CN107665692A - 液晶显示器像素驱动电路及像素驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示器像素驱动电路及像素驱动方法。该电路包括：多条数据线、源极驱动器、呈阵列式排布的多个子像素、多个开关单元、第一电容、第二电容以及时序控制器；每一条数据线均经由开关单元和电容接地；通过所述时序控制器检测所述液晶显示器待显示画面帧是否为重载画面，并在待显示画面帧为重载画面时控制各个开关单元在该画面帧的每相邻两行子像素充电之间的间隔时间导通，以在下一行子像素充电前通过数据线为电容充电使得数据线的电压下降或通过将电容中的电荷转移到数据线中使得数据线的电压抬升，降低源极驱动器在下一行子像素充电时需要改变的压差，减少源极驱动器在重载画面下的功耗，保证源极驱动器的工作稳定性。

Description

液晶显示器像素驱动电路及像素驱动方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种液晶显示器像素驱动电路及像素驱动方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用，如：液晶电视、移动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕等，在平板显示领域中占主导地位。
现有市场上的液晶显示器大部分为背光型液晶显示器，其包括液晶显示面板及背光模组(backlight module)。液晶显示面板的工作原理是在薄膜晶体管基板(Thin FilmTransistor Array Substrate，TFT Array Substrate)与彩色滤光片基板(Color Filter，CF)之间灌入液晶分子，并在两片基板上施加驱动电压来控制液晶分子的旋转方向，以将背光模组的光线折射出来产生画面。
液晶分子具有一种特性，如果长时间给液晶分子施加同向电压，会使液晶分子极化，即使将电压取消，液晶分子亦会因为特性的破坏而无法再因电场的变化而转动，因此液晶显示面板必须是通过交流驱动，在显示画面时的时候以一定的频率去翻转液晶分子，防止液晶分子固定偏向同一个方向而失去活性。目前，液晶显示面板支持多种翻转模式，比如点翻转模式、行翻转模式、列翻转模式等，实现翻转的途径主要是通过不断交替TFT源极电压的正、负极性(即信号电压的正、负极性)，或不断交替公共电极的正、负极性，以达到交流驱动的目的。
在液晶显示器的显示过程中，经常需要显示相邻行像素亮暗交替的重载画面，为了实现相邻行像素的亮暗交替，需要数据线在该相邻行的像素扫描时进行高低电压的切换，由于此时数据线高低电压切换频率很快，切换前后的压差也很大，会导致源极驱动器的输出功耗和发热量变大，引起源极驱动器温度升高，影响源极驱动器的工作稳定性和产品质量可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示器像素驱动电路，能够降低源极驱动器在重载画面下的功耗，保证源极驱动器的工作稳定性。
本发明的目的还在于提供一种液晶显示器像素驱动方法，能够降低源极驱动器在重载画面下的功耗，保证源极驱动器的工作稳定性。
为实现上述目的，本发明提供了一种液晶显示器像素驱动电路，包括：多条数据线、源极驱动器、呈阵列式排布的多个子像素、多个开关单元、第一电容、第二电容以及时序控制器；
每一列子像素对应电性连接一条数据线，每一条数据线对应一个开关单元；奇数列的数据线的第一端连接源极驱动器，第二端通过对应的开关单元连接第一电容的第一端；偶数列的数据线的第一端连接源极驱动器，第二端通过对应的开关单元连接第二电容的第一端；所述第一电容的第二端和第二电容的第二端均接地；
所述源极驱动器用于为所述数据线提供数据电压，以对所述子像素充电；
所述时序控制器用于检测所述液晶显示器待显示画面帧是否为重载画面，并在待显示画面帧为重载画面时控制各个开关单元在该画面帧的每一行子像素充电时截止，在该画面帧的每相邻两行子像素充电之间的间隔时间导通；
所述重载画面为奇数行的子像素的亮度均大于或等于预设的第一亮度且偶数行的子像素的亮度均小于或等于预设的第二亮度的画面，所述第一亮度大于第二亮度。
所述时序控制器，还用于在所述待显示画面帧为非重载画面时控制各个开关单元在该画面帧截止。
所述液晶显示器驱动时，在同一帧画面中，同一条数据线上的数据电压的极性相同，相邻两条数据线上的数据电压的极性相反，且在相邻的两帧画面中，同一条数据线上的数据电压的极性相反。
所述开关单元为薄膜晶体管。
所述时序控制器通过向所述开关单元的控制端输入控制信号来控制所述开关单元导通或截止；
其中，所述控制信号为高电平时，所述开关单元导通，所述控制信号为低电平时，所述开关单元截止。
所述重载画面为奇数行的子像素的亮度均等于预设的第一亮度且偶数行的子像素的亮度均等于预设的第二亮度的画面；
所述预设的第一亮度为液晶显示器的最高亮度，所述预设的第二亮度为液晶显示器的最低亮度。
所述液晶显示器像素驱动电路还包括多条扫描线，每一条扫描线对应电性连接一行子像素。
所述液晶显示器像素驱动电路还包括与所述扫描线电性连接的栅极驱动器。
本发明还提供一种液晶显示器像素驱动方法，应用于上述的液晶显示器像素驱动电路，包括如下步骤：
步骤1、所述时序控制器检测所述液晶显示器待显示画面帧是否为重载画面；
步骤2、所述时序控制器在待显示画面帧为重载画面时控制各个开关单元在该画面帧的每一行子像素充电时截止，在该画面帧的每相邻两行子像素充电之间的间隔时间导通；
步骤3、所述时序控制器在所述待显示画面帧为非重载画面时控制各个开关单元在该画面帧截止；
所述重载画面为奇数行的子像素的亮度均大于或等于预设的第一亮度且偶数行的子像素的亮度均小于或等于预设的第二亮度的画面，所述第一亮度大于第二亮度。
本发明的有益效果：本发明提供一种液晶显示器像素驱动电路，包括：多条数据线、源极驱动器、呈阵列式排布的多个子像素、多个开关单元、第一电容、第二电容以及时序控制器；每一条数据线均经由开关单元和电容接地；通过所述时序控制器检测所述液晶显示器待显示画面帧是否为重载画面，并在待显示画面帧为重载画面时控制各个开关单元在该画面帧的每相邻两行子像素充电之间的间隔时间导通，以在下一行子像素充电前通过数据线为电容充电使得数据线的电压下降或通过将电容中的电荷转移到数据线中使得数据线的电压抬升，降低源极驱动器在下一行子像素充电时需要改变的压差，减少源极驱动器在重载画面下的功耗，保证源极驱动器的工作稳定性。本发明提供一种液晶显示器像素驱动方法，能够减少源极驱动器在重载画面下的功耗，保证源极驱动器的工作稳定性。
附图说明
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中，
图1为本发明的液晶显示器像素驱动电路的电路图；
图2为本发明的液晶显示器像素驱动电路的驱动过程示意图；
图3为本发明的液晶显示器像素驱动方法的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供一种液晶显示器像素驱动电路，多条数据线、源极驱动器20、呈阵列式排布的多个子像素30、多个开关单元40、第一电容C1、第二电容C2以及时序控制器50；
每一列子像素30对应电性连接一条数据线，每一条数据线对应一个开关单元40；奇数列的数据线11的第一端连接源极驱动器20，第二端通过对应的开关单元40连接第一电容C1的第一端；偶数列的数据线12的第一端连接源极驱动器20，第二端通过对应的开关单元40连接第二电容C2的第一端；所述第一电容C1的第二端和第二电容C2的第二端均接地；
所述源极驱动器20用于为所述数据线提供数据电压，以对所述子像素30充电；
进一步地，所述时序控制器50用于检测所述液晶显示器待显示画面帧是否为重载画面，并在待显示画面帧为重载画面时控制各个开关单元40在该画面帧的每一行子像素30充电时截止，在该画面帧的每相邻两行子像素30充电之间的间隔时间导通，在所述待显示画面帧为非重载画面时控制各个开关单元40在该画面帧截止；
其中，所述重载画面为奇数行的子像素30的亮度均大于或等于预设的第一亮度且偶数行的子像素30的亮度均小于或等于预设的第二亮度的画面，所述第一亮度大于第二亮度。简单理解来说，所述重载画面即为奇数行子像素和偶数行子像素亮暗交替的画面。
具体地，本发明的液晶显示器驱动电路可适用于列翻转模式的液晶显示器，也即所述液晶显示器驱动时，在同一帧画面中，同一条数据线上的数据电压的极性相同，相邻两条数据线上的数据电压的极性相反，且在相邻的两帧画面中，同一条数据线上的数据电压的极性相反。
优选地，所述开关单元40为薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极接入一控制信号Ctr，源极电性连接其对应的数据线的第二端，漏极电性连接其对应的电容(第一电容或第二电容)的第一端；更优选地，所述薄膜晶体管为N型薄膜晶体管。
具体地，所述时序控制器50通过向所述开关单元40的控制端(即薄膜晶体管的栅极)输入控制信号Ctr来控制所述开关单元40导通或截止；相应地，当所述开关单元40为N型薄膜晶体管时，所述控制信号Ctr为高电平时，所述开关单元40导通，所述控制信号Ctr为低电平时，所述开关单元40截止。
优选地，所述重载画面为奇数行的子像素30的亮度均等于预设的第一亮度且偶数行的子像素30的亮度均等于预设的第二亮度，其中，所述预设的第一亮度为液晶显示器的最高亮度，所述预设的第二亮度为液晶显示器的最低亮度。
进一步地，如图1所示，所述液晶显示器像素驱动电路还包括多条扫描线60，以及与所述扫描线60电性连接的栅极驱动器70，所述每一条扫描线60均对应电性连接一行子像素30，所述栅极驱动器70用于为所述扫描线60提供扫描信号，所述扫描信号用于开启其对应的一行子像素30，使得所述数据电压能够写入该行子像素30充电，为该行子像素30充电。
需要说明的是，如图2所示，本发明的液晶显示器像素驱动电路的工作过程为：所述时序控制器50用于检测所述液晶显示器待显示画面帧是否为重载画面，若所述待显示画面帧为非重载画面，则控制所述各个开关单元40在该画面帧关闭，所述源极驱动器20和栅极驱动器70按照现有的正常模式完成该帧画面的显示，若所述待显示画面帧为重载画面，则进入下列过程：首先，所述第一行扫描线60提供第一行扫描信号，打开第一行子像素30，源极驱动器为各条数据线提供第一数据电压V1对第一行子像素30充电，第一行子像素30充电完成后，第二子像素充电开始之前，所述时序控制器50提供高电位的控制信号Ctr，各个开关单元40导通，各条数据线为其对应的电容充电，使得所述各条数据线上的电压下降至第二数据电压V2，随后所述第二行扫描线60提供第二行扫描信号，同时时序控制器50提供低电位的控制信号Ctr，各个开关单元40截止，源极驱动器30将各条数据线上的电压从第二数据电压V2降低至第三数据电压V3，并通过第三数据电压V3对第二行子像素40充电，随后，第二行子像素30充电完成后，第三子像素30充电开始之前，所述时序控制器50提供高电位的控制信号Ctr，各个开关单元40导通，各条数据线对应的电容将各条数据线上的数据电压从第三数据电压V3提升至第二数据电压V2，接着所述第三行扫描线60提供第三行扫描信号，同时时序控制器50提供低电位的控制信号Ctr，各个开关单元40截止，源极驱动器30将各条数据线上的电压从第二数据电压V2提升至第一数据电压V1，并通过第一数据电压V1对第三行子像素40充电，以此类推直至最后一行子像素，降低源极驱动器在下一行子像素充电时需要改变的压差，减少源极驱动器在重载画面下的功耗，保证源极驱动器的工作稳定性。
其中，所述第一数据电压V1为用于驱动奇数行的子像素30显示大于或等于第一亮度的亮度时所需要的电压，所述第三数据电压V3为用于驱动偶数行的子像素30显示小于或等于第二亮度的亮度时所需要的电压。
需要注意的是，在本发明的液晶显示器采用的列翻转模式时，上述过程中，同一条数据线上的数据电压的极性相同，偶数列数据线上的数据电压的极性与奇数列数据线的极性相反。
请参阅图3，本发明还提供一种液晶显示器像素驱动方法，应用于上述的液晶显示器像素驱动电路，包括如下步骤：
步骤1、所述时序控制器50检测所述液晶显示器待显示画面帧是否为重载画面；
步骤2、所述时序控制器50在待显示画面帧为重载画面时控制各个开关单元40在该画面帧的每一行子像素30充电时截止，在该画面帧的每相邻两行子像素30充电之间的间隔时间导通；
步骤3、所述时序控制器50在所述待显示画面帧为非重载画面时控制各个开关单元40在该画面帧截止；
所述重载画面为奇数行的子像素30的亮度均大于或等于预设的第一亮度且偶数行的子像素30的亮度均小于或等于预设的第二亮度的画面，所述第一亮度大于第二亮度。
具体地，该方法通过在待显示画面帧为重载画面时控制各个开关单元40在该画面帧的每相邻两行子像素30充电之间的间隔时间导通，以在下一行子像素30充电前通过数据线为电容充电使得数据线的电压下降或通过将电容中的电荷转移到数据线中使得数据线的电压抬升，能够降低源极驱动器20在下一行子像素充电时需要改变的压差，减少源极驱动器在重载画面下的功耗，保证源极驱动器的工作稳定性.
综上所述，本发明提供一种液晶显示器像素驱动电路，包括：多条数据线、源极驱动器、呈阵列式排布的多个子像素、多个开关单元、第一电容、第二电容以及时序控制器；每一条数据线均经由开关单元和电容接地；通过所述时序控制器检测所述液晶显示器待显示画面帧是否为重载画面，并在待显示画面帧为重载画面时控制各个开关单元在该画面帧的每相邻两行子像素充电之间的间隔时间导通，以在下一行子像素充电前通过数据线为电容充电使得数据线的电压下降或通过将电容中的电荷转移到数据线中使得数据线的电压抬升，降低源极驱动器在下一行子像素充电时需要改变的压差，减少源极驱动器在重载画面下的功耗，保证源极驱动器的工作稳定性。本发明提供一种液晶显示器像素驱动方法，能够减少源极驱动器在重载画面下的功耗，保证源极驱动器的工作稳定性。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种液晶显示器像素驱动电路，其特征在于，包括：多条数据线、源极驱动器(20)、呈阵列式排布的多个子像素(30)、多个开关单元(40)、第一电容(C1)、第二电容(C2)以及时序控制器(50)；
每一列子像素(30)对应电性连接一条数据线，每一条数据线对应一个开关单元(40)；奇数列的数据线(11)的第一端连接源极驱动器(20)，第二端通过对应的开关单元(40)连接第一电容(C1)的第一端；偶数列的数据线(12)的第一端连接源极驱动器(20)，第二端通过对应的开关单元(40)连接第二电容(C2)的第一端；所述第一电容(C1)的第二端和第二电容(C2)的第二端均接地；
所述源极驱动器(20)用于为所述数据线提供数据电压，以对所述子像素(30)充电；
所述时序控制器(50)用于检测所述液晶显示器待显示画面帧是否为重载画面，并在待显示画面帧为重载画面时控制各个开关单元(40)在该画面帧的每一行子像素(30)充电时截止，在该画面帧的每相邻两行子像素(30)充电之间的间隔时间导通；
所述重载画面为奇数行的子像素(30)的亮度均大于或等于预设的第一亮度且偶数行的子像素(30)的亮度均小于或等于预设的第二亮度的画面，所述第一亮度大于第二亮度。
2.如权利要求1所述的液晶显示器像素驱动电路，其特征在于，所述时序控制器(50)，还用于在所述待显示画面帧为非重载画面时控制各个开关单元(40)在该画面帧截止。
3.如权利要求1所述的液晶显示器像素驱动电路，其特征在于，所述液晶显示器驱动时，在同一帧画面中，同一条数据线上的数据电压的极性相同，相邻两条数据线上的数据电压的极性相反，且在相邻的两帧画面中，同一条数据线上的数据电压的极性相反。
4.如权利要求1所述的液晶显示器像素驱动电路，其特征在于，所述开关单元(40)为薄膜晶体管。
5.如权利要求4所述的液晶显示器像素驱动电路，其特征在于，所述时序控制器(50)通过向所述开关单元(40)的控制端输入控制信号(Ctr)来控制所述开关单元(40)导通或截止；
其中，所述控制信号(Ctr)为高电平时，所述开关单元(40)导通，所述控制信号(Ctr)为低电平时，所述开关单元(40)截止。
6.如权利要求1所述的液晶显示器像素驱动电路，其特征在于，所述重载画面为奇数行的子像素(30)的亮度均等于预设的第一亮度且偶数行的子像素(30)的亮度均等于预设的第二亮度的画面；
所述预设的第一亮度为液晶显示器的最高亮度，所述预设的第二亮度为液晶显示器的最低亮度。
7.如权利要求1所述的液晶显示器像素驱动电路，其特征在于，还包括多条扫描线(60)，每一条扫描线(60)对应电性连接一行子像素(30)。
8.如权利要求7所述的液晶显示器像素驱动电路，其特征在于，还包括与所述扫描线(60)电性连接的栅极驱动器(70)。
9.一种液晶显示器像素驱动方法，其特征在于，应用于如权利要求1至8任一项所述的液晶显示器像素驱动电路，包括如下步骤：
步骤1、所述时序控制器(50)检测所述液晶显示器待显示画面帧是否为重载画面；
步骤2、所述时序控制器(50)在待显示画面帧为重载画面时控制各个开关单元(40)在该画面帧的每一行子像素(30)充电时截止，在该画面帧的每相邻两行子像素(30)充电之间的间隔时间导通；
步骤3、所述时序控制器(50)在所述待显示画面帧为非重载画面时控制各个开关单元(40)在该画面帧截止；
所述重载画面为奇数行的子像素(30)的亮度均大于或等于预设的第一亮度且偶数行的子像素(30)的亮度均小于或等于预设的第二亮度的画面，所述第一亮度大于第二亮度。
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