CN105304036B - 显示装置 - Google Patents

Abstract

一种显示装置，其可以包括：显示面板，具有第一面板组件和第二面板组件；开关元件，选择性地连接形成在第一面板组件中的第一数据线和形成在第二面板组件中的第二数据线；栅极驱动器，将栅极脉冲馈送到形成在第一面板组件和第二面板组件中的栅极线；第一数据驱动器，将数据电压馈送到第一数据线；第二数据驱动器，将数据电压馈送到第二数据线；以及防变暗部，控制开关元件的操作定时。

Description

显示装置

本申请要求2014年6月27日提交的韩国专利申请第10-2014-0080145号的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

该申请涉及一种显示装置。

背景技术

显示装置是用于各种类型的信息设备、办公室设备等的视觉信息传送介质。作为广泛使用的显示装置的阴极射线管或布朗管具有诸如重量和尺寸较大的缺点。正开发各种类型的平板显示器以克服阴极射线管的限制。在通常的平板显示器中，数据线和扫描线被布置成彼此相交并且像素以矩阵形式布置。在液晶显示装置或有机发光二极管装置中，由于薄膜晶体管(TFT)的栅极电极连接到扫描线，因此扫描线可被称为栅极线。用于显示的视频数据电压被提供到数据线，并且扫描脉冲(或栅极脉冲)被顺序地提供到扫描线。视频数据电压被提供到提供有扫描脉冲的显示行的像素，并且在扫描脉冲顺序地扫描所有显示行时显示视频数据。

当今，显示装置趋于具有较大的屏幕和较高的分辨率。对于较大的屏幕，用于将数据电压提供到显示面板的数据线需要较长，因此可能由于数据线的电阻和电容而延迟数据充电时间。

发明内容

本申请的一方面是提供一种能够保证数据充电时间的显示装置。

附图说明

附图示出了本发明的实施例，其被包括用于提供对本发明的进一步理解并且被并入且构成该说明书的一部分，并且连同描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：

图1是示出根据本发明的实施例的显示装置的视图；

图2是示出根据本发明的实施例的薄膜晶体管阵列基板的平面的视图；

图3是示出根据本发明的实施例的数据驱动器的视图；

图4是用于根据本发明的第一示例性实施例的显示装置上的扫描的波形图；

图5是示出根据本发明的第一示例性实施例的扫描栅极线的序列的视图；

图6是用于说明根据本发明的实施例的变暗的原因的视图；

图7是用于根据本发明的第二示例性实施例的显示装置上的扫描的波形图；

图8是示出根据本发明的第二示例性实施例的扫描栅极线的序列的视图；

图9是示出根据本发明的第三示例性实施例的扫描栅极线的序列的视图；以及

图10是示出根据本发明的第四示例性实施例的扫描栅极线的序列的视图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，其中，在附图中示出了实施例的示例。在任何地方，相同的附图标记将在附图中始终用于表示相同或相似的部件。注意，如果确定现有技术可能误导本发明的实施例，则将省略现有技术的详细描述。

根据本发明的一个或多个实施例的显示装置可被实现为平板显示器，诸如液晶显示器(LCD)、场发射显示器(FED)、等离子显示面板(PDP)、有机发光显示器(OLED)等。应注意，尽管将关于液晶显示器描述以下实施例，但是本发明的显示装置不限于液晶显示器。

参照图1，根据本发明的示例性实施例的液晶显示器包括液晶显示面板10、定时控制器20、第一和第二数据驱动器31和32以及栅极驱动器40。根据该实施例和其它实施例的显示器的所有部件是以可操作方式耦合和配置的。

液晶显示面板10包括形成在基板之间的液晶层。液晶显示面板10包括通过数据线DL和栅极线GL的相交以矩阵形式布置的液晶单元。液晶显示面板10包括第一和第二面板组件PB1和PB2。

包括数据线DL、栅极线GL、TFT和存储电容器的像素阵列形成在液晶显示面板10的TFT阵列基板上。液晶单元由用于通过TFT提供数据电压的像素电极与用于提供公共电压的公共电极之间的电场来驱动。TFT的栅极电极连接到栅极线GL，并且TFT的漏极电极连接到数据线DL。TFT的源极电极连接到液晶单元的像素电极。TFT响应于通过栅极线GL提供的栅极脉冲而接通，以将来自数据线DL1和DL2的数据电压提供到液晶单元的像素电极。黑矩阵、滤色器和公共电极形成在液晶显示面板10的滤色器基板上。偏振器分别附接到液晶显示面板10的TFT阵列基板和滤色器阵列基板，并且在偏振器上形成用于设置液晶的预倾斜角的配向膜(alignment film)。间隔物可形成在液晶显示面板10的TFT阵列基板与滤色器基板之间，以保持液晶单元Clc的单元间隙。数据线包括形成在第一和第二面板组件PB中的第一和第二数据线DL1和DL2。如图2所示，TFT阵列基板可以包括形成在第一和第二面板组件PB1和PB2的边界表面上的开关晶体管ST。

开关晶体管ST包括虚拟栅极(dummy gate)DG、漏极电极D和源极电极S。虚拟栅极DG形成在第一数据线DL1与第二数据线DL之间的接触区域中的水平行的方向上。虚拟栅极DG与栅极线GL分开形成，并且响应于从防变暗部100接收的虚拟栅极脉冲Gc而进行操作。漏极电极D从第一数据线DL1分支，并且源极电极S从第二数据线DL2分支。开关晶体管ST响应于通过虚拟栅极DG的接通电压而使得彼此接触的第一数据线DL1和第二数据线DL2电连接。

液晶显示面板10可以以垂直电场驱动方案(诸如TN(扭曲向列)模式和VA(垂直排列)模式)或者水平电场驱动方案(诸如IPS(平面转换)模式和FFS(边缘场切换)模式)来实现。本发明的液晶显示面板10可被实现为透射式液晶显示器、透射反射式液晶显示器或反射式液晶显示器。透射式液晶显示器和透射反射式液晶显示器需要背光单元。背光单元可被实现为直下式(direct-type)背光单元或边缘式背光单元。

定时控制器20通过接口(诸如LVDS(低电压差分信号)接口和TMDS(最小化传输差分信号)接口)从外部主机***(未示出)接收外部定时信号，诸如垂直/水平同步信号Vsync和Hsync、外部数据使能信号(DE)和主时钟CLK。定时控制器20通过数据线对串联连接到源极驱动ICSIC#1至SIC#8。

定时控制器20包括防变暗部100。防变暗部100将虚拟栅极脉冲Gc提供到开关晶体管ST以控制开关晶体管ST的操作。在栅极驱动器30一次顺序地驱动第一和第二面板组件PB1和PB2的双组驱动(double-bank driving)时段中，防变暗部100将关断电压馈送到开关晶体管ST。另外，为了使得栅极驱动器40顺序地驱动包括虚拟栅极DG的面板区域，防变暗部100将接通电压馈送到开关晶体管ST。

第一和第二数据驱动器31和32接收来自定时控制器20的视频数据，并且将视频数据转换成模拟数据电压。第一数据驱动器31包括第一至第四源极驱动IC SIC#1至SIC#4，并且将数据电压提供到布置在第一面板组件PB1中的第一数据线DL1。第二数据驱动器32包括第五至第八源极驱动IC SIC#5至SIC#8，并且将数据电压提供到布置在第二面板组件PB2中的第二数据线DL2。第一至第八源极驱动IC SIC#1至SIC#8可通过COG(玻璃上芯片)工艺或TAB(卷带自动结合)工艺而连接到液晶显示面板10的数据线。

第一至第八源极驱动IC SIC#1至SIC#8通过码映射对通过数据线对输入的控制数据进行解码，以恢复源极控制数据和栅极控制数据。第一至第八源极驱动IC SIC#1至SIC#8响应于所恢复的源极控制数据而将输入图像的视频数据转换成正/负模拟视频数据电压，并且将其提供到液晶显示面板10的第一数据线DL1或第二数据线DL2。第一至第八源极驱动IC SIC#1至SIC#8可将栅极控制数据传送到栅极驱动器40。

图3示出了根据本发明的实施例的第一至第八源极驱动IC SIC#1至SIC#8的内部电路配置。

第一至第四源极驱动IC SIC#1至SIC#4将正/负数据电压提供到形成在第一面板组件PB1中的第一数据线DL1。在与第一至第四源极驱动ICSIC#1至SIC#4相对的一侧，第五至第八源极驱动IC SIC#5至SIC#8将数据电压提供到形成在第二面板组件PB2中的第二数据线DL2。

第一至第八源极驱动IC SIC#1至SIC#8每个均包括移位寄存器310、锁存部320、数模转换器(下文中，“DAC”)330和输出部340。

移位寄存器310通过使用从定时控制器20接收的数据控制信号SSC和SSP对输入图像的RGB数字视频数据位进行采样。锁存部320对所采样的数据位进行锁存，然后同时将它们输出到DAC 330。DAC 330将从锁存部320输入的视频数据转换成正伽马补偿电压GMAH和负伽马补偿电压GMAL，以生成正模拟视频数据电压和负模拟视频数据电压。DAC330响应于极性控制信号POL对数据电压的极性进行反转。输出部340在源极输出使能信号SOE的低逻辑时段期间通过输出缓冲器将数据电压输出到数据线DL1和DL2。当源极驱动IC SIC#1至SIC#8执行电荷共享时，输出部340在高逻辑时段期间，通过电荷共享而经由输出缓冲器将正数据电压和负数据电压的平均电压或者公共电压Vcom提供到数据线D1至Dk。在电荷共享时间期间，源极驱动IC SIC#1至SIC#8的正数据电压输出通道和负数据电压输出通道被短路，以将正数据电压和负数据电压的平均电压提供到数据线D1至Dk。

栅极驱动器40可通过TAP工艺连接到液晶显示面板10的TFT阵列基板的栅极线，或者可通过GIP(面板内栅极)工艺而直接形成在液晶显示面板10的TFT阵列基板上。栅极驱动器40响应于直接从定时控制器20接收的或者通过源极驱动IC SIC#1至SIC#8接收的栅极控制数据，顺序地将与正/负模拟视频数据电压同步的栅极脉冲提供到栅极线GL。

栅极驱动器40执行双组驱动和行顺序(line-sequential)驱动两者。

以下将讨论根据本发明的驱动显示装置的方法。

图4是示出根据第一示例性实施例的栅极脉冲和虚拟栅极脉冲的操作定时的视图，并且图5是示出根据本发明的第一示例性实施例的扫描栅极线的序列的视图。

参照图4和图5，根据本发明的实施例的驱动显示装置的方法包括双组驱动时段和行顺序驱动时段。

在双组驱动时段期间，栅极驱动器40一次顺序地驱动第一和第二面板组件PB1和PB2，以扫描包括在第一区域中的水平行HL1至HLj和包括在第三区域中的水平行HL(n-j+1)至HLn。换言之，栅极驱动器40顺序地将第一至第j栅极脉冲G1至Gj提供到第一至第j栅极线GL1至GLj。另外，在提供第一至第j栅极脉冲G1至Gj时，栅极驱动器40顺序地将第n至第(n-j+1)栅极脉冲Gn至G(n-j+1)提供到第n至第(n-j+1)栅极线GLn至GL(n-j+1)。在双组驱动时段期间，虚拟栅极脉冲DG维持在关断电压。

具体地，栅极驱动器40在第一水平时段1H期间将第一栅极脉冲G1馈送到第一栅极线GL1并且将第n脉冲Gn馈送到第n栅极线GLn。在第一水平时段1H期间，第一数据驱动器31通过第一数据线DL1将数据电压馈送到布置在第一水平行HL1中的像素，并且第二数据驱动器32通过第二数据线DL2将数据电压馈送到布置在第n水平行HLn中的像素。因此，在第一水平时段1H期间，布置在连接到第一栅极线GL1的第一水平行HL1中的像素和布置在连接到第n栅极线GLn的第n水平行HLn中的像素以数据电压进行充电。

随后，栅极驱动器40在第二水平时段2H期间将第二栅极脉冲G2馈送到第二栅极线GL2并且将第(n-1)栅极脉冲G(n-1)馈送到第(n-1)栅极线GL(n-1)。在第二水平时段2H期间，第二数据驱动器32通过第一数据线DL1将数据电压馈送到布置在第二水平行HL2中的像素，并且第二数据驱动器32通过第二数据线DL2将数据电压馈送到布置在第(n-1)水平行HL(n-1)中的像素。因此，在第二水平时段2H期间，布置在连接到第二栅极线GL2的第二水平行HL2中的像素和布置在连接到第(n-1)栅极线GL(n-1)的水平行HL(n-1)中的像素以数据电压进行充电。

以此方式，在第j水平时段jH期间，布置在第j水平行HLj和第(n-j+1)水平行HL(n-j+1)中的像素以数据电压进行充电。

由于在双组驱动时段期间虚拟栅极脉冲Gc维持在关断电压，因此第一面板组件PB1的第一数据线DL1和第二面板组件PB2的第二数据线DL2没有电连接。即，从第一数据驱动器31输出的数据电压没有被传送到第二面板组件PB2，并且从第二数据驱动器32输出的数据电压没有被传送到第一面板组件PB1。因此，在双组驱动时段期间，数据电压可被同时提供到布置在两个水平行中的像素。

这样，栅极驱动器40在双组驱动时段期间同时扫描分别布置在第一和第二面板组件PB1和PB2中的一对栅极线，因此输入到单个栅极线的栅极脉冲的宽度可增加。即，本发明的示例性实施例使得通过使用双组扫描而增加数据扫描时间。因此，本发明的示例性实施例可以避免由于数据扫描时间不足而导致高分辨率液晶显示面板不能显示期望的亮度。

在行顺序驱动时段期间，栅极驱动器40顺序地扫描包括在第二区域中的水平行HL(j+1)至HL(n-j)。

防变暗部100在行顺序驱动时段开始时使得虚拟栅极脉冲Gc摆动到接通电压，并且将接通电压提供到虚拟栅极DG直到一帧结束为止。开关晶体管ST响应于虚拟栅极脉冲Gc而将第一和第二数据线DL1和DL2电连接。

在行顺序驱动时段期间，栅极驱动器40顺序地提供第j栅极脉冲Gj至第(n-j)栅极脉冲G(n-j)。

具体地，在第(j+1)水平时段(j+1)H期间，栅极驱动器40将第(j+1)栅极脉冲G(j+1)提供到第(j+1)栅极线GL(j+1)，并且第一和第二数据驱动器31和32同时提供数据电压以对布置在第(j+1)水平行HL(j+1)中的像素进行充电。因此，在第(j+1)水平时段(j+1)H期间，对布置在第j水平行HLj中的像素充电。

以此方式，栅极驱动器40在第(j+1)水平时段(j+1)H至第(n-j)水平时段(n-j)H期间扫描布置在第(j+1)水平行HL(j+1)至第(n-j)水平行HL(n-j)中的像素。

在行顺序驱动时段期间，由于第一面板组件PB1的第一数据线DL1和第二面板组件PB2的第二数据线DL2电连接，因此第二区域A2同时接收来自第一和第二数据驱动器31和32的数据电压。这可以减少由第一和第二数据线DL1和DL2的不同延迟引起的、位于液晶显示面板10的中心的第二区域A2的变暗。

以下将讨论使用行顺序驱动时段的变暗减少。

如果双组驱动继续，则位于第k列中的且与虚拟栅极DG相邻的第一和第二像素P1和P2分别接收来自第一和第二数据线DL1和DL2的数据电压。在该情况下，由第一数据线DL1的延迟引起的第一电压变化ΔV1和由第二数据线DL2的延迟引起的第二电压变化ΔV2可根据第一和第二面板组件PB1和PB2的面板特性而不同。因此，彼此相邻的第一和第二像素P1和P2以不同的数据电压进行充电。即，即使第一和第二像素P1和P2显示相同的视频数据，它们也具有不同的亮度水平。因此，变暗沿着虚拟栅极DG在水平方向上发生。

由于包括沿着虚拟栅极DG形成的像素的第二区域A2在单个行顺序驱动操作期间接收来自第一和第二数据线DL1和DL2的数据电压，因此本发明的实施例防止或者最小化与面板特性有关的相邻像素之间的亮度差。

根据本发明的实施例的驱动显示装置的方法包括用于同时扫描第一和第二面板组件PB1和PB2的双组驱动，因此一个水平时段H的宽度可以在液晶显示面板10内增加。

假设液晶显示面板10由n个水平行形成并且在一个水平时段1H期间仅顺序扫描一个水平行，则一个水平行等于一个帧时段1/f(f是操作频率)除以n。即，一个水平时段1H的宽度是1/(f×n)。

在根据第一示例性实施例的驱动显示装置的方法中，然而，由于同时扫描两个水平行，因此1个水平时段1H较长。在第一示例性实施例中，在j个水平行的扫描期间执行双组驱动，并且在(n-2j)个水平行的扫描期间执行行顺序驱动。即，在第一示例性实施例中，一帧在(n-j)个水平行的扫描期间持续。因此，在第一示例性实施例中，1个水平时段1H的宽度是1/{f×(n-j)}。

这样，由于以稳定方式保证了数据扫描时间，因此根据第一示例性实施例的驱动显示装置的方法提供了显示大屏幕、高分辨率显示面板的优点。另外，根据第一示例性实施例的驱动显示装置的方法可以减少发生在第一和第二面板组件PB1和PB2的边界表面上的变暗。

图7是示出根据本发明的第二示例性实施例的栅极脉冲和虚拟栅极脉冲的操作定时的视图。将省略第一和第二示例性实施例之间的任何操作重复的描述。

参照图7，根据第二示例性实施例的驱动显示装置的方法包括双组驱动时段和行顺序驱动时段。根据第二示例性实施例，虚拟栅极脉冲Gc的电压电平在行顺序驱动时段期间逐渐增加，并且在栅极脉冲被施加到位于第一和第二面板组件PB1和PB2的边界表面上的水平行之前，开关晶体管ST完全接通。

由于虚拟栅极脉冲Gc的电压电平以线性形式增加，因此根据第二示例性实施例的驱动方法禁止了第一和第二数据线DL1和DL2的快速连接。在瞬时短路的情况下，第一和第二数据线DL1和DL2可由于其不同的阻抗特性而变得不稳定。由于此，可能在行顺序驱动开始的水平行区域中发生变暗。

在根据第二示例性实施例的驱动显示装置的方法中，随着虚拟栅极脉冲Gc的电压电平逐渐增加，开关晶体管ST接通，从而防止数据线特性由于第一和第二数据线DL1和DL2的瞬时短路而变得不稳定。这可以避免在从双组驱动转变为行顺序驱动的水平行区域中发生变暗。

图5所示的栅极线的扫描方向可适用于上述第一和第二示例性实施例。

栅极线的扫描方向可如以下要讨论的图8至图10所示。

图8是示出根据本发明的第二示例性实施例的扫描栅极线的序列的视图。

参照图8，根据第二示例性实施例的栅极驱动器40在第一至第j水平时段期间对第一区域A1和第三区域A3执行双组驱动。

然后，从第(j+1)水平时段(j+1)H开始，栅极驱动器40对第二区域A2执行行顺序驱动。在行顺序驱动时段期间，栅极驱动器40顺序地将栅极脉冲馈送到第(n-j)栅极线GL(n-j)至第(j+1)栅极线GL(j+1)。

防变暗部100关断开关晶体管ST以执行双组驱动。防变暗部100将虚拟栅极脉冲DG馈送到虚拟栅极Gc以便执行行顺序驱动。

图9是示出根据本发明的第三示例性实施例的扫描栅极线的序列的视图。

参照图9，根据第三示例性实施例的栅极驱动器40首先执行行顺序驱动然后执行双组驱动。

栅极驱动器40在第一至第(n-2i)水平时段1H至(n-2i)H期间对第二区域A2执行行顺序驱动，并且顺序地将栅极脉冲馈送到第(i+1)至第(n-j)栅极线GL(i+1)至GL(n-j)。

然后，从第(n-2i+1)水平时段(n-2i+1)H起始开始，栅极驱动器40对第一和第三区域A1和A3执行双组驱动直到帧结束为止，以将栅极脉冲馈送到第一至第i栅极线GL1至GLi以及第(n-j+1)至第n栅极线GL(n-j+1)至GLn。

在第一至第(n-2i)水平时段1H至(n-2i)H期间，防变暗部100将虚拟栅极脉冲Gc馈送到虚拟栅极DG，以执行行顺序驱动。从(n-2i+1)水平时段(n-2i+1)H起始开始，防变暗部100将关断电压馈送到虚拟栅极DG直到帧结束为止。

参照图10，根据第四示例性实施例的栅极驱动器40首先执行行顺序驱动然后执行双组驱动。将省略图10与先前示例性实施例的图之间的任何重复的详细描述。

栅极驱动器40顺序地将栅极脉冲馈送到第(n-i)栅极线GL(n-i)至第(i+1)栅极线GL(i+1)，以执行行顺序驱动。此后，栅极驱动器40对第一和第三区域A1和A3执行双组驱动。

尽管参照多个说明性实施例描述了实施例，但是应理解，在本公开的原理的精神和范围内，本领域技术人员可以想到大量其它修改和实施例。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求的范围内的主题组合布置的组成部件和/或布置中，各种变化和修改是可能的。除了组成部件和/或布置的变化和修改之外，替选使用对本领域技术也将是明显的。

Claims (8)

1.一种显示装置，包括：

显示面板，包括第一面板组件和第二面板组件，所述显示面板被划分为第一区域、第二区域和第三区域，其中所述第二区域布置在所述第一区域和所述第三区域之间；

开关元件，选择性地连接形成在所述第一面板组件中的第一数据线和形成在所述第二面板组件中的第二数据线；

栅极驱动器，将栅极脉冲馈送到形成在所述第一面板组件和所述第二面板组件中的栅极线；

第一数据驱动器，将数据电压馈送到所述第一数据线；

第二数据驱动器，将数据电压馈送到所述第二数据线；以及

防变暗部，控制所述开关元件的操作定时，

其中，在双组驱动时段中当所述栅极脉冲被提供给布置在所述第一区域和所述第三区域中的栅极线时，所述开关元件关断，以及

其中，在行顺序驱动时段中当所述栅极脉冲被提供给布置在包括沿所述开关元件形成的像素的所述第二区域中的栅极线时，所述开关元件接通。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述开关元件包括：

虚拟栅极，位于所述第一面板组件和所述第二面板组件的边界表面上；

漏极电极，从所述第一数据线延伸；以及

源极电极，从所述第二数据线延伸，

其中，所述第一数据线和所述第二数据线响应于从所述防变暗部馈送到所述虚拟栅极的接通信号而电连接。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，为了扫描n条栅极线，其中，n是正整数，从帧起始开始，所述栅极驱动器同时顺序地驱动所述第一面板组件和所述第二面板组件，并且所述防变暗部关断所述开关元件，直到第j水平时段结束为止，其中，j是满足1<j<n/2的自然数。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其中，从第(j+1)水平时段起始开始，所述栅极驱动器顺序地驱动第(j+1)水平行至第(n-j)水平行，并且所述防变暗部将接通信号馈送到所述开关元件，直到所述帧结束为止。

5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，为了扫描n条栅极线，其中，n是自然数，从帧起始开始，所述栅极驱动器顺序地驱动第(i+1)栅极线至第(n-i)栅极线，并且所述防变暗部将接通信号馈送到所述开关元件，直到第(n-2i)水平时段结束为止，其中，i是满足i<n/2的自然数。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，从第(n-2i+1)水平时段起始开始，所述栅极驱动器同时顺序地驱动所述第一面板组件和所述第二面板组件，并且所述防变暗部关断所述开关元件，直到所述帧结束为止。

7.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述防变暗部逐渐增加所述接通信号。

8.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述防变暗部逐渐增加所述接通信号。