专利名称：断电时像素电极放电时间缩短的显示装置和驱动设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置及其驱动设备。
背景技术：
液晶显示器(LCD)是一种已经广泛应用的平板显示器，并且它包括配置有诸如像素电极和公共电极的场产生电极的两个面板。具有介电各向异性的液晶(LC)层置于两个面板之间，并且图像由用于产生选通信号(例如，栅极导通电压和栅极截止电压)的栅极驱动器和用于输出数据信号的数据驱动器来控制。
像素电极排列成矩阵，并且连接至诸如薄膜晶体管(TFT)的开关元件，开关元件通过栅极导通电压或栅极截止电压导通或截止。栅极驱动器将栅极导通电压施加到成排地连接到像素电极的开关元件并且顺序地导通开关元件。通过导通的开关元件，将数据信号电压提供给像素电极。公共电极覆盖两个面板中的一个面板的整个表面，并且提供有公共电压。像素电极、公共电极、以及LC层形成LC电容器，其和开关元件都是像素的基本元件。
LCD将电压施加到场产生电极，以在LC层中产生电场，并且能够通过调整穿过LC电容器的电压来控制电场的强度。由于电场确定LC分子的方向，并且分子方向确定穿过LC层的光的透光率，通过控制施加的电压来调整光透射率，从而获得期望的图像。
当使用开关切断施加到LCD上的电源电压时，施加到像素电极的电压(像素电极电压)不会迅速地放电。该缓慢放电导致图像恶化。响应于开关的断开，显示的图像不得不从屏幕上消失。然而，由于像素电极电压的缓慢放电，图像逗留在屏幕上，直到像素电极电压通过导通的开关元件完全放电。
像素电极电压的放电速度至少部分地依赖于栅极截止电压。也就是说，当大约-10V到-15V的栅极截止电压放电到例如大约0V的接地电压时，由于栅极截止电压的放电，像素电极电压基于开关元件的变化经由开关元件和数据驱动器放电。
在关闭LCD显示装置时，减小像素电极放电时间将减少图像恶化。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题。
在本发明的一个方面，提供了包括多个开关元件和连接至开关元件的多个像素电极的显示装置的驱动设备。该设备包括栅极截止电压发生器，用于产生栅极截止电压；以及栅极驱动器，用于将来自栅极截止电压发生器的栅极截止电压输出到开关元件。当切断施加到显示装置的电源电压时，栅极截止电压发生器使栅极截止电压增加到预定电压。
栅极截止电压发生器可以包括电荷泵单元，用于使从外部输入的电压沿着预选(-)方向增加预定幅度，以产生栅极截止电压；以及偏移电压(offset voltage)发生器，用于当来自电荷泵单元的栅极截止电压放电时，产生偏移电压并且将偏移电压加上放电栅极截止电压后施加到开关元件。栅极截止电压发生器也可以包括反向连接在电荷泵单元的输出端和栅极驱动器之间的至少一个二极管单元；以及电容器，其与二极管单元并联连接。
偏移电压可以由二极管单元控制，并且二极管单元可以包括三个串联连接的二极管。
栅极截止电压发生器还可以包括用于为栅极截止电压提供放电路径的放电单元。放电单元可以包括与电荷泵单元并联连接的电阻器和电容器。
放电单元可以包括与电荷泵单元并联连接的第一电容器、具有连接至所述电荷泵单元的集电极端和接地的发射极端的晶体管、连接至晶体管的发射极端和基极端的电阻器、以及连接至电阻器的第二电容器和连接至第二电容器的电源电压。晶体管可以是pnp型晶体管。
可以从外部装置接收电源电压，并且当切断电源电压时，电源电压的幅度可以变为接地电压。
预定电压可以是接地电压。
在本发明的另一方面，显示装置包括多个开关元件；多个像素电极；多条栅极线，连接至开关元件并且将栅极截止电压传输到开关元件的；栅极截止电压发生器，用于产生栅极截止电压；以及栅极驱动器，用于将来自栅极截止电压发生器的栅极截止电压输出到开关元件，其中，当切断施加到显示装置的电源电压时，栅极截止电压发生器使栅极截止电压增加到预定电压。
栅极截止电压发生器可以包括电荷泵单元，用于使从外部输入的电压沿着预选(-)方向增加预定幅度，以产生栅极截止电压；偏移电压发生器，用于当来自电荷泵单元的栅极截止电压放电时，产生偏移电压并且将偏移电压加上放电栅极截止电压后施加到开关元件；至少一个二极管单元，反向连接在电荷泵单元的输出端和栅极驱动器之间；以及电容器，与二极管单元并联连接。可选地，二极管单元可以包括三个串联的二极管。
栅极截止电压发生器还可以包括用于为栅极截止电压提供放电路径的放电单元。放电单元可以包括与电荷泵单元并联连接的电阻器和电容器。
放电单元可以包括第一电容器，与电荷泵单元并联连接；晶体管，具有连接至电荷泵单元的集电极端并且接地的发射极端；电阻器，连接至晶体管的发射极端和基极端；以及第二电容器，连接至电阻；以及电源电压，连接至第二电容器。晶体管可以是pnp型结型晶体管。
可以从外部施加电源电压，并且当切断电源电压时，电源电压幅度可以变为接地电压。
预定电压可以是地电压。
通过参考附图具体描述优选实施例，使本发明变得更加显而易见，其中
图1是根据本发明的实施例的LCD的框图；图2是根据本发明的实施例的LCD的像素的等效电路图；图3是根据本发明的第一实施例的栅极截止电压发生器的电路图；图4是当切断根据本发明的实施例的LCD的电源电压时，图3中所示的栅极截止电压发生器以及连接至像素的开关元件的栅极驱动器和数据驱动器的等效电路图；图5是示出在硅(Si)薄膜晶体管的开关元件的输出端和输入端之间流动的电流相对于在开关元件的控制端和输出端之间施加的电压的曲线图；图6是根据本发明的第二实施例的栅极截止电压发生器的电路图；图7是当切断根据本发明的实施例的LCD的电源电压时，图6中所示的栅极截止电压发生器以及连接至像素的开关元件的栅极驱动器和数据驱动器的等效电路图；图8是示出了当切断根据本发明的实施例的LCD的电源电压时，像素电极电压相对于控制电压的变化的曲线图；图9是根据本发明的第三实施例的栅极截止电压发生器的电路图；图10是示出了当采用图9中所示的放电部分时，施加到连接至像素电极的开关元件的控制端的控制电压和像素电极电压的变化的曲线图。
具体实施例方式
下面将参考附图更全面地描述本发明，其中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式实现并且不应当理解为限于此处所述的实施例。
在图中，为了清楚起见放大了层和区域的厚度。在说明书中，相同的标号代表相同的元件。应该理解，当例如层、薄膜、区域、基板或面板的元件被称为在另一个元件之上时，可以是直接在其他元件上或者也可能存在中间元件。
现在将参考附图描述根据本发明的实施例的LCD及其驱动设备。
图1是根据本发明的实施例的LCD的框图，图2是根据本发明的实施例的LCD的像素的等效电路图。
参考图1，根据本发明的实施例的LCD包括LC面板组件300、与其相连的栅极驱动器400和数据驱动器500、DC-DC转换器900、连接至DC-DC转换器900和栅极驱动器400的栅极截止电压发生器710、连接至DC-DC转换器900和栅极驱动器400的栅极导通电压发生器720、连接至数据驱动器500的灰度电压(gray voltage)发生器800、以及控制上述元件的信号控制器600。
在图2中示出的结构视图中，LC面板组件300包括下面板100、上面板200、和置于其间的LC层3，并且其包括如图1和图2所示的电路图中的多条显示信号线G1-Gn和D1-Dm以及多个与其连接并且基本上排列成矩阵形式的像素PX。
显示信号线G1-Gn和D1-Dm设置在下面板100上并且包括多条用于传输选通信号(称为扫描信号)的栅极线G1-Gn和多条用于传输数据信号的数据线D1-Dm。栅极线G1-Gn基本上沿着第一方向延伸并且基本上彼此平行，数据线D1-Dm基本上沿着垂直于第一方向的第二方向延伸并且基本上彼此平行。
每个像素PX，例如连接至第i条栅极线Gi(i＝1，2，…n)和第j条数据线Dj(j＝1，2，…m)的像素PX，包括连接至信号线Gi和Dj的开关元件Q，以及连接至开关元件Q的LC电容器Clc和存储电容器Cst。如果存储电容器Cst不是必要的，则可以省略。
开关元件Q(例如TFT)设置在下面板100上并且具有三个端子连接至栅极线Gi的控制端；连接至数据线Dj的输入端；以及连接至LC电容器Clc和存储电容器Cst的输出端。
LC电容器Clc包括设置在下面板100上的像素电极191和设置在上面板200上的公共电极270，作为两个端子。位于两个电极191和270之间的LC层3用作LC电容器Clc的电介质。像素电极191连接至开关元件Q，并且公共电极270被提供有公共电压Vcom，并且覆盖上面板200的整个表面。与图2中的不同，公共电极270可以设置在下面板100上，并且两个电极191和270可以制成棒状或条状。
存储电容器Cst是LC电容器Clc的辅助电容器。存储电容器Cst包括像素电极191和设置在下面板100上的分离信号线(未示出)。信号线通过绝缘体与像素电极191交叠，并且被提供有预定电压，例如公共电压Vcom。可选地，存储电容器Cst包括像素电极191和称作前一栅极线(previous gate line)的相邻栅极线，其通过绝缘体与像素电极191交叠。
对于彩色显示器，每个像素唯一地代表原色中的一个(即，空间划分)或者每个像素顺序地轮流代表原色(即，时间划分)，使得原色空间或时间的总和被识别为期望的颜色。一组原色的实例包括红色、绿色、蓝色。图2示出了空间划分的实例，其中，每个像素包括滤色器(color filter)230，滤色器230代表上面板200面对像素电极191的区域中的原色中的一个。可选地，滤色器230设置在下面板100上的像素电极191之上或之下。
一对用于使光偏振的偏光器(未示出)被附着在面板组件300的面板100和200的外表面上。
灰度电压发生器800产生涉及像素透光率的两组多个灰度电压(或两组多个参考灰度电压)。一组中的灰度电压相对于公共电压Vcom具有正极性，而另一组中的灰度电压相对于公共电压Vcom具有负极性。
DC-DC转换器900将来自外部的DC电压(未示出)转换为多个期望幅度的DC电压V1和V2。电压V1是大约0V的接地电压，电压V2具有大约+8V的幅度。
栅极截止电压发生器710将来自DC-DC转换器900的DC电压V1转换为预定幅度的电压(例如，大约-10V)，以作为栅极截止电压Voff输出。
栅极导通电压发生器720将来自DC-DC转换器900的DC电压V2转换为预定幅度的电压(例如，大约+20V)，以作为栅极导通电压Von输出。
栅极驱动器400连接至面板组件300的栅极线G1-Gn并且与栅极截止电压Voff和栅极导通电压Von同步以产生用于施加到栅极线G1-Gn的选通信号。栅极截止电压Voff在栅极截止电压发生器710中产生并且栅极导通电压Von在栅极导通电压发生器720产生。
数据驱动器500连接至面板组件300的数据线D1-Dm，并且将从灰度电压选择的数据电压施加到数据线D1-Dm。灰度电压由灰度电压发生器800提供。当灰度电压发生器800提供预定数量的参考灰度电压使得参考灰度电压不对应于所有灰度等级(例如，预定数量小于灰度等级的总数)时，数据驱动器500划分参考灰度电压，以产生对应于所有灰度值的灰度电压，并且从产生的灰度电压选择数据电压。
信号控制器600控制驱动器400和500。
各个驱动装置400、500、600、710、720、800和900可以实现为安装在面板组件300上的集成电路(IC)芯片、安装在带载封装(TCP)型的柔性线路板(FPC)膜上并且附着到LC面板组件300上的集成电路芯片、或者安装在分离印刷电路板(PCB)上的集成电路芯片。可选地，驱动装置400、500、600、710、720、800和900可以与显示信号线G1-Gn和D1-Dm以及TFT开关元件Q一起集成到面板组件300中。此外，驱动装置400、500、600、710、720、800和900可以实现为IC芯片，并且其中的至少一个或者包括在其中的至少一个电路元件可以由IC芯片实现。
现在，将具体描述LCD的操作。
向信号控制器600提供RGB图像信号R、G和B以及用于控制来自外部图形控制器(未示出)的控制RGB图像信号R、G和B的显示的输入控制信号。输入控制信号的实例是垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK、以及数据使能信号DE。
在基于输入控制信号产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2并且处理图像信号R、G和B以适合于面板组件300的操作后，信号控制器600为栅极驱动器400提供栅极控制信号CONT1，并且为数据驱动器500提供处理后的图像信号DAT和数据控制信号CONT2。
栅极控制信号CONT1包括用于指示开始扫描的扫描启动信号STV，以及至少一个用于控制栅极导通电压Von的输出时间的时钟信号。栅极控制信号CONT1还可以包括用于限定栅极导通电压Von的持续时间的输出使能信号OE。
数据控制信号CONT2包括用于通知开始一组像素的数据传输的水平同步启动信号STH、用于指示将数据电压施加到数据线D1-Dm的LOAD、以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2还可以包括用于使数据电压的极性(相对于公共电压Vcom)反转的反相控制信号RVS。
响应于来自信号控制器600的数据控制信号CONT2，数据驱动器500接收来自信号控制器600的用于该组像素的图像数据DAT的数据包，将图像数据DAT转换为从灰度电压发生器800提供的灰度电压中选择的模拟数据电压，并且将数据电压施加到数据线D1-Dm。
栅极截止电压发生器710将来自DC-DC转换器900的电压V1转换为大约-7V的DC电压，以作为栅极截止电压Voff输出。此外，当切断提供用于驱动LCD的电源电压时，栅极截止电压发生器710将施加到像素电极191的像素电极电压通过开关元件Q放电。下面将具体描述栅极截止电压发生器710。
栅极导通电压发生器720使用电荷泵单元将来自DC-DC转换器900的电压V2升高到大约+20V的DC电压，以作为栅极导通电压Von输出。
响应于来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1，栅极驱动器400将栅极导通电压Von施加到栅极线G1-Gn，从而导通与栅极线连接的开关元件Q。通过活化(activate)的开关元件Q向像素提供施加到数据线D1-Dm的数据电压。
数据电压和公共电压Vcom之间的差表现为跨接在LC电容器Clc的电压，其被称为像素电压。LC电容器Clc中的LC分子具有取决于像素电压的幅度的方向，并且分子方向确定通过LC层3的光的偏振。偏光器将光偏振转换成光透射。
通过重复该过程一个水平周期单位(其表示为“1H”并且等于水平同步信号Hsync和数据使能信号DE的一个周期)，在一帧期间，向所有栅极线G1-Gn顺序提供栅极导通电压，从而将数据电压施加到所有像素。在完成一帧后下一帧开始时，控制施加到数据驱动器500的反相控制信号RVS，使得数据电压的极性被反转(其被称作“帧反转”)。也可以控制反相控制信号RVS，使得在一帧中流入数据线的数据电压的极性反转(例如线反转和点反转(dot inversion))，或者在一个数据包中的数据电压的极性被反转(例如，列反转和点反转)。
现在，将参考图3和图4描述根据本发明第一实施例的栅极截止电压发生器710。
图3是根据本发明的第一实施例的栅极截止电压发生器的电路图，并且图4是图3中所示的栅极截止电压发生器的等效电路图。栅极驱动器和数据驱动器被连接至像素的开关元件，并且将电源从LCD切断。
参考图3，栅极截止电压发生器710包括电荷泵单元711、放电单元712、和连接至放电单元712的偏移电压发生器713。
电荷泵单元711包括彼此并联的二极管(未示出)和电容器(未示出)，并且接收外部脉冲信号。二极管与DC-DC转换器900反向串联。
放电单元712包括并联的电阻R1和电容器C1。
偏移电压发生器713包括与放电单元712反向连接并且通过其阳极端输出栅极截止电压Voff的二极管D11、连接在二极管D11的阳极端和接地之间的电阻器R2、以及连接在二极管D11的两端的电容器C2。
现在将描述栅极截止电压发生器710的操作。
首先，将描述当通过向其提供电源电压而正常地操作LCD时栅极截止电压发生器710的操作。
当从DC-DC转换器900提供大约0V的DC电压V1时，电荷泵单元711通过从DC-DC转换器900反向连接的电容器(未示出)和二极管(未示出)沿着预选(-)方向升高该大约0V的DC电压，以通过放电单元712和偏移电压发生器713向栅极驱动器400提供升高的大约-10V的电压Vout。
来自电荷泵单元711的升高电压Vout被充入放电单元712的电容器C1和偏移电压发生器713的电容C2中，并且被提供到栅极驱动器400。此时，偏移电压发生器713的二极管D11维持关闭状态。
接下来，将描述当从LCD切断电源电压时(例如由用户操作)栅极截止电压发生器710的操作。
当切断电源电压时，在放电单元712的电容器C1中的电荷通过电阻器R1放电，并且在放电单元712的输出端(即，A11点)的电压逐渐增加到大约0V的接地电压。基于通过电阻器R1的阻抗和电容器C1的电容计算的RC时间常数，限定栅极截止电压Voff的放电时间。
通过偏移电压发生器713的电容器C2的操作，二极管D11的两端维持大约0.7V的阈值电压的电压差(下文称作“偏移电压(offset voltage，也称失调电压)”)。偏移电压被加到在偏移电压发生器713的输出端A12的电压上。因此，偏移电压发生器713的输出电压Voff大于在放电单元712的输出端A11的电压。也就是说，通过在输出端A11的电压和偏移电压限定输出电压Voff，并将其施加到栅极驱动器400。
如上所述，当切断电源电压时，栅极截止电压发生器710、连接至像素电极191的开关元件Q、栅极驱动器400、以及数据驱动器500的等效电路图如图4所示。
参考图4，栅极驱动器400处于导通状态，并且数据驱动器500接地。电阻器R11是栅极线的布线电阻，并且电阻器R12是数据线的布线电阻。
大约+0.7V的栅极截止电压Voff(下文称作“控制电压”)通过栅极驱动器400和电阻器R11，被施加到开关元件Q的控制端G。从而，限定在开关元件Q的控制端G和输出端D之间的电压Vgd，并且对应于电压Vgd的电流Ids开始从开关元件Q的输出端D流到输入端S。在点P1的电压(即，像素电极电压)通过开关元件Q被放电到数据驱动器500。此时，由于控制电压大于放电单元712的输出端A11的电压(大约0V)，电流Ids的量变得比在输出端A11的电压大约为0V的情况下更高。更高的电流Ids加速了像素电极电压的放电速度。
将参考图5描述电流Ids相对于电压Vgd的变化。
图5是示出在硅薄膜晶体管的开关元件的输出端和输入端之间流动的电流相对于施加在硅薄膜晶体管的开关元件的控制端和输出端之间的电压的曲线图。
参考图5，当电压Vgs在大约-5V到+20V的电压范围内增加时，电流Ids的量增加。因此，当大约+0.2V的控制电压而不是大约0V控制电压被施加到开关元件Q的控制端G时，电流Ids的量增加，从而缩短了像素电极电压的放电时间。
现在，将参考图6和图7描述根据本发明的第二实施例的栅极截止电压发生器。
图6是根据本发明的第二实施例的栅极截止电压发生器的电路图，并且图7是图6中所示的栅极截止电压发生器的等效电路图。栅极驱动器和数据驱动器连接至像素的开关元件，并且电源电压被从LCD切断。
参考图6，根据本发明的第二实施例的栅极截止电压发生器710a具有与图3中所示的栅极截止电压发生器710相同的结构(除了偏移电压发生器713a外)。因此，执行相同操作的元件用与图3中所示的相同的参考标号表示，并且省略其具体描述。
与图3中所示的偏移电压发生器713相比，偏移电压发生器713a的二极管D12-D14的数量与偏移电压发生器713的二极管数量不同。也就是说，偏移电压发生器713具有一个二极管D11，而偏移电压发生器713a具有三个串联连接的二极管D12-D14。
当通过为其提供电源电压而正常操作LCD时，栅极截止电压发生器710a的操作与图3中所示的栅极截止电压发生器710的操作类似。也就是说，电荷泵单元711利用电容器(未示出)和二极管(未示出)沿着预选(-)方向升高DC电压V1，以产生大约-10V的升高电压Vout。在对放电单元712和偏移电压发生器713a的电容器C1和C3分别充电后，将升高电压Vout作为栅极截止电压Voff提供到栅极驱动器400。
当切断提供到LCD的电源后，放电单元712的电容器C1中的电荷通过电阻器R1放电。结果，放电单元712的输出端A11的电压逐渐放电，直到达到大约0V的接地电压。
然而，偏移电压发生器713a的输出端A12a的电压是施加到栅极驱动器400的大约+2.1V(+0.7V×3)的电压。也就是说，输出端A12的电压较大，因为二极管D12-D14的阈值电压比每个二极管的阈值电压更高。
如图7所示，当切断电源电压时，栅极驱动器400处于导通状态并且数据驱动器500接地。因此，施加到开关元件Q的控制端G的电压(下文称作“控制电压”)具有通过二极管D12-D14和电容器C3产生的大约2.1V的偏移电压以及基本上等于接地电压的栅极截止电压。通过施加控制电压，增加了在开关元件Q的控制端G和输出端D之间的电压Vgd。从而，漏电流Ids在开关元件Q的输出端D和输入端S之间流动，其量与将被增加的电压的幅度成比例。结果，通过偏移电压发生器713a缩短了像素电极电压的放电时间。
参考图8，将描述使用和不使用栅极截止电压发生器713和713a施加到开关元件Q的控制端G的控制电压和在点P1的像素电极电压的变化。
图8是示出了当从LCD切断电源电压时像素电极电压相对于控制电压的变化的曲线图。在图8中，GC1和PC1是分别示出根据现有技术施加到开关元件的控制电压和像素电极电压的变化的曲线，GC2和PC2是分别示出根据本发明的第一实施例的施加到开关元件的控制电压和像素电极电压的变化的曲线，并且GC3和PC3是分别示出了根据本发明的第二实施例的施加到开关元件的控制电压和像素电极电压的变化的曲线。
参考图8，各个曲线GC1-GC3显示施加到开关元件Q的控制端G的控制电压的变化，并且曲线PC1-PC3显示像素电极电压的变化，也就是说，在点P1的电压变化。
如图8所示，在切断电源电压后，当控制电压(大约0V、大约0.2V、和大约1.2V)变大时，曲线PC1、PC2和PC3中所示的各个像素电极电压的放电时间变短。更具体地，与在根据现有技术的曲线PC1中所示的像素电极电压的放电时间(大约75ms)相比，在根据本发明的第一实施例的曲线PC2中所示的像素电极电压的放电时间(大约60ms)缩短大约10ms，并且在根据本发明的第二实施例的曲线PC3中所示的像素电极电压的放电时间(大约20ms)缩短大约50ms。施加到栅极驱动器400的栅极截止电压Voff和施加到开关元件Q的控制端G的控制电压的差值是由于布线电阻器R11等的电压下降引起的。
将参考附图9描述根据本发明的第三实施例的栅极截止电压发生器710b。
图9是根据本发明的第三实施例的栅极截止电压发生器的电路图。
参考图9，根据本发明的第三实施例的栅极截止电压发生器710b与图6中所示的栅极截止电压发生器710a相同(除了放电单元712a外)。执行与图6的实施例中相同操作的元件用与图6中的相同的参考标号表示，并且其具体描述将不再重复。
参考图9，放电单元712a包括位于电荷泵单元711的输出端和接地之间的电容器C1、晶体管Q1、连接在晶体管Q1的基极端B和接地之间的电阻器R4、连接在晶体管Q1的基极端B和电源电压Vdd之间的电容器C4。晶体管Q1的集电极端C连接至电荷泵电压711的输出端，并且发射极E端接地。在示出的实施例中，晶体管Q1是pnp型晶体管。
电源电压Vdd可以从DC-DC转换器900提供，或者可以从另一个装置提供。
下面将描述放电单元712a的操作。
当通过对LCD提供电源电压Vdd而使LCD正常操作时，放电单元712a被提供有电源电压Vdd。此时，晶体管Q1的基极端B的电势高于发射极端E的电势，开关元件Q1被关断。因为开关元件Q1被关断，放电单元712a的电容器C1中的电荷的放电路径被断开，并且来自电荷泵单元711的栅极电压Voff通过偏移电压发生器713a施加到栅极驱动器400。
然而，当切断施加到LCD的电源电压Vdd时，电源电压Vdd的幅度变为大约0V，等于接地电压。因此，电容器C4中的电荷通过电阻器R4放电，并且基极端B的电压减小到接地电压。通过基于电阻器R4的电阻和电容器C4的电容的RC时间常数限定放电时间。直到电容器C4通过电阻器R4完成放电，晶体管Q1的基极端B的电势低于接地的发射极端E的电势，所以晶体管Q1导通。因此，来自电荷泵单元711的电容器C1中的电荷通过导通的晶体管Q1放电。从而在不延迟图3和图6中所示的电阻器R1和电容器C1的RC时间常数的情况下，执行栅极截止电压Voff的放电，并且缩短了像素电极电压通过图8中示出的开关元件Q的放电时间。
放电单元712a用在图6中所示的栅极截止电压发生器710a中，但是它可以用在图3中所示的栅极截止电压发生器710中。
将参考图10以及图8描述曲线GC1’-GC3’中所示的施加到开关元件Q的控制端G的控制电压和曲线PC1’-PC3’中示出的像素电极电压的变化。
图10是示出了当采用图9中所示的放电部时，施加到连接至像素电极的开关元件的控制端的控制电压和像素电极电压的变化的曲线图。
参考图8，当栅极截止电压改变到大约0V的目标电压时发生延迟。通过由电阻器R1和电容器C1得到的RC时间常数确定延迟量。
然而，参考图10，因为由于RC时间常数的延迟没有发生，当切断电源电压时，曲线GC1’-GC3’中所示的控制电压变为目标电压。GC1’是示出了在图9中所示的放电单元712a用在根据现有技术的栅极电压发生器中后，当切断电源电压时的控制电压的变化曲线。GC2’是示出在图9中所示的放电单元712a用在图3中所示的栅极截止电压发生器710中后，当切断电源电压时的控制电压的变化曲线。GC3’是当切断电源电压时，图9中所示的栅极截止电压发生器710b的控制电压的变化曲线。
如上所述，缩短了曲线GC1’-GC3’中所示的控制电压的放电时间，因此在曲线PC1’-PC3’中所示的像素电极电压的放电时间。
比较图10和图8，将具体描述在曲线GC1’-GC3’中所示的控制电压和在曲线PC1’-PC3’中所示的像素电极电压的放电时间。
在图10中，PC1’是示出了在根据现有技术的栅极截止电压发生器中使用图9中所示的放电单元712a后，在切断电源电压时像素电极电压的变化曲线。PC2’是示出在图3中所示的栅极截止电压发生器710中使用图9中示出的放电单元712a后，在切断电源电压时像素电极电压的变化曲线，以及PC3’是示出在切断电源电压时通过在图9中所示的栅极截止电压发生器710b的像素电极电压的变化曲线。
如图10所示，与图8中示出的曲线PC1的像素电极电压的放电时间(大约75ms)相比，曲线PC1’的像素电极电压的放电时间(大约70ms)缩短大约5ms，与图8中示出的曲线PC2的像素电极电压的放电时间(大约60ms)相比，曲线PC2’的像素电极电压的放电时间(大约55ms)缩短大约5ms，并且与图8中示出的曲线PC2的像素电极电压的放电时间(大约20ms)相比，曲线PC3’的像素电极电压的放电时间(大约18ms)缩短大约2ms。
当从LCD切断电源电压时，施加到像素的开关元件的控制电压幅度增加，从而通过开关元件增加漏电流以缩短像素电极电压的放电时间。结果，增加了由于像素电极电压的放电延迟的图像恶化。
当栅极截止电压被放电时，在开关元件的输入端和输出端之间流动的电流量不足够高以使栅极截止电压放电。这至少部分地因为施加到开关元件的电压的幅度不足够大。在开关元件的输入和输出端之间流动的弱电流延长了像素电极电压的放电时间。
本发明通过利用像素电极的放电时间与控制电压的放电时间成比例的事实，减小了像素电极电压的放电时间。缩短控制电压的放电时间也减小了像素电极电压的放电时间，降低了由像素电极电压的放电延迟引起的图像恶化。
虽然参考优选的实施例具体地描述了本发明，但是应该理解本发明不限于公开的实施例，而是，相反地，旨在覆盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同替换。
权利要求
1.一种显示装置的驱动设备，所述显示装置包括多个开关元件和连接至所述开关元件的多个像素电极，所述设备包括栅极截止电压发生器，用于产生栅极截止电压；以及栅极驱动器，用于将来自所述栅极截止电压发生器的所述栅极截止电压输出到所述开关元件，其中，当切断施加到所述显示装置的电源电压时，所述栅极截止电压发生器使所述栅极截止电压增加到预定电压。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述栅极截止电压发生器包括电荷泵单元，用于使输入电压沿预选方向增加预定幅度，以产生所述栅极截止电压；以及偏移电压发生器，用于当来自所述电荷泵单元的所述栅极截止电压被放电时，产生偏移电压并且将所述偏移电压加到放电栅极截止电压，以将其施加到所述开关元件。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述栅极截止电压发生器包括至少一个二极管单元，反向连接在所述电荷泵单元的输出端和所述栅极驱动器之间；以及电容器，与所述二极管单元并联连接。
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述偏移电压由所述二极管单元控制。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述二极管单元具有三个串联连接的二极管。
6.根据权利要求2所述的设备，其中，所述栅极截止电压发生器还包括用于为所述栅极截止电压提供放电路径的放电单元。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述放电单元包括与所述电荷泵单元并联连接的电阻器和电容器。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述放电单元包括第一电容器，并联连接至所述电荷泵单元；晶体管，具有连接至所述电荷泵单元的集电极端和接地的发射极端；电阻器，连接至所述晶体管的发射极端和基极端；以及第二电容器，连接至所述电阻器；以及电源电压，连接至所述第二电容器。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述晶体管是pnp型晶体管。
10.根据权利要求6所述的设备，其中，从外部装置接收所述电源电压，并且当切断所述电源电压时，所述电源电压的幅度变为接地电压。
11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述预定电压是接地电压。
12.一种显示装置包括多个开关元件；多个像素电极；多条栅极线，连接至所述开关元件，并且将栅极截止电压传输到所述开关元件；栅极截止电压发生器，用于产生所述栅极截止电压；以及栅极驱动器，用于将来自所述栅极截止电压发生器的所述栅极截止电压输出到所述开关元件，其中，当切断施加到所述显示装置的电源电压时，所述栅极截止电压发生器使所述栅极截止电压增加到预定电压。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述栅极截止电压发生器包括电荷泵单元，用于使来自所述外部的输入电压沿预选方向增加预定幅度，以产生所述栅极截止电压；以及偏移电压发生器，用于当来自所述电荷泵单元的所述栅极截止电压被放电时，产生偏移电压并且将所述偏移电压加上所述放电栅极截止电压后施加到所述开关元件。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述栅极截止电压发生器包括至少一个二极管单元，反向连接在所述电荷泵单元的输出端和所述栅极驱动器之间；以及电容器，并联连接至所述二极管单元。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述二极管单元包括三个串联连接的二极管。
16.根据权利要求13所述的设备，其中，所述栅极截止电压发生器还包括用于为所述栅极截止电压提供放电路径的放电单元。
17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述放电单元包括与所述电荷泵单元并联连接的电阻器和电容器。
18.根据权利要求15所述的设备，其中，所述放电单元包括第一电容器，与所述电荷泵单元并联连接；晶体管，具有连接至所述电荷泵单元的集电极端和接地的发射极端；电阻器，连接至所述晶体管的发射极端和基极端；以及第二电容器，连接至所述电阻器；以及电源电压，连接至所述第二电容器。
19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述晶体管是pnp型结型晶体管。
20.根据权利要求18所述的设备，其中，从外部装置接收所述电源电压，并且当切断所述电源电压时，所述电源电压的幅度变为接地电压。
21.根据权利要求12所述设备，其中，所述预定电压是接地电压。
全文摘要
本发明提供了一种包括多个开关元件和连接至开关元件的多个像素电极的显示装置的驱动设备，其中，该设备包括栅极截止电压发生器，用于产生栅极截止电压；以及栅极驱动器，用于将来自栅极截止电压发生器的栅极截止电压输出到开关元件，其中，当切断施加到显示装置的电源电压时，栅极截止电压发生器使栅极截止电压增加到预定电压。
文档编号G02F1/133GK1892785SQ20061008670
公开日2007年1月10日 申请日期2006年6月16日 优先权日2005年6月27日
发明者李龙淳, 文胜焕, 朴幸源, 姜南洙 申请人:三星电子株式会社