CN105719612B - 液晶面板的驱动电路及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液晶面板的驱动电路，其包括：信号控制器(600)，用于产生像素时钟信号，并对所述像素时钟信号的占空比进行调整；栅极驱动器(400)，用于接收占空比被调整后的像素时钟信号以及由外部信号源提供的基准栅极导通电压，并根据接收的占空比被调整后的像素时钟信号以及基准栅极导通电压计算出提供到栅极线上的实际栅极导通电压。本发明还提供了一种液晶面板的驱动电路的驱动方法。本发明的液晶面板的驱动电路及其驱动方法，各个栅极驱动器输出的栅极导通电压VGH电压相同，从而使各个栅极驱动器驱动的区域实际充电时间相同，进而提高液晶显示器的显示品质。

Description

液晶面板的驱动电路及其驱动方法
技术领域
本发明属于电路技术领域，具体地讲，涉及一种液晶面板的驱动电路及其驱动方法。
背景技术
随着光电与半导体技术的演进，也带动了平板显示器(Flat Panel Display)的蓬勃发展，而在诸多平板显示器中，液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)因具有高空间利用效率、低消耗功率、无辐射以及低电磁干扰等诸多优越特性，已被应用于生产生活的各个方面。
目前液晶显示器都在向着大尺寸、高解析度的方向发展，因此需要在液晶面板的一侧或者两侧布置多个栅极驱动器。然而，由于液晶面板上的走线区域较窄，会使阵列布线(WOA)的走线较长，从而导致阻抗比较大，因此提供给栅极驱动器的导通电压(即VGH电压)会因阻抗而衰减。不同位置的栅极驱动器由于实际接收到的VGH电压存在较大差异，造成相邻的栅极驱动器驱动的区域实际充电时间不同，因此相邻的栅极驱动器驱动的区域会有水平区块的缺陷，严重影响液晶显示器的显示品质。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种液晶面板的驱动电路，其包括：信号控制器，用于产生像素时钟信号，并对所述像素时钟信号的占空比进行调整；栅极驱动器，用于接收占空比被调整后的像素时钟信号以及基准栅极导通电压，并根据接收的占空比被调整后的像素时钟信号以及由外部信号源提供的基准栅极导通电压计算出提供到栅极线上的实际栅极导通电压。
进一步地，所述栅极驱动器的数量为N个；其中，当第一栅极驱动器至第N栅极驱动器沿着远离所述信号控制器的方向依序排布时，所述信号控制器依序提供给第一栅极驱动器至第N栅极驱动器的像素时钟信号的占空比线性增大，以使每个栅极驱动器根据对应的像素时钟信号以及基准栅极导通电压计算出的实际栅极导通电压均相同。
进一步地，每个栅极驱动器将计算出的实际栅极导通电压提供给m条栅极线；所述信号控制器包括：生成单元，用于产生像素时钟信号；计数单元，用于当计数数字为m的自然数倍时，产生一计数信号；占空比调整单元，用于接收计数信号，并根据接收的计数信号对像素时钟信号的占空比进行调整；第一输出单元，用于将占空比调整后的像素时钟信号输出到对应的栅极驱动器。
进一步地，每个栅极驱动器包括：侦测单元，用于侦测接收到的像素时钟信号的高电平持续时间以及相邻两个像素时钟信号的高电平持续时间的时间差；计算单元，用于根据接收到的像素时钟信号的高电平持续时间、所述时间差、所述基准栅极导通电压以及像素时钟信号的高电平持续下限时间计算出实际栅极导通电压；第二输出单元，用于将计算出的实际栅极导通电压输出到对应的m条栅极线上。
进一步地，所述计算单元根据接收到的像素时钟信号的高电平持续时间、所述时间差、所述基准栅极导通电压以及像素时钟信号的高电平持续下限时间利用下面的式子1计算出实际栅极导通电压，
[式子1]
VGH＝K×(Tr-T0)/Δt+V0
其中，VGH表示所述实际栅极导通电压，Tr表示接收到的像素时钟信号的高电平持续时间，T0表示像素时钟信号的高电平持续下限时间，Δt表示所述时间差，V0表示所述基准栅极导通电压。
本发明的另一目的还在于提供一种液晶面板的驱动电路的驱动方法，所述驱动电路包括信号控制器和栅极驱动器，其中，所述驱动方法包括：信号控制器产生像素时钟信号，并对所述像素时钟信号的占空比进行调整；栅极驱动器根据占空比被调整后的像素时钟信号以及由外部信号源提供的基准栅极导通电压计算出提供到栅极线上的实际栅极导通电压。
进一步地，每个栅极驱动器将计算出的实际栅极导通电压提供给m条栅极线；所述信号控制器包括：生成单元、计数单元、占空比调整单元、第一输出单元；其中，信号控制器产生像素时钟信号以及基准栅极导通电压，并对所述像素时钟信号的占空比进行调整的方法具体包括：生成单元产生占空比可调的像素时钟信号；计数单元在计数数字为m的自然数倍时产生一计数信号；占空比调整单元根据计数信号对像素时钟信号的占空比进行调整；第一输出单元将占空比调整后的像素时钟信号以及基准栅极导通电压输出到对应的栅极驱动器。
进一步地，每个栅极驱动器包括：侦测单元、计算单元、第二输出单元；其中，每个栅极驱动器根据占空比被调整后的像素时钟信号以及基准栅极导通电压计算出提供到栅极线上的实际栅极导通电压的具体方法包括：侦测单元侦测接收到的像素时钟信号的高电平持续时间以及相邻两个像素时钟信号的高电平持续时间的时间差；计算单元根据所述高电平持续时间、所述时间差、所述基准栅极导通电压以及像素时钟信号的高电平持续下限时间计算出实际栅极导通电压；第二输出单元将计算出的实际栅极导通电压输出到对应的m条栅极线上。
本发明的有益效果：本发明的液晶面板的驱动电路及其驱动方法，各个栅极驱动器输出的栅极导通电压VGH电压相同，从而使各个栅极驱动器驱动的区域实际充电时间相同，进而提高液晶显示器的显示品质。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1示出了根据本发明的实施例的液晶显示器的框图；
图2示出了根据本发明的实施例的信号控制器的模块图；
图3示出了根据本发明的实施例的信号控制器提供的扫描开始信号和各像素时钟信号的波形图；
图4示出了根据本发明的实施例的栅极控制器的模块图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
图1示出了根据本发明的实施例的液晶显示器的框图。
参照图1，根据本发明的实施例的液晶显示器包括：液晶面板组件300；栅极驱动器400和数据驱动器500，二者都连接到液晶面板组件300；信号控制器600，用于控制液晶面板组件300、栅极驱动器400和数据驱动器500。
液晶面板组件300包括多条显示信号线和连接到显示信号线并按阵列排列的多个像素PX。液晶面板组件300可以包括：彼此面对的下显示面板(未示出)和上显示面板(未示出)，以及被插入在下显示面板和上显示面板之间的液晶层(未示出)。
可以在下显示面板上布置显示信号线。显示信号线可以包括传送栅极信号的多条栅极线G1至G3m和传送数据信号的多条数据线D1至Dn。栅极线G1至G3m按行方向延伸并且彼此大致平行，并且数据线D1至Dn按列方向延伸并且彼此大致平行。
每个像素PX包括：开关器件，连接到相应的栅极线和相应的数据线；以及液晶电容器，连接到该开关器件。如果必要，每个像素PX也可以包括存储电容器，其与液晶电容器并联连接。
每个像素PX的开关器件是三端器件，因此具有连接到相应栅极线的控制端、连接到相应数据线的输入端和连接到相应液晶电容器的输出端。
栅极驱动器400连接到栅极线G1至G3m，并向栅极线G1至G3m施加栅极信号，该栅极信号是由外部源提供给栅极驱动器400的高电平栅极信号(此后称之为基准栅极导通电压V0)和低电平栅极信号(此后称之为栅极截止电压Voff)的组合。参照图1，在液晶面板组件300的一侧布置三个栅极驱动器400，其中，这三个栅极驱动器400沿着远离信号控制器600的方向依序布置，将距离信号控制器600最近的栅极驱动器400定义为第一栅极驱动器400，距离信号控制器600最远的栅极驱动器400定义为第三栅极驱动器400，位于第一栅极驱动器400和第三栅极驱动器400中间的栅极驱动器400定义为第二栅极驱动器。应当理解的是，本发明中的栅极驱动器400的数量并不限制于三个，可以根据实际情况具体设定。
栅极线G1至G3m都连接到这些栅极驱动器400。具体地，栅极线G1至Gm连接到第一栅极驱动器400，栅极线Gm+1至G2m连接到第二栅极驱动器400，栅极线G2m+1至G3m连接到第三栅极驱动器400。
作为本发明的另一实施方式，可以在液晶面板组件300的相对两侧分别布置三个栅极驱动器，并且栅极线G1至Gm、栅极线Gm+1至G2m、栅极线G2m+1至G3m都分别连接到对应的两个栅极驱动器的每一个。
数据驱动器500连接到液晶面板组件300的数据线D1至Dn，并向像素PX施加数据电压。信号控制器600控制栅极驱动器400和数据驱动器500的操作。
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的显示的多个输入控制信号，例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK、数据使能信号DE。信号控制器600根据输入控制信号适当处理输入图像信号(R、G和B)，从而产生符合液晶面板组件300的操作条件的图像数据DAT。然后，信号控制器600产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，将栅极控制信号CONT1传送到各栅极驱动器400，并将数据控制信号CONT2和图像数据DAT传送到数据驱动器500。
栅极控制信号CONT1可以包括：扫描开始信号STV，用于启动栅极驱动器400的操作、即扫描操作；以及至少一个像素时钟信号CKV，用于控制何时输出实际栅极导通电压VGH。栅极控制信号CONT1也可以包括输出使能信号OE，用于限制实际栅极导通电压VGH的持续时间。进一步地，信号控制器600提供的像素时钟信号CKV的占空比可以被调整。具体地，信号控制器600提供给第一栅极驱动器400至第三栅极驱动器400的像素时钟信号CKV的占空比线性增大。
三个栅极驱动器400通过响应于栅极控制信号CONT1向栅极线G1至G3m施加实际栅极导通电压VGH而导通连接到栅极线G1至G3m的开关器件。具体地，每个栅极驱动器400根据接收的基准栅极导通电压V0和占空比被调整后的像素时钟信号CKV计算出实际栅极导通电压VGH，由于信号控制器600提供给第一栅极驱动器400至第三栅极驱动器400的像素时钟信号CKV的占空比线性增大，因此第一栅极驱动器400至第三栅极驱动器400向栅极线G1至G3m施加实际栅极导通电压VGH相同。
数据控制信号CONT2可以包括：水平同步开始信号STH，其指示图像数据DAT的传输；加载信号LOAD，其请求向数据线D1至Dn施加与图像数据DAT对应的数据电压；以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2也可以包括反转信号RVS，用于反转数据电压相对于公共电压Vcom的极性，这此后被称为“数据电压的极性”。
数据驱动器500响应于数据控制信号CONT2从信号控制器600接收图像数据DAT，并选择与图像数据DAT对应的灰度电压而将图像数据转换为数据电压。然后，数据驱动器500将数据电压提供给数据线D1至Dn。
在三个栅极驱动器400通过响应于栅极控制信号CONT1向栅极线G1至G3m施加实际栅极导通电压VGH而导通连接到栅极线G1至Gn的开关器件之后，提供给数据线D1至Dn的数据电压通过导通的开关器件而被传送到每个像素PX。
提供给每个像素PX的数据电压和公共电压Vcom之间的差可以被解释为是利用其对每个像素PX的液晶电容器充电的电压、即像素电压。液晶层内的液晶分子的排列根据像素电压的幅度而变化，因而通过液晶层传送的光的极性也可以变化，从而导致液晶层的透射率的变化。
以下对根据本发明的实施例的信号控制器600和各栅极驱动器400进行描述说明。
图2示出了根据本发明的实施例的信号控制器的模块图。图3示出了根据本发明的实施例的信号控制器提供的扫描开始信号和各像素时钟信号的波形图。
参照图2和图3，根据本发明的实施例的信号控制器信号控制器600包括：生成单元610，用于产生像素时钟信号CKV；计数单元620，用于当计数数字为m的自然数倍时，产生一计数信号；占空比调整单元630，用于接收计数信号，并根据接收的计数信号对像素时钟信号CKV的占空比进行调整；第一输出单元640，用于将占空比调整后的像素时钟信号CKV输出到对应的栅极驱动器。
具体地，生产单元610产生像素时钟信号CKV。应当说明的是，生产单元610产生的像素时钟信号CKV可以直接作为被调整后的像素时钟信号CKV1提供给第一栅极驱动器400。
计数单元620用于对各栅极驱动器400驱动对应的栅极线的条数进行计数，其中，当计数数字为m的自然数倍时，计数单元620产生一计数信号。
例如，当计数数字为0、m、2m时，即计数数字为m的0、1、2倍时，计数单元620均产生一计数信号。
占空比调整单元630接收计数信号，并根据接收的计数信号对像素时钟信号CKV的占空比进行调整。其中，当占空比调整单元630接收的计数数字为0时，其对像素时钟信号CKV的高电平持续时间增加0，以形成第一像素时钟信号CKV1；当占空比调整单元630接收的计数数字为m时，其对像素时钟信号CKV的高电平持续时间增加Δt，以形成第二像素时钟信号CKV2；当占空比调整单元630接收的计数数字为2m时，其对像素时钟信号CKV的高电平持续时间增加2Δt，以形成第三像素时钟信号CKV3。
第一输出单元640将第一像素时钟信号CKV1、第二像素时钟信号CKV2和第三像素时钟信号CKV3分别输出到第一、第二和第三栅极驱动器400。
图4示出了根据本发明的实施例的栅极控制器的模块图。
参照图2至图4，每个栅极驱动器400包括：侦测单元410，用于侦测接收到的像素时钟信号的高电平持续时间以及相邻两个像素时钟信号的高电平持续时间的时间差；计算单元420，用于根据接收到的像素时钟信号的高电平持续时间、所述时间差、基准栅极导通电压V0以及像素时钟信号的高电平持续下限时间计算出实际栅极导通电压VGH；第二输出单元430用于将计算出的实际栅极导通电压VGH输出到对应的m条栅极线上。
进一步地，计算单元420根据接收到的像素时钟信号的高电平持续时间、相邻两个像素时钟信号的高电平持续时间的时间差、基准栅极导通电压V0以及像素时钟信号的高电平持续下限时间利用下面的式子1计算出实际栅极导通电压VGH。
[式子1]VGH＝K×(Tr-T0)/Δt+V0
其中，VGH表示所述实际栅极导通电压；Tr表示接收到的像素时钟信号的高电平持续时间；T0为一定值，其表示像素时钟信号的高电平持续下限时间，即生产单元610产生像素时钟信号CKV的高电平持续时间；Δt表示所述时间差，V0表示所述基准栅极导通电压。
具体地，当第一输出单元640将第一像素时钟信号CKV1输出到第一栅极驱动器400时，侦测单元410侦测第一像素时钟信号CKV1的高电平持续时间以及第一像素时钟信号CKV1与相邻的像素时钟信号的高电平持续时间的时间差，计算单元420根据第一像素时钟信号CKV1的高电平持续时间、第一像素时钟信号CKV1与相邻的像素时钟信号的高电平持续时间的时间差、基准栅极导通电压V0以及像素时钟信号的高电平持续下限时间利用上述式子1计算出实际栅极导通电压VGH，第二输出单元430将计算出的实际栅极导通电压VGH输出到栅极线G1至Gm上。这里，由于在提供第一像素时钟信号CKV1之前，没有任何对比信号，因此所述相邻的像素时钟信号的高电平持续时间为0，而第一像素时钟信号CKV1与所述相邻的像素时钟信号的高电平持续时间的时间差为第一像素时钟信号CKV1的高电平持续时间。这样，相当于第二输出单元430将基准栅极导通电压V0输出到栅极线G1至Gm上。
当第一输出单元640将第二像素时钟信号CKV2输出到第二栅极驱动器400时，侦测单元410侦测第二像素时钟信号CKV2的高电平持续时间以及第二像素时钟信号CKV2与第一像素时钟信号CKV1的高电平持续时间的时间差，计算单元420根据第二像素时钟信号CKV2的高电平持续时间、第二像素时钟信号CKV2与第一像素时钟信号CKV1的时间差、基准栅极导通电压V0以及像素时钟信号的高电平持续下限时间利用上述式子1计算出实际栅极导通电压VGH，第二输出单元430将计算出的实际栅极导通电压VGH输出到栅极线Gm+1至G2m上。
当第一输出单元640将第三像素时钟信号CKV3输出到第二栅极驱动器400时，侦测单元410侦测第三像素时钟信号CKV3的高电平持续时间以及第三像素时钟信号CKV3与第二像素时钟信号CKV2的高电平持续时间的时间差，计算单元420根据第三像素时钟信号CKV3的高电平持续时间、第三像素时钟信号CKV3与第二像素时钟信号CKV2的时间差、基准栅极导通电压V0以及像素时钟信号的高电平持续下限时间利用上述式子1计算出实际栅极导通电压VGH，第二输出单元430将计算出的实际栅极导通电压VGH输出到栅极线G2m+1至G3m上。
综上所述，根据本发明的实施例，各个栅极驱动器输出的栅极导通电压VGH电压相同，从而使各个栅极驱动器驱动的区域实际充电时间相同，进而提高液晶显示器的显示品质。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (6)

1.一种液晶面板的驱动电路，其特征在于，包括：
信号控制器(600)，用于产生像素时钟信号，并对所述像素时钟信号的占空比进行调整；
栅极驱动器(400)，用于接收占空比被调整后的像素时钟信号以及由外部信号源提供的基准栅极导通电压，并根据接收的占空比被调整后的像素时钟信号以及基准栅极导通电压计算出提供到栅极线上的实际栅极导通电压；
所述栅极驱动器(400)的数量为N个；其中，当第一栅极驱动器(400)至第N栅极驱动器(400)沿着远离所述信号控制器(600)的方向依序排布时，所述信号控制器(600)依序提供给第一栅极驱动器(400)至第N栅极驱动器(400)的像素时钟信号的占空比线性增大，以使每个栅极驱动器(400)根据对应的像素时钟信号以及基准栅极导通电压计算出的实际栅极导通电压均相同；
每个栅极驱动器(400)包括：
侦测单元(410)，用于侦测接收到的像素时钟信号的高电平持续时间以及相邻两个像素时钟信号的高电平持续时间的时间差；
计算单元(420)，用于根据接收到的像素时钟信号的高电平持续时间、所述时间差、所述基准栅极导通电压以及像素时钟信号的高电平持续下限时间计算出实际栅极导通电压；
第二输出单元(430)，用于将计算出的实际栅极导通电压输出到对应的m条栅极线上。
2.根据权利要求1所述的液晶面板的驱动电路，其特征在于，每个栅极驱动器(400)将计算出的实际栅极导通电压提供给m条栅极线；
所述信号控制器(600)包括：
生成单元(610)，用于产生像素时钟信号；
计数单元(620)，用于当计数数字为m的自然数倍时，产生一计数信号；
占空比调整单元(630)，用于接收计数信号，并根据接收的计数信号对像素时钟信号的占空比进行调整；
第一输出单元(640)，用于将占空比调整后的像素时钟信号输出到对应的栅极驱动器(400)。
3.根据权利要求1所述的液晶面板的驱动电路，其特征在于，所述计算单元(420)根据接收到的像素时钟信号的高电平持续时间、所述时间差、所述基准栅极导通电压以及像素时钟信号的高电平持续下限时间利用下面的式子1计算出实际栅极导通电压，
[式子1]
VGH＝K×(Tr-T0)/Δt+V0
其中，VGH表示所述实际栅极导通电压，Tr表示接收到的像素时钟信号的高电平持续时间，T0表示像素时钟信号的高电平持续下限时间，Δt表示所述时间差，V0表示所述基准栅极导通电压。
4.一种液晶面板的驱动电路的驱动方法，其特征在于，所述驱动电路包括信号控制器(600)和栅极驱动器(400)，其中，所述驱动方法包括：
信号控制器(600)产生像素时钟信号，并对所述像素时钟信号的占空比进行调整；
栅极驱动器(400)根据占空比被调整后的像素时钟信号以及由外部信号源提供的基准栅极导通电压计算出提供到栅极线上的实际栅极导通电压；
所述栅极驱动器(400)的数量为N个；其中，当第一栅极驱动器(400)至第N栅极驱动器(400)沿着远离所述信号控制器(600)的方向依序排布时，所述信号控制器(600)依序提供给第一栅极驱动器(400)至第N栅极驱动器(400)的像素时钟信号的占空比线性增大，以使每个栅极驱动器(400)根据对应的像素时钟信号以及基准栅极导通电压计算出的实际栅极导通电压均相同；
每个栅极驱动器(400)包括：侦测单元(410)、计算单元(420)、第二输出单元(430)；
其中，每个栅极驱动器(400)根据占空比被调整后的像素时钟信号以及由外部信号源提供的基准栅极导通电压计算出提供到栅极线上的实际栅极导通电压的具体方法包括：
侦测单元(410)侦测接收到的像素时钟信号的高电平持续时间以及相邻两个像素时钟信号的高电平持续时间的时间差；
计算单元(420)根据所述高电平持续时间、所述时间差、所述基准栅极导通电压以及像素时钟信号的高电平持续下限时间计算出实际栅极导通电压；
第二输出单元(430)将计算出的实际栅极导通电压输出到对应的m条栅极线上。
5.根据权利要求4所述的液晶面板的驱动电路的驱动方法，其特征在于，每个栅极驱动器(400)将计算出的实际栅极导通电压提供给m条栅极线；所述信号控制器(600)包括：生成单元(610)、计数单元(620)、占空比调整单元(630)、第一输出单元(640)；
其中，信号控制器(600)产生像素时钟信号，并对所述像素时钟信号的占空比进行调整的方法具体包括：
生成单元(610)产生占空比可调的像素时钟信号以及基准栅极导通电压；
计数单元(620)在计数数字为m的自然数倍时产生一计数信号；
占空比调整单元(630)根据计数信号对像素时钟信号的占空比进行调整；
第一输出单元(640)将占空比调整后的像素时钟信号输出到对应的栅极驱动器(400)。
6.根据权利要求4所述的液晶面板的驱动电路的驱动方法，其特征在于，所述计算单元(420)根据所述高电平持续时间、所述时间差、所述基准栅极导通电压以及像素时钟信号的高电平持续下限时间利用下面的式子1计算出实际栅极导通电压，
[式子1]
VGH＝K×(Tr-T0)/Δt+V0
其中，VGH表示所述实际栅极导通电压，Tr表示所述高电平持续时间，T0表示像素时钟信号的高电平持续下限时间，Δt表示所述时间差，V0表示所述基准栅极导通电压。
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