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CN104299588B - 栅极驱动电路、栅极驱动方法和显示装置 - Google Patents

栅极驱动电路、栅极驱动方法和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种栅极驱动电路、栅极驱动方法和显示装置，该栅极驱动电路包括：驱动控制单元和栅极信号生成单元；所述驱动控制单元用于产生适应于不同显示模式的不同驱动控制信号；所述栅极信号生成单元与所述驱动控制单元相连，响应于所述驱动控制单元所产生的驱动控制信号产生多阶栅电压，所产生的多阶栅电压中低阶电压的宽度与相应的显示模式相适应。本发明提供的栅极驱动电路，能够在相应的显示装置为闪烁模式时，采用低阶电压较宽的多阶栅电压进行驱动显示，以消除画面闪烁，在灰阶模式时，采用低阶电压较窄的多阶栅电压进行驱动显示，以避免V‑Block，从而提升画面显示品质。

Description

栅极驱动电路、栅极驱动方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种栅极驱动电路、栅极驱动方法和显示装置。
背景技术
在液晶显示装置中，目前主要采用的为非晶硅底栅型TFT作为开关元件，其主要特点就是在开关瞬间存在一个跳变电压(ΔVp)，在闪烁模式(Flicker Pattern)时，这样的跳变电压会造成严重的闪烁现象。而在TFT通过不同的电压时，所产生的ΔVp也是不同的。因此，现有技术中通过在栅极关断(Gate off)前提供一个低阶电压(该低阶电压和高阶栅压共同构成多阶的栅电压MLG)来降低ΔVp，从而改善这种闪烁现象。低阶电压的宽度越大，越能克服这种闪烁现象。在高分辨率显示装置中，每个像素在一帧的充电时间都比较短。这样如果施加的低阶电压时间比较长，将会造成像素的充电率不足。充电率的不足会导致显示装置在一些特殊显示模式(pattern)，比如灰阶模式时出现V形块(V-block)问题，严重影响了显示装置的品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能避免画面闪烁又能避免V-Block的栅极驱动电路和栅极驱动方法。
一种栅极驱动电路，包括：驱动控制单元和栅极信号生成单元；所述驱动控制单元用于产生适应于不同显示模式的不同驱动控制信号；所述栅极信号生成单元与所述驱动控制单元相连，响应于所述驱动控制单元所产生的驱动控制信号产生多阶栅电压，所产生的多阶栅电压中低阶电压的宽度与相应的显示模式相适应。
进一步的，所述驱动控制单元包括定时器/计数器控制寄存器和多个受控开关单元；所述定时器/计数器控制寄存器具有多个脉冲信号输出端，适于产生多个脉冲信号并通过不同的脉冲信号输出端输出不同宽度的脉冲信号，一个脉冲信号适应于一种显示模式；每一个受控开关单元设置在所述定时器/计数器控制寄存器的一个脉冲信号输出端与所述栅极信号生成单元的驱动控制信号输入端之间，且各个受控开关单元所连接的脉冲信号输出端不同；
所述栅极信号生成单元具体响应于脉冲信号产生低阶电压的宽度与脉冲信号一致的多阶栅电压。
进一步的，各个受控开关单元为晶体管，晶体管的第一极和第二极对应连接所述定时器/计数器控制寄存器的脉冲信号输出端和所述栅极信号生成单元的驱动控制信号输入端。
进一步的，所述驱动控制单元还包括控制器，所述控制器与各个受控开关单元的控制端相连，响应于检测到的显示模式控制对应受控开关单元的通断。
进一步的，所述定时器/计数器控制寄存器适于产生三种不同宽度的脉冲信号，三种脉冲信号分别适应于正常模式、闪烁模式、灰阶模式。
一种栅极驱动方法，其特征在于，包括：
根据当前的显示模式产生对应于当前显示模式的驱动控制信号，使栅极信号生成单元根据所述驱动控制信号产生多阶栅电压，所产生的多阶栅电压中低阶电压的宽度与相应的显示模式相适应。
进一步的，在闪烁模式，使栅极信号生成单元产生低阶电压为第一宽度的多阶栅电压；在正常显示模式，使栅极信号生成单元产生低阶电压为第二宽度的多阶栅电压；在灰阶模式，使栅极信号生成单元产生低阶电压为第三宽度的多阶栅电压；其中，第一宽度大于第二宽度，第二宽度大于第三宽度。
一种显示装置，包括上述任一项所述的栅极驱动电路。
本发明提供的栅极驱动电路中，所述驱动控制单元用于产生适应于不同显示模式的不同驱动控制信号；所述栅极信号生成单元与所述驱动控制单元相连，响应于所述驱动控制单元所产生的驱动控制信号产生多阶栅电压，所产生的多阶栅电压中低阶电压的宽度与相应的显示模式相适应。本发明提供的栅极驱动电路，能够在相应的显示装置为闪烁模式时，采用低阶电压较宽的多阶栅电压进行驱动显示，以消除画面闪烁，在灰阶模式时，采用低阶电压较窄的多阶栅电压进行驱动显示，以避免V-Block，从而提升画面显示品质
附图说明
图1为本发明实施例提供的栅极驱动电路的结构示意图；
图2为图1中的驱动控制单元的一种结构的结构示意图；
图3为本发明实施提供的栅极驱动电路中部分信号的时序图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明实施例提供了一种栅极驱动电路，如图1所示，该栅极驱动电路包括驱动控制单元10和栅极信号生成单元20；驱动控制单元10用于产生适应于不同显示模式的不同驱动控制信号；栅极信号生成单元20与驱动控制单元10相连，响应于驱动控制单元10所产生的驱动控制信号产生多阶栅电压，所产生的多阶栅电压中低阶电压的宽度与相应的显示模式相适应。
本领域技术人员可以理解的是，本发明实施例中由于驱动控制单元能够在不同的显示模式下产生不同的驱动控制信号，则对应驱动信号生成单元来说，可以根据当前输入的驱动控制信号确定当前的显示模式，并产生低阶电压宽度与相应显示模式相适应的多阶栅电压。在具体实施时，特定显示模式下的低阶电压的宽度大小可以根据本领域技术人员的需要设定。就为获得较佳的显示效果而言，这里“相适应”应是相应的多阶栅电压中的低阶栅电压可以避免该显示模式下产生的显示问题。
不难理解的是，本发明中所指的低阶电压是指多阶栅电压中绝对值相对较小的电压，具体来说，对于高电平信号的栅电压，低阶电压的电压应低于高阶电压，对于低电平信号的栅电压，高阶电压的电压应低于低阶电压。
本发明提供的栅极驱动电路，能够在相应的显示装置为闪烁模式时，采用低阶电压较宽的多阶栅电压进行驱动显示，以消除画面闪烁，在灰阶模式时，采用低阶电压较窄的多阶栅电压进行驱动显示，以避免V-Block，从而提升画面显示品质。本发明实施例提供的栅极驱动电路，即使栅电压信号的整体宽度较小，也能够在避免画面闪烁的前提下避免V-block现象，非常适用于高PPI显示装置中。
具体的，这里的栅极信号生成单元可以为现有技术中的驱动集成电路(Driver-IC)，以下以栅极信号生成单元为Driver-IC进行说明，这里的Driver-IC用于产生驱动栅极所需的栅电压信号。在实际应用中，栅电压信号的宽度一般相等。
作为一种可选的实施方式，图1中的驱动控制单元20可以具体包括如图2所示的：
定时器/计数器控制寄存器TCON和三个受控开关单元T1、T2、T3，该TCON具有至少三个脉冲信号输出端OE1、OE2、OE3，能够产生三种不同宽度的脉冲信号，并通过不同的脉冲信号输出端输出，一种宽度的脉冲信号适应于一种显示模式，三个宽度的脉冲信号分别适应于显示模式、闪烁模式、灰阶模式；其中，第一受控开关单元T1的第一端连接OE1，第二受控开关单元的第一端连接OE2，第三开关单元的第一端连接OE3，各个受控开关单元的第二端连接Driver-IC的驱动控制信号输入端。一般的，闪烁模式时，低阶电压的宽度最大，正常模式次之，灰阶模式最小。
此时，脉冲信号构成驱动控制信号。Driver-IC具体响应于不同宽度的脉冲信号产生不同的多阶栅电压。
更具体的，Driver-IC可响应于脉冲信号产生低阶电压宽度与脉冲信号的宽度一致的多阶栅电压。
在具体应用中，可以通过在各个受控开关单元的控制端施加合适的控制信号，控制特定的受控开关单元在适当的时机导通，从而使Driver-IC产生适当的多阶栅电压，提升画面品质。
在具体实施时，如图2所示，TCON还应该包括时钟信号输出端，用于输出时钟信号STV，实现画面同步。
需要指出的是，虽然图2中示出的是TCON产生三种不同宽度的脉冲信号并通过三个脉冲信号输出端输出的情况，但是在实际应用中，TCON也可以仅产生两种不同宽度的脉冲信号并通过两个脉冲信号输出端输出，这样的方案同样能够同时避免闪烁和V-block的问题。产生多于三种宽度的脉冲信号并设置多于三个输出端也能够解决同样的问题，但是设计相对复杂。本发明实施例这样设置的好处是能够提供适应于正常显示模式的多阶栅电压，使显示效果更好，且设计相对将较为简单。
图2所示的驱动控制单元具有结构简单，易于控制的特点。但是在实际应用中，也可以通过其他结构实现驱动控制单元的功能，图2中的结构不能理解为对本发明保护范围的限定。
进一步的，如图2所示，本发明实施例中的各个受控单元T1、T2、T3均为晶体管，晶体管的第一极和第二极对应连接TCON的脉冲信号输出端和Driver IC的驱动控制信号输入端。当然实际应用中，也可以选用其他能够根据控制信号导通或者关断的开关单元。
一般的，脉冲信号的宽度最终决定多阶栅电压中低阶电压的宽度，如图3所示，当T1打开时，OE1向Driver-IC输入宽度为t1的脉冲信号，此时Driver-IC所产生多阶栅电压MLG1中的低阶电压的宽度也为t1。相应的，T2打开时，OE1向Driver-IC输入宽度为t2的脉冲信号，此时Driver-IC所产生多阶栅电压MLG2中的低阶电压的宽度也为t2，T3打开时，OE1向Driver-IC输入宽度为t3的脉冲信号，此时Driver-IC所产生多阶栅电压MLG3的低阶电压的宽度也为t3。另外，从图中可以看出，各个栅电压的总体宽度应该一致，并且其起始位置与STV的起始位置一致。
进一步的，如图2所示，本发明实施例中提供的驱动控制单元还包括一个控制器，这里的控制器与各个受控开关单元的控制端相连，响应于检测到的显示类型控制对应受控开关单元的通断。
在具体实施时，这里的控制器可以为整个显示装置的主控制器MCU，主控制器控制整个显示装置的发光显示，能够在下一帧的显示之前获知下一帧的显示模式。此时主控制器根据下一帧显示模式控制各个开关单元的通断。
本发明还提供了一种栅极驱动方法，该方法包括：
根据当前的显示模式产生对应于当前显示模式的驱动控制信号，使栅极信号生成单元根据所述驱动控制信号产生多阶栅电压，所产生的多阶栅电压中低阶电压的宽度与相应的显示模式相适应。
在具体实施时，在闪烁模式下，施加一个低阶电压较宽的多阶栅电压，这样能够很好的抑制开关TFT的跳变电压，降低闪烁的程度。在灰阶模式，施加一个低阶电压宽度较窄的多阶栅电压，这样能够很好提升充电率，避免V-block现象。在正常显示模式下，施加的多阶栅电压中低阶电压的宽度介于两者之间，对电容的充电长度适中，有利于提升画面品质。
本发明所提供的栅极驱动方法可以通过上述的栅极驱动电路实现。
本发明还提供了一种显示装置，包括上述任一项所述的栅极驱动电路。
这里的显示装置可以为：电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种栅极驱动电路，其特征在于，包括：驱动控制单元和栅极信号生成单元；所述驱动控制单元用于产生适应于不同显示模式的不同驱动控制信号；所述栅极信号生成单元与所述驱动控制单元相连，响应于所述驱动控制单元所产生的驱动控制信号产生多阶栅电压，所产生的多阶栅电压中低阶电压的宽度与相应的显示模式相适应；
其中，所述产生的多阶栅电压中低阶电压的宽度与相应的显示模式相适应具体包括：
在闪烁模式，使栅极信号生成单元产生低阶电压为第一宽度的多阶栅电压；在正常显示模式，使栅极信号生成单元产生低阶电压为第二宽度的多阶栅电压；在灰阶模式，使栅极信号生成单元产生低阶电压为第三宽度的多阶栅电压；其中，第一宽度大于第二宽度，第二宽度大于第三宽度。
2.如权利要求1所述的电路，其特征在于，
所述驱动控制单元包括定时器/计数器控制寄存器和多个受控开关单元；所述定时器/计数器控制寄存器具有多个脉冲信号输出端，适于产生多个脉冲信号并通过不同的脉冲信号输出端输出不同宽度的脉冲信号，一种宽度的脉冲信号适应于一种显示模式；每一个受控开关单元设置在所述定时器/计数器控制寄存器的一个脉冲信号输出端与所述栅极信号生成单元的驱动控制信号输入端之间，且各个受控开关单元所连接的脉冲信号输出端不同；
所述栅极信号生成单元具体响应于脉冲信号产生低阶电压的宽度与脉冲信号一致的多阶栅电压。
3.如权利要求2所述的电路，其特征在于，各个受控开关单元为晶体管，晶体管的第一极和第二极对应连接所述定时器/计数器控制寄存器的脉冲信号输出端和所述栅极信号生成单元的驱动控制信号输入端。
4.如权利要求2所述的电路，其特征在于，所述驱动控制单元还包括控制器，所述控制器与各个受控开关单元的控制端相连，响应于检测到的显示模式控制对应受控开关单元的通断。
5.如权利要求4所述的电路，其特征在于，所述定时器/计数器控制寄存器适于产生三种不同宽度的脉冲信号，三种脉冲信号分别适应于正常模式、闪烁模式、灰阶模式。
6.一种栅极驱动方法，其特征在于，包括：
根据当前的显示模式产生对应于当前显示模式的驱动控制信号，使栅极信号生成单元根据所述驱动控制信号产生多阶栅电压，所产生的多阶栅电压中低阶电压的宽度与相应的显示模式相适应；
其中，所述产生的多阶栅电压中低阶电压的宽度与相应的显示模式相适应具体包括：
在闪烁模式，使栅极信号生成单元产生低阶电压为第一宽度的多阶栅电压；在正常显示模式，使栅极信号生成单元产生低阶电压为第二宽度的多阶栅电压；在灰阶模式，使栅极信号生成单元产生低阶电压为第三宽度的多阶栅电压；其中，第一宽度大于第二宽度，第二宽度大于第三宽度。
7.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的栅极驱动电路。
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