[发明专利]栅极驱动方法和结构

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示器领域，具体地涉及一种栅极驱动方法和结构。

背景技术

近年来，随着半导体科技的发展，便携式电子产品及平面显示器产品也随之兴起。薄膜晶体管(TFT，ThinFilmTransistor)液晶显示器由于具有操作电压低、无辐射线散射、重量轻和体积小等优点，已逐渐成为各种数据产品的标准输出设备。随着各种显示设备，如手机、PAD等系统集成度越来越高、厚度越来越小，系统CPU也已经从先前的单核、双核、四核和八核乃至更多核产品系统陆续问市，系统耗电越来越高。市场对手机和PAD的续航时间的要求也越来越高，持续降低显示设备的功耗成为系统厂商和面板厂商持续追求的目标。

TFT液晶显示器一般由水平和垂直两个方向排列的像素矩阵构成，TFT液晶显示器进行显示时，通过移位寄存器产生栅极输入信号，从第一行到最后一行依次扫描各行像素，从而每一行的TFT单元依次打开，源极驱动芯片输出的像素电压依次写入相应的像素存储电容中。图1示出了传统分离式TFTLCD(薄膜晶体管液晶显示设备)的驱动结构。即系统将图片信息发送给时序控制器(TCON)。TCON将DATA/LOAD/POL/CLK信号输出至源极驱动芯片(SourceIC)，并且将STV/CPV/OE信号输出至栅极驱动芯片(栅极IC)。图5示出了栅极IC侧面区域的示意图。如图2所示，面板中心部分的栅极通道的扇出电阻较小，面板边缘部分的栅极通道的扇出电阻较大，即栅极通道的扇出电阻随着相距栅极驱动IC的距离增大而增大。图3示出了由于面板引起的栅极信号输出延迟示意图，即由于面板负载的存在导致栅极IC输出信号存在相位延迟的问题。

随着面板解析度的逐步提高，栅极IC的输出通道数也在飞速提高，如从先前的384输出通道数(384CH)提高到960CH，甚至是1600CH。如果保持现有的制作工艺，即栅极IC扇出区域的栅极输出通道的线宽和线距，必然会导致栅极IC扇出区域变大，从而引起面板边框变宽，这一点又与市场需求的窄边框需求相悖。因此面板设计人员为了迎合市场需求，必须减小栅极输出通道的线宽和线距，这样必然导致栅极输出通道的线路电阻增大，栅极IC中间通道与边缘通道的电阻阻值相差更大。如栅极中间通道的扇出电阻只有100欧姆，而边缘通道的扇出电阻却有7000欧姆。如图4所示，面板负载(R*C)越大，栅极IC输出信号相位延迟越大。

为了保证面板能够正常显示，现有技术均是依据边缘通道的面板负载来统一地设置栅极IC的输出偏置电流，无法根据不同栅极IC的输出通道进行输出偏置电流局部调整。由于边缘通道的面板负载较大，在保证能够正常驱动边缘通道的栅极的情况下，面板中央通道的面板负载较小。这样的驱动方案导致边缘通道的栅极通道正常驱动，而中心通道的栅极通道存在过驱动现象，进而导致面板功耗显著上升。

发明内容

本发明的目的至少在于提供一种低功耗的栅极驱动装置和驱动方法。

根据本发明的一个方面，提出了一种栅极驱动方法，用于液晶显示器的栅极驱动，所述驱动方法包括：按照栅极驱动装置相距面板中心的位置，将液晶显示器面板的栅极驱动装置分类为面板边缘位置栅极驱动装置、面板中间位置驱动装置和面板中心位置栅极驱动装置；以及按照从面板边缘位置栅极驱动装置到面板中心位置栅极驱动装置的顺序依次减小栅极驱动IC的输出运算放大器的偏置电流。

根据本发明的另一个方面，提出了一种栅极驱动结构，用于液晶显示器的栅极驱动，所述栅极驱动结构包括：按照栅极驱动装置相距面板中心的位置而设置的面板边缘位置栅极驱动装置、面板中间位置驱动装置和面板中心位置栅极驱动装置；以及偏置电流设置装置，配置为按照从面板边缘位置栅极驱动装置到面板中心位置栅极驱动装置的顺序依次减小栅极驱动IC的输出运算放大器的偏置电流。

为了更进一步降低液晶面板的功耗，考虑到栅极IC不同输出通道因为扇出区域通道电阻引起的面板负载差异引起的信号相位延迟，本发明提出了一种新型的低功耗栅极驱动芯片和驱动方法：在靠近栅极IC中心输出通道区域，将面板扇出电阻设计为较小，从而栅极IC输出通道信号延迟较小，可以减小栅极IC输出OP的偏置电流；在远离栅极IC中心输出通道区域，将面板扇出电阻涉及为较大，栅极IC输出通道信号延迟较大，可以增加栅极IC输出OP的偏置电流。通过本发明的栅极驱动IC扇出电阻和栅极IC输出运算放大器的设计，在实现面板正常驱动显示的条件下最大程度地降低栅极IC的功耗，进一步降低液晶面板的功耗。

附图说明

为了更好的理解多种示例实施例，将参考附图描述本发明的具体实施例，其中：