CN107919098A - 可改变帧率的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种显示装置。显示装置包括驱动控制器，驱动控制器控制数据驱动电路并且响应于从外部源接收的图像信号和控制信号提供时钟信号和驱动电压。驱动控制器基于控制信号重建在一个帧中具有显示周期和空白周期的数据使能信号，以及根据空白周期的持续时间来设定施加至栅极驱动电路的驱动电压的电压电平。在具有改变的帧率的帧的序列期间，每个相应帧的驱动电压可基于每个相应空白周期的持续时间设定。

Description

可改变帧率的显示装置
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2016年10月7日提交的第10-2016-0130109号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及可改变帧率的显示装置及操作显示装置的方法。
背景技术
显示装置包括多个栅极线、多个数据线和多个像素，多个像素分别连接至栅极线并且分别连接至数据线。显示装置包括向栅极线施加栅极信号的栅极驱动电路和向数据线施加数据信号的数据驱动电路。图形处理器作为一种具体设计成执行包括2D计算和3D计算的图形操作以及从CPU分流图形处理的处理器，可用于渲染快速改变和/或具有大量细节的图像。
然而，图形处理器可能需要相对大量的时间来处理帧，以渲染高分辨率游戏图像或虚拟现实图像。因此，当处理帧的时间比显示装置的帧周期长时，由显示装置显示的图像的质量发生劣化。
发明内容
本发明构思的实施方式提供显示装置，显示装置包括：显示面板，显示面板包括多个栅极线、多个数据线和多个像素，多个像素分别连接至栅极线并且分别连接至数据线；栅极驱动电路，栅极驱动电路具有输入端，输入端接收时钟信号以及驱动栅极线的驱动电压；数据驱动电路，数据驱动电路配置为驱动数据线；以及驱动控制器，驱动控制器配置为响应于来自外部源的图像信号和控制信号的输入来控制数据驱动电路以及将时钟信号和驱动电压输出至栅极驱动电路，驱动控制器配置为生成在一个帧中包括显示周期和空白周期的数据使能信号以及根据空白周期的时间长度来设定施加至栅极驱动电路的驱动电压的电压电平。
驱动控制器在帧的空白周期期间将驱动电压的电压电平设定为高于正常电平的电压电平。
栅极驱动电路可响应于时钟信号顺序地驱动栅极线，并且可将栅极线放电到驱动电压的电压电平。
驱动控制器可包括将控制信号重建(例如，生成)为数据使能信号的控制器，输出与数据使能信号的同步的时钟脉冲信号，并且输出与数据使能信号的空白周期的持续时间对应的电压电平控制信号。驱动控制器可包括时钟发生电路，时钟发生电路响应于时钟脉冲信号生成时钟信号，并且生成具有与电压电平控制信号对应的电压电平的驱动电压。
驱动控制器的控制器可包括接收器和控制信号发生器，其中：接收器将控制信号重建成数据使能信号；控制信号发生器输出与数据使能信号同步的时钟脉冲信号，并且输出与数据使能信号的空白周期的持续时间对应的电压电平控制信号。
控制信号发生器包括帧率检测器、电压控制器和时钟发生器，其中：帧率检测器基于数据使能信号的显示周期和空白周期检测帧率；电压控制器输出与所检测到的帧率对应的电压电平控制信号；时钟发生器生成时钟脉冲信号。
控制信号发生器基于控制信号例如在每一帧重建数据使能信号，并且设定驱动电压的电压电平。
驱动控制器包括帧存储器、图像信号处理器和发送器，其中：当前帧的图像信号存储在帧存储器中；图像信号处理器将从帧存储器输出的前一帧的图像信号转换成数据电压信号；发送器将数据电压信号施加至数据驱动器，并且控制信号发生器基于前一帧的控制信号来重建数据使能信号，并且根据空白周期的持续时间来设定施加至栅极驱动电路的驱动电压的电压电平。
驱动控制器根据空白周期的持续时间来设定施加至栅极驱动电路的时钟信号的脉冲宽度。
通过驱动控制器设定的时钟信号的脉冲宽度随着空白周期的持续时间减少而变得更宽。
驱动控制器包括将控制信号重建成数据使能信号的控制器，输出与数据使能信号同步的时钟脉冲信号，并且输出具有与数据使能信号的空白周期的持续时间对应的电压电平的电压电平控制信号以及具有与空白周期的持续时间对应的脉冲宽度的时钟脉冲信号。驱动控制器可包括时钟发生电路响应于电压电平控制信号设定驱动电压的电压电平，并且响应于时钟脉冲信号生成时钟信号。控制器可包括接收器和控制信号发生器，其中：接收器将控制信号重建成数据使能信号；控制信号发生器可配置为输出与数据使能信号同步的时钟脉冲信号，并且输出与数据使能信号的空白周期的持续时间对应的电压电平控制信号。
控制信号发生器可包括帧率检测器、电压控制器和时钟发生器，其中：帧率检测器基于数据使能信号的显示周期和空白周期检测帧率，电压控制器输出与所检测到的帧率对应的电压电平控制信号，时钟发生器响应于数据使能信号生成时钟脉冲信号。时钟脉冲信号在空白周期期间具有与所检测到的帧率对应的脉冲宽度。
本发明构思的实施方式提供显示装置，显示装置包括：显示面板，显示面板具有多个栅极线、多个数据线和多个像素，多个像素分别连接至栅极线并且分别连接至数据线；栅极驱动电路，栅极驱动电路接收时钟信号和驱动栅极线的驱动电压；数据驱动电路，数据驱动电路驱动数据线；以及驱动控制器，驱动控制器响应于来自外部源的图像信号和控制信号来控制数据驱动电路，并且将时钟信号和驱动电压施加至栅极驱动电路。驱动控制器基于控制信号重建在一个帧中包括显示周期和空白周期的数据使能信号，并且根据空白周期的持续时间来设定在空白周期期间施加至栅极驱动电路的时钟信号的脉冲宽度。
通过驱动控制器设定的时钟信号的脉冲宽度随着空白周期的持续时间减小而变得更宽。
驱动控制器包括将控制信号重建成数据使能信号的控制器，输出与数据使能信号同步的时钟脉冲信号，并且输出具有与数据使能信号的空白周期的持续时间对应的脉冲宽度的时钟脉冲信号。驱动控制器包括时钟发生电路，时钟发生电路响应于时钟脉冲信号生成时钟信号并且生成具有与电压电平控制信号对应的电压电平的驱动电压，并且在空白周期期间从控制器输出的时钟脉冲信号的脉冲宽度对应于空白周期的持续时间。
控制器包括接收器和控制信号发生器，其中：接收器将控制信号重建成数据使能信号；控制信号发生器输出与数据使能信号同步的时钟脉冲信号，并且输出具有与数据使能信号的空白周期的持续时间对应的脉冲宽度的时钟脉冲信号。
控制信号发生器可包括帧率检测器和时钟发生器，其中：帧率检测器基于数据使能信号的显示周期和空白周期检测帧率；时钟发生器响应于数据使能信号生成时钟脉冲信号。时钟脉冲信号在空白周期期间具有与所检测到的帧率对应的脉冲宽度。
本发明构思的实施方式提供显示装置，显示装置包括：显示面板，显示面板包括多个栅极线、多个数据线和多个像素，多个像素分别连接至栅极线并且分别连接至数据线；栅极驱动电路，栅极驱动电路接收时钟信号和驱动栅极线的驱动电压；数据驱动电路，数据驱动电路驱动数据线；以及驱动控制器，驱动控制器响应于来自外部源的图像信号、控制信号和帧率信号来控制数据驱动电路并且将时钟信号和驱动电压施加至栅极驱动电路。驱动控制器基于控制信号重建在一个帧中包括显示周期和空白周期的数据使能信号，并且根据帧率信号来设定施加至栅极驱动电路的驱动电压的电压电平。
栅极驱动电路可响应于时钟信号顺序地驱动栅极线，并且在空白周期期间将栅极线放电到驱动电压的电压电平。
驱动控制器根据帧率信号设定在空白周期期间施加至栅极驱动电路的时钟信号的脉冲宽度。
显示装置可包括：显示面板，显示面板包括多个栅极线、多个数据线和多个像素，多个像素分别连接至栅极线并且分别连接至数据线；栅极驱动电路，栅极驱动电路接收时钟信号和驱动栅极线的驱动电压并且分别包括第一接地端子和第二接地端子以分别接收第一接地电压和第二接地电压；数据驱动电路，数据驱动电路配置为驱动数据线；驱动控制器，驱动控制器从外部源接收图像信号和控制信号并且基于接收的图像信号和控制信号施加时钟信号和驱动电压，并且驱动控制器将第一接地电压和第二接地电压输出至栅极驱动电路；以及其中，第一接地电压具有与第二接地电压的电压电平不同的电压电平，以及当待由显示面板显示的帧具有显示周期和空白周期时，驱动控制器基于帧的空白周期来设定第二接地电压的电压电平。
本发明构思的实施方式提供驱动显示装置的方法，该方法包括以下操作：接收控制信号；基于控制信号生成在一个帧中具有显示周期和空白周期的数据使能信号；对数据使能信号的空白周期的时间计数；当空白周期的持续时间小于第一参考值时，将驱动电压的电压电平设定为第一电平；当空白周期的持续时间等于或大于第一参考值时，将驱动电压的电压电平设定为第二电平；以及将驱动电压施加至栅极驱动电路。
栅极驱动电路在空白周期期间将连接至多个像素的多个栅极线放电至驱动电压的电压电平。
驱动电压的第一电平高于驱动电压的第二电平。
本方法还可包括：基于数据使能信号生成时钟脉冲信号；当空白周期的持续时间小于(例如少于)第一参考值时，在空白周期期间将时钟脉冲信号的脉冲宽度设定为第一时间值；当空白周期的持续时间等于或大于第一参考值时，在空白周期期间将时钟脉冲信号的脉冲宽度设定为第二时间值；以及将与时钟脉冲信号对应的时钟信号施加(例如，输出)至栅极驱动电路。
栅极驱动电路响应于时钟信号顺序地驱动栅极线，并且在空白周期期间将栅极线放电到驱动电压的电压电平。
第一时间值(当空白周期的持续时间小于(例如少于)第一参考值时，时钟脉冲信号的脉冲宽度被设定成该第一时间值)长于第二时间值。
根据上述内容，当帧率改变时，显示装置可基于空白周期的持续时间设定在空白周期期间提供至栅极驱动电路的驱动电压的电压电平。另外，在空白周期期间提供至栅极驱动电路的时钟脉冲信号的脉冲宽度可根据空白周期的持续时间来设定。
虽然空白周期的持续时间由于帧率的改变而变化，但是可防止亮度发生变化。相应地，可提高通过显示装置显示的图像的显示质量。在本发明构思的实施方式中，显示装置可包括：显示面板，显示面板包括多个栅极线、多个数据线和多个像素，其中，多个像素分别连接至栅极线并且分别连接至数据线；
栅极驱动电路，栅极驱动电路接收时钟信号和驱动栅极线的驱动电压，并且分别包括第一接地端子和第二接地端子以分别接收第一接地电压和第二接地电压；
数据驱动电路，数据驱动电路配置为驱动数据线；
驱动控制器，驱动控制器从外部信源接收图像信号和控制信号，并且基于所接收的图像信号和控制信号施加时钟信号和驱动电压，并且驱动控制器将第一接地电压和第二接地电压输出至栅极驱动电路；以及
其中，第一接地电压具有与第二接地电压的电压电平不同的电压电平，并且当待由显示面板显示的帧具有显示周期和空白周期时，驱动控制器基于帧的空白周期来设定第二接地电压的电压电平。
在实施方式中，驱动控制器在帧的空白周期期间升高第二接地电压的电压电平。
在实施方式中，当待由显示器显示的多个帧分别具有空白周期时，驱动控制器基于多个帧的各个空白周期的持续时间设定第二接地电压的电压电平。
在实施方式中，驱动控制器根据空白周期的持续时间设定施加于栅极驱动电路的时钟信号的脉冲宽度。
在实施方式中，由驱动控制器设定的时钟信号的脉冲宽度随着空白周期的持续时间减小而变得更宽。
附图说明
通过结合附图参考以下详细描述，本公开的教导将被本领域普通技术人员更好地理解，其中：
图1是示出了根据本发明构思的示例性实施方式的显示装置的平面图；
图2是示出了根据本发明构思的示例性实施方式的显示装置的信号的时序图；
图3是根据本发明构思的示例性实施方式的像素的等效电路图；
图4和图5是示出了通过显示装置根据由外部源提供的图像信号而显示的图像信号的时序图；
图6是示出了图像的亮度根据帧率的变化的图示；
图7是示出了根据本公开的示例性实施方式的栅极驱动电路的框图；
图8是根据本公开的示例性实施方式的驱动级的电路图；
图9是示出了图8的驱动级的操作的时序图。
图10是示出了根据本公开的示例性实施方式的驱动控制器的框图；
图11是示出了根据本公开的示例性实施方式的控制信号发生器的框图；
图12是示出了根据本发明构思的示例性实施方式的驱动显示装置的方法的流程图；
图13是示出了第一接地电压根据帧率的变化的时序图；
图14是示出了根据本发明构思的另一示例性实施方式的控制信号发生器的框图；
图15是示出了根据本发明构思的另一示例性实施方式的驱动显示装置的方法的流程图；
图16是示出了时钟脉冲信号根据帧率的变化的时序图；
图17是示出了根据本发明构思的另一示例性实施方式的控制信号发生器的框图；
图18是示出了根据本发明构思的示例性实施方式的驱动显示装置的方法的流程图；
图19是示出了根据本发明构思的示例性实施方式的图像显示系统的框图；
图20是示出了根据本发明构思的另一示例性实施方式的驱动控制器的框图；以及
图21是示出了根据本发明构思的另一示例性实施方式的电压信号发生器的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细解释本发明构思。
图1是示出了根据本发明构思的示例性实施方式的显示装置100的平面图。图2是示出了根据本公开的示例性实施方式的显示装置100的信号的时序图；
参照图1和图2，显示装置100可包括显示面板DP、栅极驱动电路130、数据驱动电路140和驱动控制器150。栅极驱动电路130和数据驱动电路140通信地连接至驱动控制器150。
显示面板DP的结构可以是例如液晶显示面板、有机发光显示面板、电泳显示面板或电润湿显示面板，但本公开及所附权利要求不限于此或由此限制。在本示例性实施方式中，将液晶显示面板描述为显示面板DP。同时，包括液晶显示面板的显示装置100还可包括未在图中示出的偏振器和背光单元等。
图1中所示的显示面板DP可包括第一衬底110、与第一衬底110间隔开的第二衬底120以及介于第一衬底110和第二衬底120之间的液晶层(未示出)。显示面板DP可包括显示区DA和非显示区NDA，其中，显示区DA中布置有多个像素PX11至PXnm，当在平面图中观察时，非显示区NDA围绕显示区DA。
显示面板DP可包括设置在第一衬底110上的多个栅极线GL1至GLn和与栅极线GL1至GLn交叉的多个数据线DL1至DLm。栅极线GL1至GLn连接至栅极驱动电路130。数据线DL1至DLm可连接至数据驱动电路140。图1示出了栅极线GL1至GLn的一部分和数据线DL1至DLm的一部分。
图1仅示出了像素PX11至PXnm的一部分以不干扰技术人员对本发明构思的理解。像素PX11至PXnm中的每个连接至栅极线GL1至GLn中对应的栅极线和数据线DL1至DLm中对应的数据线。
像素PX11至PXnm根据通过其显示的颜色而布置成多个像素组。像素PX11至PXnm中的每个可显示可用于显示其它颜色的原色中的一个原色，其中，其它颜色可由原色合成。原色可包括红色、绿色、蓝色和白色，但是原色不限于此或由此限制。例如，原色还可包括诸如黄色、青色、品红色等多种颜色。
栅极驱动电路130和数据驱动电路140可从驱动控制器150接收控制信号。
例如，栅极驱动电路130可响应于例如来自驱动控制器150的导通命令或关断命令而建立或断开可供应至晶体管的栅极端子的栅极电压的电气连接。栅极驱动电路130可向栅极线供应与来自数据驱动电路140的数据电压同步的脉冲。数据驱动电路140可将图像的数据转换成数据电压，数据电压通过数据线提供至特定的像素进行输出。
驱动控制器150安装在主电路板MCB上(见图1)。驱动控制器150从外部图形控制器(未示出)接收图像信号和控制信号。根据图2，控制信号包括竖直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号和时钟信号，其中，竖直同步信号Vsync作为将帧周期Ft-1、Ft和Ft+1彼此区分开的信号，水平同步信号Hsync作为将水平周期HP彼此区分开的信号，数据使能信号在数据被输出的周期期间保持在高电平以指示数据输入周期。
栅极驱动电路130在帧周期Ft-1、Ft和Ft+1期间基于从驱动控制器150通过信号线GSL提供的控制信号生成栅极信号G1至Gn并且将栅极信号G1至Gn输出至栅极线GL1至GLn。栅极信号G1至Gn被顺序地输出以对应于水平周期HP。栅极驱动电路130可通过薄膜工艺与像素PX11至PXnm大致同时形成。例如，栅极驱动电路130可以以氧化物半导体TFT栅极驱动器电路(OSG)的形式安装在非显示区NDA上。
图1示出了连接至栅极线GL1至GLn的左端的一个栅极驱动电路130。在本示例性实施方式中，显示装置100可包括两个栅极驱动电路。当包括两个栅极驱动电路时，两个栅极驱动电路中的一个可连接至栅极线GL1至GLn的左端，并且另一个栅极驱动电路可连接至栅极线GL1至GLn的右端。另外，两个栅极驱动电路中的一个可连接至栅极线GL1至GLn中奇数号的栅极线，并且另一个栅极驱动电路可连接至栅极线GL1至GLn中偶数号的栅极线。
数据驱动电路140基于从驱动控制器150提供的控制信号根据从驱动控制器150提供的数据电压来生成灰度电压。数据驱动电路140将灰度电压输出至数据线DL1至DLm以作为数据电压DS。
数据电压DS可包括例如相对于公共电压具有正值的正数据电压和/或相对于公共电压具有负值的负数据电压。在水平周期HP中的每个期间施加至数据线DL1至DLm的数据电压DS之中，数据电压的一部分具有正极性，并且数据电压的另一部分具有负极性。数据电压DS的极性可根据帧周期Ft-1、Ft和Ft+1而反转以防止例如液晶烧坏和劣化。数据驱动电路140可响应于反转信号生成在每个帧周期反转的数据电压。
数据驱动电路140可包括驱动芯片(例如半导体)141和柔性印刷电路板142，其中，驱动芯片141可安装在柔性印刷电路板142上。驱动芯片141和柔性印刷电路板142中的每个可设置成多个。柔性印刷电路板142将主电路板MCB电连接至第一衬底110。驱动芯片141中的每个向数据线DL1至DLm中对应的数据线提供对应的数据信号。
图1还示出了呈带载封装(TCP)形式的数据驱动电路140。根据本公开的另一示例性实施方式，数据驱动电路140可以以玻璃上芯片(COG)的方式布置在第一衬底110的非显示区NDA中。
图3是根据本公开的示例性实施方式的像素PXij的等效电路图。图1中示出的像素PX11至PXnm中的每个可具有图3中所示的等效电路。
现参照图3，像素PXij包括像素薄膜晶体管TR(在下文中，称为像素晶体管)、液晶电容器Clc和存储电容器Cst。在下文中，本发明构思的晶体管指代薄膜晶体管。在本示例性实施方式中，可省略存储电容器Cst。
像素晶体管TR电连接至第i栅极线GLi和第j数据线DLj。像素晶体管TR响应于通过第i栅极线GLi提供的栅极信号输出与通过第j数据线DLj提供的数据信号对应的像素电压。
继续参照图3，液晶电容器Clc被充有从像素晶体管TR输出的像素电压。包括在液晶层LCL中的液晶引导件的取向(参照图4)根据存储在液晶电容器Clc中的电荷量而改变。入射至液晶层的光根据液晶引导件的取向而传输通过液晶层或者被液晶层阻挡。
存储电容器Cst并联连接至液晶电容器Clc。存储电容器Cst在显示周期期间保持液晶引导件的取向。存储电容器Cst可用于保持液晶引导件的取向的时间量部分地基于由存储电容器Cst存储的电荷量和存储电容器Cst的电容值。
图4和图5是示出根据从外部源提供的图像信号通过显示装置显示的图像信号的时序图。
参照图1和图4，从外部源提供的图像信号RGB可以是通过图形处理器(未示出)渲染的信号。图像信号RGB的帧率可根据图形处理器的渲染时间而改变。例如，帧F2的帧率小于其它帧F1、F3和F4的帧率。
在下文中，帧率表示在一秒期间传输的帧的数量(即，每秒的帧数)，一个帧的持续时间随着帧率变得更大而减小，并且一个帧的持续时间随着帧率变得更小而增大。
参照图4，图像信号RGB通过显示装置100的驱动控制器150来处理、被延迟一个帧并且作为数据电压DS输出。当显示装置100的帧率固定时，当前帧的数据电压DS可被重复地提供至数据线DL1至DLm，直到下一帧的所有图像信号RGB都被接收到。
例如，图4示出由于下一帧的“B”图像信号RGB在帧Fa1的“A”数据电压DS被提供至数据线DL1至DLm时未被完整地接收，所以“A”数据电压DS在帧Fa2中被再次提供至数据线DL1至DLm。因此，“B”数据电压DS在帧Fb中提供至数据线DL1至DLm。
如上所示，在相同的数据电压DS在连续的帧Fa1和Fa2期间被重复地提供至数据线DL1至DLm的情况中，用户可能将显示面板DP上显示的图像识别为不自然的图像。具体地，如果图像不是静止图像，则用户可能识别到图像在连续帧中的重复。
参照图1和图5，在图像信号RGB的帧率根据图形处理器的渲染时间而改变的情况中，可改变显示装置100的帧率。
例如，显示装置100的帧率可以与由外部源提供的图像信号RGB的帧之中被延迟一个帧的帧的帧率相同。例如，输出显示装置100的“A”数据电压DS的帧Fa的帧率等于接收“B”图像信号RGB的帧F2的帧率。输出显示装置100的“B”数据电压DS的帧Fb的帧率等于接收“C”图像信号RGB的帧F3的帧率。
显示装置100的一个帧包括输出数据电压DS的显示周期和没有数据电压DS输出的空白周期BP。在显示装置100的帧Fa、Fb、Fc和Fd中，在其期间分别输出数据电压DS“A”、“B”、“C”和“D”的显示周期DPa、DPb、DPc和DPd的持续时间彼此相同。空白周期BPa、BPb、BPc和BPd的持续时间可根据帧Fa、Fb、Fc和Fd中的每个的帧率与显示周期DPa、DPb、DPc和DPd之间的差而改变。
如图5中所示，因为输出“A”数据电压DS的帧Fa的帧率小于输出“B”数据电压DS的帧Fb的帧率，所以空白周期BPa的持续时间比空白周期BPb的持续时间长。还示出了，基于帧率的差，空白周期BPc大于空白周期BPd。
如上所述，包括在液晶层LCL中的液晶引导件的取向可根据存储在液晶电容器Clc中的电荷量而改变。因此，如图3中所示，像素PXij包括与液晶电容器Clc并联布置的存储电容器Cst以在一个帧期间保持取向。然而，当帧率相对较低时，空白周期相对较长，并且存储在液晶电容器Clc和存储电容器Cst中的电荷由于像素PXij的漏泄电流而减少。因此，当空白周期的持续时间相对较长时，在像素PXij中显示的图像的亮度相对被降低。在帧率在例如每一帧改变的情况中，则空白周期的持续时间也在每一帧改变，并且亮度的量在每一帧变化。因此，用户可能识别到屏幕上的闪烁。
图6是示出了图像中的亮度根据帧率的变化的图示。
参照图6，在帧率例如从120fps、80fps减小到40fps的情况中，空白周期BPa、BPb和BPc的持续时间增大，因此像素漏泄电流的量增大。像素漏泄电流的量的增大使所显示的图像的亮度减小。在图像的亮度由于改变帧率而改变的情况中，用户可能识别到屏幕上的闪烁。
图7是示出了根据本发明构思的示例性实施方式的栅极驱动电路130的框图。
现参照图7，栅极驱动电路130包括多个驱动级SRC1至SRCn以及“虚设”驱动级SRCn+1和SRCn+2。驱动级SRC1至SRCn以及虚设驱动级SRCn+1和SRCn+2彼此可具有相关的连接关系(例如，级联式布置)，使得在级联式布置中驱动级SRC1至SRCn以及虚设驱动级SRCn+1中的每个响应于从先前级输出的进位信号和由下一级输出的进位信号而操作。
驱动级SRC1至SRCn中的每个从图1中所示的驱动控制器150接收第一时钟信号CKV、第二时钟信号CKVB、第一接地电压VSS1和第二接地电压VSS2。第一驱动级SRC1和虚设驱动级SRCn+1还在例如第一驱动级SRC1未接收到进位信号CR时接收启动信号STV。在本示例性实施方式中，驱动级SRC1至SRCn分别连接至栅极线GL1至GLn。驱动级SRC1至SRCn分别向栅极线GL1至GLn提供栅极信号G1至Gn。在本示例性实施方式中，连接至驱动级SRC1至SRCn的栅极线可以是栅极线GL1至GLn中奇数号的栅极线或偶数号的栅极线。
继续参照图7，驱动级SRC1至SRCn和虚设驱动级SRCn+1中的每个包括第一输入端子IN1、第二输入端子IN2、栅极输出端子OUT、进位输出端子CR、时钟端子CK、第一接地端子V1和第二接地端子V2。
驱动级SRC1至SRCn中的每个的栅极输出端子OUT连接至栅极线GL1至GLn中对应的栅极线。由驱动级SRC1至SRCn生成的栅极信号通过栅极输出端子OUT分别输提供至栅极线GL1至GLn。
在驱动级的级联式布置中，驱动级SRC1至SRCn中的每个的进位输出端子CR电连接至下一驱动级的第一输入端子IN1。另外，驱动级SRC2至SRCn中的每个的进位输出端子CR电连接至前一驱动级的第二输入端子IN2。例如，驱动级SRC1至SRCn中的第k驱动级的进位输出端子CR连接至第k-1驱动级的第二输入端子IN2和第k+1驱动级的第一输入端子IN1。驱动级SRC1至SRCn和虚设驱动级SRCn+1中的每个的进位输出端子CR输出进位信号。
驱动级SRC2至SRCn和虚设驱动级SRCn+1中的每个的第一输入端子IN1接收前一驱动级的进位信号。例如，第k驱动级SRCk的第一输入端子IN1接收第k-1驱动级SRCk-1的进位信号CRk-1。驱动级SRC1至SRCn中第一驱动级SRC1的第一输入端子IN1从图1中所示的驱动控制器150接收竖直启动信号STV而不接收进位信号。
驱动级SRC1至SRCn中的每个的第二输入端子IN2从序列中的下一驱动级的进位输出端子CR接收进位信号。例如，第k驱动级SRCk的第二输入端子IN2接收从第k+1驱动级SRCk+1的进位输出端子CR输出的进位信号CRk+1。根据本发明构思的另一示例性实施方式，驱动级SRC1至SRCn中的每个的第二输入端子IN2可电连接至下一驱动级的栅极输出端子OUT。最后一个驱动级SRCn的第二输入端子IN2接收从虚设驱动级SRCn+1的进位输出端子CR输出的进位信号CRn+1。
驱动级SRC1至SRCn中的每个的时钟端子CK接收第一时钟信号CKV或者第二时钟信号CKVB。在该示例中，驱动级SRC1至SRCn中奇数号的驱动级SRC1、SRC3……SRCn-1的时钟端子CK接收第一时钟信号CKV。驱动级SRC1至SRCn中偶数号的驱动级SRC2、SRC4……SRCn的时钟端子CK接收第二时钟信号CKVB。第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB具有彼此不同的相位。
驱动级SRC1至SRCn中的每个的第一接地端子V1接收第一接地电压VSS1。驱动级SRC1至SRCn中的每个的第二接地端子V2接收第二接地电压VSS2。第一接地电压VSS1具有与第二接地电压VSS2的电压电平不同的电压电平，并且第二接地电压VSS2具有比第一接地电压VSS1低的电压电平。
在本示例性实施方式中，应理解，可从驱动级SRC1至SRCn中的每个省略第一输入端子IN1、第二输入端子IN2、栅极输出端子OUT、进位输出端子CR、时钟端子CK、第一接地端子V1和第二接地端子V2中的至少一个，或者驱动级SRC1至SRCn中的每个还可包括其它端子。例如，可省略第一接地端子V1和第二接地端子V2中的一个。在这种情况中，驱动级SRC1至SRCn中的每个仅接收第一接地电压VSS1和第二接地电压VSS2中的一个。同时，驱动级SRC1至SRCn之间的连接关系可改变。驱动级被示出以便于理解本发明构思，并且本领域普通技术人员应理解布置不限于图7中所示的示例。
图8是根据本发明构思的示例性实施方式的驱动级的电路图。
图8示出了驱动级SRC1至SRCn中的第k驱动级SRCk(k是大于1的整数)作为代表示例。对于该示例，本领域人员或普通技术人员应理解，图7中所示的驱动级SRC1至SRCn中的每个具有与第k驱动级SRCk中的电路配置相同的电路配置。图8中所示的第k驱动级SRCk接收第一时钟信号CKV，然而，第k驱动级SRCk可接收第二时钟信号CKVB而不接收第一时钟信号CKV。
现参照图8，第k驱动级SRCk包括输入电路131、第一输出电路132、第二输出电路133、放电保持电路134、放电电路135、第一下拉电路136和第二下拉电路137。
输入电路131从第k-1驱动级SRCk-1接收第k-1进位信号CRk-1并且给第一节点N1预充电。第一输出电路132响应于第一节点N1的信号输出第一时钟信号CKV作为第k栅极信号Gk。第二输出电路133响应于第一节点N1的信号输出第一时钟信号CKV作为第k进位信号CRk。
放电保持电路134响应于第一时钟信号CKV将第一时钟信号CKV传输至第二节点N2，并且响应于第k进位信号CRk将第二节点N2放电到第二接地电压VSS2。如本文中所述的，第二接地电压VSS2具有比第一接地电压VSS1低的值。例如，图9示出了比-9.7V的第一接地电压VSS1的值低的-11.5V的第二接地电压VSS2的值。
第一下拉电路136响应于来自第k+2驱动级SRCk+2的第k+2进位信号CRk+2将第一节点N1放电到第二接地电压VSS2。第二下拉电路137响应于接收到第二节点N2的信号将第一节点N1放电到第二接地电压VSS2。放电电路135响应于第二节点N2的信号和第k+1驱动级SRCk+1的第k+1进位信号CRk+1将第k栅极信号Gk放电到第一接地电压VSS1，并且将第一节点N1和第k进位信号CRk放电到第二接地电压VSS2。
在下文中，以下将在本文中详细描述输入电路131、第一输出电路132、第二输出电路133、放电保持电路134、放电电路135、第一下拉电路136和第二下拉电路137的配置。上述电路中的每个在其本身的虚线框内示出以便于呈现各种电路。
继续参照图8，输入电路131可包括输入晶体管TR1。输入晶体管TR1包括第一电极、第二电极和栅电极，其中，第一电极连接至从第k-1驱动级SRCk-1接收第k-1进位信号CRk-1的第一输入端子IN1，第二电极连接至第一节点N1，栅电极连接至第一输入端子IN1。
第一输出电路132可包括第一输出晶体管TR2和电容器C1。第一输出晶体管TR2包括第一电极、第二电极和栅电极，其中，第一电极连接至接收第一时钟信号CKV的时钟端子CK，第二电极连接至输出第k栅极信号Gk的栅极输出端子OUT，栅电极连接至第一节点N1。电容器C1连接在第一节点N1和栅极输出端子OUT之间。
第二输出电路133包括第二输出晶体管TR3。第二输出晶体管TR3包括第一电极、第二电极和栅电极，其中，第一电极连接至时钟端子CK，第二电极连接至输出第k进位信号CRk的进位输出端子CR，栅电极连接至第一节点N1。
放电保持电路134包括第一保持晶体管TR4、第二保持晶体管TR5、第三保持晶体管TR6和第四保持晶体管TR7的结构。第一保持晶体管TR4包括连接至时钟端子CK的第一电极、第二电极和连接至时钟端子CK的栅电极。第二保持晶体管TR5包括连接至时钟端子CK的第一电极、连接至第二节点N2的第二电极和连接至第一保持晶体管TR4的第二电极的栅电极。
第三保持晶体管TR6包括第一电极、第二电极和栅电极，其中，第一电极连接至第一保持晶体管TR4的第二电极，第二电极连接至接收第二接地电压VSS2的第二接地端子V2，栅电极连接至输出第k进位信号CRk的进位输出端子CR。第四保持晶体管TR7包括连接至第二节点N2的第一电极、连接至第二接地端子V2的第二电极和连接至进位输出端子CR的栅电极。
放电电路135包括例如第一放电晶体管TR8、第二放电晶体管TR9、第三放电晶体管TR10和第四放电晶体管TR11。第一放电晶体管TR8包括连接至第一节点N1的第一电极、连接至第二接地端子V2的第二电极和连接至第二输入端子IN2的栅电极。第二放电晶体管TR9包括第一电极、第二电极和栅电极，其中，第一电极连接至栅极输出端子OUT，第二电极连接至接收第一接地电压VSS1的第一接地端子V1，栅电极连接至第二节点N2。第三放电晶体管TR10包括第一电极、第二电极和栅电极，第一电极连接至栅极输出端子OUT，第二电极连接至第一接地端子V1，栅电极连接至接收第k+1驱动级SRCk+1的第k+1进位信号CRk+1的第二输入端子IN2。第四放电晶体管TR11包括连接至进位输出端子CR的第一电极、连接至第二接地端子V2的第二电极和连接至第二节点N2的栅电极。
第一下拉电路136包括第一下拉晶体管TR13。第一下拉晶体管TR13包括连接至第一节点N1的第一电极、连接至第二接地端子V2的第二电极和连接至第三输入端子IN3的栅电极。
第二下拉电路137包括第二下拉晶体管TR12。第二下拉晶体管TR12包括连接至第一节点N1的第一电极、连接至第二接地端子V2的第二电极和联接至第二节点N2的栅电极。
图9是示出了图8的驱动级的操作的时序图。
现参照图8和图9，一个帧周期Ft包括显示周期DP和空白周期BP。第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB是在显示周期DP期间周期性地转变为高电平或低电平的脉冲信号。第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB是彼此互补的信号。
在图8中，将基于第k进位信号CRk的输出时序来描述第k驱动级SRCk的操作。第一时钟信号CKV在第一周期P1中转变为高电平。在第二周期P2中，第一时钟信号CKV转变为低电平，并且第k-1进位信号CRk-1转变为高电平。例如，当输入晶体管TR1响应于处于高电平的第k-1进位信号CRk-1导通时，第一节点N1被预充电到与第k-1进位信号CRk-1对应的预定电压电平。
当图8中所示的第一时钟信号CKV在第三周期P3中转变为高电平时，第一输出晶体管TR2导通。相应地，第一节点N1的信号电平通过第一电容器C1而升高，并且输出到栅极输出端子OUT的第k栅极信号Gk转变为高电平。同时，当第一时钟信号CKV转变为高电平时，第二输出晶体管TR3导通，并且因此，输出到进位输出端子CR的第k进位信号CRk转变为高电平。在这种情况中，第三保持晶体管TR6和第四保持晶体管TR7通过处于高电平的第k进位信号CRk导通，并且因此第二节点N2保持在第二接地电压VSS2的电平。
在第四周期P4中，当第一时钟信号CKV转变为低电平时，图8中所示的第一输出晶体管TR2和第二输出晶体管TR3关断。然后，当来自第k+1驱动级SRCk+1的第k+1进位信号CRk+1转变为高电平时，第一放电晶体管TR8和第三放电晶体管TR10导通。因此，第一节点N1和第k进位信号CRk被放电到第二接地电压VSS2，并且第k栅极信号Gk被放电到第一接地电压VSS1。
在第五周期P5中，包括在放电保持电路134中的第一保持晶体管TR4和第二保持晶体管TR5在第一时钟信号CKV转变为高电平时导通，并且处于高电平的第一时钟信号CKV时被提供至第二节点N2。因为第二放电晶体管TR9和第四放电晶体管TR11在第二节点N2保持在高电平时导通，所以第k栅极信号Gk保持在第一接地电压VSS1，并且第k进位信号CRk保持在第二接地电压VSS2。
重复图9中所示的第四周期P4和第五周期P5，使得第k栅极信号Gk和第k进位信号CRk可保持在低电平，直到第k栅极信号Gk和第k进位信号CRk在第k栅极信号Gk和第k进位信号CRk在图2中所示的帧周期Ft期间从高电平转变为低电平之后在图2中所示的下一帧周期Ft+1再次转变到高电平。
对于接地电压，第一接地电压VSS1具有与第二接地电压VSS2的电压电平不同的电压电平，并且第二接地电压VSS2可具有比第一接地电压VSS1的正常电平低的电压电平。例如，第一接地电压VSS1的正常电平为约-9.7伏特，并且第二接地电压VSS2的正常电平为约-11.5伏特。
在帧周期Ft期间，第一接地电压VSS1和第二接地电压VSS2可保持在恒定的电平。根据本示例性实施方式，显示装置可在空白周期BP期间将第一接地电压VSS1的电压电平改变为比其正常电平高的电压电平。当第一接地电压VSS1的电压电平在空白周期BP期间增大时，栅极信号Gk的电压电平增大。随着栅极信号Gk的电压电平增大，图3中所示的像素PXij的像素晶体管TR略微导通，而这使得像素PXij中的漏泄电流的量增多。根据本公开的另一示例性实施方式，显示装置可在空白周期BP期间将第二接地电压VSS2的电压电平改变为比其正常电平的高的电压电平。
第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB在空白周期BP期间保持在低电平。在本发明构思的另一示例性实施方式的显示装置中，第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB在空白周期BP期间的某一时段中转变为高电平。当第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB转变为高电平时，第一输出晶体管TR2的漏源电压Vds增大，并且电流流过第一输出晶体管TR2的漏极端子和源极端子之间。当电流流过第一输出晶体管TR2的漏极端子和源极端子之间时，第一输出晶体管TR2的源极端子的电压增大，并且因此栅极信号Gk的电压电平增大。因此，图3中所示的像素PXij的像素晶体管TR略微导通以使得漏泄电流的量增大。漏泄电流的量增大可能引起由显示器显示的图像的闪烁。
图10是示出了根据本发明构思的示例性实施方式的驱动控制器的框图。
参照图10，驱动控制器150包括控制器151并且可包括时钟发生电路153或者可与时钟发生电路153通信。响应于从外部源接收的图像信号RGB和控制信号CTRL，驱动控制器150输出控制信号CONT1和数据电压信号RGB_DATA以控制图1中所示的数据驱动电路140，并且输出施加至栅极驱动电路130的第一时钟信号CKV、第二时钟信号CKVB和驱动电压。驱动电压包括第一接地电压VSS1和第二接地电压VSS2。驱动控制器150基于控制信号CTRL重建在一个帧中具有显示周期和空白周期的数据使能信号DE，并且根据空白周期的持续时间来设定施加至栅极驱动电路130的驱动电压的电压电平。在下文中，将描述根据数据使能信号DE的空白周期的持续时间来改变施加至栅极驱动电路130的第一接地电压VSS1的电压电平的驱动控制器150。
控制器151可包括接收器210、帧存储器220、图像信号处理器230、控制信号发生器240和发送器250。接收器210将控制信号CTRL重建成数据使能信号DE。接收器210还可基于发送至接收器210的控制信号CTRL来重建水平同步信号Hsync、竖直同步信号Vsync和主时钟信号MCLK。
帧存储器220将从接收器210输出的图像信号RGB'延迟一个帧再提供至图像信号处理器230并且输出延迟的图像信号RGB"。可包括配置用于运算的集成电路的图像信号处理器230将延迟的图像信号RGB"转换为数据信号DATA并且输出数据信号DATA。图像信号处理器230可在使图像信号RGB"线性化之后输出数据信号DATA，使得图像信号RGB"的伽马特性与亮度成比例。
如图10中所示，控制信号发生器240接收水平同步信号Hsync、竖直同步信号Vsync、数据使能信号DE和主时钟信号MCLK，并且输出线锁存信号TP、反转信号REV、启动信号STV、电压电平控制信号CTRLV和时钟脉冲信号CPV，启动信号STV例如提供至图7中所示的驱动级SRC1的第一输入端子IN1以及驱动级SRCn+1和SRCn+2的第三输入端子IN3。发送器250将数据信号DATA作为数据电压信号RGB_DATA输出，并且输出线锁存信号TP和反转信号REV作为控制信号CONT1。数据信号DATA和控制信号CONT1提供至图1中所示的数据驱动电路140。
例如，从外部源提供的图像信号RGB和控制信号CTRL可通过低电压差分信号(LVDS)操作施加接收器210。发送器250可输出通过低摆幅差分信号(RSDS)操作转换的数据信号DATA和控制信号CONT1。
时钟发生电路153从控制信号发生器240接收时钟脉冲信号CPV和电压电平控制信号CTRLV，并且生成第一时钟信号CKV、第二时钟信号CKVB、第一接地电压VSS1和第二接地电压VSS2。时钟发生电路153输出与时钟脉冲信号CPV对应的第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB，并且生成具有与电压电平控制信号CTRLV对应的电压电平的第一接地电压VSS1。
图11是示出了根据本发明构思的示例性实施方式的控制信号发生器240的框图。
参照图11，控制信号发生器240可包括帧率检测器241、电压控制器242和时钟发生器243，其中，帧率检测器241基于数据使能信号DE的显示周期和空白周期检测帧率，电压控制器242输出与所检测到的帧率对应的电压电平控制信号CTRLV，时钟发生器243响应于接收到数据使能信号DE和主时钟信号MCLK生成时钟脉冲信号CPV。
图12是示出了根据本发明构思的示例性实施方式的驱动显示装置的方法的流程图。图13是示出了第一接地电压根据帧率的变化的时序图。
参照图10、图11、图12和图13，在(S300)，接收器210从外部源接收控制信号CTRL。在(S305)，接收器210基于控制信号CTRL重建/生成数据使能信号DE。
经重建的数据使能信号DE在一个帧中包括显示周期DPx和空白周期BPx。空白周期的持续时间基于显示周期的帧率，其中，例如相对较大的帧率(以fps为单位)具有相对较短的持续时间。控制信号发生器240的帧率检测器241从接收器210接收数据使能信号DE。
在(S310)，帧率检测器241识别数据使能信号DE的显示周期DPx和空白周期BPx，并且对空白周期BPx的时间计数。例如，帧率检测器241对数据使能信号DE的空白周期BPx期间的主时钟信号MCLK的脉冲计数以计算空白周期BPx的时间。帧率检测器241将计数信号CNT提供至电压控制器242。计数信号CNT指示空白周期BPx的持续时间。帧率检测器241可通过对数据使能信号DE的空白周期BPx的时间计数来感测帧率。
如果检测到空白周期BPx的持续时间CNT短于第一参考值REF1(S320)，则电压控制器242将电压电平控制信号CTLRV设定为第一电平VS1(S330)。
如果检测到空白周期BPx的持续时间CNT短于第二参考值REF2(S340)，则电压控制器242将电压电平控制信号CTLRV设定为第二电平VS2(S350)。
如果检测到空白周期BPx的持续时间CNT短于第三参考值REF3(S360)，则电压控制器242将电压电平控制信号CTLRV设定为第三电平VS3(S370)。
然而，如果检测到空白周期BPx的持续时间CNT等于或大于第三参考值REF3(S360)，则电压控制器242将电压电平控制信号CTLRV设定为第四电平VS4(S380)。
在本示例性实施方式中，第一参考值REF1、第二参考值REF2和第三参考值REF3满足下列不等式：第一参考值REF1<第二参考值REF2<第三参考值REF3，并且第一电平VS1、第二电平VS2、第三电平VS3和第四电平VS4满足下列不等式：第一电平VS1>第二电平VS2>第三电平VS3>第四电平VS4。
图10中所示的时钟发生电路153响应于电压电平控制信号CTLRV设定第一接地电压VSS1的电压电平。
如图13中所示，随着空白周期BPx的持续时间减小，第一接地电压VSS1的电压电平变高，并且随着空白周期BPx的持续时间增大，第一接地电压VSS1的电压电平变低。因此，像素漏泄电流的值保持在大致稳定的水平。例如，在帧率为约120fps时空白周期BPa的持续时间短于在帧率为约80fps时空白周期BPb持续时间。另外，在帧率为约80fps时空白周期BPb的持续时间短于在帧率为约40fps时空白周期BPc的持续时间。因此，第一接地电压VSS1的电压电平在帧率为约120fps时最高，并且第一接地电压VSS1的电压电平在帧率为约40fps时最低。因为由不同的泄漏值引起的亮度变化可能引起显示器的闪烁，所以基于空白周期的不同值的VSS1可减少或防止像素的漏泄电流的作用。
如之前参照图6所讨论的，在所述特定示例中，漏泄电流的量在帧率为约40fps时最大。然而，如果泄漏电流的量可随着帧率改变而保持为大致恒定，则用户可能识别不到闪烁。因此，在帧率为约120fps时的漏泄电流的量可因为将帧率为约120fps时的第一接地电压VSS1的电压电平设定为高于在帧率为约40fps时的第一接地电压VSS1的电压电平而增大。另外，在帧率为约80fps时的漏泄电流的量可因为将帧率为约80fps时的第一接地电压VSS1的电压电平设定为高于在帧率为约40fps时的第一接地电压VSS1的电压电平而增大。
根据本发明构思，当根据例如约120fps、约80fps和约40fps的各种帧率将第一接地电压VSS1的电压电平设定为不同时，像素PXij中漏泄电流的量保持在大致恒定的量。因此，即使帧率改变也不会出现亮度差。本发明构思不限于上述fps的改变，并且除了约120fps、约80pfs和约40fps之外，还可应用于其它fps变化。
图14是示出了根据本公开的另一示例性实施方式的控制信号发生器400的框图。
参照图14，控制信号发生器400包括帧率检测器410、电压控制器420和时钟发生器430，其中，帧率检测器410基于数据使能信号DE的显示周期和空白周期检测帧率，电压控制器420输出电压电平控制信号CTRLV，时钟发生器430响应于数据使能信号DE、主时钟信号MCLK和从帧率检测器410提供的计数信号CNT生成时钟脉冲信号CPV。
图15是示出了根据本公开的另一示例性实施方式的驱动显示装置的方法的流程图。图16是示出了时钟脉冲信号根据帧率的变化的时序图。
现参照图10、图14、图15和图16，驱动控制器150的接收器210从外部源接收控制信号CTRL(S500)。接收器210基于控制信号CTRL重建数据使能信号DE(S505)。
经重建的数据使能信号DE可在一个帧中包括显示周期DPx和空白周期BPx。图14中所示的控制信号发生器400的帧率检测器410从接收器210接收数据使能信号DE。
帧率检测器410识别数据使能信号DE的显示周期DPx和空白周期BPx并且对空白周期BPx的时间计数(S510)。例如，帧率检测器410对数据使能信号DE的空白周期BPx期间的主时钟信号MCLK的脉冲计数以计算空白周期BPx的时间。帧率检测器410将计数信号CNT提供至时钟发生器430。计数信号CNT指示空白周期BPx的持续时间。帧率检测器410可通过对数据使能信号DE的空白周期BPx的时间计数来感测帧率。
在检测到通过帧率检测器410计数的空白周期BPx的持续时间CNT短于第一参考值REF1的情况中(S520)，时钟发生器430在空白周期BPx期间将时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为第一时间值H1(S530)。
在检测到通过帧率检测器410计数的空白周期BPx的持续时间CNT短于第二参考值REF2的情况中(S540)，时钟发生器430在空白周期BPx期间将时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为第二时间值H2(S550)。
在检测到通过帧率检测器410计数的空白周期BPx的持续时间CNT短于第三参考值REF3的情况中(S560)，时钟发生器430在空白周期BPx期间将时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为第三时间值H3(S570)。
在检测到通过帧率检测器410计数的空白周期BPx的持续时间CNT等于或大于第三参考值REF3的情况中(S560)，时钟发生器430在空白周期BPx期间将时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为第四时间值H4(S580)。
例如，第一参考值REF1、第二参考值REF2和第三参考值REF3满足下列不等式：第一参考值REF1<第二参考值REF2<第三参考值REF3，并且第一时间值H1、第二时间值H2、第三时间值H3和第四时间值H4满足下列不等式：第一时间值H1>第二时间值H2>第三时间值H3>第四时间值H4。
图10中所示的时钟发生电路153响应于时钟脉冲信号CPV生成第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB。
如图16中所示，随着空白周期BPx的持续时间减少，时钟脉冲信号CPV在空白周期BPx期间的脉冲宽度变得更长，并且随着空白周期BPx的持续时间增大，时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度变得更短。
例如，在帧率为约120fps时空白周期BPa的持续时间短于在帧率为约80fps时空白周期BPb的持续时间。另外，在帧率为约80fps时空白周期BPb的持续时间短于在帧率为约40fps时空白周期BPc的持续时间。因此，时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度在帧率为约120fps时最大，并且时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度在帧率为约40fps时最小。
如之前参照图6所描述的，漏泄电流的量在帧率为约40fps时最大。因此，当帧率为约120fps时的漏泄电流的量可因为将帧率为约120fps时的时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为大于帧率为约40fps时的时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度而增大。另外，当帧率为约80fps时的漏泄电流的量可因为将帧率为约80fps时的时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为大于帧率为约40fps时的时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度而增大。
当根据约120fps、约80fps和约40fps的帧率将时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为不同时，像素PXij中漏泄电流的量保持为大致恒定。因此，即使帧率改变也不会出现亮度差。
图17是根据本公开的另一示例性实施方式的控制信号发生器的框图。
现参照图17，控制信号发生器600包括帧率检测器610、电压控制器620和时钟发生器630，其中，帧率检测器610基于数据使能信号DE的显示周期和空白周期检测帧率，电压控制器620响应于来自帧率检测器610的计数信号CNT输出电压电平控制信号CTRLV，时钟发生器630响应于数据使能信号DE、主时钟信号MCLK和来自帧率检测器610的计数信号CNT生成时钟脉冲信号CPV。技术人员应理解，虽然在图14中示出的实施方式中计数信号CNT从帧率检测器410提供至时钟发生器430，但是在图17中所示的实施方式中，计数信号CNT被提供至电压控制器620和时钟发生器630两者。
图18是示出了根据本公开的示例性实施方式的驱动显示装置的方法的流程图。
参照图10中所示的布置，接收器210从外部源接收控制信号CTRL(S700)。接收器210基于控制信号CTRL重建数据使能信号DE。经重建的数据使能信号DE在一个帧中包括显示周期DPx和空白周期BPx。
参照图17和图18，控制信号发生器600的帧率检测器610从接收器210(参照图10)接收数据使能信号DE(S705)。
帧率检测器610识别数据使能信号DE的显示周期DPx和空白周期BPx并且对空白周期BPx的时间计数(S710)。例如，帧率检测器610对数据使能信号DE的空白周期BPx期间的主时钟信号MCLK的脉冲计数以计算空白周期BPx的时间。帧率检测器610将计数信号CNT提供至电压控制器620和时钟发生器630。计数信号CNT与空白周期BPx的持续时间相同。帧率检测器610可通过对数据使能信号DE的空白周期BPx的时间计数来感测帧率。
在检测到空白周期BPx的持续时间CNT短于第一参考值REF1的情况中(S720)，电压控制器620将电压电平控制信号CTRLV设定为第一电平V11，并且时钟发生器630在空白周期BPx期间将时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为第一时间值H11(S730)。
在检测到空白周期BPx的持续时间CNT短于第二参考值REF2的情况中(S740)，电压控制器620将电压电平控制信号CTRLV设定为第二电平V12，并且时钟发生器630在空白周期BPx期间将时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为第二时间值H12(S750)。
在检测到空白周期BPx的持续时间CNT短于第三参考值REF3的情况中(S760)，电压控制器620将电压电平控制信号CTRLV设定为第三电平V13，并且时钟发生器630在空白周期BPx期间将时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为第三时间值H13(S770)。
在检测到空白周期BPx的持续时间CNT等于或大于第三参考值REF3的情况中(S760)，电压控制器620将电压电平控制信号CTRLV设定为第四电平V14，并且时钟发生器630在空白周期BPx期间将时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为第四时间值H14(S780)。
这里，图18中的第一参考值REF1、第二参考值REF2和第三参考值REF3满足下列不等式：第一参考值REF1<第二参考值REF2<第三参考值REF3，第一电平V11、第二电平V12、第三电平V13和第四电平V14满足下列不等式：第一电平V11>第二电平V12>第三电平V13>第四电平V14，并且第一时间值H11、第二时间值H12、第三时间值H13和第四时间值H14满足下列不等式：第一时间值H11>第二时间值H12>第三时间值H13>第四时间值H14。
图10中所示的时钟发生电路153响应于电压电平控制信号CTRLV设定第一接地电压VSS1的电压电平，并且响应于时钟脉冲信号CPV生成第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB。
图10中所示的驱动控制器150根据空白周期BPa的持续时间(即，帧率)来设定第一接地电压VSS1的电压电平，并且生成第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB，并且因此可控制像素中漏泄电流的量。因此，即使帧率改变，也不出现亮度差，并且可防止显示质量劣化。
图19是示出了根据本公开的示例性实施方式的图像显示系统的框图。
参照图19，图像显示系统包括图形处理器1000和显示装置1100。在该实施方式中，图形处理器1000向显示装置1100提供图像信号RGB、控制信号CTRL和帧率变化信号FREE_SYNC。
帧率变化信号FREE_SYNC是指示从图形处理器1000提供至显示装置1100的图像信号RGB和控制信号CTRL的帧率可在每个帧改变的信号。帧率变化信号FREE_SYNC可提供动态刷新率。帧率变化信号FREE_SYNC可将帧率从例如约120fps连续地改变至约80fps、至约40fps。图像信号RGB和控制信号CTRL的帧率可根据图形处理器1000的渲染速度而改变。
图20是示出了根据本发明构思的另一示例性实施方式的驱动控制器的框图。
参照图20，驱动控制器1150包括控制器1151和时钟发生电路1153。驱动控制器1150响应于从外部(例如，外部装置)提供的图像信号RGB和控制信号CTRL输出数据电压信号RGB_DATA和控制图1中所示的数据驱动电路140的控制信号CONT1并且输出待提供至栅极驱动电路130的第一时钟信号CKV、第二时钟信号CKVB和驱动电压。驱动电压可包括第一接地电压VSS1和第二接地电压VSS2。驱动控制器1150基于控制信号CTRL重建在一个帧中包括显示周期和空白周期的数据使能信号DE，并且根据空白周期的持续时间来设定提供至栅极驱动电路130的驱动电压的电压电平。在下文中，现在将描述根据数据使能信号DE的空白周期的持续时间来改变提供至栅极驱动电路130的第一接地电压VSS1的电压电平的驱动控制器1150。
在图20中，驱动控制器1150具有与图10中所示的驱动控制器150的结构和功能大致相同的结构和功能，并且因此将省略其详细描述。
驱动控制器1150包括控制器1151和时钟发生电路1153。控制器1151包括接收器1210、图像信号处理器1220、控制信号发生器1230和发送器1240。接收器1210将控制信号CTRL重建成数据使能信号DE。接收器1210还可基于控制信号CTRL重建水平同步信号Hsync、竖直同步信号Vsync和主时钟信号MCLK。接收器1210将帧率变化信号FREE_SYNC重建成帧率信号FREE_SYNC'。
控制信号发生器1230接收水平同步信号Hsync、竖直同步信号Vsync、数据使能信号DE、主时钟信号MCLK和帧率信号FREE_SYNC'，并且输出线锁存信号TP、反转信号REV、启动信号STV、电压电平控制信号CTRLV和时钟脉冲信号CPV。
图21是示出了根据本公开的另一示例性实施方式的控制信号发生器1230的框图。
参照图21，控制信号发生器1230包括帧率检测器1231、电压控制器1232和时钟发生器1233，其中，帧率检测器1231基于帧率信号FREE_SYNC'检测帧率并且输出计数信号CNT，电压控制器1232输出与计数信号CNT对应的电压电平控制信号CTRLV，时钟发生器1233响应于数据使能信号DE、主时钟信号MCLK和计数信号CNT输出时钟脉冲信号CPV。
如之前参照图12描述的，电压控制器1232将计数信号CNT与第一参考值REF1、第二参考值REF2和第三参考值REF3比较，并且电压控制器1232基于比较的结果将电压电平控制信号CTRLV设定为第一电平VS1至第四电平VS4之一。
如之前参照图15描述的，时钟发生器1233将计数信号CNT与第一参考值REF1、第二参考值REF2和第三参考值REF3比较，并且基于比较的结果将空白周期的时钟脉冲信号CPV的脉冲宽度设定为第一时间值H1至第四时间值H4之一。
图20中所示的驱动控制器1150可基于帧率信号FREE_SYNC'来设定第一接地电压VSS1的电压电平，并且设定空白周期中的第一时钟信号CKV和第二时钟信号CKVB的脉冲宽度，并且因此可控制像素中的漏泄电流的量。因此，即使帧率改变，也不出现亮度差，并且可防止显示质量劣化。
虽然描述了本发明构思的示例性实施方式，但是应理解，本发明构思不应限于这些示例性实施方式，而是可由本领域普通技术人员在随附所要求保护的本发明构思的精神和范围内做出各种改变和修改。

Claims (10)

1.显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个栅极线、多个数据线和多个像素，所述多个像素分别连接至所述多个栅极线并且分别连接至所述多个数据线；
栅极驱动电路，所述栅极驱动电路具有输入端，所述输入端接收时钟信号以及驱动所述多个栅极线的驱动电压；
数据驱动电路，所述数据驱动电路配置为驱动所述多个数据线；以及
驱动控制器，所述驱动控制器配置为响应于来自外部源的图像信号和控制信号的输入来控制所述数据驱动电路以及将所述时钟信号和所述驱动电压输出至所述栅极驱动电路，所述驱动控制器配置为生成在一个帧中包括显示周期和空白周期的数据使能信号以及根据所述一个帧的所述空白周期的持续时间来设定施加至所述栅极驱动电路的所述驱动电压的电压电平。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述驱动控制器在所述一个帧的所述空白周期期间将所述驱动电压的所述电压电平设定为高于正常电平的电压电平。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中，所述驱动控制器根据所述空白周期来设定所述驱动电压的所述电压电平以保持所述多个像素中的至少一些中的漏泄电流的值。
4.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述栅极驱动电路响应于所述时钟信号顺序地驱动所述多个栅极线并且将所述多个栅极线放电到所述驱动电压的所述电压电平。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述驱动控制器包括：控制器，所述控制器配置为将所述控制信号重建成所述数据使能信号，输出与所述数据使能信号同步的时钟脉冲信号，并且配置为输出与所述数据使能信号的所述空白周期的所述持续时间对应的电压电平控制信号。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中，所述驱动控制器还包括：
时钟发生电路，所述时钟发生电路配置为响应于所述时钟脉冲信号生成所述时钟信号，以及生成具有与所述电压电平控制信号对应的电压电平的所述驱动电压。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中，所述控制器包括：
接收器，所述接收器配置为将所述控制信号重建成所述数据使能信号；以及
控制信号发生器，所述控制信号发生器配置为输出与所述数据使能信号同步的所述时钟脉冲信号并且输出与所述数据使能信号的所述空白周期的所述持续时间对应的所述电压电平控制信号。
8.如权利要求7所述的显示装置，其中，所述控制信号发生器包括：
帧率检测器，所述帧率检测器配置为基于所述数据使能信号的所述显示周期和所述空白周期检测帧率；
电压控制器，所述电压控制器配置为输出与通过所述帧率检测器检测的所述帧率对应的所述电压电平控制信号；以及
时钟发生器，所述时钟发生器配置为生成所述时钟脉冲信号。
9.显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个栅极线、多个数据线和多个像素，所述多个像素分别连接至所述多个栅极线并且分别连接至所述多个数据线；
栅极驱动电路，所述栅极驱动电路包括输入端，所述输入端接收时钟信号以及驱动所述多个栅极线的驱动电压；
数据驱动电路，所述数据驱动电路配置为驱动所述多个数据线；以及
驱动控制器，所述驱动控制器配置为响应于来自外部源的图像信号和控制信号的输入来控制所述数据驱动电路并且将所述时钟信号和所述驱动电压施加至所述栅极驱动电路，所述驱动控制器配置为基于所述控制信号重建在一个帧中包括显示周期和空白周期的数据使能信号，以及根据所述空白周期的持续时间来设定在所述空白周期期间施加至所述栅极驱动电路的所述时钟信号的脉冲宽度。
10.显示装置，包括：
显示面板，所述显示面板包括多个栅极线、多个数据线和多个像素，所述多个像素分别连接至所述多个栅极线并且分别连接至所述多个数据线；
栅极驱动电路，所述栅极驱动电路包括输入端，所述输入端接收时钟信号以及驱动所述多个栅极线的驱动电压；
数据驱动电路，所述数据驱动电路配置为驱动所述多个数据线；以及
驱动控制器，所述驱动控制器配置为响应于从外部源输入的图像信号、控制信号和帧率信号来控制所述数据驱动电路，以及将所述时钟信号和所述驱动电压施加至所述栅极驱动电路，所述驱动控制器配置为基于所述控制信号重建在一个帧中包括显示周期和空白周期的数据使能信号，以及根据所述帧率信号来设定施加至所述栅极驱动电路的所述驱动电压的电压电平。
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