CN106997113B - 液晶光栅驱动电路及控制系统、3d显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液晶光栅驱动电路，包括第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元、参考电压输出单元和延迟调节单元，第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元均与延迟调节单元连接，延迟调节单元与液晶光栅驱动电路的电压输出端连接，液晶光栅驱动电路的电压输出端与对应的液晶光栅控制电极连接；在相应的液晶光栅行需要被控制为白状态或黑状态时，选择第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元或参考电压输出单元经延迟调节单元向相应的液晶光栅控制电极输出所需电压。本发明还提供了一种液晶光栅控制系统和3D显示装置。本发明提出的液晶光栅驱动电路及控制系统、3D显示装置，实现了液晶光栅的实时驱动。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种液晶光栅驱动电路及控制系统、3D显示装置。
背景技术
常规的裸眼3D显示技术均采用宽度均匀分布的光栅。这种光栅在空间中形成了周期性分布的最佳观看区域。观察者需要将双眼置于最佳观看区域内才能得到最佳的3D观看体验。但是宽度均匀分布的光栅形成的最佳观看区域大致是两个多边形。当观看者前后移动，离开这个区域后，即失去了最佳观看体验。
为了实现3D显示，现有技术还有一种方案是在显示面板上增加一层液晶光栅，液晶光栅包括相对设置的第一基板、第二基板以及位于两基板之间的液晶层，其中，第一基板上设置有若干个平行设置的液晶光栅控制电极，各液晶光栅控制电极均通过相应的信号走线与液晶光栅驱动模块连接，第二基板上设置有面状电极(施加有参考电压)，根据液晶光栅控制电极的设置位置，该液晶光栅可被划分为若干个光栅区域从而形成若干液晶光栅行，液晶光栅控制电极与液晶光栅行一一对应。
但是，在实现本发明的过程中，发明人发现，目前的液晶光栅的驱动存在以下问题：
1、液晶光栅采用液晶显示面板所使用的IC来实现驱动控制。一方面，液晶光栅结构较液晶显示面板更为简单，使用相同的IC完成液晶光栅驱动，会造成资源浪费、提高生产成本；另一方面，液晶光栅控制电极在驱动时所需的电压较液晶显示面板的控制电极所需的电压更高，采用液晶显示面板所使用的IC容易出现液晶光栅无法实现完全驱动的情况。
2、若不采用液晶显示面板所使用的IC来实现液晶光栅驱动控制，可以采用专门设计的模拟电路来完成液晶光栅驱动。但是，专门设计的模拟电路的延迟问题则亟待解决。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种液晶光栅驱动电路及控制系统、3D显示装置，一方面实现了液晶光栅的实时驱动，另一方面能够减小驱动电路的延迟。
基于上述目的本发明提供的液晶光栅驱动电路，包括第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元、参考电压输出单元和延迟调节单元，所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元均与所述延迟调节单元连接，所述延迟调节单元与所述液晶光栅驱动电路的电压输出端连接，所述液晶光栅驱动电路的电压输出端与对应的液晶光栅控制电极连接；在相应的液晶光栅行需要被控制为白状态或黑状态时，选择所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元或参考电压输出单元经所述延迟调节单元向相应的液晶光栅控制电极输出所需电压。
可选的，所述延迟调节单元，包括第一二极管、第一晶体管和第一电阻，所述第一二极管的负极和所述第一晶体管的第一极均连接所述液晶光栅驱动电路的电压输出端；
所述第一驱动电压输出单元连接所述第一二极管的正极和所述第一晶体管的控制极；
所述参考电压输出单元连接所述第一二极管的正极和所述第一晶体管的控制极；
所述第二驱动电压输出单元连接所述第一晶体管的第二极和所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第一晶体管的控制极。
可选的，所述第一晶体管为P型晶体管。
可选的，所述第一驱动电压输出单元用于在第一控制信号线的控制下经所述延迟调节单元向所述液晶光栅控制电极输出第一驱动电压；
所述参考电压输出单元用于在第二控制信号线的控制下经所述延迟调节单元向所述液晶光栅控制电极输出参考电压；
所述第二驱动电压输出单元用于经所述延迟调节单元向所述液晶光栅控制电极输出第二驱动电压；
相对于所述参考电压，所述第一驱动电压与所述第二驱动电压的极性相反且大小相等。
可选的，所述第一驱动电压输出单元包括：第二晶体管、第三晶体管、第二电阻和第三电阻；
所述第二晶体管的控制极与所述第一控制信号线连接，所述第二晶体管的第一极与所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第一端连接，所述第二晶体管的第二极与第二电源端连接；
所述第三晶体管的控制极与所述第三电阻的第二端连接，所述第三晶体管的第一极与第一电源端连接，所述第三晶体管的第二极与所述延迟调节单元连接；
所述第二电阻的第一端与所述第一电源端连接；
所述第一电源端用于提供所述第一驱动电压。
可选的，所述第二电阻和第三电阻的阻值均为100kΩ。
可选的，所述参考电压输出单元包括：第四晶体管、第五晶体管、第四电阻和第五电阻；
所述第四晶体管的控制极与所述第二控制信号线连接，所述第四晶体管的第一极与所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第一端连接，所述第四晶体管的第二极与第四电源端连接；
所述第五晶体管的控制极与所述第五电阻的第二端连接，所述第五晶体管的第一极与第三电源端连接，所述第五晶体管的第二极与所述延迟调节单元连接；
所述第五电阻的第一端与所述第三电源端连接；
所述第三电源端用于提供所述参考电压。
可选的，所述第四电阻和第五电阻的阻值均为100kΩ。
本发明的另一方面，提供了一种液晶光栅控制系统，包括：多个如上所述的液晶光栅驱动电路的任一实施例，所述液晶光栅驱动电路与液晶光栅中的控制电极一一对应。
本发明的又一方面，提供了一种3D显示装置，包括如上所述的液晶光栅控制系统。
从上面所述可以看出，本发明实施例提供的液晶光栅驱动电路及控制系统、3D显示装置，采用所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元输出三种电压，可使输出电压控制液晶处于三种状态，这样通过控制电路的输出控制，可以实现相应液晶光栅行的实时控制，解决目前所需求的液晶光栅随观看者的移动而移动，从而平移3D显示的最佳可视区，改善3D显示的效果；同时，在所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元与液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT之间设置了所述延迟调节单元，通过延迟调节单元调节电路延迟，从而能够改善液晶光栅驱动电路及控制系统、3D显示装置的延迟问题。
附图说明
图1为本发明提供的液晶光栅驱动电路的第一个实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的液晶光栅驱动电路的第二个实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的液晶光栅驱动电路的第三个实施例的结构示意图；
图4为本发明提供的液晶光栅驱动电路实施例的控制波形示意图；
图5为本发明提供的液晶光栅驱动电路的第四个实施例的结构示意图；
图6为本发明提供的液晶光栅控制系统的一个实施例的结构示意图；
图7为测试本发明提供的液晶光栅控制系统实施例的功耗的模拟电路结构示意图；
图8为测试本发明提供的液晶光栅控制系统实施例的延迟的模拟电路结构示意图；
图9为测试本发明提供的液晶光栅控制系统实施例的功耗或延迟时的控制波形示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
基于上述目的，本发明实施例的第一个方面，提供了一种液晶光栅驱动电路的第一个实施例，一方面实现了液晶光栅的实时驱动，另一方面能够减小驱动电路的延迟。如图1所示，为本发明提供的液晶光栅驱动电路的第一个实施例的结构示意图。
图1中，所述液晶光栅驱动电路，包括第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103、参考电压输出单元102和延迟调节单元104；
所述第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103和参考电压输出单元102均与所述延迟调节单元104连接，所述延迟调节单元104与所述液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT连接，所述液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT与对应的液晶光栅控制电极连接；
在相应的液晶光栅行需要被控制为白状态或黑状态时，选择所述第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103或参考电压输出单元102经所述延迟调节单元104向相应的液晶光栅控制电极输出所需电压。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的液晶光栅驱动电路，采用所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元输出三种电压，可使输出电压控制液晶处于三种状态，这样通过控制电路的输出控制，可以实现相应液晶光栅行的实时控制，解决目前所需求的液晶光栅随观看者的移动而移动，从而平移3D显示的最佳可视区，改善3D显示的效果；同时，在所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元与液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT之间设置了所述延迟调节单元，通过延迟调节单元调节电路延迟，从而能够改善液晶光栅驱动电路的延迟问题。
本发明还提供了一种液晶光栅驱动电路的第二个实施例，一方面实现了液晶光栅的实时驱动，另一方面能够减小驱动电路的延迟。如图2所示，为本发明提供的液晶光栅驱动电路的第三个实施例的结构示意图。
图2中，所述液晶光栅驱动电路，包括第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103、参考电压输出单元102和延迟调节单元104；
所述第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103和参考电压输出单元102均与所述延迟调节单元104连接，所述延迟调节单元104与所述液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT连接，所述液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT与对应的液晶光栅控制电极连接；
所述延迟调节单元104，包括第一二极管D1、第一晶体管T1和第一电阻R1，所述第一二极管D1的负极和所述第一晶体管T1的第一极均连接所述液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT；
所述第一驱动电压输出单元101连接所述第一二极管D1的正极和所述第一晶体管T1的控制极；
所述参考电压输出单元102连接所述第一二极管D1的正极和所述第一晶体管T1的控制极；
所述第二驱动电压输出单元103连接所述第一晶体管T1的第二极和所述第一电阻R1的第一端，所述第一电阻R1的第二端连接所述第一晶体管T1的控制极；
在相应的液晶光栅行需要被控制为白状态或黑状态时，选择所述第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103或参考电压输出单元102经所述延迟调节单元104向相应的液晶光栅控制电极输出所需电压。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的液晶光栅驱动电路，采用所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元输出三种电压，可使输出电压控制液晶处于三种状态，这样通过控制电路的输出控制，可以实现相应液晶光栅行的实时控制，改善3D显示的效果；同时，在所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元与液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT之间设置了所述延迟调节单元，通过延迟调节单元调节电路延迟，从而能够改善液晶光栅驱动电路的延迟问题；此外，采用本实施例中具体的延迟调节单元结构，能够很好地实现延迟减小。
可选的，所述第一晶体管为P型晶体管，一方面能够简化延迟调节单元的电路结构，另一方面能够保证改善延迟的效果。
本发明还提供了一种液晶光栅驱动电路的第三个实施例，一方面实现了液晶光栅的实时驱动，另一方面能够减小驱动电路的延迟。如图3所示，为本发明提供的液晶光栅驱动电路的第三个实施例的结构示意图。
图3中，所述液晶光栅驱动电路，包括第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103、参考电压输出单元102和延迟调节单元104；
所述第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103和参考电压输出单元102均与所述延迟调节单元104连接，所述延迟调节单元104与所述液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT连接，所述液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT与对应的液晶光栅控制电极连接；
所述第一驱动电压输出单元101用于在第一控制信号线CL1的控制下经所述延迟调节单元104向所述液晶光栅控制电极输出第一驱动电压VDD；
所述参考电压输出单元102用于在所述第二控制信号线CL2的控制下经所述延迟调节单元104向所述液晶光栅控制电极输出参考电压VCOM；
所述第二驱动电压输出单元103用于经所述延迟调节单元104向所述液晶光栅控制电极输出第二驱动电压VSS；
相对于所述参考电压VCOM，所述第一驱动电压VDD与所述第二驱动电压VSS的极性相反且大小相等；
所述延迟调节单元104，包括第一二极管D1、第一晶体管T1和第一电阻R1，所述第一二极管D1的负极和所述第一晶体管T1的第一极均连接所述液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT；可选的，所述第一晶体管为P型晶体管；
所述第一驱动电压输出单元101连接所述第一二极管D1的正极和所述第一晶体管T1的控制极；
所述参考电压输出单元102连接所述第一二极管D1的正极和所述第一晶体管T1的控制极；
所述第二驱动电压输出单元103连接所述第一晶体管T1的第二极和所述第一电阻R1的第一端，所述第一电阻R1的第二端连接所述第一晶体管T1的控制极；
在相应的液晶光栅行需要被控制为白状态或黑状态时，选择所述第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103或参考电压输出单元102经所述延迟调节单元104向相应的液晶光栅控制电极输出所需电压。
如下表1所示，为液晶光栅驱动电路的控制逻辑表。
表1
| CL1 | CL2 | VOUT状态 | 液晶状态 | 显示状态 | 备注 |
| 高 | 低 | VCOM | VCOM状态 | 白 | |
| 低 | 高 | VDD | 液晶正 | 黑 | |
| 低 | 低 | VSS | 液晶负 | 黑 | |
| 高 | 高 | VDD | 液晶状态 | 黑 | 一般不控制在此状态 |
如图4所示，为液晶光栅驱动电路的控制波形。
在本实施例中，结合表1和图4，以液晶光栅为常白模式为例，当液晶光栅驱动电路输出参考电压VCOM时，相应的液晶光栅控制电极对应的液晶分子不进行扭转，控制电极所对应的光栅区域呈白色；当液晶光栅驱动电路输出第一驱动电压VDD时，控制电极对应的液晶分子按顺时针(或逆时针)进行扭转，且控制电极所对应的光栅区域呈黑色；当液晶光栅驱动电路输出第二驱动电压VSS时，控制电极对应的液晶分子按逆时针(或顺时针)进行扭转，且控制电极所对应光栅区域同样呈黑色，但液晶分子得到了翻转。因此，在本实施例中，当需要控制电极所对应的区域呈现黑色时，可通过该液晶光栅驱动电路向该控制电极交替输出第一驱动电压VDD和第二驱动电压VSS，从而能在维持显示灰阶不变的同时，避免液晶“疲劳”。
需要说明的是，对于液晶光栅为常黑模式时，可通过该液晶光栅驱动电路向控制电极交替输出第一驱动电压VDD和第二驱动电压VSS，以使得控制电极所对应的区域呈现白色。具体原理可参见前述相应内容，此处不再赘述。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的液晶光栅驱动电路，采用所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元输出三种电压，可使输出电压控制液晶处于三种状态，这样通过控制电路的输出控制，能够很好地实现相应液晶光栅行的实时控制，改善3D显示的效果，同时避免液晶“疲劳”；同时，在所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元与液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT之间设置了所述延迟调节单元，通过延迟调节单元调节电路延迟，从而能够改善液晶光栅驱动电路的延迟问题；此外，采用本实施例中具体的延迟调节单元结构，能够很好地实现延迟减小。
本发明还提供了一种液晶光栅驱动电路的第四个实施例，一方面实现了液晶光栅的实时驱动，另一方面能够减小驱动电路的延迟。如图5所示，为本发明提供的液晶光栅驱动电路的第四个实施例的结构示意图。
图3中，所述液晶光栅驱动电路，包括第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103、参考电压输出单元102和延迟调节单元104；
所述第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103和参考电压输出单元102均与所述延迟调节单元104连接，所述延迟调节单元104与所述液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT连接，所述液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT与对应的液晶光栅控制电极连接；
所述第一驱动电压输出单元101用于在第一控制信号线CL1的控制下经所述延迟调节单元104向所述液晶光栅控制电极输出第一驱动电压VDD；
所述参考电压输出单元102用于在所述第二控制信号线CL2的控制下经所述延迟调节单元104向所述液晶光栅控制电极输出参考电压VCOM；
所述第二驱动电压输出单元103用于经所述延迟调节单元104向所述液晶光栅控制电极输出第二驱动电压VSS；
相对于所述参考电压VCOM，所述第一驱动电压VDD与所述第二驱动电压VSS的极性相反且大小相等；较佳的，第一驱动电压VDD>参考电压VCOM>第二驱动电压VSS；
在相应的液晶光栅行需要被控制为白状态或黑状态时，选择所述第一驱动电压输出单元101、第二驱动电压输出单元103或参考电压输出单元102经所述延迟调节单元104向相应的液晶光栅控制电极输出所需电压。
所述延迟调节单元104，包括第一二极管D1、第一晶体管T1和第一电阻R1，所述第一二极管D1的负极和所述第一晶体管T1的第一极均连接所述液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT；可选的，所述第一晶体管为P型晶体管；
所述第一驱动电压输出单元101连接所述第一二极管D1的正极和所述第一晶体管T1的控制极；
所述参考电压输出单元102连接所述第一二极管D1的正极和所述第一晶体管T1的控制极；
所述第二驱动电压输出单元103连接所述第一晶体管T1的第二极和所述第一电阻R1的第一端，所述第一电阻R1的第二端连接所述第一晶体管T1的控制极。
在电压输出端VOUT输出参考电压VCOM或第一驱动电压VDD时，第一二极管D1保证在第一晶体管T1的基极大于集电极，使第一晶体管T1快速保持电压输出端VOUT的电压准位为参考电压VCOM或第一驱动电压VDD，从而实现快速充电。
具体的，所述第一驱动电压输出单元101包括：第二晶体管T2、第三晶体管T3、第二电阻R2和第三电阻R3；所述第二晶体管T2的控制极与所述第一控制信号线CL1连接，所述第二晶体管T2的第一极与所述第二电阻R2的第二端和所述第三电阻R3的第一端连接，所述第二晶体管T2的第二极与第二电源端连接；所述第三晶体管T3的控制极与所述第三电阻R3的第二端连接，所述第三晶体管T3的第一极与第一电源端连接，所述第三晶体管T3的第二极与所述延迟调节单元104连接；所述第二电阻R2的第一端与所述第一电源端连接；所述第一电源端用于提供所述第一驱动电压VDD。可选的，所述第一驱动电压VDD为高电平电压，所述第二电源端用于提供接地电压；所述第二晶体管T2为N型晶体管；所述第三晶体管T3为P型晶体管。
当需要第一驱动电压输出单元101输出第一驱动电压VDD时，则可控制第一控制信号线CL1输出高电平信号。由于第二晶体管T2为N型晶体管，则第二晶体管T2导通，第二电源端对第一节点A进行充电，第一节点A处于低电平状态；又由于第三晶体管T3为P型晶体管，则第一节点A的电位控制第三晶体管T3导通，第一电源端通过第三晶体管T3向电压输出端VOUT输出第一驱动电压VDD。
当需要第一驱动电压输出单元101停止输出时，则仅需控制第一控制信号线CL1输出低电平信号即可。此时，第二晶体管T2截止，第一电源端通过第二电阻R2对第一节点A进行充电，第一节点A处于高电平状态，第一节点A的电位控制第三晶体管T3截止，第一电源端与电压输出端VOUT之间不导通。
需要说明的是，本实施例中仅需保证第二电源端提供的电压为低电平电压(约等于0V)即可，上述第二电源端提供接地电压的情况为本发明中的优选方案，此时可直接将第二电源端接地，而无需为第二电源端配置一个电源，从而可有效减少整个系统中的电源设置数量，降低成本。
具体地，所述参考电压输出单元102包括：第四晶体管T4、第五晶体管T5、第四电阻R4和第五电阻R5；所述第四晶体管T4的控制极与所述第二控制信号线CL1连接，所述第四晶体管T4的第一极与所述第四电阻R4的第二端和所述第五电阻R5的第一端连接，所述第四晶体管T4的第二极与第四电源端连接；所述第五晶体管T5的控制极与所述第五电阻R5的第二端连接，所述第五晶体管T5的第一极与第三电源端连接，所述第五晶体管T5的第二极与所述延迟调节单元104连接；所述第五电阻R5的第一端与所述第三电源端连接；所述第三电源端用于提供所述参考电压VCOM。可选的，所述参考电压为高电平电压，所述第四电源端用于提供接地电压；所述第四晶体管T4为N型晶体管；所述第五晶体管T5为P型晶体管。
当需要参考电压输出单元102输出参考电压VCOM时，则可控制第二控制信号线CL2输出高电平信号。由于第四晶体管T4为N型晶体管，则第四晶体管T4导通，第四电源端对第二节点B进行充电，第二节点B处于低电平状态；又由于第五晶体管T5为P型晶体管，则第二节点B的电位控制第五晶体管T5导通，第三电源端通过第五晶体管T5向电压输出端VOUT输出参考电压VCOM。
当需要参考电压输出单元102停止输出时，则仅需控制第二控制信号线CL2输出低电平信号即可。此时，第四晶体管T4截止，第三电源端通过第四电阻R4对第二节点B进行充电，第二节点B处于高电平状态，第二节点B的电位控制第五晶体管T5截止，第三电源端与电压输出端VOUT之间不导通。
需要说明的是，本实施例中仅需保证第四电源端提供的电压为低电平电压(小于等于0V)即可，上述第四电源端提供接地电压的情况为本发明中的优选方案，此时可直接将第四电源端接地，而无需为第四电源端配置一个电源，从而可有效减少整个系统中的电源设置数量，降低成本。
需要说明的是，本实施例中为避免出现输出故障，第一驱动电压输出单元101和参考电压输出单元102不可同时向电压输出端VOUT进行输出。
具体地，所述第二驱动电压为低电平电压。可选地，第二驱动电压输出单元103包括：第六电阻R6，第六电阻R6的第二端与第一电阻R1的第二端和第一晶体管T1的第二极连接，第六电阻R5的第一端与第五电源端连接；第五电源端用于提供第二驱动电压VSS。
在本实施例中，当第一驱动电压输出单元101和参考电压输出单元102均未进行输出时，第五电源端会通过第六电阻R6经延迟调节单元104与电压输出端VOUT连通，此时，第五电源端向电压输出端VOUT输出第二驱动电压VSS。
当第二驱动电压设计为0V时，则可直接将第五电源端接地，此时无需为第五电源端配置一个电源，从而可有效减少整个系统中的电源设置数量。
由上述内容可见，当第一控制信号线CL1输出高电平信号，且第二控制信号线CL2输出低电平信号时，则电压输出端VOUT输出第一驱动电压VDD；当第一控制信号线CL1输出低电平信号，且第二控制信号线CL2输出高电平信号时，则电压输出端VOUT输出参考电压VCOM；当第一控制信号线CL1和第二控制信号线CL2同时输出低电平信号时，则电压输出端VOUT输出第二驱动电压VSS。此外，为避免第一驱动电压输出单元101和参考电压输出单元102同时输出，则第一控制信号线CL1和第二控制信号线CL2不能同时输出高电平信号。
需要说明的是，上述各结构中的晶体管独立选自多晶硅薄膜晶体管、非晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管以及有机薄膜晶体管中的一种。在本实施例中涉及到的“控制极”具体是指晶体管的栅极或基极，“第一极”具体是指晶体管的源极或发射极，相应的“第二极”具体是指晶体管的漏极或集电极。当然，本领域的技术人员应该知晓的是，该“第一极”与“第二极”可进行互换。
此外，本实施例中第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5均起到开关的作用，上述第二晶体管T2为N型晶体管、所述第三晶体管T3为P型晶体管、第四晶体管T4为N型晶体管、第五晶体管T5为P型晶体管的情况，为本实施例中便于实施的一种优选方案，其不会对本发明的技术方案产生限制。本领域技术人员应该知晓的是，简单的对各晶体管的类型(N型或P型)进行改变，以及对各电源端和控制信号线输出电压的正负极性进行改变，以实现与本实施例中对各晶体管执行相同的导通或截止操作的技术方案，其均属于本申请保护范围。具体情况，此处不再一一举例说明。
本实施例中，第一驱动电压VDD大于参考电压VCOM，第二驱动电压VSS小于参考电压VCOM的情况仅起到示例性作用，本实施例中也可使得第一驱动电压VDD小于参考电压VCOM，第二驱动电压VSS大于参考电压VCOM，此种情况不再进行详细描述。
由上述实施例可以看出，在第一控制信号线CL1和第二控制信号线CL2的控制位都为低电平时，第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5都截止，这时第一晶体管T1通过第一电阻R1接低电压准位，使第一晶体管T1快速放电；从而实现快速放电。
从上述实施例可以看出，本发明实施例提供的液晶光栅驱动电路，采用所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元输出三种电压，可使输出电压控制液晶处于三种状态，这样通过控制电路的输出控制，能够很好地实现相应液晶光栅行的实时控制，改善3D显示的效果，同时避免液晶“疲劳”；同时，在所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元与液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT之间设置了所述延迟调节单元，通过延迟调节单元调节电路延迟，从而能够改善液晶光栅驱动电路的延迟问题；此外，采用本实施例中具体的延迟调节单元结构，能够很好地实现延迟减小。
可选的，所述第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5的阻值均为100kΩ。采用这个阻值的第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第五电阻R5，不但能够起到限流作用，还能够使液晶光栅驱动电路的整体功耗降低。
可选的，所述第三晶体管T3的第二极与所述延迟调节单元104之间还设置有第二二极管D2。所述第五晶体管T5的第二极与所述延迟调节单元104之间还设置有第三二极管D3。通过设置第二二极管D2和第三二极管D3，能够对电压输出进行保护。
可选的，所述第一控制信号线CL1和第二晶体管T2的控制极之间设置有第七电阻R7，所述第二控制信号线CL2和第四晶体管T4的控制极之间设置有第八电阻R8，用于限流。
可选的，所述第一控制信号线CL1和第二电源端之间串联有第七电阻R7和第九电阻R9，所述第二控制信号线CL2和第四电源端之间串联有第八电阻R8和第十电阻R10，用于限流。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提供了一种液晶光栅控制系统的一个实施例，一方面实现了液晶光栅的实时驱动，另一方面能够减小驱动电路的延迟。如图6所示，为本发明提供的液晶光栅控制系统的一个实施例的结构示意图。
所述液晶光栅控制系统，包括：多个如上所述的液晶光栅驱动电路100的任一实施例，所述液晶光栅驱动电路100与液晶光栅中的控制电极一一对应。
从上面所述可以看出，本发明实施例提供的液晶光栅控制系统，采用所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元输出三种电压，可使输出电压控制液晶处于三种状态，这样通过控制电路的输出控制，可以实现相应液晶光栅行的实时控制，解决目前所需求的液晶光栅随观看者的移动而移动，从而平移3D显示的最佳可视区，改善3D显示的效果；同时，在所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元与液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT之间设置了所述延迟调节单元，通过延迟调节单元调节电路延迟，从而能够改善液晶光栅控制系统的延迟问题。
可选的，所述液晶光栅控制系统还包括电源模块201、控制指令输入模块202和微处理器203；所述电源模块201连接所述微处理器203和各液晶光栅驱动电路100，所述控制指令输入模块202连接所述微处理器203，所述微处理器203连接各液晶光栅驱动电路100；
所述电源模块201，用于向所述微处理器203和各液晶光栅驱动电路100供电；
所述控制指令输入模块202，用于向所述微处理器203输入液晶光栅控制指令；
所述微处理器203，用于接收液晶光栅控制指令，并根据所述液晶光栅控制指令计算各液晶光栅驱动电路100的控制信号并输出到各液晶光栅驱动电路100。
在本实施例中，第一控制信号线CL1和第二控制信号线CL2中所施加的信号可通过控制指令输入模块202和微处理器203进行控制，即通过控制指令输入模块202可控制相应的液晶光栅驱动电路100的输出。
需要说明的是，本实施例中一个控制指令输入模块202和一个微处理器203可对应多个液晶光栅驱动电路100，从而能够提升系统的集成度。当然也需要知道，根据实际控制需要，也可使一个控制指令输入模块202和一个微处理器203对应一个光栅驱动电路100。
以液晶光栅为常白模式为例，以下面通过模拟液晶光栅控制系统的工作过程来测试液晶光栅控制系统的功耗和延迟。由于液晶光栅的多个液晶光栅行为白状态和黑状态交替出现的状态时，液晶光栅的功耗最大，因此，通过测试相邻的两个液晶光栅行分别处于白状态和黑状态时的功耗，即可知道整个液晶光栅功耗最大时的功耗。下面则仅以相邻的两个液晶光栅行作为模拟对象。
如图7所示，为测试液晶光栅控制系统的功耗的模拟电路结构示意图。图9为测试本发明提供的液晶光栅控制系统实施例的功耗时的控制波形示意图。
如图7所示，第一液晶光栅行控制为液晶黑状态，并实现液晶反转；第二液晶光栅行控制为液晶白状态。
控制波形如图9所示，在第二控制信号线CL2给低电平，第一控制信号线CL1给方波，可以实现第一液晶光栅行的液晶处于正/负反转(黑状态)；
在第四控制信号线CL4给高电平，第三控制信号线CL3给低电平，可以实现第二液晶光栅行的液晶在VCOM状态(白状态)。
通过模拟测试后，得到相应参数结果如下表2。
表2
通过对比数据可以看到，当第二电阻R2和第三电阻R3取值为100kΩ时，功耗较小(表2中仅示出了电流，由于电压VDD和VCOM为恒定值，因此可通过电流推知功耗)。并且，通过试验可以知道，在增大第一电阻R1后，功耗有一定程度的降低，但延迟过大。
如图8所示，为测试液晶光栅控制系统的延迟的模拟电路结构示意图。图9为测试本发明提供的液晶光栅控制系统实施例的延迟时的控制波形示意图。
如图8所示，第一液晶光栅行控制为液晶黑状态，并实现液晶反转；第二液晶光栅行控制为液晶白状态。并且，图8中增加了延迟调节电路。
控制波形如图9所示，在第二控制信号线CL2给低电平，第一控制信号线CL1给方波，可以实现第一液晶光栅行的液晶处于正/负反转(黑状态)；
在第四控制信号线CL4给高电平，第三控制信号线CL3给低电平，可以实现第二液晶光栅行的液晶在VCOM状态(白状态)。
通过模拟测试后，得到相应参数结果如下表3。
表3
通过对比数据可以看到，当第二电阻R2和第三电阻R3取值为100kΩ时，功耗较小(表2中仅示出了电流，由于电压VDD和VCOM为恒定值，因此可通过电流推知功耗)。并且，通过试验可以知道，在将第一电阻R1替换为延迟调节电路后，进一步降低了功耗并且延迟变得较小。
基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提供了一种3D显示装置的一个实施例，其中采用的液晶光栅控制系统，一方面能实现液晶光栅的实时驱动，另一方面能够减小驱动电路的延迟。
所述3D显示装置，包括如上任一实施例所述的液晶光栅控制系统。
从上面所述可以看出，本发明实施例提供的3D显示装置，其所采用的液晶光栅控制系统中，采用所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元输出三种电压，可使输出电压控制液晶处于三种状态，这样通过控制电路的输出控制，可以实现相应液晶光栅行的实时控制，解决目前所需求的液晶光栅随观看者的移动而移动，从而平移3D显示的最佳可视区，改善3D显示的效果；同时，在所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元与液晶光栅驱动电路的电压输出端VOUT之间设置了所述延迟调节单元，通过延迟调节单元调节电路延迟，从而能够改善3D显示装置的延迟问题。
可选的，所述液晶光栅控制系统设置在所述3D显示装置的印刷电路板上，从而能够提升装置的整体集成度。此外，为微处理器203和各电源端进行供电的电源模块也可设置在印刷电路板上。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本发明难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本发明难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本发明的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本发明的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本发明。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于驱动液晶光栅的驱动电路，其特征在于，包括第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元、参考电压输出单元和延迟调节单元，所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元和参考电压输出单元均与所述延迟调节单元连接，所述延迟调节单元与所述驱动电路的电压输出端连接，所述驱动电路的电压输出端与对应的液晶光栅控制电极连接；在相应的液晶光栅行需要被控制为白状态或黑状态时，选择所述第一驱动电压输出单元、第二驱动电压输出单元或参考电压输出单元经所述延迟调节单元向相应的液晶光栅控制电极输出所需电压，以利用所述延迟调节单元调节所述驱动电路的延迟。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述延迟调节单元，包括第一二极管、第一晶体管和第一电阻，所述第一二极管的负极和所述第一晶体管的第一极均连接所述驱动电路的电压输出端；
所述第一驱动电压输出单元连接所述第一二极管的正极和所述第一晶体管的控制极；
所述参考电压输出单元连接所述第一二极管的正极和所述第一晶体管的控制极；
所述第二驱动电压输出单元连接所述第一晶体管的第二极和所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第一晶体管的控制极。
3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述第一晶体管为P型晶体管。
4.根据权利要求1-3任一项所述的驱动电路，其特征在于，所述第一驱动电压输出单元用于在第一控制信号线的控制下经所述延迟调节单元向所述液晶光栅控制电极输出第一驱动电压；
所述参考电压输出单元用于在第二控制信号线的控制下经所述延迟调节单元向所述液晶光栅控制电极输出参考电压；
所述第二驱动电压输出单元用于经所述延迟调节单元向所述液晶光栅控制电极输出第二驱动电压；
相对于所述参考电压，所述第一驱动电压与所述第二驱动电压的极性相反且大小相等。
5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述第一驱动电压输出单元包括：第二晶体管、第三晶体管、第二电阻和第三电阻；
所述第二晶体管的控制极与所述第一控制信号线连接，所述第二晶体管的第一极与所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第一端连接，所述第二晶体管的第二极与第二电源端连接；
所述第三晶体管的控制极与所述第三电阻的第二端连接，所述第三晶体管的第一极与第一电源端连接，所述第三晶体管的第二极与所述延迟调节单元连接；
所述第二电阻的第一端与所述第一电源端连接；
所述第一电源端用于提供所述第一驱动电压。
6.根据权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述第二电阻和第三电阻的阻值均为100kΩ。
7.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，所述参考电压输出单元包括：第四晶体管、第五晶体管、第四电阻和第五电阻；
所述第四晶体管的控制极与所述第二控制信号线连接，所述第四晶体管的第一极与所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第一端连接，所述第四晶体管的第二极与第四电源端连接；
所述第五晶体管的控制极与所述第五电阻的第二端连接，所述第五晶体管的第一极与第三电源端连接，所述第五晶体管的第二极与所述延迟调节单元连接；
所述第五电阻的第一端与所述第三电源端连接；
所述第三电源端用于提供所述参考电压。
8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述第四电阻和第五电阻的阻值均为100kΩ。
9.一种液晶光栅控制系统，其特征在于，包括：多个如权利要求1-8任一项所述的驱动电路，所述驱动电路与液晶光栅中的控制电极一一对应。
10.一种3D显示装置，其特征在于，包括如权利要求9所述的液晶光栅控制系统。
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