诸如在通用词典中定义的那些的术语应该被解释为具有与它们在本说明书和/或相关领域的背景中的意思一致的意思，而不应该以理想化或过于正式的意义来解释，除非在此清楚地如此定义。根据本领域技术人员的理解，如在此公开中使用的术语“基本上”可以包括完全地、几乎完全地或者在一些应用中任何显著的程度的意思。
图1是示意性地示出根据实施例的显示设备的框图。
参照图1，显示设备100包括显示面板110、时序控制器120、时钟产生器130、电压产生器140、数据驱动器150、第一栅极驱动器160、和第二栅极驱动器170。
取决于实施例，显示设备100可以是液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)、有机发光二极管(OLED)显示器、和场致发射显示器(FED)中的一个。
显示面板110包括：多条数据线DL1至DLm；被布置为与数据线DL1至DLm相交的多条栅极线GL1至GLn；以及连接到数据线DL1至DLm和栅极线GL1至GLn的多个像素PX。数据线DL1至DLm以及栅极线GL1至GLn彼此绝缘。在一些实施例中，每个像素包括液晶电容器、存储电容器、和连接至相应数据线和相应栅极线的开关晶体管。所述电容器连接至所述开关晶体管。
时序控制器120从外部源接收用于控制图像信号RGB的显示的图像信号RGB和控制信号CTRL。例如，控制信号CTRL可以包括垂直同步信号、水平同步信号、主时钟信号、数据使能信号等。时序控制器120向数据驱动器150提供数据信号DATA和数据驱动控制信号CONT。时序控制器120还向第一栅极驱动器160和第二栅极驱动器170的每一个提供起始脉冲信号STV。这里，通过处理图像信号RGB来产生数据信号DATA以便适合于显示面板110的工作条件。数据驱动控制信号CONT可以包括水平同步信号、时钟信号、和行锁存信号。
时序控制器120向时钟产生器130提供模式信号MODE和栅极脉冲信号CPV。时序控制器120可以在内部存储器(未显示)中存储图像信号RGB。时序控制器120将存储在内部存储器中的先前的图像信号与图像信号RGB比较。如果在预定时间段内先前的图像信号PRGB不同于图像信号RGB，则时序控制器120将图像信号RGB确定为运动画面。如果先前的图像信号PRGB等于图像信号RGB超过预定时间段，则时序控制器120将图像信号RGB确定为静态图像。当图像信号RGB被确定为运动画面时，时序控制器120在第一模式中工作，并且将模式信号MODE设置为第一信号电平或第一电压电平(例如，高电平)。当图像信号RGB被确定为静态图像时，时序控制器120在第二模式中工作，并且将模式信号MODE设置为第二信号电平或第二电压电平(例如，低电平)。
在图像信号RGB被确定为运动画面的第一模式期间，时序控制器120产生具有第一频率(例如，大约60Hz)的栅极脉冲信号CPV。在图像信号RGB被确定为静态图像的第二模式期间，时序控制器120产生具有第二频率(例如，大约1Hz)的栅极脉冲信号CPV。时序控制器120基于栅极脉冲信号CPV的频率来改变提供给数据驱动器150的数据驱动控制信号CONT的频率。
在图像信号RGB被确定为静态图像的第二模式期间，通过降低栅极脉冲信号CPV的频率来减少显示设备100的功耗。
时钟产生器130响应于从时序控制器120接收的模式信号MODE和栅极脉冲信号CPV，产生栅极时钟信号CKV和反相栅极时钟信号CKVB。如果模式信号MODE具有与第一模式对应的第一信号电平，则时钟产生器130基于栅极脉冲信号CPV产生在栅极-导通电压VON和第二地电压VSS2之间摆动的栅极时钟信号CKV和反相栅极时钟信号CKVB。如果模式信号MODE具有与第二模式对应的第二信号电平，则时钟产生器130基于栅极脉冲信号CPV产生在栅极-导通电压VON和第一地电压VSS1之间摆动的栅极时钟信号CKV和反相栅极时钟信号CKVB。
电压产生器140产生栅极-导通电压VON、第一地电压VSS1、和第二地电压VSS2，并且将所产生的电压提供给时钟产生器130。在一些实施例中，栅极-导通电压VON大约是+15V，第一地电压VSS1大约是–5V，而第二地电压VSS2大约是–10V。
时钟产生器130响应于从时序控制器120接收到的模式信号MODE，向第一栅极驱动器160和第二栅极驱动器170提供第一地电压VSS1和第二地电压VSS2。
如果模式信号MODE具有与第一模式对应的第一信号电平，则时钟产生器130向第一栅极驱动器160和第二栅极驱动器170提供第一地电压VSS1和第二地电压VSS2而不改变电压。
如果模式信号MODE具有与第二模式对应的第二信号电平，则时钟产生器130改变并输出第二地电压VSS2以使得具有与第一地电压VSS1基本相同的电压电平。例如，当模式信号MODE具有第二信号电平时，时钟产生器130将第一地电压VSS1和第二地电压VSS2保持在大约–5V。
数据驱动器150根据从时序控制器120接收到的数据信号DATA和数据驱动控制信号CONT来输出用于驱动数据线DL1至DLm的灰阶电压。
第一栅极驱动器160和第二栅极驱动器170被实现为ASG(非晶硅栅极)驱动器，其中在与显示面板110相同的基底上形成非晶硅薄膜晶体管(a-SiTFT)、氧化物半导体、晶体半导体、多晶半导体等。邻近显示面板110的第一短边形成第一栅极驱动器160，并且邻近显示面板110的第二短边形成第二栅极驱动器170。
第一栅极驱动器160响应于从时序控制器120接收的起始脉冲信号STV和从时钟产生器130接收的栅极时钟信号CKV，驱动栅极线GL1至GLn的第一栅极线GL1、GL3…GLn-1。在一些实施例中，第一栅极线GL1、GL3…GLn-1是奇数编号栅极线。
第二栅极驱动器170响应于从时序控制器120接收的起始脉冲信号STV和从时钟产生器130接收的反相栅极时钟信号CKVB，驱动栅极线GL1至GLn的第二栅极线GL2、GL4…GLn。在一些实施例中，第二栅极线GL2、GL4…GLn是栅极线GL1至GLn的偶数编号栅极线。
图2是示意性地示出图1中示出的第一栅极驱动器的图。
参照图2，第一栅极驱动器160包括多个级ST1至STn-1以及虚设级STn+1。ST1至STn-1级分别对应于作为奇数编号栅极线的第一栅极线。第一级ST1响应于起始脉冲信号STV、栅极时钟信号CKV、第一地电压VSS1、第二地电压VSS2、和下一级进位(carry)信号CR3，输出进位信号CR1和栅极信号G1。
除了第一级ST1之外的其余每个级STi(i是3、5…(n-1))响应于前一级进位信号CRi-2、栅极时钟信号CKV、第一地电压VSS1、第二地电压VSS2、和下一级进位信号CRi+2，输出进位信号CRi和栅极信号Gi。
虚设级STn+1响应于前一级进位信号CRn-2、栅极时钟信号CKV、第一地电压VSS1、第二地电压VSS2、和起始脉冲信号STV，输出进位信号CRn+1和栅极信号GDn+1。
图3是示意性地示出图1中示出的第二栅极驱动器的图。
参照图3，第二栅极驱动器170包括多个级ST2至STn以及虚设级STn+2。ST2至STn级对应于作为偶数编号栅极线的第二栅极线。第一级ST2响应于起始脉冲信号STV、反相栅极时钟信号CKVB、第一地电压VSS1、第二地电压VSS2、和下一级进位信号CR4，输出进位信号CR2和栅极信号G2。
除了第一级ST2之外的其余每个级STi(i是4、6…n)响应于前一级进位信号CRi-2、反相栅极时钟信号CKVB、第一地电压VSS1、第二地电压VSS2、和下一级进位信号CRi+2，输出进位信号CRi和栅极信号Gi。
虚设级STn+2响应于前一级进位信号CRn-2、反相栅极时钟信号CKVB、第一地电压VSS1、第二地电压VSS2、和起始脉冲信号STV，输出进位信号CRn+2。
图4是示意性地示出图2中示出的第一栅极驱动器的级结构的图。图4中，所示的级结构是第一栅极驱动器160的级结构。然而，除了向第一栅极驱动器160的级提供栅极时钟信号CKV以及向第二栅极驱动器170的级提供反相栅极时钟信号CKVB之外，第二栅极驱动器170的级基本上以与图4中所示的相同方式来配置。
参照图4，第i级STi包括多个晶体管T1至T17和电容器C1。第i级STi响应于前一级进位信号CRi-2、栅极时钟信号CKV、第一地电压VSS1、第二地电压VSS2、和下一级进位信号CRi+2，输出进位信号CRi和栅极信号Gi。
当前一级进位信号CRi-2转变为高电平时，晶体管T4被导通并且节点Q的电压电平升高。此时，如果栅极时钟信号CKV转变为高电平，则晶体管T1被导通，并且栅极时钟信号CKV被输出作为栅极信号Gi。此外，由于节点Q的电压电平被电容器C1提升，第一晶体管T1保持在导通状态。
根据节点Q的电压电平的升高和栅极时钟信号CKV从低到高的转变而导通晶体管T15。因而，在这些条件下，以高电平输出进位信号CRi。
当从下一级STi+2输出的下一进位信号CRi+2处于高电平时，晶体管T9、T9-1、T2和T17被导通。当晶体管T9和T9-1被导通时，节点Q连接至第二地电压VSS2。当晶体管T2被导通时，用于输出栅极信号Gi的输出端连接至第一地电压VSS1。当晶体管T17被导通时，用于输出进位信号CRi的输出端连接至第二地电压VSS2。
图5是用于描述图4中示出的级的晶体管的子集的操作的图。图6是示意性地示出图5中示出的级的输入和输出信号的图。
参照图4、5、和6，栅极时钟信号CKV在栅极-导通电压VON和第二地电压VSS2之间摆动，并且第一地电压VSS1和第二地电压VSS2分别为大约–5V和大约–10V。
如上所述，当图像信号RGB是静态图像时，时序控制器120(参照图1)输出具有第二信号电平的模式信号MODE，并且输出频率低于第一模式中的频率的栅极脉冲信号CPV。随着栅极脉冲信号CPV的频率在第二模式中降低，从时钟产生器130(参照图1)中输出的栅极时钟信号CKV的频率也降低。在第二模式期间栅极时钟信号CKV被维持在第二地电压VSS2的时间长度长于第一模式中的相应长度。当栅极线GLi未被驱动时，提供给晶体管T1的漏极的栅极时钟信号CKV、节点Q上的信号QN、以及下一级进位信号CRi+2具有第二地电压VSS2，并且栅极信号Gi具有第一地电压VSS1。虽然在栅极线GLi未被驱动时被关断，但是晶体管T1和T2由于施加到晶体管T1和T2的栅极的电压(例如，–10V)和施加到它们的源极的电压(例如，–5V)之间的差而承受偏置压力。当维持第二模式相对长时间时，可能因偏置压力改变晶体管T1和T2的阈值电压，或者可能损坏晶体管T1和T2。这可能导致显示设备100较低的可靠性。
图7是用于描述图4中示出的级的晶体管的子集的操作的图。图8是示意性地示出图4和7中示出的级的输入和输出信号的图。
参照图4、7、和8，当图像信号RGB是静态图像时，时序控制器120(参照图1)输出具有第二信号电平的模式信号MODE，并且输出频率低于第一模式中的频率的栅极脉冲信号CPV。
时钟产生器130(参照图1)响应于模式信号MODE的第二信号电平以及栅极脉冲信号CPV而产生在栅极-导通电压VON和第一地电压VSS1之间摆动的栅极时钟信号CKV。此外，时钟产生器130在第二模式中输出基本上等于第一地电压VSS1的大约为–5V的第二地电压VSS2。因而，提供给晶体管T1的漏端的栅极时钟信号CKV、节点Q的信号QN、下一级进位信号CRi+2、进位信号Cri、和栅极信号Gi全部具有第一地电压VSS1。
当栅极线GLi未被驱动时，晶体管T1和T2被关断。如果级STi的晶体管T1至T17由ASG(非晶硅栅极)或氧化物半导体形成，则当栅极和源极之间的电压Vgs＝大约0V时漏电流流动。当相对低的漏电流Ids流过晶体管T2时，栅极线Gi保持第一地电压VSS1。因此，最小化噪声对栅极线GLi的影响。
图9是用于描述图4中示出的级的晶体管的子集的操作的图。图10是示意性地示出图4和9中示出的级的输入和输出信号的图。
参照图4、9、和10，当图像信号RGB是静态图像时，时序控制器120(参照图1)输出具有第二信号电平的模式信号MODE，并且输出频率低于第一模式的频率的栅极脉冲信号CPV。
时钟产生器130(参照图1)响应于模式信号MODE的第二信号电平以及栅极脉冲信号CPV，产生在栅极-导通电压VON和第二地电压VSS2之间摆动的栅极时钟信号CKV。此外，时钟产生器130输出基本上等于第二地电压VSS2的大约–10V的第一地电压VSS1。因而，提供给晶体管T1的漏端的栅极时钟信号CKV、节点Q的信号QN、下一级进位信号CRi+2、进位信号Cri、和栅极信号Gi全部具有第二地电压VSS2。
当栅极线GLi未被驱动时，晶体管T1和T2被关断。如果级STi的晶体管T1至T17由ASG(非晶硅栅极)或氧化物半导体形成，则当栅极和源极之间的电压Vgs＝大约0V时，漏电流Ids流动。当相对低的漏电流Ids流过晶体管T2时，栅极线Gi保持第一地电压VSS1。因此，最小化噪声对栅极线GLi的影响。
如图7至10中示出，由于提供给晶体管T1的漏端的栅极时钟信号CKV、节点Q的信号QN、下一级进位信号CRi+2、进位信号Cri、和栅极信号Gi全部被设置为第一地电压VSS1和第二地电压VSS2之一，可以防止级STi的晶体管T1至T17(参照图4)被损坏，并且最小化噪声对栅极线GLi的信号的影响。
图11是示意性地示出根据另一实施例的显示设备的框图。
图11中示出的显示设备200与图1中示出的显示设备100的不同在于时钟产生器230进一步产生重置信号RST。当来自时序控制器220的模式信号MODE具有第二信号电平时，时钟产生器230产生作为被周期性地激活的脉冲信号的重置信号RST。将重置信号RST提供给第一栅极驱动器260和第二栅极驱动器270。
图11中，所示的实施例示出时钟产生器230产生重置信号RST。然而，所述技术不限于此。例如，时序控制器220可以产生重置信号RST。
图12是示意性地示出图11中示出的第一栅极驱动器的级结构的图。图13是示意性地示出图12中示出的第一栅极驱动器的级的输入和输出信号的图。
图12中示出的级SSTi具有与图4中示出的级STi基本上相同的结构，但是它进一步包括重置晶体管RT1、RT2、和RT3。图12中，省略关于与图4中示出的级STi中的相同的组件的冗余描述。
参照图12和13，重置晶体管RT1连接在晶体管T15的栅极与第一地电压VSS1之间，并且具有连接以接收重置信号RST的栅极。重置晶体管RT2连接在进位信号CRi的输出端与第一地电压VSS1之间，并且具有连接以接收重置信号RST的栅极。重置晶体管RT3连接在栅极信号Gi的输出端与第一地电压VSS1之间，并且具有连接以接收重置信号RST的栅极。
在模式信号MODE具有第二信号电平的第二模式期间，重置信号RST被周期性地激活。当重置信号RST被激活到高电平(例如，与栅极-导通电压VON对应的电平)时，重置晶体管RT1至RT3全部被导通，因而晶体管T15的栅极、进位信号CRi的输出端、和栅极信号Gi的输出端全部被设置为第一地电压VSS1。随着在第二模式期间进位信号CRi和栅极信号Gi被保持在第一地电压VSS1的时间段增加，噪声导致进位信号CRi和栅极信号Gi中的变化。通过将进位信号CRi和栅极信号Gi保持在第一地电压VSS1，并且周期性地导通重置晶体管RT1至RT3，可以防止显示设备200的异常操作。从而，改善显示设备200的可靠性。
图14是示意性地示出根据另一实施例的第一栅极驱动器和第二栅极驱动器的框图。
参照图14，第一栅极驱动器160包括多个级ST1、ST3…STn-1、虚设级STn+1、以及末级重置晶体管NT2、NT4…NTn。第二栅极驱动器170包括多极ST2、ST4…STn、虚设级STn+2、以及末级重置晶体管NT1、NT3…NTn-1。
第一栅极驱动器160的级ST1、ST3…STn-1和虚设级STn+1以与参照图2描述的相同方式来连接，因而省略其冗余描述。第二栅极驱动器170的级ST2、ST4…STn和虚设级STn+1以与参照图3描述的相同的方式来连接，因而省略其冗余描述。
第一栅极驱动器160的末级重置晶体管NT2、NT4…NTn对应于第二栅极线GL2、GL4…GLn，并且第二栅极驱动器170的末级重置晶体管NT1、NT3…NTn-1对应于第一栅极线GL1、GL3…GLn-1。末级重置晶体管NT1、NT3…NTn-1将相应栅极线的电压放电至第一地电压VSS1。
例如，末级重置晶体管NT1连接在第一栅极线GL1与第一地电压VSS1之间，并且其栅极连接至直接邻近第一栅极线GL1的第二栅极线GL2。末级重置晶体管NT2连接在第二栅极线GL2与第一地电压VSS1之间，并且其栅极连接至直接邻近第二栅极线GL2的第三栅极线GL3。
当以栅极-导通电压VON驱动下一栅极线时，末级重置晶体管NT1至NTn将相应栅极线的电压放电至第一地电压VSS1。当栅极信号G1至Gn的栅极-导通电压VON被放电至第一地电压VSS1时，末级重置晶体管NT1至NTn改善放电速度。
虽然已经参照示范性实施例描述本发明技术，但是本领域技术人员显然可知，可以进行各种改变和修改而不脱离本发明的精神和范围。因而，应当理解以上实施例不是限制性的，而是说明性的。

Claims (20)

1.一种显示设备，包括：
多条数据线；
数据驱动器，其被配置为驱动所述数据线；
多条栅极线；
显示面板，其包括连接至所述数据线和所述栅极线的多个像素；
时序控制器，其被配置为，i)接收图像信号和控制信号，以及ii)至少部分基于该图像信号和该控制信号输出模式信号和栅极脉冲信号，其中该模式信号具有一电压电平，并且其中该栅极脉冲信号具有一频率；
时钟产生器，其被配置为至少部分基于该模式信号和该栅极脉冲信号产生栅极时钟信号，其中该栅极时钟信号具有一电压电平，并且其中该时钟产生器进一步被配置为至少部分基于该模式信号来设置该栅极时钟信号的电压电平；以及
栅极驱动器，被配置为至少部分基于该栅极时钟信号驱动所述栅极线，
其中该时序控制器进一步被配置为至少部分基于该图像信号来设置该栅极脉冲信号的频率和该模式信号的电压电平。
2.如权利要求1所述的显示设备，其中该模式信号的电压电平包括彼此不同的第一电压电平和第二电压电平，其中当该模式信号具有第二电压电平时，该栅极时钟信号被配置为在栅极-导通电压和第一地电压之间摆动，并且其中当该模式信号具有第一电压电平时，该栅极时钟信号被配置为在该栅极-导通电压和第二地电压之间摆动。
3.如权利要求2所述的显示设备，其中该时序控制器进一步被配置为：
当该图像信号是动态图像时，将该模式信号设置为第一电压电平；以及
当该图像信号是静态图像时，将该模式信号设置为第二电压电平。
4.如权利要求3所述的显示设备，其中该栅极脉冲信号的频率包括第一频率和小于第一频率的第二频率，其中当该模式信号具有第一电压电平时，该栅极脉冲信号具有第一频率，并且其中当该模式信号具有第二电压电平时，该栅极脉冲信号具有第二频率。
5.如权利要求2所述的显示设备，进一步包括电压产生器，其被配置为产生该栅极-导通电压、第一地电压、和第二地电压。
6.如权利要求5所述的显示设备，其中将所述栅极线划分为多条第一栅极线和多条第二栅极线，并且其中该栅极驱动器包括：
第一栅极驱动器，其被配置为驱动第一栅极线；以及
第二栅极驱动器，其被配置为驱动第二栅极线。
7.如权利要求6所述的显示设备，其中该时序控制器进一步被配置为产生起始脉冲信号，并且其中第一栅极驱动器包括分别对应于第一栅极线的多个级，其中每个级被配置为，i)接收该栅极时钟信号、前一级进位信号、下一级进位信号、第一地电压、和第二地电压，以及ii)至少部分基于所接收的信号输出进位信号和栅极信号，其中所述级包括：
虚设级，其被配置为，i)接收该起始脉冲信号作为下一级进位信号，以及ii)至少部分基于所接收的信号输出虚设进位信号和虚设栅极信号；以及
第一级，被配置为接收该起始脉冲信号作为前一级进位信号，并且
其中前一级进位信号是从前一级输出的进位信号，并且下一级进位信号是从下一级输出的进位信号。
8.如权利要求7所述的显示设备，其中当该模式信号具有第二电压电平时，第二地电压基本上等于第一地电压。
9.如权利要求7所述的显示设备，其中该时钟产生器进一步被配置为产生重置信号并且当该模式信号具有第二电压电平时将该重置信号设置为第一电平，并且其中第一栅极驱动器的每个级包括：
第一重置晶体管，其栅极端电连接至该重置信号，其中第一重置晶体管电连接在i)被配置为输出进位信号的第一输出端与ii)第一地电压之间；以及
第二重置晶体管，其栅极端电连接至该重置信号，其中第二重置晶体管电连接在i)被配置为输出栅极信号的第二输出端与ii)第一地电压之间。
10.如权利要求6所述的显示设备，其中该时钟产生器进一步被配置为产生相对于该栅极时钟信号反相的反相栅极时钟信号，其中该时序控制器进一步被配置为产生起始脉冲信号，并且其中第二栅极驱动器包括分别对应于第二栅极线的多个级，其中每个级被配置为，i)接收该栅极时钟信号、前一级进位信号、下一级进位信号、第一地电压、和第二地电压，以及ii)至少部分基于所接收的信号输出进位信号和栅极信号；并且其中所述级包括：
虚设级，其被配置为，i)接收该起始脉冲信号作为下一级进位信号，以及ii)至少部分基于所接收的信号输出虚设进位信号和虚设栅极信号；以及
第一级，被配置为接收该起始脉冲信号作为前一级进位信号，
其中前一级进位信号是从前一级输出的进位信号，并且下一级进位信号是从下一级输出的进位信号。
11.如权利要求10所述的显示设备，其中当该模式信号具有第二电压电平时，第二地电压基本上等于第一地电压。
12.如权利要求10所述的显示设备，其中该时钟产生器进一步被配置为产生重置信号并且当该模式信号具有第二电压电平时将该重置信号设置为第一电平，并且其中第二栅极驱动器的每个级包括：
第一重置晶体管，其栅极端电连接至该重置信号，其中第一重置晶体管电连接在i)被配置为输出进位信号的第一输出端与ii)第一地电压之间；以及
第二重置晶体管，其栅极端电连接至该重置信号，其中第二重置晶体管电连接在i)被配置为输出栅极信号的第二输出端与ii)第一地电压之间。
13.如权利要求6所述的显示设备，其中第一栅极驱动器被布置为邻近该显示面板的第一短边，并且其中第二栅极驱动器被配置为邻近该显示面板的第二短边。
14.如权利要求6所述的显示设备，其中交替地布置第一栅极线和第二栅极线。
15.如权利要求2所述的显示设备，进一步包括分别对应于所述栅极线的多个末级重置晶体管，其中每个末级重置晶体管的栅极端电连接至直接邻接的栅极线，并且其中每个末级重置晶体管电连接在相应栅极线与第一地电压之间。
16.如权利要求2所述的显示设备，其中第一地电压大约是–5V，并且第二地电压大约是–10V。
17.一种显示设备，包括：
多条栅极线；
多个像素，电连接至所述栅极线；
时序控制器，被配置为，i)接收图像信号，ii)确定该图像信号是动态图像还是静态图像，以及iii)至少部分基于该确定输出模式信号；
时钟产生器，被配置为至少部分基于该模式信号产生栅极时钟信号，其中该时钟产生器进一步被配置为至少部分基于该模式信号设置该栅极时钟信号的电压电平；以及
栅极驱动器，其被配置为至少部分基于该栅极时钟信号驱动所述栅极线。
18.如权利要求17所述的显示设备，其中该模式信号包括彼此不同的第一电压电平和第二电压电平，其中当该图像信号被确定为动态图像时，该模式信号具有第一电压电平，其中当该图像信号被确定为静态图像时，该模式信号具有第二电压电平，并且其中该时钟产生器进一步被配置为：
输出第一地电压和第二地电压；
当该模式信号具有第一电压电平时，将第二地电压设置为不同于第一地电压；以及
当该模式信号具有第二电压电平时，将第二地电压设置为基本上与第一地电压相同。
19.如权利要求18所述的显示设备，其中该时序控制器进一步被配置为：
当该模式信号具有第一电压电平时，将该栅极时钟信号的频率设置为第一频率；以及
当该模式信号具有第二电压电平时，将该栅极时钟信号的频率设置为第二频率，其中第二频率小于第一频率。
20.如权利要求18所述的显示设备，其中该时钟信号被配置为在栅极-导通电压和第二地电压之间摆动。
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