CN102820014A - 液晶显示器的驱动方法、驱动电路及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种液晶显示器的驱动方法、驱动电路及液晶显示器，方法包括在行反转或点反转的驱动方式中，将任一帧的时间分成两个操作时间段；在一个所述操作时间段内，依次打开奇数行扫描线，将奇数行数据信号写入奇数行像素，并在另一个所述操作时间段内，依次打开偶数行扫描线，将偶数行数据信号写入偶数行像素。对液晶显示器的奇数行扫描线和偶数行扫描线分别进行驱动，由于每一次驱动是在一帧的时间的二分之一长度内完成的，像素的负载电容在一个操作时间段内不需完成从正电压到负电压的转换，而最多只是完成了从正电压或者负电压到基准电平的转换，因此根据功耗公式可以知道降低了液晶显示器的数据逻辑的功耗。

Description

液晶显示器的驱动方法、驱动电路及液晶显示器

技术领域

本发明涉及液晶显示技术，具体地涉及一种液晶显示器的驱动方法、驱动电路及液晶显示器。

背景技术

功耗是液晶显示器的一个重要性能指标，其中的一个重要的组成部分是数据信号的逻辑功耗。

液晶显示器中，常见的储存电容包括栅极存储电容(Cs on gate)和公共极存储电容(Cs on common)，两者的差别在于栅极存储电容是利用栅极(gate)走线，公共极存储电容是利用公共电极走线。每一个薄膜晶体管(TFT)与存储电容Cst连接，代表一个显示的点，一个基本的显示单元(pixel)需要三个这样的点分别代表红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色；1024×768分辨率的薄膜晶体管液晶显示器(TFT LCD)共需要1024×768×3个这样的点。藉由栅极驱动(Gate Driver)送出的波形，依序将每一行的TFT打开，让整排的源极驱动(Source Driver)同时将一整行的点充电到各自所需的电压，显示不同的灰阶。当这一行充电完成时，栅极驱动便将电压关闭，然后下一行的栅极驱动便将电压打开，再由相同的一排源极驱动对下一行的点进行充电；如此依序下去，当充好了最后一行的点，便又再次从第一行开始充电。1024×768分辨率的液晶显示器总共有768行的栅极走线，1024×3=3072条源极走线；60Hz的更新频率的液晶显示器，每一个画面的显示时间约为1/60=16.67ms，由于画面的组成为768行的栅极走线，所以分配给每一条栅极走线的开关时间约为16.67ms/768=21.7μs，源极驱动在21.7μs的时间内，将像素电极充放电到所需的电压，显示出对应的灰阶。

液晶显示器内的显示电压分为两种极性，一个正极性，一个负极性；像素电极的电压高于公共电极的电压，称之为正极性，像素电极的电压低于公共电极的电压，称之为负极性；正极性或是负极性都会有一组相同亮度的灰阶。所以当上下两层电极的压差绝对值是固定时，不管是像素电极的电压高，或是公共电极的电压高，所表现出来的灰阶是一模一样的。但液晶分子在这两种情况下的转向却完全相反，通过不断地反转，可以避免当液晶分子转向一直固定在一个方向时，所造成的特性破坏。换言之，当显示画面一直不动时，仍然可以藉由正负极性不停的交替，达到显示画面不动，同时液晶分子不被破坏掉特性的结果。现有的反转实现方式包括帧反转、行反转、列反转、点反转等。

如图1所示，像素电极与公共电极之间有存储电容Cst，以及负载电容C。数据信号的功耗公式是P＝Cf(ΔV)²，其中，负载电容C的大小和数据信号的变化频率f是不变的。对于现有的行反转以及点反转实现方式，在一帧的时间内，施加于存储电容Cst两端的电压频繁地在正电压Vp和负电压Vn之间变化，ΔV=Vp-Vn；正电压Vp和负电压Vn的绝对值基本相同。

为了降低逻辑功耗，有的现有技术中，停用嵌入式芯片外挂的存储器，只使用片内RAM存取图像数据和代码。或者，有的现有技术中，先驱动双稳态对掌性向列型液晶至预设初始状态，再将欲更新的灰阶画面数据写入像素内，然后将像素的作用电压归零，以使该双稳态对掌性向列型液晶恢复至写入该灰阶画面数据对应的稳态。

现有技术存在如下问题：向液晶显示器写入数据信号的过程中，负载电容的电压需要频繁地在正负电压之间进行切换，导致写入数据信号的功耗过大。

发明内容

本发明旨在提供一种液晶显示器的驱动方法、驱动电路及液晶显示器，用于解决现有技术中，向液晶显示器写入数据信号的过程中，负载电容的电压需要在正负电压之间频繁地进行切换，导致写入数据信号的功耗过大的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种液晶显示器的驱动方法，包括：在行反转或点反转的驱动方式中，将任一帧的时间分成两个操作时间段；在一个所述操作时间段内，依次打开奇数行扫描线，将奇数行数据信号写入奇数行像素，并在另一个所述操作时间段内，依次打开偶数行扫描线，将偶数行数据信号写入偶数行像素。

所述的方法中，所述依次打开奇数行扫描线包括：从所述液晶显示器的顶端至底端依次扫描各个奇数行扫描线；所述依次打开偶数行扫描线包括：从所述液晶显示器的顶端至底端依次扫描各个偶数行扫描线。

所述的方法中，当与各个所述奇数行扫描线连接的奇数行扫描器多于一个时，依次驱动每个所述奇数行扫描器，由每个所述奇数行扫描器依次打开自身连接的所述奇数行扫描线以向对应的奇数行像素写入所述奇数行数据信号；当与各个所述偶数行扫描线连接的偶数行扫描器多于一个时，依次驱动每个所述偶数行扫描器，由每个所述偶数行扫描器依次打开自身连接的所述偶数行扫描线以向对应的偶数行像素写入偶数行数据信号。

所述的方法中，在一个所述操作时间段内，采用计数器对每个所述奇数行扫描器所执行的扫描操作进行计数；在另一个所述操作时间段内，采用所述计数器对每个所述偶数行扫描器所执行的扫描操作进行计数。

所述的方法中，在一个所述操作时间段内，所述计数器每计数一次，对应着一个所述奇数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述奇数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作；在另一个所述操作时间段内，所述计数器每计数一次，对应着一个所述偶数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述偶数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作。

一种驱动电路，其以行反转或点反转的方式驱动液晶显示器，该驱动电路包括：扫描逻辑单元，用于将一帧的时间分成两个操作时间段；奇数行扫描器，用于在一个所述操作时间段内，依次打开奇数行扫描线，将奇数行数据信号写入奇数行像素；偶数行扫描器，用于在另一个所述操作时间段内，依次打开偶数行扫描线，将偶数行数据信号写入偶数行像素。

所述的驱动电路中，所述奇数行扫描器和/或偶数行扫描器多于一个，且该驱动电路还包括：计数器，用于在一个所述操作时间段内，对每个所述奇数行扫描器所执行的扫描操作进行计数，且在另一个所述操作时间段内，对每个所述偶数行扫描器所执行的扫描操作进行计数。

所述的驱动电路中，所述计数器还包括：倍频模块，用于在一个所述操作时间段内，设置所述计数器的计数，使得每次所述计数对应着一个所述奇数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述奇数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作；并且在另一个所述操作时间段内，设置所述计数器的计数，使得每次所述计数对应着一个所述偶数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述偶数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作。

一种液晶显示器，包括驱动电路，驱动电路，以行反转或点反转的方式驱动液晶显示器，该驱动电路包括：扫描逻辑单元，用于将一帧的时间分成两个操作时间段；奇数行扫描器，用于在一个所述操作时间段内，依次打开奇数行扫描线，将奇数行数据信号写入奇数行像素；偶数行扫描器，用于在另一个所述操作时间段内，依次打开偶数行扫描线，将偶数行数据信号写入偶数行像素。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：对液晶显示器的奇数行扫描线和偶数行扫描线分别进行驱动，由于每一次驱动是在一帧的时间的约二分之一长度内完成的，像素的负载电容在一个操作时间段内不需频繁地完成从正电压到负电压的转换，而只是完成了正电压之间或负电压之间(最多是从正电压或者负电压到基准电平)的转换，因此根据功耗公式可以知道降低了液晶显示器的数据逻辑的功耗。

附图说明

图1表示像素的结构示意图；

图2表示扫描线与IC连接示意图；

图3表示一种在液晶显示器上显示数据信号的方法流程示意图；

图4表示一个操作时间段内的扫描操作示意图；

图5表示多个行扫描线与多个IC之间的连接示意图；

图6表示两个操作时间段内执行多次扫描操作的时序图；

图7表示在一帧的时间的二分之一长度内完成的驱动的示意图；

奇数行扫描线  1

偶数行扫描线  2

负载电容      3

存储电容      4

数据线        5

栅极线        6

公共电极      7

像素电极    8

薄膜晶体管  9

源极        10。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，像素的结构包括负载电容3、存储电容4、数据线5、栅极线6、公共电极7、像素电极8、薄膜晶体管9，源极10；但应当明白，此处的源极10仅为示意性的，实际中，对于薄膜晶体管9而言，源极/漏极可以互换位置。

如图2所示，面板的扫描线分为奇数行扫描线1和偶数行扫描线2，均与集成电路(IC)连接，将面板奇数行和偶数行分开驱动，包括：将奇数行扫描线1与栅极驱动IC1连接，将偶数行扫描线2与栅极驱动IC2连接。栅极驱动IC1即为奇数行扫描器，栅极驱动IC2即为偶数行扫描器。

本发明实施例提供了一种在液晶显示器上显示数据信号的方法，如图3所示，该方法包括：

步骤301，在行反转或点反转的驱动方式中，将任一帧的时间分成两个操作时间段；

步骤302，在一个所述操作时间段内，依次打开奇数行扫描线1，将奇数行数据信号写入奇数行像素，

并在另一个所述操作时间段内，依次打开偶数行扫描线2，将偶数行数据信号写入偶数行像素。

应用所提供的技术方案，对液晶显示器的奇数行扫描线1和偶数行扫描线2分别进行驱动，由于每一次驱动是在一帧的时间的二分之一长度内完成的，如图7所示，像素的负载电容3在一个操作时间段内不需完成从正电压到负电压的转换，而只是完成了正电压之间或者负电压之间(最多是从正电压或者负电压到基准电平)的转换，因此根据功耗公式可以知道降低了液晶显示器的数据逻辑的功耗。将一帧的时间分为两个等分，形成一帧的两个操作时间段，等分后在每一个操作时间段内，分别驱动奇数行扫描线1和偶数行扫描线2。奇数行数据信号或者偶数行数据信号是脉冲扫描信号；其中，脉冲扫描信号高于基准电平，或者低于基准电平。

当然，本领域的技术人员应当明白，当总的扫描行数为奇数而非偶数时，按照奇偶行的比例对一帧的时间进行划分即可，而不要求做到精确的二等分。

在一个优选实施例中，如图4所示，步骤302具体包括：

所述依次打开奇数行扫描线1包括：从所述液晶显示器的顶端至底端依次扫描各个奇数行扫描线1；

所述依次打开偶数行扫描线2包括：从所述液晶显示器的顶端至底端依次扫描各个偶数行扫描线2。

换言之，数据信号在一帧的时间内被分成了两部分，一部分对应的是奇数行像素电极8，另一部分对应的是偶数行像素电极8；在前半帧时间内，写入相应的奇数行数据，在后半帧时间内写入相应的偶数行数据。

负载电容3的功耗公式P＝Cf(ΔV)²，其中，负载电容3和信号变化频率是确定的。采用上述实施例的技术，数据信号在半帧时间内的变化值ΔV相对于现有技术的点反转实现方式而言，减小了很多，因此降低了数据逻辑的功耗。

在一个应用场景中应用所提供的技术，包括：

步骤1，将一帧的时间进行两等分后形成两个操作时间段，每一个操作时间段是半个帧的时间；

步骤2，如图5所示，对于前半个帧，例如将计数器设置为0，奇数行扫描器依次扫描与自身连接的各个奇数行扫描线1，系统向奇数行像素写入奇数行数据信号，

步骤3，对于后半个帧，将计数器设置为1，偶数行扫描器扫描与自身连接的各个偶数行扫描线2，系统向偶数行像素写入偶数行数据信号。

换言之，通过计数器的值在0和1之间切换，而对向奇数行像素还是偶数行像素写入数据信号进行切换；对于后续各帧也可如此循环操作。

如图5所示，与各个所述奇数行扫描线1连接的奇数行扫描器可以多于一个，或者，与各个所述偶数行扫描线2连接的偶数行扫描器可以多于一个。

在一个优选实施例中，当与各个所述奇数行扫描线1连接的奇数行扫描器多于一个时，依次驱动每个所述奇数行扫描器，由每个所述奇数行扫描器依次打开自身连接的所述奇数行扫描线1以向对应的奇数行像素写入所述奇数行数据信号；

当与各个所述偶数行扫描线2连接的偶数行扫描器多于一个时，依次驱动每个所述偶数行扫描器，由每个所述偶数行扫描器依次打开自身连接的所述偶数行扫描线2以向对应的偶数行像素写入偶数行数据信号。

在液晶显示器的面板较大，分辨率较高的情况下，可以对奇数行扫描线1和偶数行扫描线2进行再次划分，奇数行扫描线1连接多个栅极驱动IC1(奇数行扫描器)，偶数行扫描线2连接多个栅极驱动IC2(偶数行扫描器)；扫描过程中，仍然先依次对各个奇数行扫描线1充电，然后再对各个偶数行扫描线2充电。

在一个优选实施例中，在一个所述操作时间段内，采用计数器对每个所述奇数行扫描器所执行的扫描操作进行计数；

在另一个所述操作时间段内，采用所述计数器对每个所述偶数行扫描器所执行的扫描操作进行计数。

在一帧的时间内，采用计数器对各个所述操作时间段内各个扫描器所执行的扫描操作进行循环计数。

根据奇数行扫描器和偶数行扫描器的数目，设置计数器的计数位，以对计数器输出的控制信号如垂直信号起始脉冲(STVP)进行多倍频的计数，所述STVP是TFT LCD的逻辑驱动器的一个引脚的信号。

在一个优选实施例中，在一个所述操作时间段内，所述计数器每计数一次，对应着一个所述奇数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述奇数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作；

在另一个所述操作时间段内，所述计数器每计数一次，对应着一个所述偶数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述偶数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作。

如图6所示，在一个操作时间段内，奇数行扫描器按照时序执行扫描操作，依次送出扫描信号S_G1，S_G3，S_G5，......，以及S_G2n-1；

如果奇数行扫描器的数目多于一个，即，上述的扫描信号由各个奇数行扫描器分别送出，以开通TFT并从相应的数据线接收数据信号，在一个操作时间段内，全部的奇数行扫描器均应当完成送出扫描信号；

在另一个所述操作时间段内，偶数行扫描器按照时序执行扫描操作，依次送出扫描信号S_G2，S_G4，S_G6，......，以及S_G2n；

如果偶数行扫描器的数目多于一个，即，上述的扫描信号由各个偶数行扫描器分别送出，以开通TFT并从相应的数据线接收数据信号，在该另一个操作时间段内，全部的偶数行扫描器均应当完成送出扫描信号。应用所提供的技术，在一个应用场景中，奇数行扫描器多于一个，偶数行扫描器多于一个；以1024×768分辨率的液晶显示器为例，奇数行扫描线1共有768/2=384个，偶数行扫描线2共有768/2=384个。

不失一般性，设定一个扫描器与32个扫描线连接，则共有12个奇数行扫描器，以及12个偶数行扫描器。

将一帧的时间进行等分后形成2个操作时间段，每一个所述操作时间段又分成12个子操作时间段，每个子操作时间段是一帧的时间的1/24，并分配给一个扫描器；

计数器能够记录总共12+12=24个数目。

包括：

步骤1，计数器的计数为0~11的过程中，计数器依次驱动各个奇数行扫描器，由各个奇数行扫描器依次驱动自身连接的奇数行扫描线1。其中，

在计数为0时，向第1个奇数行扫描线1连接的奇数行像素写入数据信号；

在计数为1时，向第2个奇数行扫描线1连接的奇数行像素写入数据信号；

以此类推，直至在计数为11时，向第12个奇数行扫描线1连接的奇数行像素写入数据信号；

一帧的时间的前半帧结束。

步骤2，计数器的计数为12~23的过程中，计数器依次驱动各个偶数行扫描器，由各个偶数行扫描器依次驱动自身连接的偶数行扫描线2。其中，

在计数为12时，向第1个偶数行像素写入数据信号；

在计数为13时，向第2个偶数行像素写入数据信号；

以此类推，直至在计数为23时，向第12个偶数行像素写入数据信号；

一帧的时间的后半帧结束。

本发明的一个实施例还提供了一种驱动电路，其以行反转或点反转的方式驱动液晶显示器，该驱动电路包括：

扫描逻辑单元，用于将一帧的时间分成两个操作时间段；

奇数行扫描器，用于在一个所述操作时间段内，依次打开奇数行扫描线1，将奇数行数据信号写入奇数行像素；

偶数行扫描器，用于在另一个所述操作时间段内，依次打开偶数行扫描线2，将偶数行数据信号写入偶数行像素。

在一个优选实施例中，奇数行扫描器和/或偶数行扫描器多于一个，且该驱动电路还包括：

计数器，用于在一个所述操作时间段内，对每个所述奇数行扫描器所执行的扫描操作进行计数，且在另一个所述操作时间段内，对每个所述偶数行扫描器所执行的扫描操作进行计数。

在一个优选实施例中，计数器还包括：

倍频模块，用于在一个所述操作时间段内，设置所述计数器的计数，使得每次所述计数对应着一个所述奇数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述奇数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作；并且

在另一个所述操作时间段内，设置所述计数器的计数，使得每次所述计数对应着一个所述偶数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述偶数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作。

本发明的一个实施例还提供了一种液晶显示器，如图2所示，包括驱动电路，驱动电路包括：

扫描逻辑单元，用于将一帧的时间分成两个操作时间段；

奇数行扫描器，用于在一个所述操作时间段内，依次打开奇数行扫描线1，将奇数行数据信号写入奇数行像素；

偶数行扫描器，用于在另一个所述操作时间段内，依次打开偶数行扫描线2，将偶数行数据信号写入偶数行像素。

在一个优选实施例中，还包括：

计数器，用于在一个所述操作时间段内，对每个所述奇数行扫描器所执行的扫描操作进行计数，且在另一个所述操作时间段内，对每个所述偶数行扫描器所执行的扫描操作进行计数。

在一个优选实施例中，计数器还包括：

倍频模块，用于在一个所述操作时间段内，设置所述计数器的计数，使得每次所述计数对应着一个所述奇数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述奇数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作；并且

在另一个所述操作时间段内，设置所述计数器的计数，使得每次所述计数对应着一个所述偶数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述偶数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作。

采用本方案之后的优势是：在一帧的时间的二分之一长度内，打开液晶显示器的奇数行扫描线1或者偶数行扫描线2，由于每一次打开是在一帧的时间的二分之一长度内完成的，像素的负载电容3在一个操作时间段内不需完成从正电压到负电压的转换，而只需完成从正电压或者负电压到基准电平的转换，因此可以降低液晶显示器的数据逻辑的功耗。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种液晶显示器的驱动方法，其特征在于，该方法包括：

在行反转或点反转的驱动方式中，将任一帧的时间分成两个操作时间段；

在一个所述操作时间段内，依次打开奇数行扫描线，将奇数行数据信号写入奇数行像素，并在另一个所述操作时间段内，依次打开偶数行扫描线，将偶数行数据信号写入偶数行像素。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述依次打开奇数行扫描线包括：从所述液晶显示器的顶端至底端依次扫描各个奇数行扫描线；

所述依次打开偶数行扫描线包括：从所述液晶显示器的顶端至底端依次扫描各个偶数行扫描线。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

当与各个所述奇数行扫描线连接的奇数行扫描器多于一个时，依次驱动每个所述奇数行扫描器，由每个所述奇数行扫描器依次打开自身连接的所述奇数行扫描线以向对应的奇数行像素写入所述奇数行数据信号；

当与各个所述偶数行扫描线连接的偶数行扫描器多于一个时，依次驱动每个所述偶数行扫描器，由每个所述偶数行扫描器依次打开自身连接的所述偶数行扫描线以向对应的偶数行像素写入偶数行数据信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

在一个所述操作时间段内，采用计数器对每个所述奇数行扫描器所执行的扫描操作进行计数；

在另一个所述操作时间段内，采用所述计数器对每个所述偶数行扫描器所执行的扫描操作进行计数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

在一个所述操作时间段内，所述计数器每计数一次，对应着一个所述奇数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述奇数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作；

在另一个所述操作时间段内，所述计数器每计数一次，对应着一个所述偶数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述偶数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作。

6.一种驱动电路，其以行反转或点反转的方式驱动液晶显示器，其特征在于，该驱动电路包括：

扫描逻辑单元，用于将一帧的时间分成两个操作时间段；

奇数行扫描器，用于在一个所述操作时间段内，依次打开奇数行扫描线，将奇数行数据信号写入奇数行像素；

偶数行扫描器，用于在另一个所述操作时间段内，依次打开偶数行扫描线，将偶数行数据信号写入偶数行像素。

7.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，所述奇数行扫描器和/或偶数行扫描器多于一个，且该驱动电路还包括：

计数器，用于在一个所述操作时间段内，对每个所述奇数行扫描器所执行的扫描操作进行计数，且在另一个所述操作时间段内，对每个所述偶数行扫描器所执行的扫描操作进行计数。

8.根据权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，所述计数器还包括：

倍频模块，用于在一个所述操作时间段内，设置所述计数器的计数，使得每次所述计数对应着一个所述奇数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述奇数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作；并且

在另一个所述操作时间段内，设置所述计数器的计数，使得每次所述计数对应着一个所述偶数行扫描器执行扫描操作，且使全部所述偶数行扫描器在该操作时间段内执行扫描操作。

9.一种液晶显示器，其包括如权利要求6至8之任一项所述的驱动电路。

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