一种显示设备的制作方法

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一种显示设备的制作方法

本发明涉及矩阵式液晶显示(LCD)设备及其显示方法等显示设备,特别是涉及一种显示设备,例如LCD设备,其中每个显示像素配备有例如,作为开关组件的薄膜晶体管及其显示方法。



背景技术:

LCD设备被广泛用作用于电视、图形显示器等的显示设备。其中,引起相当大的关注的是其中每个显示像素配备有薄膜晶体管(以下称为TFT)作为开关组件的LCD器件,因为这样的LCD器件即使在相邻的显示像素之间也不产生串扰的显示图像。现有的LCD设备包括作为主要部件的LCD面板,和驱动电路部分,并且LCD面板是通过将液晶组合物密封于一对电极衬底之间,并将偏转板设置于电极衬底的外表面上而形成。

TFT阵列衬底是以矩阵形式将多个信号线与多个扫描线形成在透明绝缘衬底上,透明绝缘衬底可例如为玻璃。在信号线与扫描线的每个交汇处,设置有开关组件,其是由连接于像素电极的TFT所组成,并提供有配向膜覆盖上述所有部件。另一方面,作为另一电极衬底的反向衬底由反向电极和配向膜层压而成,反向衬底几乎完全以透明绝缘衬底制成,例如,玻璃衬底,而作为TFT阵列衬底。而驱动电路部分,由扫描信号线驱动电路、信号线驱动电路和反向电极驱动电路所组成,其分别连接面板的扫描线、信号线和反向电极。控制电路为用于控制信号线驱动电路和扫描信号线驱动电路的电路。

在扫描信号线的信号传输延迟被聚焦的情况下的传输等效电路中,多个寄生电容包括在扫描信号线与信号线的交点处产生的交叉电容。因此,扫描信号线构成信号延迟传输路径。如上所述,由于面板内部的寄生电容而导致的像素电位发生的电平偏移在整个显示平面中不均匀,并且由于LCD设备具有较大的屏幕以及变得更高的清晰度,因此变得更加难以忽略。因此,偏置反向电压的常规方案不能吸收整个显示平面上的电平偏移的差异,从而不能相对于每个像素进行最佳交流驱动。因此,引起由于交流成分施加引起的诸如闪烁和老化残留图像的缺陷。



技术实现要素:

本发明实施例要解决的技术问题在于,提供一种显示设备,能够充分抑制由于像素电位的波动引起的闪烁等、寄生电容的发生,并达成高清晰度和高性能。

为解决上述技术问题,本发明实施例首先提供如下技术方案:一种显示设备,包括:

设置成矩阵状的多个像素;

用于向所述多个像素提供数据信号的图像信号线;

与所述图像信号线相交的扫描信号线;

栅极驱动电路,其将扫描信号输出到扫描信号线,并输出扫描信号以驱动扫描信号线;以及

控制电路,其通过控制信号控制所述栅极驱动电路,所述控制信号具有伴随电压变化的周期的波形电压;

其中,所述扫描信号的至少其中一个扫描周期的开始时,所述扫描信号的电压上升,并从低电平以凸型抛物线的曲率倾斜到高电平,在所述至少其中一个扫描期间结束时,所述扫描信号的电压下降,并从所述高电平以凹型抛物线的曲率倾斜到所述低电平。

可选地,所述控制电路通过将所述控制信号输入到所述栅极驱动电路,来使得所述扫描信号的高电平和低电平之间的变化的一部分变化。

可选地,所述栅极驱动电路包括由多个触发器级联组成的移位寄存器部分,以及选择开关,根据所述多个触发器的输出分别开启或关闭。

可选地,所述显示设备还包括连接到所述栅极驱动器的输入的电容器,电压源通过第一开关连接到所述栅极驱动器的输入,并且电阻通过第二开关并联连接到所述电容器。

另一方面,本发明实施例还提供一种显示设备,包括:

设置成矩阵状的多个像素;

用于向所述多个像素提供数据信号的图像信号线;

与所述图像信号线相交的扫描信号线;

栅极驱动电路,其将扫描信号输出到所述扫描信号线,并输出扫描信号以驱动扫描信号线;

控制电路,其通过控制信号控制所述栅极驱动电路,所述控制信号具有伴随电压变化的周期的波形电压;以及

电容器,连接到所述栅极驱动器的输入,其中电压源通过第一开关连接到所述栅极驱动器的输入,并且电阻通过第二开关并联连接到所述电容器,

其中所述扫描信号的至少其中一个扫描周期的开始时,所述扫描信号的电压上升,并从低电平以凸型抛物线的曲率倾斜到高电平,在所述至少其中一个扫描期间结束时,所述扫描信号的电压下降,并从所述高电平以凹型抛物线的曲率倾斜到所述低电平,

其中所述控制电路通过将所述控制信号输入到所述栅极驱动电路,来使得所述扫描信号的高电平和低电平之间的变化的一部分变化,

其中所述栅极驱动电路包括由多个触发器级联组成的移位寄存器部分,以及选择开关,根据所述多个触发器的输出分别开启或关闭。

通过采用上述技术方案,本发明实施例至少具有以下有益效果:通常,由于在薄膜晶体管的栅极和漏极之间不可避免地形成寄生电容。在常规情况下扫描信号突然上升和下降的情况下,薄膜晶体管立即成为截止状态,因此像素电极的电位(以下称为像素电位)降低对应于由于寄生电容引起的扫描信号的上升量和下降量(扫描电压减去非扫描电压),从而对像素电位发生显着的电平偏移。像素电位发生的这种显着的电平偏移导致显示的图像的闪烁,显示的劣化等。然而,根据上述显示设备,控制扫描信号的上升与下降,因此可以控制扫描信号使其不突然上升或下降。这确保了由寄生电容引起的像素电位的电平偏移能够减少。

此外,布置在例如由玻璃制成的透明绝缘基板上的导线并非理想的路径,而导致形成在一定程度上经历信号延迟的信号延迟路径。因此,上述结构确保由信号延迟引起的显示不均匀性被消除,而且由寄生电容引起的像素电位的电平偏移变得更小和均匀。结果,可以获得高性能的显示图像。

附图说明

图1是表示现有的液晶显示设备的结构的说明图。

图2是表示现有的扫描信号线驱动电路的结构的说明图。

图3是将像素电容器和辅助电容器并联连接到反向电极驱动电路的反向电位的显示像素的等效电路图。

图4是现有的液晶显示设备的驱动波形图。

图5是用于说明本发明和现有技术对比的说明图。

图6是在一个扫描信号线的信号传输延迟被聚焦的情况下的传输等效电路图。

图7是表示根据本发明实施例的从扫描信号线驱动电路的组件输出的波形的波形图。

图8是表示扫描信号线的输入侧端附近的扫描信号线波形,扫描信号线的另一端附近的扫描信号线波形以及各像素电位的波形图。

图9是表示本发明的另一实施方式的扫描信号线驱动电路的配置的说明图。

图10是表示本发明又一实施方式的扫描信号线驱动电路的主要部分的结构的框图。

图11是表示本发明又一实施方式的扫描信号线驱动电路的主要部分的配置的电路图。

图12是表示图11的主要部分的波形的波形图。

图13是根据本发明实施例表示的从扫描信号线驱动电路的组件输出的波形的波形图。

图14是根据本发明实施例表示的扫描信号线的输入侧端附近的扫描信号线波形,扫描信号线的另一端附近的扫描信号线波形以及各像素电位的波形图。

图15是根据本发明实施例表示的从扫描信号线驱动电路的组件输出的波形的波形图。

图16是根据本发明的实施例表示的扫描信号线的输入侧端附近的扫描信号线波形,扫描信号线的另一端附近的扫描信号线波形以及各像素电位的波形图。

图17是根据本发明实施例表示的从扫描信号线驱动电路的组件输出的波形的波形图。

图18是根据本发明的实施例表示的扫描信号线的输入侧端附近的扫描信号线波形,扫描信号线的另一端附近的扫描信号线波形以及各像素电位的波形图。

图19是根据本发明实施例表示的从扫描信号线驱动电路的组件输出的波形的波形图。

图20是根据本发明的实施例表示的扫描信号线的输入侧端附近的扫描信号线波形,扫描信号线的另一端附近的扫描信号线波形以及各像素电位的波形图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

本发明是在以下的基础上进行的:在诸如LCD设备的显示设备中,输入信号不受信号延迟传输特性的影响而变化,所述输入信号输入到布置在透明绝缘基板上的布线,并且,通过这样做,可以在导线上的任何位置处获得与输入信号的波形相同的波形,同时可以使整个电线中的信号变化引起的影响是恒定的。

本发明还基于以下方面进行:根据与导线连接的TFT等的开关组件的导通/关断特性,可以通过使输入波形和在导线的某一点波形大致均一,来降低因寄生电容造成的电平位移。

请参照图1,如上述的LCD设备包括作为主要部件的LCD面板1,和如图1所示的驱动电路部分,并且LCD面板1是通过将液晶组合物密封于一对电极衬底之间,并将偏转板设置于电极衬底的外表面上而形成。

TFT阵列衬底是以矩阵形式将多个信号线S1、S2、…SN与多个扫描线G1、G2…GN形成在透明绝缘衬底100上,透明绝缘衬底100可例如为玻璃。在信号线与扫描线的每个交汇处,设置有开关组件102,其是由连接于像素电极103的TFT所组成,并提供有配向膜覆盖上述所有部件。

另一方面,作为另一电极衬底的反向衬底由反向电极101和配向膜层压而成,反向衬底几乎完全以透明绝缘衬底制成,例如,玻璃衬底,而作为TFT阵列衬底。而驱动电路部分,由扫描信号线驱动电路300、信号线驱动电路200和反向电极驱动电路COM所组成,其分别连接LCD面板的扫描线、信号线和反向电极。控制电路600为用于控制信号线驱动电路200和扫描信号线驱动电路300的电路。

扫描信号线驱动电路300可视为栅极驱动器,且由例如由M个触发器级联组成的移位寄存器部分3a和选择开关3b组成,并且,选择开关3b根据所接收的触发器的输出信号而打开/关闭,如图2所示。每个选择开关3b的两个输入端口中的输入端口VD1提供有栅极启动电压Vgh,其足以使开关组件102(见图1)达到开启状态,而另一个输入端口VD提供有栅极关闭电压Vgl,其足以使开关组件102达到关闭状态。因此,响应于时钟信号(GCK),栅极启动信号(GSP)通过触发器顺序地传送,并被顺序地输出到选择开关3b。响应于此,每个选择开关3b选择用于导通TFT的电压Vgh,并在一个扫描周期(TH)期间将其输出到扫描信号线105,再用于将TFT关断的电压Vgl输出到扫描信号线105。在此操作下,从信号线驱动电路200输出到个别信号线104的图像信号能写入个别对应的像素中。

图3示出了一个显示像素P(i,j)的等效电路,其中,像素电容器Clc和辅助电容器Cs并联连接到反向电极驱动电路COM的反向电位VCOM。在图中,Cgd表示栅极和漏极之间的寄生电容。图4示出了传统LCD设备的驱动波形。如图4所示,Vg是用于单一扫描信号线的信号的波形,Vs是用于单一信号线的信号的波形,Vd是漏极波形。

这里,以下将一并参考图1、图3、图4说明传统的驱动方法。顺便提及,众所周知,液晶需要交流驱动,以避免老化残留图像的发生和显示图像的劣化,并且下面描述的传统驱动方法是以例如,帧反转驱动器来说明的,其是一种交流驱动。当扫描电压Vgh在如图4所示的第一区(TF1)区间由扫描信号线驱动电路300施加于单个显示器像素P(i,j)的闸极g(i,j),TFT达到启动状态,并且来自信号线驱动电路200的图像信号电压Vsp通过TFT的源电极和漏电极施加到像素电极。直到在下一区(TF2)期间施加扫描电压Vgh前,像素电极维持在如图4所示的像素电位Vdp。由于反向电极具有通过反向电极驱动电路COM设定为预定的反向电位VCOM的电位,所以保持在像素电极和反向电极之间的液晶组合物根据像素电位Vdp和反向电位VCOM之间的电位差进行响应,从而进行图像显示。

同样地,如图4所示,当扫描电压Vgh在第二区(TF2)期间从扫描信号线驱动电路300施加到的单个显示器像素P(i,j)的TFT栅极g(i,j)时,TFT达到启动状态,并且来自信号线驱动电路200的图像信号电压Vsn被写入像素电极。像素电极维持在像素电位Vdn,并且液晶组合物根据像素电位Vdn和反向电位VCOM之间的电位差进行响应,从而在实现液晶交流驱动的同时执行图像显示。由于在如图3所示结构下必然会在TFT的栅极和漏极之间不可避免地形成寄生电容Cgd,在扫描电压Vgh的下降时,由寄生电容Cgd引起的电平移位Vd发生于像素电位Vd,如图4所示。使扫描信号的非扫描电压(TFT处于OFF状态时的电压)为Vgl,并且由于不可避免地在TFT中形成的寄生电容Cgd引起的像素电位Vd发生的电平偏移Vd表示为:

Vd=Cgd(Vgh-Vgl)/(Clc+Cs+Cgd)

由于电平偏移引起图像闪烁和显示劣化等问题,所以对LCD设备来说是不利的,其中需要更高的清晰度和更高的性能。因此,传统上已经提出了这样的措施,即相对电极的反电位VCOM被预先偏置,使得由寄生电容Cgd引起的电平偏移Vd减小。然而,通过上述常规技术,难以将扫描信号线G(1)、G(2)、...G(j)、...G(M)以理想的方式排列,使得扫描信号线不经历信号延迟传输,因此这样导致布置的扫描信号线在一定程度上经历信号延迟。

此外,TFT不是完全是启动/关断开关,而是具有如图5所示的V-I特性(栅极电压-漏极电流特性)。如图5所示,施加到TFT栅极的电压作为横坐标轴绘制,而绘制漏极电压作为纵轴。通常扫描脉冲由两个电压电平组成,一个是足以使TFT达到导通状态的电压电平Vgh,另一个是足以使TFT达到关断状态的电压电平Vgl。然而,如图所示,TFT的阈值电平VT和Vgh之间也存在中间的导通区域(线性区域)。

图6是在一个扫描信号线G(j)的信号传输延迟被聚焦的情况下的传输等效电路图。在图6中,rg1、rg2、rg3...rgN主要表示电阻分量。cg1、cg2、cg3...cgN表示与扫描信号线结构上电容耦合的各种寄生电容。寄生电容包括在扫描信号线与信号线的交点处产生的交叉电容。因此,扫描信号线构成如图所示的信号延迟传输路径。如上所述,由于面板内部的寄生电容Cgd而导致的像素电位Vd发生的电平偏移Vd在整个显示平面中不均匀,并且由于LCD设备具有较大的屏幕以及变得更高的清晰度,因此变得更加难以忽略。因此,偏置反向电压的常规方案不能吸收整个显示平面上的电平偏移的差异,从而不能相对于每个像素进行最佳交流驱动。因此,引起由于交流成分施加引起的诸如闪烁和老化残留图像的缺陷。

以下,参照图7~图12说明本发明的实施方式。注意,在图7中CLK表示时钟信号。图7和图8示出了根据本实施例的扫描信号线驱动电路的输出波形VG(j-1)、VG(j)和VG(j+1),扫描信号线波形Vg(1,j)在扫描信号线的输入侧端附近,扫描信号线波形Vg(N,j)在扫描信号线的另一端附近,并且,各像素电位Vd(1,j)和Vd(N,j)在扫描信号线的前端附近。在扫描信号线驱动电路的输出波形VG(j)中,从扫描电压Vgh到非扫描电压Vgl的上升与下降是以由变化率SxF与SxE表示的斜率(倾斜度)上升与下降,其为每单位时间的改变量,如图1所示。

通过适当地设定变化率SxF与SxE,扫描信号线的输入侧端附近的上升波形的变化率SxF1以及在扫描信号线的另一端附近的上升波形的变化率SxFN扫描信号线变得基本相等,扫描信号线的输入侧端附近的下降波形的变化率SxE1以及在扫描信号线的另一端附近的上升波形的变化率SxEN扫描信号线变得基本相等,而不受扫描信号线寄生的信号延迟传输特性的影响,如扫描信号线波形Vg(1,j)和Vg(N,j)(见图7和图8)。这导致由于扫描信号线中寄生电容Cgd引起的像素电位Vd发生的电平偏移在整个显示平面上变得基本均匀。结果,通过应用偏置反电位VCOM的常规方案,以便预先减少由于在扫描信号线中寄生的寄生电容Cgd而导致的像素电位Vd发生的电平偏移Vd等,显示设备可以实现闪烁可以充分降低并且不会发生诸如老化残留图像的缺陷。

为了使上升波形的变化率SxF1和SxFN基本上相等,以及使下降波形的变化率SxE1和SxEN基本上相等,而不受到其在扫描线上的位置所影响,可以基于信号延迟传输特性来进行上升与下降的控制。以这种方式的控制使得能够使扫描信号的斜率在扫描线上的任何位置都基本相等,从而使像素电极的电平位移基本相等。

基于信号延迟传输特性而不是上述的上升或下降控制,可以基于TFT的栅极电压-漏极电流特性来控制扫描信号的上升和下降斜率。在TFT中,当施加阈值电压范围内的电压至其栅极的导通电压时,取决于栅极电压的TFT的漏极(导通电阻)电流线性地变化。换句话说,TFT不是处于二进制状态的ON状态,而是达到中间ON状态(其中漏极电流根据栅极电压以模拟形式变化)。

可选的,可基于TFT的信号延迟传输和栅极电压-漏极电流特性来控制扫描信号的上升和下降的斜率。在这种情况下,可以使扫描信号的任何上升的斜率基本上等于扫描信号线上的任何地方的上升斜率,并且使扫描信号的任何下降的斜率基本上等于扫描信号线上的任何地方的下降斜率。

可选的,由低电平上升至高电平的倾斜部分的变化率SxF,不同于由高电平下降至低电平的倾斜部分的斜率SxE(如图7所示),通过此方式,可使位于扫描信号线的输入附近及终端附近的波形不会受到扫描信号线寄生性地所具有的信号延迟传播特性的影响,而成为大致相同,且降低像素电位Vd的位准移位的产生,实现无印出残像等显示不良的显示设备。结果,使像素电位的电平偏移基本上彼此相等,并且降低每个电平偏移。

此外,图8所示的电压电平VT是图7所示的TFT的阈值电压,且由于在扫描信号从扫描电压Vgh下降到阈值电压VT的期间,TFT保持启动状态,所以在上述时间内几乎不发生由寄生电容Cgd引起的电平偏移。另一方面,由于使TFT导致关断状态的扫描信号线偏移(VT-Vgl)受到寄生电容Cgd的影响,发生电平偏移。

由于在本实施例中满足VT-Vgl<Vgh-Vgl,不仅可以消除由整个显示平面上的寄生电容引起的电平偏移的差异,而且可以减小由寄生电容Cgd引起的每个电平偏移。

这里,由现有技术的扫描信号线驱动电路侧的扫描信号线的端部附近的像素的寄生电容Cgd与像素电位Vd引起的电平偏移为Vd(1),在使现有技术的另一端的像素发生的电平偏移为Vd(N)的情况下,进而使扫描信号线的端部附近的像素电位Vd的电平偏移本实施例的扫描信号线驱动电路的一侧为Vdx(1),而在本实施例的其另一端的像素电位Vd发生的电平偏移为Vdx(N)。在这种情况下,由于上升波形的变化率SxF1,SxFN基本上相等,且由于由于上升波形的变化率SxE1,SxEN基本上相等,而不受上述扫描信号线寄生的信号延迟传输特性的影响,因此由寄生电容Cgd引起的像素电位Vd发生的电平偏移在整个显示平面上变得基本均匀,并满足以下关系(见图2和图15):

Vdx(1)=Vdx(N)<Vd(N)<Vd(1)

因此,通过应用偏置对置电极的反电位VCOM的常规方案,使得从寄生电容产生的电平偏移被初步降低,可以提供一种具有较低偏置电平,较少闪烁和显示缺陷的显示设备,例如,减少老化残留图像,并且具有较少的功耗。

以下,参照图9说明本发明的实施方式。为了方便起见,具有与图1中相同结构(功能)的构件。图9中用相同的附图标记表示。

在本发明的实施例中,如图2所示的传统扫描信号线驱动电路的情况,如图9所示,扫描信号线驱动电路包括由M个触发器(F1,F2...,Fj...,FM)级联组成的移位寄存器部分3a,以及选择开关3b根据触发器的输出分别关闭。每个选择开关3b的两个输入端子中的输入端子VD1被提供有足以使TFT达到导通状态的栅极导通电压Vgh,而另一个输入端子VD2被提供有栅极导通电压,关断电压Vgl,其足以使TFT达到OFF状态。每个开关3b的公共端子与扫描信号线105连接。

因此,响应于时钟信号(CLK),栅极启动信号(GSP)通过触发器顺序传送,并被顺序地输出到选择开关3b。响应于此,在一个扫描周期(TH)期间,每个选择开关3b选择用于使TFT达到导通状态的电压Vgh,并将其输出到扫描信号线105,然后选择电压Vgl,TFT到达关断状态并将其输出到扫描信号线105。

设置在选择开关3b和输入端子VD2之间的每个摆率控制组件SC等同于控制栅极驱动器的每个输出端的阻抗的输出阻抗控制组件,其仅在上升和下降时增加输出阻抗。输出到扫描信号线的栅极截止电压(栅极截止电压的上升和下降在下文中称为“扫描信号线上升和扫描信号线上升下降”),而使栅极驱动器的输出波形变钝。这导致显示面板中的上升和下降速度的差异,其源于作为扫描信号线的传输特性的波形钝度彼此抵消。从而可抑制由于上述寄生电容Cgd的影响引起的电平偏移Vd的发生,同时使整个显示面板之间的电平偏移相等。

另一方面,转换速率控制组件SC没有特别限制,并且可以是改变输出阻抗以改变上升和下降速度的任何组件。可以通过使用,例如,通过控制MOS晶体管组件的栅极电压来调整阻抗的公知控制技术来实现。

此外,在扫描信号线上升和下降时输出阻抗才增加,因此在本实施例中,上升和下降波形均变钝,但是根据所使用的面板结构,输出阻抗可以仅在扫描信号线上升或扫描信号线下降时才增加,但是保持为增加的水平,除非在扫描信号线下降之后输出栅极截止电压Vgl时,在以高阻抗发生诸如串扰的另一显示缺陷一段时间内。

对于上述实施例,对扫描信号线驱动电路(栅极驱动器)的传统结构中添加了用于控制扫描信号的上升和下降速度(斜率)的转换速率控制组件SC的情况进行了说明。然而,在这种情况下,需要在栅极驱动器中额外提供转换速率控制组件SC,并且不能直接应用传统的廉价的栅极驱动器。因此,这是不经济的。

在本发明的实施例中,使用传统的便宜的栅极驱动器。下面将参照图10和图11说明这种情况。

传统的栅极驱动器如上面参考图2所解释的那样。如图2所示,布置如下:提供栅极导通电压Vgh和栅极截止电压Vgl,并且响应于时钟信号CLK,栅极驱动器依次将扫描导通电压Vgh输出到扫描信号线105,即在一个扫描周期(TH)中选择一行,同时在上述扫描周期之后输出用于使TFT到达每个扫描信号线105的关断状态的电压Vgl。另一方面,在本实施例中,如图10所示的电路,其输出用作扫描信号线驱动电路的电压Vgh。

信号电压Vdd被施加到开关SW1的一个端子。信号电压Vdd是具有与Vgh相同的电压电平的直流电压,足以使TFT达到导通状态。开关SW1的另一个端子与电阻器Rcnt的一端以及电容器Ccnt的一个端子连接。电阻器Rcnt的另一个端子通过开关SW2接地。根据通过反相器INV提供的信号Stc(参见图11)来执行开关SW2的开/关控制。由未示出的控制部生成的信号Stc与各扫描期间同步,并且也用于开关SW1的开/关控制。信号Stc被布置成与时钟信号(CLK)同步,如图10所示。例如,可以通过使用单声道多谐振荡器(未示出)来产生。

关于开关SW1和SW2的开/关操作,当信号Stc处于高电平时,开关SW1关闭,并且这里开关SW2由于通过反相器INV施加了低电平电压而断开。另一方面,当信号Stc处于低电平(放电控制信号)时,开关SW1断开,并且这里开关SW2由于通过反相器INV施加到高电平电压而闭合。简而言之,在图1所示的布置中,如图10所示,开关SW1和SW2是高电平激活组件。

由上述电路产生的输出信号VD1a被发送到图2所示的扫描信号线驱动电路300的输入端VD1。信号Stc是用于控制栅极上升和下降(扫描信号上升与下降)时间的定时信号,如图11所示,其与每个扫描周期(TH)同步。

根据上述结构,当信号Stc处于高电平时,开关SW1断开,开关SW2断开,输出信号VD1a作为电平Vgh的电压输出到扫描的输入端子VD1信号线驱动电路300。另一方面,当信号Stc处于低电平时,开关SW1断开,同时开关SW2关闭,并且存储在电容器Ccnt中的电荷通过电阻器Rcnt放电,由此,电压电平逐渐下降。结果,输出信号VD1a具有如图5所示的波形。

通过发送由图12所示的电路产生的输出信号VD1a(参见图10)到扫描信号线驱动电路300的输入端子VD1,可产生扫描信号线下降的波形,亦即,如图4所示的波形VG(j)。通过改变信号Stc的低电平周期来调整波形的倾斜时间,且通过改变电阻器Rcnt的电阻和电容器Ccnt的电容来调整斜率Vslope,使得电路的时间常数被调整。因此,其可以针对要驱动的每个显示面板进行优化。

图13和图14示出了根据本实施例的扫描信号线驱动电路的输出波形VG(j-1)、VG(j)和VG(j+1),扫描信号线波形Vg(1,j)在扫描信号线的输入侧端附近,扫描信号线波形Vg(N,j)在扫描信号线的另一端附近,并且,各像素电位Vd(1,j)和Vd(N,j)在扫描信号线的前端附近。在扫描信号线驱动电路的输出波形VG(j)中,从扫描电压Vgh到非扫描电压Vgl的上升与下降是以由变化率SxF与SxE表示的斜率(倾斜度)上升与下降,其为每单位时间的改变量,如图13所示。

在本实施例中,在致动期间控制扫描信号的上升与下降如图13所示,并且通过适当地设定变化率SxF与SxE来实现上升与下降的控制。

具体来说,栅极驱动器所产生的波形电压是包括由低电平上升至高电平的非垂直方式向上倾斜的倾斜部分,维持在高电平的水平部分,及由高电平下降至低电平的非垂直方式向下倾斜的倾斜部分。为了达成此目的,需要通过适当地设定变化率SxF与SxE,扫描信号线的输入侧端附近的上升波形的变化率SxF1以及在扫描信号线的另一端附近的上升波形的变化率SxFN扫描信号线变得基本相等,扫描信号线的输入侧端附近的下降波形的变化率SxE1以及在扫描信号线的另一端附近的上升波形的变化率SxEN扫描信号线变得基本相等,而不受扫描信号线寄生的信号延迟传输特性的影响,如扫描信号线波形Vg(1,j)和Vg(N,j)(见图13和图14)。类似的,这同样可以使由于扫描信号线中寄生电容Cgd引起的像素电位Vd发生的电平偏移在整个显示平面上变得基本均匀。

为了使上升波形的变化率SxF1和SxFN基本上相等,以及使下降波形的变化率SxE1和SxEN基本上相等,而不受到其在扫描线上的位置所影响,可以基于信号延迟传输特性来进行上升与下降的控制。以这种方式的控制使得能够使扫描信号的斜率在扫描线上的任何位置都基本相等,从而使像素电极的电平位移基本相等。

基于信号延迟传输特性而不是上述的上升或下降控制,可以基于TFT的栅极电压-漏极电流特性来控制扫描信号的上升和下降斜率。在TFT中,当施加阈值电压范围内的电压至其栅极的导通电压时,取决于栅极电压的TFT的漏极(导通电阻)电流线性地变化。换句话说,TFT不是处于二进制状态的启动状态,而是达到中间启动状态(其中漏极电流根据栅极电压以模拟形式变化)。

在本实施例中,可以控制扫描信号的上升和下降斜率,使得当TFT处于上述线性变化的状态(中间的接通状态)时斜率受到影响。由于这样的控制使得扫描信号的上升和下降变得倾斜,同时TFT也根据电压-电流特性从导通状态线性移位到断开状态,所以可以肯定地,将可使从寄生电容产生的像素电位的每个电平偏移确实降低。

更可选的,可基于TFT的信号延迟传输和栅极电压-漏极电流特性来控制扫描信号所产生的波形电压包括由低电平上升至高电平的非垂直方式向上倾斜的倾斜部分,维持在高电平的水平部分,及由高电平下降至低电平的非垂直方式向下倾斜的倾斜部分。在这种情况下,可以使于扫描信号线的输入附近及终端附近的波形不会受到扫描信号线寄生性地所具有的信号延迟传播特性的影响,而成为大致相同,且降低像素电位Vd的位准移位的产生。通过此方式,可使位于扫描信号线的输入附近及终端附近的波形不会受到扫描信号线寄生性地所具有的信号延迟传播特性的影响,而成为大致相同,且降低像素电位Vd的位准移位的产生,实现无印出残像等显示不良的显示设备。结果,使像素电位的电平偏移基本上彼此相等,并且降低每个电平偏移。

此外,图14所示的电压电平VT是图13所示的TFT的阈值电压,且由于在扫描信号从扫描电压Vgh下降到阈值电压VT的期间,TFT保持启动状态,所以在上述时间内几乎不发生由寄生电容Cgd引起的电平偏移。另一方面,由于使TFT导致关断状态的扫描信号线偏移(VT-Vgl)受到寄生电容Cgd的影响,发生电平偏移。

由于在本实施例中满足VT-Vgl<Vgh-Vgl,不仅可以消除由整个显示平面上的寄生电容引起的电平偏移的差异,而且可以减小由寄生电容Cgd引起的每个电平偏移。

这里,由现有技术的扫描信号线驱动电路侧的扫描信号线的端部附近的像素的寄生电容Cgd与像素电位Vd引起的电平偏移为Vd(1),在使现有技术的另一端的像素发生的电平偏移为Vd(N)的情况下,进而使扫描信号线的端部附近的像素电位Vd的电平偏移本实施例的扫描信号线驱动电路的一侧为Vdx(1),而在本实施例的其另一端的像素电位Vd发生的电平偏移为Vdx(N)。在这种情况下,由于上升波形的变化率SxF1,SxFN基本上相等,且由于由于上升波形的变化率SxE1,SxEN基本上相等,而不受上述扫描信号线寄生的信号延迟传输特性的影响,因此由寄生电容Cgd引起的像素电位Vd发生的电平偏移在整个显示平面上变得基本均匀,并满足以下关系(见图2和图15):

Vdx(1)=Vdx(N)<Vd(N)<Vd(1)

因此,通过应用偏置对置电极的反电位VCOM的常规方案,使得从寄生电容产生的电平偏移被初步降低,可以提供一种具有较低偏置电平,较少闪烁和显示缺陷的显示设备,例如,减少老化残留图像,并且具有较少的功耗。

图15和图16示出了根据本实施例的扫描信号线驱动电路的输出波形VG(j-1)、VG(j)和VG(j+1),扫描信号线波形Vg(1,j)在扫描信号线的输入侧端附近,扫描信号线波形Vg(N,j)在扫描信号线的另一端附近,并且,各像素电位Vd(1,j)和Vd(N,j)在扫描信号线的前端附近。在扫描信号线驱动电路的输出波形VG(j)中,从扫描电压Vgh到非扫描电压Vgl的上升与下降是以由变化率SxF与SxE表示的斜率(倾斜度)上升与下降,其为每单位时间的改变量,如图15所示。

在本实施例中,在致动期间控制扫描信号的上升与下降如图15所示,并且通过适当地设定变化率SxF与SxE来实现上升与下降的控制。

具体来说,栅极驱动器所产生的波形电压是由低电平以凸型抛物线的曲率上升至高电平,再包括由高电平下降至低电平的非垂直方式向下倾斜的倾斜部分。为了达成此目的,需要通过适当地设定变化率SxF与SxE,扫描信号线的输入侧端附近的上升波形的变化率SxF1以及在扫描信号线的另一端附近的上升波形的变化率SxFN扫描信号线变得基本相等,扫描信号线的输入侧端附近的下降波形的变化率SxE1以及在扫描信号线的另一端附近的上升波形的变化率SxEN扫描信号线变得基本相等,而不受扫描信号线寄生的信号延迟传输特性的影响,如扫描信号线波形Vg(1,j)和Vg(N,j)(见图15和图16)。类似的,这同样可以使由于扫描信号线中寄生电容Cgd引起的像素电位Vd发生的电平偏移在整个显示平面上变得基本均匀。

为了使上升波形的变化率SxF1和SxFN基本上相等,以及使下降波形的变化率SxE1和SxEN基本上相等,而不受到其在扫描线上的位置所影响,可以基于信号延迟传输特性来进行上升与下降的控制。以这种方式的控制使得能够使扫描信号的斜率在扫描线上的任何位置都基本相等,从而使像素电极的电平位移基本相等。

基于信号延迟传输特性而不是上述的上升或下降控制,可以基于TFT的栅极电压-漏极电流特性来控制扫描信号的上升和下降斜率。在TFT中,当施加阈值电压范围内的电压至其栅极的导通电压时,取决于栅极电压的TFT的漏极(导通电阻)电流线性地变化。换句话说,TFT不是处于二进制状态的启动状态,而是达到中间启动状态(其中漏极电流根据栅极电压以模拟形式变化)。

在本实施例中,可以控制扫描信号的上升和下降斜率,使得当TFT处于上述线性变化的状态(中间的接通状态)时斜率受到影响。由于这样的控制使得扫描信号的上升和下降变得倾斜,同时TFT也根据电压-电流特性从导通状态线性移位到断开状态,所以可以肯定地,将可使从寄生电容产生的像素电位的每个电平偏移确实降低。

更可选的,在一个扫描周期中,控制上升波形的变化率SxF随时间变化,例如,由大到小,再控制下降波形的变化率SxE仅出现在扫描信号从高电平下降至低电平的非垂直方式向下倾斜的倾斜部分中,可使位于扫描信号线的输入附近及终端附近的波形不会受到扫描信号线寄生性地所具有的信号延迟传播特性的影响,而成为大致相同,且降低像素电位Vd的位准移位的产生,实现无印出残像等显示不良的显示设备。结果,使像素电位的电平偏移基本上彼此相等,并且降低每个电平偏移。

此外,图16所示的电压电平VT是图15所示的TFT的阈值电压,且由于在扫描信号从扫描电压Vgh下降到阈值电压VT的期间,TFT保持启动状态,所以在上述时间内几乎不发生由寄生电容Cgd引起的电平偏移。另一方面,由于使TFT导致关断状态的扫描信号线偏移(VT-Vgl)受到寄生电容Cgd的影响,发生电平偏移。

由于在本实施例中满足VT-Vgl<Vgh-Vgl,不仅可以消除由整个显示平面上的寄生电容引起的电平偏移的差异,而且可以减小由寄生电容Cgd引起的每个电平偏移。

这里,由现有技术的扫描信号线驱动电路侧的扫描信号线的端部附近的像素的寄生电容Cgd与像素电位Vd引起的电平偏移为Vd(1),在使现有技术的另一端的像素发生的电平偏移为Vd(N)的情况下,进而使扫描信号线的端部附近的像素电位Vd的电平偏移本实施例的扫描信号线驱动电路的一侧为Vdx(1),而在本实施例的其另一端的像素电位Vd发生的电平偏移为Vdx(N)。在这种情况下,由于上升波形的变化率SxF1,SxFN基本上相等,且由于由于上升波形的变化率SxE1,SxEN基本上相等,而不受上述扫描信号线寄生的信号延迟传输特性的影响,因此由寄生电容Cgd引起的像素电位Vd发生的电平偏移在整个显示平面上变得基本均匀,并满足以下关系(见图15和图16):

Vdx(1)=Vdx(N)<Vd(N)<Vd(1)

因此,通过应用偏置对置电极的反电位VCOM的常规方案,使得从寄生电容产生的电平偏移被初步降低,可以提供一种具有较低偏置电平,较少闪烁和显示缺陷的显示装置,例如,减少老化残留图像,并且具有较少的功耗。

图17和图18示出了根据本实施例的扫描信号线驱动电路的输出波形VG(j-1)、VG(j)和VG(j+1),扫描信号线波形Vg(1,j)在扫描信号线的输入侧端附近,扫描信号线波形Vg(N,j)在扫描信号线的另一端附近,并且,各像素电位Vd(1,j)和Vd(N,j)在扫描信号线的前端附近。在扫描信号线驱动电路的输出波形VG(j)中,从扫描电压Vgh到非扫描电压Vgl的上升与下降是以由变化率SxF与SxE表示的斜率(倾斜度)上升与下降,其为每单位时间的改变量,如图17所示。

在本实施例中,在致动期间控制扫描信号的上升与下降如图17所示,并且通过适当地设定变化率SxF与SxE来实现上升与下降的控制。具体来说,栅极驱动器所产生的波形电压是包括由低电平上升至高电平的非垂直方式向上倾斜的倾斜部分,再由高电平以凹型抛物线的曲率下降至低电平(如图17所示)。为了达成此目的,需要通过适当地设定变化率SxF与SxE,扫描信号线的输入侧端附近的上升波形的变化率SxF1以及在扫描信号线的另一端附近的上升波形的变化率SxFN扫描信号线变得基本相等,扫描信号线的输入侧端附近的下降波形的变化率SxE1以及在扫描信号线的另一端附近的上升波形的变化率SxEN扫描信号线变得基本相等,而不受扫描信号线寄生的信号延迟传输特性的影响,如扫描信号线波形Vg(1,j)和Vg(N,j)(见图17和图18)。类似的,这同样可以使由于扫描信号线中寄生电容Cgd引起的像素电位Vd发生的电平偏移在整个显示平面上变得基本均匀。

为了使上升波形的变化率SxF1和SxFN基本上相等,以及使下降波形的变化率SxE1和SxEN基本上相等,而不受到其在扫描线上的位置所影响,可以基于信号延迟传输特性来进行上升与下降的控制。以这种方式的控制使得能够使扫描信号的斜率在扫描线上的任何位置都基本相等,从而使像素电极的电平位移基本相等。

基于信号延迟传输特性而不是上述的上升或下降控制,可以基于TFT的栅极电压-漏极电流特性来控制扫描信号的上升和下降斜率。在TFT中,当施加阈值电压范围内的电压至其栅极的导通电压时,取决于栅极电压的TFT的漏极(导通电阻)电流线性地变化。换句话说,TFT不是处于二进制状态的启动状态,而是达到中间启动状态(其中漏极电流根据栅极电压以模拟形式变化)。

在本实施例中,可控制扫描信号的上升和下降斜率,使得当TFT处于上述线性变化的状态(中间的接通状态)时斜率受到影响。由于这样的控制使得扫描信号的上升和下降变得倾斜,同时TFT也根据电压-电流特性从导通状态线性移位到断开状态,所以可以肯定地,将可使从寄生电容产生的像素电位的每个电平偏移确实降低。更可选的,在一个扫描周期中,控制上升波形的变化率SxF仅出现在扫描信号由低电平上升至高电平的非垂直方式向上倾斜的倾斜部分中,再控制下降波形的变化率SxE随时间变化,例如,由小到大,因此,在一个扫描周期的末端,可产生由高电平以凹型抛物线的曲率下降至低电平的扫描信号。如此,可使位于扫描信号线的输入附近及终端附近的波形不会受到扫描信号线寄生性地所具有的信号延迟传播特性的影响,而成为大致相同,且降低像素电位Vd的位准移位的产生,实现无印出残像等显示不良的显示设备。结果,使像素电位的电平偏移基本上彼此相等,并且降低每个电平偏移。

此外,图18所示的电压电平VT是图17所示的TFT的阈值电压,且由于在扫描信号从扫描电压Vgh下降到阈值电压VT的期间,TFT保持启动状态,所以在上述时间内几乎不发生由寄生电容Cgd引起的电平偏移。另一方面,由于使TFT导致关断状态的扫描信号线偏移(VT-Vgl)受到寄生电容Cgd的影响,发生电平偏移。由于在本实施例中满足VT-Vgl<Vgh-Vgl,不仅可以消除由整个显示平面上的寄生电容引起的电平偏移的差异,而且可以减小由寄生电容Cgd引起的每个电平偏移。在这种情况下,由于上升波形的变化率SxF1,SxFN基本上相等,且由于由于上升波形的变化率SxE1,SxEN基本上相等,而不受上述扫描信号线寄生的信号延迟传输特性的影响,因此由寄生电容Cgd引起的像素电位Vd发生的电平偏移在整个显示平面上变得基本均匀,并满足以下关系(见图2和图15):

Vdx(1)=Vdx(N)<Vd(N)<Vd(1)

因此,通过应用偏置对置电极的反电位VCOM的常规方案,使得从寄生电容产生的电平偏移被初步降低,可以提供一种具有较低偏置电平,较少闪烁和显示缺陷的显示装置,例如,减少老化残留图像,并且具有较少的功耗。

图19和图20示出了根据本实施例的扫描信号线驱动电路的输出波形VG(j-1)、VG(j)和VG(j+1),扫描信号线波形Vg(1,j)在扫描信号线的输入侧端附近,扫描信号线波形Vg(N,j)在扫描信号线的另一端附近,并且,各像素电位Vd(1,j)和Vd(N,j)在扫描信号线的前端附近。在扫描信号线驱动电路的输出波形VG(j)中,从扫描电压Vgh到非扫描电压Vgl的上升与下降是以由变化率SxF与SxE表示的斜率(倾斜度)上升与下降,其为每单位时间的改变量,如图19所示。

在本实施例中,在致动期间控制扫描信号的上升与下降如图19所示,并且通过适当地设定变化率SxF与SxE来实现上升与下降的控制。具体来说,栅极驱动器所产生的波形电压是由低电平以凸型抛物线的曲率上升至高电平,再由高电平以凹型抛物线的曲率下降至低电平。为了达成此目的,需要通过适当地设定变化率SxF与SxE,扫描信号线的输入侧端附近的上升波形的变化率SxF1以及在扫描信号线的另一端附近的上升波形的变化率SxFN扫描信号线变得基本相等,扫描信号线的输入侧端附近的下降波形的变化率SxE1以及在扫描信号线的另一端附近的上升波形的变化率SxEN扫描信号线变得基本相等,而不受扫描信号线寄生的信号延迟传输特性的影响,如扫描信号线波形Vg(1,j)和Vg(N,j)(见图19和图20)。类似的,这同样可以使由于扫描信号线中寄生电容Cgd引起的像素电位Vd发生的电平偏移在整个显示平面上变得基本均匀。

为了使上升波形的变化率SxF1和SxFN基本上相等,以及使下降波形的变化率SxE1和SxEN基本上相等,而不受到其在扫描线上的位置所影响,可以基于信号延迟传输特性来进行上升与下降的控制。以这种方式的控制使得能够使扫描信号的斜率在扫描线上的任何位置都基本相等,从而使像素电极的电平位移基本相等。基于信号延迟传输特性而不是上述的上升或下降控制,可以基于TFT的栅极电压-漏极电流特性来控制扫描信号的上升和下降斜率。在TFT中,当施加阈值电压范围内的电压至其栅极的导通电压时,取决于栅极电压的TFT的漏极(导通电阻)电流线性地变化。换句话说,TFT不是处于二进制状态的启动状态,而是达到中间启动状态(其中漏极电流根据栅极电压以模拟形式变化)。

在本实施例中,可以控制扫描信号的上升和下降斜率,使得当TFT处于上述线性变化的状态(中间的接通状态)时斜率受到影响。由于这样的控制使得扫描信号的上升和下降变得倾斜,同时TFT也根据电压-电流特性从导通状态线性移位到断开状态,所以可以肯定地,将可使从寄生电容产生的像素电位的每个电平偏移确实降低。更可选的,在一个扫描周期中,控制上升波形的变化率SxF随时间变化,例如,由大到小,因此在一个扫描周期的前端,可产生由由低电平以凸型抛物线的曲率上升至高电平的扫描信号,再控制下降波形的变化率SxE随时间变化,例如,由小到大,因此,在一个扫描周期的末端,可产生由高电平以凹型抛物线的曲率下降至低电平的扫描信号。如此,更能降低像素电位Vd的位准移位的产生,并可使位于扫描信号线的输入附近及终端附近的波形不会受到扫描信号线寄生性地所具有的信号延迟传播特性的影响,而成为大致相同,且降低像素电位Vd的位准移位的产生,实现无印出残像等显示不良的显示设备。结果,使像素电位的电平偏移基本上彼此相等,并且降低每个电平偏移。

此外,图18所示的电压电平VT是图1所示的TFT的阈值电压,且由于在扫描信号从扫描电压Vgh下降到阈值电压VT的期间,TFT保持启动状态,所以在上述时间内几乎不发生由寄生电容Cgd引起的电平偏移。另一方面,由于使TFT导致关断状态的扫描信号线偏移(VT-Vgl)受到寄生电容Cgd的影响,发生电平偏移。由于在本实施例中满足VT-Vgl<Vgh-Vgl,不仅可以消除由整个显示平面上的寄生电容引起的电平偏移的差异,而且可以减小由寄生电容Cgd引起的每个电平偏移。

在这种情况下,由于上升波形的变化率SxF1,SxFN基本上相等,且由于由于上升波形的变化率SxE1,SxEN基本上相等,而不受上述扫描信号线寄生的信号延迟传输特性的影响,因此由寄生电容Cgd引起的像素电位Vd发生的电平偏移在整个显示平面上变得基本均匀,并满足以下关系(见图2和图15):

Vdx(1)=Vdx(N)<Vd(N)<Vd(1)

因此,通过应用偏置对置电极的反电位VCOM的常规方案,使得从寄生电容产生的电平偏移被初步降低,可以提供一种具有较低偏置电平,较少闪烁和显示缺陷的显示装置,例如,减少老化残留图像,并且具有较少的功耗。

在本发明显示设备中,扫描信号线驱动电路控制扫描信号线的下降,使得在显示面上使像素电位发生大致均匀的电平偏移,电平偏移由寄生在扫描信号线上的电容造成。扫描信号的下降波形以每单位时间的变化量的变化率Sx变化,并且希望将变化率Sx设定为扫描信号线的输入侧端部附近的变化率Sx1,像扫描信号线波形Vg(1,j)和Vg(N,j)一样,其另一端附近的变化率SxN基本相等,不受扫描信号线所具有的信号延迟传输特性的影响)。

上述各实施方式中,这样构成的显示设备,适用于液晶显示设备、OLED显示设备、QLED显示设备、曲面显示设备或其他显示设备,在此不作限定。

需要说明的是,在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

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