液晶顯示器及其驅(qū)動方法
【專利說明】液晶顯示器及其驅(qū)動方法
[0001]本申請要求2013年12月31日提交的韓國申請N0.10-2013-0169469的優(yōu)先權(quán)，為了所有目的在此援引該專利申請作為參考，如同在這里完全闡述一樣。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明的實施方式涉及一種能夠降低功耗的液晶顯示器及其驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0003]液晶顯示器是使用下述原理呈現(xiàn)亮度的顯示裝置，即透過液晶層的光量根據(jù)在液晶顯示面板上定向的液晶的偏轉(zhuǎn)程度而變化。有源矩陣液晶顯示器已被廣泛用作液晶顯示器，在有源矩陣液晶顯示器中，由柵極線和數(shù)據(jù)線的交叉而界定的像素以矩陣形式設(shè)置并且在每個像素中形成有開關(guān)元件和像素電極。
[0004]近來，隨著液晶顯示器的尺寸變大且精密地形成液晶顯示面板的各個圖案，負(fù)載和驅(qū)動頻率增加。特別是，液晶顯示器的發(fā)熱和功耗成為源極驅(qū)動集成電路(IC)的主要問題。因而，已提出了用于解決液晶顯示器的發(fā)熱和功耗增加的問題的方法。
[0005]作為用于改善液晶顯示器的功耗的方法，存在根據(jù)輸入圖像的圖案改變驅(qū)動方法的技術(shù)。這些技術(shù)的例子包括韓國公開N0.10-2013-0015354(之后稱為“現(xiàn)有技術(shù)”)，公開了一種用于當(dāng)問題圖案被輸入時調(diào)制黑色灰度的數(shù)據(jù)或白色灰度的數(shù)據(jù)的技術(shù)。該現(xiàn)有技術(shù)公開了一種使用其中功耗根據(jù)圖像的圖案而變化的現(xiàn)象來改善液晶顯示器的功耗的方法。如上述現(xiàn)有技術(shù)中的使用輸入圖像的圖案改善液晶顯示器的功耗的技術(shù)需要時序控制器的內(nèi)部構(gòu)造的變化。因而，因為用于降低功耗的現(xiàn)有液晶顯示器必須依照各個液晶顯示器重新設(shè)計時序控制器，所以現(xiàn)有液晶顯示器在時序控制器的兼容性方面具有限制。此夕卜，現(xiàn)有液晶顯示器額外需要用于存儲輸入圖像圖案的存儲器。即使輸入同一輸入圖像圖案，功耗也會根據(jù)源極驅(qū)動IC的驅(qū)動方法而變化。就是說，不得不根據(jù)源極驅(qū)動IC的驅(qū)動方法預(yù)先重新設(shè)計時序控制器，從而如現(xiàn)有技術(shù)中一樣根據(jù)輸入圖像圖案改變源極驅(qū)動IC的驅(qū)動方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實施方式提供了一種在采取源極驅(qū)動集成電路(IC)的各種驅(qū)動方法的同時能夠降低功耗的液晶顯示器。
[0007]本發(fā)明的實施方式還提供了一種在不增加存儲器的情況下能降低功耗的液晶顯示器。
[0008]在一個方面中，一種液晶顯示器，包括:功率模塊，所述功率模塊配置成感測輸入電壓且當(dāng)所述輸入電壓小于等于參考電壓時輸出模式轉(zhuǎn)換信號；和時序控制器，所述時序控制器配置成響應(yīng)于從所述功率模塊接收所述模式轉(zhuǎn)換信號改變源極驅(qū)動集成電路(IC)的驅(qū)動模式。
[0009]如上所述，本發(fā)明的實施方式可通過簡單的方法改變驅(qū)動方法來降低液晶顯示器的功耗，而不用分析輸入圖案。
[0010]此外，本發(fā)明的實施方式可通過簡單的構(gòu)造降低液晶顯示器的功耗，而不用增加存儲器。
【附圖說明】
[0011]給本發(fā)明提供進(jìn)一步理解并組成說明書一部分的附圖圖解了本發(fā)明的實施方式并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0012]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器；
[0013]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的電壓感測電路；
[0014]圖3是顯示用于驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器的方法的流程圖；
[0015]圖4顯示了在水平I點反轉(zhuǎn)方案中的像素的極性；
[0016]圖5顯示了在水平2點反轉(zhuǎn)方案中的像素的極性；
[0017]圖6圖解了以電荷共享模式驅(qū)動像素的機(jī)理的時序圖；
[0018]圖7圖解了以高阻抗模式驅(qū)動像素的機(jī)理的時序圖；以及
[0019]圖8顯示了在垂直2點反轉(zhuǎn)方案中的像素的極性。
【具體實施方式】
[0020]現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的實施方式，附圖中圖解了這些實施方式的一些例子。只要可能，在整個附圖中將使用相同的參考標(biāo)記表示相同或相似的組件。應(yīng)當(dāng)注意，如果確定公知技術(shù)的詳細(xì)描述可能誤導(dǎo)本發(fā)明的實施方式，則將省略這些公知技術(shù)的詳細(xì)描述。
[0021]使用液晶顯示器作為顯示裝置的一個例子來描述本發(fā)明的示例性實施方式。然而，本發(fā)明的實施方式可應(yīng)用于諸如有機(jī)發(fā)光顯示器、場發(fā)射顯示器(FED)、等離子顯示面板(rop)和電泳顯示器(EPD)這樣的顯示裝置。
[0022]根據(jù)本發(fā)明實施方式的液晶顯示器可由任意類型的液晶顯示器實現(xiàn)，所述任意類型的液晶顯示器包括透射型液晶顯示器、透反型液晶顯示器和反射型液晶顯示器。透射型液晶顯示器和透反型液晶顯示器需要背光單元。本發(fā)明實施方式可應(yīng)用諸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式這樣的垂直電場驅(qū)動方式或諸如共平面開關(guān)(IPS)模式和邊緣場開關(guān)(FFS)模式這樣的水平電場驅(qū)動方式。本發(fā)明實施方式可應(yīng)用目前已知的所有液晶模式。此外，本發(fā)明實施方式描述了面板內(nèi)柵極(GIP)結(jié)構(gòu)的液晶顯示器，但本發(fā)明實施方式可應(yīng)用于包括柵極驅(qū)動集成電路(IC)的液晶顯示器。
[0023]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器。
[0024]如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器包括顯示面板10、功率模塊21、時序控制器22、源極驅(qū)動IC 24、電平移位器26和移位寄存器30。
[0025]顯示面板10包括像素陣列，并顯示輸入圖像數(shù)據(jù)，所述像素陣列包括以矩陣形式布置的像素。像素陣列包括形成在顯示面板10的下基板上的薄膜晶體管(TFT)陣列、形成在顯示面板10的上基板上的濾色器陣列以及形成在下基板與上基板之間的液晶單元Clc。TFT陣列包括數(shù)據(jù)線11、與數(shù)據(jù)線11交叉的柵極線(或掃描線)12、分別形成在數(shù)據(jù)線11和柵極線12的交叉部處的TFT、與TFT連接的像素電極1、存儲電容器Cst等。濾色器陣列包括黑矩陣和濾色器。公共電極2可形成在顯示面板10上的下基板或上基板上。液晶單元Clc由提供有數(shù)據(jù)電壓的像素電極I與提供有公共電壓Vcom的公共電極2之間的電場驅(qū)動。光軸彼此垂直的偏振片分別貼附到顯示面板10的上基板和下基板。在顯示面板10的上基板和下基板上分別形成有取向?qū)?，用于設(shè)定在接觸液晶層的界面處的液晶的預(yù)傾角。在顯示面板10的上基板與下基板之間設(shè)置有間隔物，以保持液晶層的盒間隙恒定。
[0026]當(dāng)通過連接器5提供的功率模塊21的輸入電壓Vin大于等于低壓鎖定(UVLO)的預(yù)定電平時，功率模塊21開始操作，并在經(jīng)過預(yù)定時間之后功率模塊21產(chǎn)生輸出。功率模塊21的輸出包括VGH、VGL、VCC、VDD、HVDD, RST等。在本發(fā)明的實施方式中，VGH是柵極脈沖的高邏輯電壓，該柵極脈沖的高邏輯電壓被設(shè)定為大于等于像素陣列的TFT的閾值電壓，VGL是柵極脈沖的低邏輯電壓，該柵極脈沖的低邏輯電壓被設(shè)定為小于像素陣列的TFT的閾值電壓。VCC是用于驅(qū)動時序控制器22和源極驅(qū)動IC 24的邏輯電源電壓，并且VCC可為大約3.3V。VDD和HVDD是高電位電源電壓和半高電位電源電壓，所述高電位電源電壓和半高電位電源電壓將被提供給用于產(chǎn)生正、負(fù)伽馬參考電壓的伽馬參考電壓產(chǎn)生電路的分壓器。正、負(fù)伽馬參考電壓被提供給源極驅(qū)動IC 24。RST是用于將時序控制器22復(fù)位的復(fù)位信號，并且RST可為大約3.3V。
[0027]功率模塊21將通過連接器5提供的輸入電壓Vin的幅度與參考電壓Vref進(jìn)行比較，并且當(dāng)輸入電壓Vin小于等于參考電壓Vref時輸出模式轉(zhuǎn)換信號。
[0028]為此，功率模塊21包括如圖2中所示的電壓感測單元200。電壓感測單元200包括參考電壓產(chǎn)生器210和比較器220。
[0029]參考電壓產(chǎn)生器210產(chǎn)生參考電壓Vref。參考電壓Vref是用于判定輸入電壓Vin的壓降現(xiàn)象的標(biāo)準(zhǔn)，并且是用于判定取決于源極驅(qū)動IC 24的過載而產(chǎn)生輸入電壓Vin的壓降現(xiàn)象的設(shè)定值。提供給功率模塊21的輸入電壓Vin的壓降現(xiàn)象是由源極驅(qū)動IC 24中消耗的電流產(chǎn)生的。例如，當(dāng)由源極驅(qū)動IC 24輸出的數(shù)據(jù)電壓的極性變化時，源極驅(qū)動IC 24的輸出電壓的電位和公共電壓Vcom的電位被切換。隨著源極驅(qū)動IC 24的輸出電壓的電位或公共電壓Vcom的電位的切換次數(shù)增加，功率模塊21輸出的電力增加。此外，當(dāng)功率模塊21輸出的電力增加時，由連接器5提供的功率模塊21的電流增加。在功率模塊21的輸入端子與連接器5之間的線電阻中，與輸入到功率模塊21的電流的幅度成比例地產(chǎn)生壓降。結(jié)果，產(chǎn)生這樣的壓降現(xiàn)象，其中功率模塊21中的輸入電壓Vin的幅度與源極驅(qū)動IC 24的輸出電壓的電位或公共電壓Vcom的電位的切換次數(shù)成比例地減小。
[0030]參考電壓Vref是用于判定輸入電壓Vin的壓降現(xiàn)象的參考值?？煽紤]輸入電壓Vin的幅度設(shè)定參考電壓Vref，且參考電壓Vref可設(shè)定為小于輸入電壓Vin。例如，當(dāng)輸入電壓Vin為3.3V時，參考電壓Vref可設(shè)為輸入電壓Vin的大約80%到95%。例如，當(dāng)輸入電壓Vin為3.3V時，參考電壓Vref可設(shè)為大約2.8V。
[0031]比較器220將參考電壓Vref與輸入電壓Vin進(jìn)行比較。當(dāng)輸入電壓Vin小于等于參考電壓Vref時，比較器220將模式轉(zhuǎn)換信號Vout輸出給時序控制器22。
[0032]時序控制器22通過連接器5從外部主機(jī)系統(tǒng)接收數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB和諸如垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、數(shù)據(jù)使能信號DE和主時鐘CLK這樣的時序信號。時序控制器22將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB傳輸給源極驅(qū)動IC 24。時序控制器22使用時序信號Vsync, Hsync, DE和CLK產(chǎn)生用于控制源極驅(qū)動IC 24的操作時序的源極時序控制信號和用于控制GIP型柵極驅(qū)動電路的電平移位器26和移位寄存器30的操作時序的柵極時序控制信號ST、GCLK和MCLK。
[0033]時序控制器22響應(yīng)于從功率模塊21接收的模式轉(zhuǎn)換信號Vout運行功耗節(jié)省模式。通過改變源極驅(qū)動IC 24的驅(qū)動方法進(jìn)行功耗節(jié)省模式。例如，通過改變極性反轉(zhuǎn)周期或通過在電荷共享模式和高阻抗模式(之后稱為“H1-Z模式”)的操作之間切換來進(jìn)行功耗節(jié)省模式。
[0034]源極驅(qū)動IC