CN109599070A - 液晶显示装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液晶显示装置及其控制方法。该液晶显示装置300包括像素矩阵310；时序控制器330，用于形成像素矩阵310的控制时序；数据驱动电路350电连接时序控制器330，用于接收控制时序并形成数据电压信号；栅极驱动电路370电连接时序控制器330，用于接收控制时序并形成扫描电压信号。本发明提供的液晶显示装置，通过每帧轮流驱动部分行扫描线，并提供相应的图像数据信号，较常规一帧全部更新的驱动方式，只更新部分像素的方法可以增加约一倍的充电时间。

Description

液晶显示装置及其控制方法
技术领域
本发明属于液晶显示技术领域，具体涉及一种液晶显示装置及其控制方法。
背景技术
随着显示技术的发展，液晶显示装置(Liquid Crystal Display,简称LCD)由于具有轻、薄及低辐射等优点，逐渐取代阴极射线管(Cathode Ray Tube,简称CRT)显示装置。液晶显示装置在计算机、智能电话、手机、汽车导航装置、电子书等信息终端中广泛应用，成为最常见的显示装置。
请参见图1和图2，图1为现有技术的一种液晶显示装置的结构示意图；图2为现有技术的一种液晶显示装置的时序原理图。液晶显示装置的每条扫描线对应像素矩阵的一行，每条数据线对应像素矩阵的一列。当一帧图像输入时，在第一时钟周期内扫描线1控制TFT开启，扫描线2～4控制TFT关闭，数据线同步传输行1像素的数据信号。在第二时钟周期内扫描线2控制TFT开启，扫描线1、3、4控制TFT关闭，数据线同步传输行2像素的数据信号。在第三时钟周期内扫描线3控制TFT开启，扫描线1、2、4控制TFT关闭，数据线同步传输行3像素的数据信号。在第四时钟周期内扫描线4控制TFT开启，扫描线1～3控制TFT关闭，数据线同步传输行4像素的数据信号，完成当前帧图像的扫描。当下一帧图像输入时，按照前述原理扫描图像。即现有显示装置设计为像素由扫描线作为栅极并以数据线提供数据，每帧扫描顺序为1、2、3、4…依序扫描。由于液晶显示装置像素的充电时间受到解析度与显示屏刷新频率的影响，一般全高清(Full High Definition,简称FHD)驱动频率为60Hz下充电时间约为15.4us，在4K×2K解析度下充电时间约为7.7us，在解析度持续由4K×2K提升至8K×4K，驱动频率由60Hz提升到120Hz、144Hz、240Hz，显示屏驱动充电时间不足的问题日益严重。
因此，如何能在保持显示频率与解析度的前提下，设计出新的驱动频率与面板设计的方式，以提升充电时间是亟待解决的问题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种液晶显示装置及其控制方法，能够在保持显示频率与解析度的前提下提升显示装置的充电时间。
本发明的一个实施例提供了一种液晶显示装置300，包括：
像素矩阵310；
时序控制器330，用于形成所述像素矩阵310的控制时序，所述控制时序包括：在第2N-1帧时产生所述像素矩阵310的第一扫描线控制时序且产生与所述第一扫描线控制时序对应的第一数据线控制时序，在第2N帧时产生所述像素矩阵310的第二扫描线控制时序且产生与所述第二扫描线控制时序对应的第二数据线控制时序，其中N为大于0的整数；
数据驱动电路350，电连接所述时序控制器330，用于接收所述第一数据线控制时序或所述第二数据线控制时序并形成数据电压信号；
栅极驱动电路370，电连接所述时序控制器330，用于接收所述第一扫描线控制时序或所述第二扫描线控制时序并形成扫描电压信号。
在本发明的一个实施例中，所述第一扫描线控制时序为所述像素矩阵310的奇数行扫描线的时序信号，所述第二扫描线控制时序为所述像素矩阵310的偶数行扫描线的时序信号。
在本发明的一个实施例中，所述第一数据线控制时序为第2N-1帧所述像素矩阵310的奇数行的待显示图像数据信号，所述第二数据线控制时序为第2N帧所述像素矩阵310的偶数行待显示图像数据信号。
在本发明的一个实施例中，所述栅极驱动电路370包括：
第一侧栅极驱动电路371，电连接所述像素矩阵310的奇数行扫描线，用于控制所述像素矩阵310奇数行TFT的开启；
第二侧栅极驱动电路373，电连接所述像素矩阵310的偶数行扫描线，用于控制所述像素矩阵310偶数行TFT的开启。
在本发明的一个实施例中，所述第一侧栅极驱动电路371包括多个栅极驱动电路单元，每个所述栅极驱动电路单元至少对应电连接一奇数行扫描线。
在本发明的一个实施例中，所述第二侧栅极驱动电路373包括多个所述栅极驱动电路单元，每个所述栅极驱动电路单元至少对应电连接一偶数行扫描线。
在本发明的一个实施例中，还包括：
存储器，电连接所述时序控制器，用于存储待显示的图像数据。
本发明另一实施例提供了一种液晶显示控制方法，包括：
接收第2N-1帧图像信号，其中N为大于0的整数；
控制像素矩阵中的第一扫描线中的TFT导通，并选取第2N-1帧图像信号的第一数据信号输出至所述像素矩阵；
接收第2N帧图像信号；
控制像素矩阵中的第二扫描线中的TFT导通，并选取第2N帧图像信号的第二数据信号输出至所述像素矩阵。
在本发明的一个实施例中，所述第一扫描线为所述像素矩阵的奇数行扫描线，所述第二扫描线为所述像素矩阵的偶数行扫描线。
在本发明的一个实施例中，所述第一数据信号为所述第2N-1帧图像信号的奇数行的图像数据，所述第二数据信号为所述第2N帧图像信号的偶数行的图像数据。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1)本发明提供的新型驱动方式，通过每帧轮流驱动奇数、偶数扫描线，并提供相应的图像数据信号，较原先一帧全部更新的驱动方式，新设计的更新部分像素的方法可以增加约一倍的充电时间；
2)本发明提供的阵列基板行驱动(Gate Driver on Array，简称GOA)，可以在边框宽度固定的条件下，增加GOA电路单元的高度，以提升可利用面积增加电路输出的稳定性。
附图说明
图1为现有技术的一种液晶显示装置的结构示意图；
图2为现有技术的一种液晶显示装置的时序原理图；
图3为本发明实施例提供的一种液晶显示装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种阵列基板行驱动的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种液晶显示装置的时序原理图；
图6为本发明实施例提供的一种液晶显示装置的控制方法流程示意图。
符号说明
300 液晶显示装置；
310 像素矩阵；
330 时序控制器；
350 数据驱动电路；
370 栅极驱动电路；
390 存储器；
371 第一栅极驱动电路；
373 第二栅极驱动电路；
3711行1GOA 电路单元；
3713行3GOA 电路单元；
3731行2GOA 电路单元；
3733行4GOA 电路单元；
500 液晶显示面板。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种液晶显示装置的结构示意图。具体地，该液晶显示装置300可以包括：像素矩阵310、时序控制器330、数据驱动电路350、栅极驱动电路370和存储器390。
其中，时序控制器330用于形成像素矩阵310的控制时序，该控制时序可以包括：在第2N-1帧时产生像素矩阵310的第一扫描线控制时序且产生与第一扫描线控制时序对应的数据线控制时序，在第2N帧时产生像素矩阵310的第二扫描线控制时序且产生与第二扫描线控制时序对应的第二数据线控制时序，其中N为大于0的整数。
数据驱动电路350电连接时序控制器，用于接收第一数据线控制时序或第二数据线控制时序并形成数据电压信号；栅极驱动电路370电连接时序控制器，用于接收第一扫描线控制时序或第二扫描线控制时序并形成扫描电压信号；存储器390电连接时序控制器330，用于存储待显示的图像数据。
优选地，第一扫描线控制时序为像素矩阵310的奇数行扫描线的时序信号，第二扫描线控制时序为像素矩阵310的偶数行扫描线的时序信号。相应地，第一数据线控制时序为第2N-1帧像素矩阵310的奇数行的待显示图像数据信号，第二数据线控制时序为第2N帧像素矩阵310的偶数行待显示图像数据信号。
本实施例，通过时序控制器设置栅极驱动电路、数据驱动电路的控制时序，在显示某一帧图像数据时，只开启部分扫描线，且开启时间较全部扫描线均开启的要长，即每帧轮流驱动部分扫描线并提供相应的数据信号，在下一帧再开启其他行扫描线并提供与对应行的数据信号。相较原本一帧全部更新，本发明只刷新部分像素的做法来提升像素的充电时间，能够保证在现有液晶显示装置的结构的基础上解决像素充电不足的问题。
实施例二
请参见图4，图4为本发明实施例提供的一种阵列基板行驱动的结构示意图。本实施例在上述实施例的基础上对本发明提出的阵列基板行驱动方法进行详细介绍。该栅极驱动电路370可以包括第一侧栅极驱动电路371和第二侧栅极驱动电路373。第一侧栅极驱动电路371电连接像素矩阵310的奇数行扫描线，用于控制像素矩阵310奇数行TFT的开启；第二侧栅极驱动电路373电连接像素矩阵310的偶数行扫描线，用于控制像素矩阵310偶数行TFT的开启。其中，第一侧栅极驱动电路371包括多个栅极驱动电路单元，每个栅极驱动电路单元至少对应电连接一奇数行扫描线，第二侧栅极驱动电路373包括多个栅极驱动电路单元，每个栅极驱动电路单元至少对应电连接一偶数行扫描线。
具体地，栅极驱动电路370分别设置于液晶显示面板500的两侧且分别为第一栅极驱动电路371和第二栅极驱动电路373。其中，液晶显示装置的扫描线为N条，数据线为M条，因此，一帧图像按行可以分为行1像素、行2像素、行3像素、行4像素…行N像素。第一栅极驱动电路371包括多个栅极驱动电路单元(即图中的GOA电路单元)，每个GOA电路单元至少对应连接一奇数行扫描线，即行1GOA电路单元3711对应扫描线1、行3GOA电路单元3713对应扫描线3，以此类推。相应地，第二栅极驱动电路373包括多个栅极驱动电路单元(即图中的GOA电路单元)，每个GOA电路单元至少对应连接一偶数行扫描线，即行2GOA电路单元3731对应扫描线2、行4GOA电路单元3733对应扫描线4，以此类推。其中，每侧的栅极驱动电路即为液晶显示面板500的边框宽度。
本实施例，提供的阵列基板行驱动方法，是直接将栅极驱动电路制作于液晶面板上的一项技术。每一行至少需要一GOA电路单元驱动，依照此新设计的驱动方式，奇数扫描线的GOA电路单元可全部设置于基板的一侧,而偶数扫描线的GOA电路单元则可以全部设置于基板另一侧。该布局优势为在边框宽度固定的条件下，增加GOA电路单元的高度，以提升可利用面积增加电路输出的稳定性。
实施例三
请参见图5，图5为本发明实施例提供的一种液晶显示装置的时序原理图。本实施例在上述实施例的基础上对本发明提出的液晶显示装置的时序原理进行详细描述。具体如下：
液晶显示装置的扫描线为4条，因此，一帧图像按行可以分为4个图像块，分别用A、B、C、D表示行1像素、行2像素、行3像素、行4像素。当一帧图像输入时，在第一和第二时钟周期内扫描线1控制TFT开启，扫描线2～4控制TFT关闭，数据线同步传输行1像素的数据信号；相应地，在第三和第四时钟周期内扫描线3控制TFT开启，扫描线1、2、4控制TFT关闭，数据线同步传输行3像素的数据信号，即当前帧图像扫描周期内，扫描奇数行像素。当相邻的下一帧图像输入时，在第一和第二时钟周期内扫描线2控制TFT开启，扫描线1、3、4控制TFT关闭，数据线同步传输行2像素的数据信号；相应地，在第三和第四时钟周期内扫描线4控制TFT开启，扫描线1～3控制TFT关闭，数据线同步传输行4像素的数据信号，即在当前帧图像扫描周期内，扫描偶数行像素，至此，液晶显示装置完成一幅图像的显示。
因此，本实施例提供的新型驱动设计为每帧轮流驱动奇数、偶数扫描线，并通过数据线提供相应的数据信号。相较现有技术一帧图像全部更新，新型驱动设计更新一半图像帧的做法可以提升约一倍的充电时间。
实施例四
请参见图6，图6为本发明实施例提供的一种液晶显示装置的控制方法流程示意图。具体控制方法如下所示：
接收第2N-1帧图像信号，其中N为大于0的整数；
控制像素矩阵中的第一扫描线中的TFT导通，并选取第2N-1帧图像信号的第一数据信号输出至像素矩阵；
接收第2N帧图像信号；
控制像素矩阵中的第二扫描线中的TFT导通，并选取第2N帧图像信号的第二数据信号输出至像素矩阵。
进一步地，像素矩阵将接收的第2N-1帧图像信号与第2N帧图像信号形成一幅完整图像并在液晶装置中显示；
其中，第一扫描线为像素矩阵的奇数行扫描线，第二扫描线为像素矩阵的偶数行扫描线；第一数据信号为第2N-1帧图像信号的奇数行的图像数据，第二数据信号为第2N帧图像信号的偶数行的图像数据；
进一步地，栅极驱动电路控制像素矩阵中的TFT导通，液晶显示控制装置两侧分别设置一个栅极驱动电路；假设一侧栅极驱动电路连接奇数行扫描线，相应地，另一侧栅极驱动电路连接偶数行扫描线；当一侧栅极驱动电路控制像素矩阵中对应扫描线的TFT导通，相应地，另一侧栅极驱动电路保持像素矩阵中对应扫描线的TFT关闭。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明提供的一种液晶显示装置及其控制方法所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示装置(300)，其特征在于，包括：
像素矩阵(310)；
时序控制器(330)，用于形成所述像素矩阵(310)的控制时序，所述控制时序包括：在第2N-1帧时产生所述像素矩阵(310)的第一扫描线控制时序且产生与所述第一扫描线控制时序对应的第一数据线控制时序，在第2N帧时产生所述像素矩阵(310)的第二扫描线控制时序且产生与所述第二扫描线控制时序对应的第二数据线控制时序，其中N为大于0的整数；
数据驱动电路(350)，电连接所述时序控制器(330)，用于接收所述第一数据线控制时序或所述第二数据线控制时序并形成数据电压信号；
栅极驱动电路(370)，电连接所述时序控制器(330)，用于接收所述第一扫描线控制时序或所述第二扫描线控制时序并形成扫描电压信号。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置(300)，其特征在于，所述第一扫描线控制时序为所述像素矩阵(310)的奇数行扫描线的时序信号，所述第二扫描线控制时序为所述像素矩阵(310)的偶数行扫描线的时序信号。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置(300)，其特征在于，所述第一数据线控制时序为第2N-1帧所述像素矩阵(310)的奇数行的待显示图像数据信号，所述第二数据线控制时序为第2N帧所述像素矩阵(310)的偶数行待显示图像数据信号。
4.根据权利要求2所述的液晶显示装置(300)，其特征在于，所述栅极驱动电路(370)包括：
第一侧栅极驱动电路(371)，电连接所述像素矩阵(310)的奇数行扫描线，用于控制所述像素矩阵(310)奇数行TFT的开启；
第二侧栅极驱动电路(373)，电连接所述像素矩阵(310)的偶数行扫描线，用于控制所述像素矩阵(310)偶数行TFT的开启。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置(300)，其特征在于，所述第一侧栅极驱动电路(371)包括多个栅极驱动电路单元，每个所述栅极驱动电路单元至少对应电连接一奇数行扫描线。
6.根据权利要求4所述的液晶显示装置(300)，其特征在于，所述第二侧栅极驱动电路(373)包括多个所述栅极驱动电路单元，每个所述栅极驱动电路单元至少对应电连接一偶数行扫描线。
7.根据权利要求1所述的液晶显示装置(300)，其特征在于，还包括：
存储器(390)，电连接所述时序控制器(330)，用于存储待显示的图像数据。
8.一种液晶显示控制方法，其特征在于，包括：
接收第2N-1帧图像信号，其中N为大于0的整数；
控制像素矩阵中的第一扫描线中的TFT导通，并选取第2N-1帧图像信号的第一数据信号输出至所述像素矩阵；
接收第2N帧图像信号；
控制像素矩阵中的第二扫描线中的TFT导通，并选取第2N帧图像信号的第二数据信号输出至所述像素矩阵。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述第一扫描线为所述像素矩阵的奇数行扫描线，所述第二扫描线为所述像素矩阵的偶数行扫描线。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述第一数据信号为所述第2N-1帧图像信号的奇数行的图像数据，所述第二数据信号为所述第2N帧图像信号的偶数行的图像数据。
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