CN105869600B - 液晶显示器及其驱动电路 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种液晶显示器及其驱动电路。所述驱动电路包括以N行M列的阵列形式布置的多个液晶驱动单元，其中，位于第i行第j列的液晶驱动单元包括：第一晶体管，其栅极连接至第i栅极线以接收第i栅极驱动信号，源极连接至第j数据线以接收第j数据信号；第二晶体管，其栅极连接至第i放电控制线以接收第i放电控制信号，漏极连接至第i放电线；并联连接的液晶电容和存储电容，其第一端连接至第一晶体管的漏极并连接至第二晶体管的源极，液晶电容和存储电容的第二端连接至第i放电线，在第一晶体管基于第i栅极驱动信号导通过去预定时间段之后，第二晶体管基于第i放电控制信号而导通，液晶电容和存储电容通过第i放电线放电。

Description

液晶显示器及其驱动电路

技术领域

本发明属于液晶显示器技术领域，更具体地说，涉及一种液晶显示器及其驱动电路。

背景技术

液晶显示器(LCD)是利用液晶的旋转来控制光线的穿透量，以显示不同的亮度灰阶。为了防止液晶极化产生画面残留，控制液晶分子偏转的电压采用正负极性的方式，而相邻帧的极性相反，所以两帧画面切换时液晶分子在正向偏转和负向偏转之间切换。由于正负极性切换导致液晶分子偏转角度很大，所以液晶显示器对动态画面的显示比较慢，在显示快速运动的物体时会有拖影的现象。为了解决拖影现象，目前已采用插黑技术，即在液晶分子偏转方向相反的两帧之间加入不偏转的黑画面作为过渡，这种技术称为插黑技术。但常规插黑技术显示画面，需要有两倍的数据传输速率，提高了对时序控制器的性能要求，另外因速率加倍，所以像素的充电时间减少，影像的显示效果会恶化。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的示例性实施例提供一种液晶显示器及其驱动电路。

根据本公开的第一个实施例，提供一种液晶显示器的驱动电路，所述驱动电路包括：第1至第M数据线，连接到液晶显示器的数据驱动器，以从数据驱动器接收第1数据信号至第M数据信号，M为正整数；第1至第N栅极线，连接到液晶显示器的栅极驱动器，以从栅极驱动器接收第1栅极驱动信号至第N栅极驱动信号，N为正整数；第1至第N放电线；第1至第N放电控制线，连接到液晶显示器的栅极驱动器，以从栅极驱动器接收第1放电控制信号至第N放电控制信号；以N行M列的阵列形式布置的多个液晶驱动单元，其中，位于第i行第j列的液晶驱动单元包括：第一晶体管，所述第一晶体管的栅极连接至第i栅极线以接收第i栅极驱动信号，所述第一晶体管的源极连接至第j数据线以接收第j数据信号；第二晶体管，所述第二晶体管的栅极连接至第i放电控制线以接收第i放电控制信号，所述第二晶体管的漏极连接至第i放电线；并联连接的液晶电容和存储电容，所述液晶电容和存储电容的第一端连接至所述第一晶体管的漏极并连接至所述第二晶体管的源极，所述液晶电容和存储电容的第二端连接至第i放电线，其中，i和j为正整数，1≤i≤N，1≤j≤M，在所述第一晶体管基于第i栅极驱动信号导通过去预定时间段之后，所述第二晶体管基于第i放电控制信号而导通，液晶电容和存储电容通过第i放电线放电，使得液晶电容两端无电压差，液晶分子处于不偏转状态，以执行插黑操作。

根据本公开的实施例，所述栅极驱动器产生周期性的时钟信号，在液晶显示器的时序控制器产生第一起始信号之后栅极驱动器产生第i时钟信号时，第i栅极线从栅极驱动器接收第i栅极驱动信号。

根据本公开的实施例，第1栅极驱动信号至第N栅极驱动信号分别持续一个时钟信号周期。

根据本公开的实施例，所述栅极驱动器产生周期性的时钟信号，在液晶显示器的时序控制器产生第二起始信号之后栅极驱动器产生第i时钟信号时，第i放电控制线从栅极驱动器接收第i放电控制信号。

根据本公开的实施例，第1放电控制信号至第N放电控制信号分别持续一个时钟信号周期。

根据本公开的实施例，第一起始信号与第二起始信号之间间隔所述预定时间段，所述预定时间段是k个时钟信号周期，其中，k为正整数，1≤k<N。

根据本公开的实施例，第一起始信号在第二起始信号之前被产生。

根据本公开的实施例，液晶显示器的时序控制器调整k的大小。

根据本公开的实施例，在所述第一晶体管基于第i栅极驱动信号而导通时，液晶电容和存储电容被充电，使得液晶分子处于偏转状态，以执行显示操作。

根据本公开的第二个实施例，提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包括本公开的第一个实施例所述的驱动电路。

将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。

附图说明

通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本发明的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本公开的示例性实施例的液晶驱动单元的示意图；

图2是根据本公开的示例性实施例的液晶显示器的驱动电路的示意图；

图3是根据本公开的示例性实施例的栅极驱动信号的时序逻辑的示意图；

图4是根据本公开的示例性实施例的放电控制信号的时序逻辑的示意图；

图5是据本公开的示例性实施例的栅极驱动信号与放电控制信号之间的时序关系的示意图；

具体实施方式

现将详细描述本发明的示例性实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号指示相同的部分。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本发明。

应理解的是，所公开的实施例仅为示例，并且其它实施例可采用各种可替代形式。附图不必按比例绘制，可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅为用于教导本领域技术人员以多种形式使用本发明的代表性基础。本领域普通技术人员将理解，参照任一附图说明和描述的各种特征可与一个或更多个其它附图中说明的特征组合以产生未明确说明或描述的实施例。说明的特征的组合提供用于典型应用的代表实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的多种组合和变型可被期望用于特定应用或实施方式。

图1是根据本公开的示例性实施例的液晶驱动单元的示意图。数据线Sj连接液晶显示器(未示出)的数据驱动器100和第一晶体管101的源极，栅极线Gi连接液晶显示器的栅极驱动器200和第一晶体管101的栅极，并联连接的液晶电容103和存储电容104的第一端连接第一晶体管101的漏极并连接第二晶体管102的源极，放电控制线Di连接液晶显示器的栅极驱动器200以及第二晶体管102的栅极，液晶电容103和存储电容104的第二端以及第二晶体管102的漏极分别连接至放电线Ci。

数据线Sj可从数据驱动器100接收数据信号，并将该数据信号传输至第一晶体管101的源极，所述数据信号可以是具有预定电压值的电压信号。当栅极线Gi从栅极驱动器200接收到栅极驱动信号为高电平时，第一晶体管101的栅极的电压为高电平，此时，第一晶体管101可导通，第一晶体管101的源极的数据信号可被传输至并联连接的液晶电容103和存储电容104的第一端，因此，液晶电容103和存储电容104被充电，其第一端和第二端之间产生电压差，该电压差使液晶分子产生偏转，以执行该液晶驱动单元的显示操作。液晶电容103和存储电容104的第一端和第二端的电压差与液晶分子的偏转状态以及该液晶驱动单元的显示效果之间的关系是对应的，即，预定数量的电压差可使液晶分子出现对应的偏转状态，并使液晶驱动单元出现对应的显示效果。

为执行插黑操作以解决显示的拖影现象，需要在对液晶电容103和存储电容104的两次充电操作之间执行使液晶电容103和存储电容104的第一端和第二端的电压差为零的操作，即，使液晶分子出现一次不偏转的状态。在本示例性的实施例中，对液晶电容103和存储电容104的第一端执行放电操作。第二晶体管102的源极连接液晶电容103和存储电容104的第一端，第二晶体管102的栅极连接放电控制线Di，第二晶体管102的漏极连接放电线Ci，液晶电容103和存储电容104的第二端连接放电线Ci。当放电控制线Di从栅极驱动器200接收到的放电控制信号为高电平时，第二晶体管102的栅极的电压为高电平，此时，第二晶体管102导通，液晶电容103和存储电容104的第一端与放电线C1连通，因此，其第一端被放电，第一端与第二端之间的电压差为零，使得液晶分子出现不偏转状态，此时液晶分子不透光(不允许光线穿透液晶分子)，从而实现了插黑操作。

图2是根据本公开的示例性实施例的液晶显示器的驱动电路的示意图。所述液晶驱动电路包括以N行M列(N和M为正整数)的阵列形式布置的多个相同的液晶驱动单元，即，该液晶驱动电路包含的液晶驱动单元的数量为N和M的乘积。其中，位于第i行第j列(1≤i≤N，1≤j≤M)的液晶驱动单元如图1所示。

所述液晶驱动电路包括M条数据线，即S1、S2、S3、……、Sj、……、SM。所述M条数据线与液晶显示器的数据驱动器100连接，以分别从数据驱动器100接收第1数据信号至第M数据信号(数据线Sj接收第j数据信号)。所述M条数据线还分别连接至每一列的所有液晶驱动单元的第一晶体管的源极(数据线Sj连接至第j列的所有液晶驱动单元的第一晶体管的源极)，以将第j数据信号传输至第j列的所有的液晶驱动单元的第一晶体管的源极。

所述液晶驱动电路包括N条栅极线，即G1、G2、G3、……、Gi、……、GN。所述N条栅极线与液晶显示器的栅极驱动器200连接，以分别从栅极驱动器200接收第1栅极驱动信号至第N栅极驱动信号(栅极线Gi接收第i栅极驱动信号)。所述N条栅极线还分别连接至每一行的所有液晶驱动单元的第一晶体管的栅极(栅极线Gi连接至第i行的所有液晶驱动单元的第一晶体管的栅极)，以将第i栅极驱动信号传输至第i行所有的液晶驱动单元的第一晶体管的栅极，以使第i行所有的液晶驱动单元的第一晶体管的栅极电压为高电平，从而使第i行所有的液晶驱动单元的第一晶体管导通，使第1数据信号至第M数据信号可被传输至第i行的所有液晶驱动单元的液晶电容和存储电容的第一端以在第一端和第二端之间产生电压差，使得液晶分子偏转。

所述液晶驱动电路包括N条放电控制线，即D1、D2、D3、……、Di、……、DN。所述N条放电控制线与液晶显示器的栅极驱动器200连接，以分别从栅极驱动器200接收第1放电控制信号至第N放电控制信号(放电控制线Di接收第i放电控制信号)。所述N条放电控制线还分别连接至每一行的所有液晶驱动单元的第二晶体管的栅极(放电控制线Di连接至第i行所有液晶驱动单元的第二晶体管的栅极)，以将第i放电控制信号传输至第i行所有的液晶驱动单元的第二晶体管的栅极，以使第i行所有的液晶驱动单元的第二晶体管的栅极电压为高电平，从而使第i行所有的液晶驱动单元的第二晶体管导通。

所述液晶驱动电路包括N条放电线，即C1、C2、C3、……、Ci、……、CN。所述N条放电线分别连接至每一行的所有液晶驱动单元的液晶电容和存储电容的第二端以及第二晶体管的漏极(放电线Ci连接至第i行的所有液晶驱动单元的液晶电容和存储电容的第二端以及第二晶体管的漏极)，以在第i行所有的液晶驱动单元的第二晶体管导通时对液晶电容和存储电容进行放电使第一端和第二端之间无电压差，从而实现插黑操作。

以下将介绍执行如图2所示的液晶驱动电路的插黑操作的时序操作方法。

图3是根据本公开的示例性实施例的栅极驱动信号的时序逻辑的示意图。栅极驱动器200产生周期性的时钟信号CKV。液晶显示器的时序控制器(未示出)产生第一起始信号STV1。在第一起始信号STV1产生之后栅极驱动器产生的第i个时钟信号为第i时钟信号，第i时钟信号产生时，第i栅极线Gi从栅极驱动器200接收第i栅极驱动信号，使第i行的所有液晶驱动单元的第一晶体管的栅极电压为高电平，从而使第i行的所有液晶驱动单元的第一晶体管导通，此时，第1数据信号至第M数据信号可被传输至第i行的所有液晶驱动单元的液晶电容和存储电容的第一端以在第一端和第二端之间产生电压差，使得液晶分子偏转。第1栅极驱动信号至第N栅极驱动信号分别持续一个时钟信号周期。

例如，第一起始信号STV1产生之后的第1个时钟信号为第1时钟信号，第1时钟信号产生时，第1栅极线G1从栅极驱动器200接收第1栅极驱动信号，使第1行的所有液晶驱动单元的第一晶体管的栅极电压为高电平，从而使第1行的所有液晶驱动单元的第一晶体管导通，使得液晶分子偏转，第1栅极驱动信号持续一个时钟信号周期。在一个时钟信号周期结束时，第1栅极驱动信号消失，第1行的所有液晶驱动单元的第一晶体管恢复为关断状态，同时，第2时钟信号产生，第2栅极线G2从栅极驱动器200接收第2栅极驱动信号，并使第2行的所有液晶驱动单元的第一晶体管导通。持续一个时钟信号周期之后，第2栅极驱动信号消失，第2行的所有液晶驱动单元的第一晶体管恢复为关断状态，同时，第3时钟信号产生。以此类推，一直进行到第N栅极驱动信号消失，此时，第N个时钟周期结束，以这种方式实现了对每一行的所有液晶驱动单元的扫描。在第N个时钟周期结束后可立即再次产生第一起始信号STV1，也可在等待预定时间之后再次产生第一起始信号STV1，从而重复执行以上操作。

图4是根据本公开的示例性实施例的放电控制信号的时序逻辑的示意图。栅极驱动器200产生周期性的时钟信号CKV。液晶显示器的时序控制器(未示出)产生第二起始信号STV2。在第二起始信号STV2产生之后，第i时钟信号产生时，第i放电控制线Di从栅极驱动器200接收第i放电控制信号，使第i行的所有液晶驱动单元的第二晶体管的栅极电压为高电平，从而使第i行的所有液晶驱动单元的第二晶体管导通，此时，第i行的所有液晶驱动单元的液晶电容和存储电容的第一端和第二端被连通，即，液晶电容和存储电容的第一端被连接至第i放电线Ci，使液晶电容和存储电容的第一端和第二端之间无电压差，使得液晶分子不偏转，从而实现插黑放电操作。第1放电控制信号至第N放电控制信号分别持续一个时钟信号周期。

例如，第二起始信号STV2产生之后的第1个时钟信号产生时，第1放电控制线D1从栅极驱动器200接收第1放电控制信号，使第1行的所有液晶驱动单元的第二晶体管的栅极电压为高电平，从而使第1行的所有液晶驱动单元的第二晶体管导通，对第1行的所有液晶驱动单元的液晶电容和存储电容放电，实现插黑操作，第1栅极驱动信号持续一个时钟信号周期。在一个时钟信号周期结束时，第1放电控制信号消失，第1行的所有液晶驱动单元的第二晶体管恢复为关断状态，同时，第2时钟信号产生，第2放电控制线D2从栅极驱动器200接收第2放电控制信号，并使第2行的所有液晶驱动单元的第二晶体管导通。持续一个时钟信号周期之后，第2放电控制信号消失，第2行的所有液晶驱动单元的第二晶体管恢复为关断状态，同时，第3时钟信号产生。以此类推，一直进行到第N放电控制信号消失，此时，第N个时钟周期结束，以这种方式实现了对每一行的所有液晶驱动单元的扫描。第二起始信号STV2在第一起始信号STV1之后产生，第二起始信号STV2与第一起始信号STV1之间的间隔时间是预定的并且是可调整的。根据第一起始信号STV1，在第N个时钟周期结束后可立即再次产生第二起始信号STV2，也可在等待预定时间之后再次产生第二起始信号STV2，从而重复执行以上操作。

图5是据本公开的示例性实施例的栅极驱动信号与放电控制信号之间的时序关系的示意图。在本示例性的实施例中，第二起始信号STV2在第一起始信号STV1之后产生，并且第二起始信号STV2与第一起始信号STV1之间的间隔为k个时钟周期。其中，k是正整数，并且1≤k<N。K的值可由时序控制器调整，从而可调整液晶电容和存储电容的充电和放电之间的时间间隔，从而调整液晶分子偏转的时间，以使画面的显示效果最优化。

例如，但不限制，k的值为10，则液晶电容和存储电容的充电和放电之间的时间间隔为10个时钟周期，即对液晶电容和存储电容充电之后过去10个时钟周期时执行对液晶电容和存储电容的放电操作，也就是说液晶分子偏转10个时钟周期之后执行插黑操作。在执行完插黑操作之后，可等待下一次扫描时对液晶电容和存储电容进行充电。

本发明可应用于各种类型的液晶显示器，例如薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)等。

通过采用本发明，实现了液晶分子偏转方向相反的两帧之间加入不偏转的黑画面作为过渡的技术，即插黑技术，从而解决了在显示快速运动的物体时出现的拖影现象等问题。并且，由于插黑操作是利用对液晶电容和存储电容的放电来实现的，因此不增加时序控制器的运行负载并且不增加数据传输速率，从而不会缩短液晶电容和存储电容的充电时间，保证了画面的显示效果。

本发明的以上实施例仅仅是示例性的，而本发明并不受限于此。本领域技术人员应该理解：在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变，可将各种实施例的特征进行组合或等效替换以形成本发明的可能未被明确描述或示出的进一步的实施例。其中，本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (6)

1.一种液晶显示器的驱动电路，所述驱动电路包括：

第1至第M数据线，连接到液晶显示器的数据驱动器，以从数据驱动器接收第1数据信号至第M数据信号，M为正整数；

第1至第N栅极线，连接到液晶显示器的栅极驱动器，以从栅极驱动器接收第1栅极驱动信号至第N栅极驱动信号，N为正整数；

其特征在于，所述驱动电路还包括：

第1至第N放电线；

第1至第N放电控制线，连接到液晶显示器的栅极驱动器，以从栅极驱动器接收第1放电控制信号至第N放电控制信号；

以N行M列的阵列形式布置的多个液晶驱动单元，其中，位于第i行第j列的液晶驱动单元包括：

第一晶体管，所述第一晶体管的栅极连接至第i栅极线以接收第i栅极驱动信号，所述第一晶体管的源极连接至第j数据线以接收第j数据信号；

第二晶体管，所述第二晶体管的栅极连接至第i放电控制线以接收第i放电控制信号，所述第二晶体管的漏极连接至第i放电线；

并联连接的液晶电容和存储电容，所述液晶电容和存储电容的第一端连接至所述第一晶体管的漏极并连接至所述第二晶体管的源极，所述液晶电容和存储电容的第二端连接至第i放电线，

其中，i和j为正整数，1≤i≤N，1≤j≤M，

在所述第一晶体管基于第i栅极驱动信号导通过去预定时间段之后，所述第二晶体管基于第i放电控制信号而导通，液晶电容和存储电容通过第i放电线放电，使得液晶电容两端无电压差，液晶分子处于不偏转状态，以执行插黑操作；

所述栅极驱动器产生周期性的时钟信号，在液晶显示器的时序控制器产生第一起始信号之后栅极驱动器产生第i时钟信号时，第i栅极线从栅极驱动器接收第i栅极驱动信号；

所述栅极驱动器产生周期性的时钟信号，在液晶显示器的时序控制器产生第二起始信号之后栅极驱动器产生第i时钟信号时，第i放电控制线从栅极驱动器接收第i放电控制信号；

在栅极驱动器产生的第N栅极驱动信号驱动结束后的预定时间段后再次产生第二起始信号，所述预定时间段是k个时钟信号周期，其中，k为正整数，1≤k<N。

2.如权利要求1所述的液晶显示器的驱动电路，其特征在于，第1栅极驱动信号至第N栅极驱动信号分别持续一个时钟信号周期。

3.如权利要求1所述的液晶显示器的驱动电路，其特征在于，第1放电控制信号至第N放电控制信号分别持续一个时钟信号周期。

4.如权利要求1所述的液晶显示器的驱动电路，其特征在于，液晶显示器的时序控制器调整k的大小。

5.如权利要求1所述的液晶显示器的驱动电路，其特征在于，在所述第一晶体管基于第i栅极驱动信号而导通时，液晶电容和存储电容被充电，使得液晶分子处于偏转状态，以执行显示操作。

6.一种液晶显示器，所述液晶显示器包括如权利要求1-5中的任一项所述的驱动电路。