液晶显示装置的制作方法

1.本实用新型涉及显示装置技术领域，特别涉及一种液晶显示装置。


背景技术：

2.液晶显示装置(liquid crystal display，lcd)是利用液晶分子的排列方向在电场的作用下发生变化的现象改变光源透光率的显示装置。由于具有显示质量好、体积小和功耗低的优点，液晶显示装置已经广泛地应用于诸如高清数字电视、台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、手机、数码相机等电子设备中。
3.液晶显示装置包括显示阵列以及驱动电路。其中，显示阵列包括彼此交叉的多条栅极扫描线和多条源极数据线，且二者的交叉位置形成一个像素单元，每个像素单元至少包括一个tft(thin film transistor,薄膜晶体管)。驱动电路包括栅极驱动单元和源极驱动单元，在每个帧周期中，栅极驱动单元依次扫描多条栅极扫描线，经由栅极扫描线选通薄膜晶体管，然后源极驱动单元经由源极数据线将与灰阶相对应的电压施加至像素单元，从而改变液晶分子的取向，液晶分子的取向改变使得像素单元的透光率发生相应的变化。
4.图1示出了现有技术的一种液晶显示装置的结构示意图。液晶显示装置100包括显示阵列110、栅极驱动单元120、源极驱动单元130、电平转换单元140以及功率单元150。
5.其中，显示阵列110包括成阵列排布的多个像素单元，每个像素单元主要包括薄膜晶体管、储存电容以及液晶电容。每个像素单元通过栅极线与栅极驱动单元120相连接，通过源极线与源极驱动单元130相连接。响应于通过栅极线提供的栅极驱动信号，像素单元可以通过数据线接收数据信号，将该数据信号存储在储存电容中，并且与数据信号对应的控制从背光单元(未示出)发出的光，从而显示与数据信号对应的亮度。
6.栅极驱动单元120接收栅极控制信号，基于该栅极控制信号生成栅极驱动信号，并将栅极驱动信号提供至对应的栅极线。
7.源极驱动单元130接收源极信号，源极信号包括源极控制信号和帧数据，生成与帧数据对应的数据信号，并将该数据信号提供至对应的数据线。
8.电平转换单元140与栅极驱动单元120连接，接收输入电压vin，并根据输入电压vin和时序控制信号生成栅极开关信号vglh。其中，栅极开关信号vglh包括栅极开启信号vgh以及栅极关闭信号vgl，栅极关闭信号vgl控制栅极驱动单元120关闭薄膜晶体管，栅极开启信号vgh控制栅极驱动单元120开启薄膜晶体管。
9.功率单元150与栅极驱动单元120、源极驱动单元130以及电平转换单元140连接，输出第一关机控制信号xon1至源极驱动单元130以及电平转换单元140，输出第二关机控制信号xon2至栅极驱动单元120。
10.栅极驱动单元120、源极驱动单元130以及电平转换单元140具有 xon(output all
‑
on control)功能。关机时，功率单元150产生第一关机控制信号xon1和第二关机控制信号xon2，电平转换单元140在第一关机控制信号xon1的控制下产生栅极开关信号vglh，栅极驱动单元120在栅极开关信号vglh和第二关机控制信号xon2的控制下开启显示阵列110
中的薄膜晶体管，源极驱动单元130在第一关机控制信号xon1的作用下导通薄膜晶体管，释放显示阵列110内存储的电荷，以改善关机闪屏现象。
11.现有技术的一种液晶显示装置中，由于关机时第一关机控制信号 xon1和第二关机控制信号xon2不同步，导致栅极驱动单元120和源极驱动单元130动作不同步，从而加重关机残影现象，降低了产品的良率。
12.同时，若显示阵列110中的薄膜晶体管选自氧衍化物薄膜晶体管，例如铟镓锌氧化物薄膜晶体管，源极驱动单元130以及电平转换单元140 所需的第一关机控制信号xon1和栅极驱动单元120所需的第二关机控制信号xon2的电平不同，不能共用同一个关机控制信号，现有技术的解决方案是采用可以提供两个关机控制信号的功率单元150，不仅导致成本增加，还缩小了功率单元150的选择范围。


技术实现要素：

13.鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种液晶显示装置，在关机时使栅极驱动单元和源极驱动单元同步动作，以改善关机闪屏现象。
14.根据本实用新型的一方面，提供一种液晶显示装置，包括：显示阵列、以及用于向所述显示阵列提供栅极驱动信号的栅极驱动单元、用于向所述显示阵列提供源极信号的源极驱动单元，其特征在于，还包括：功率单元，用于在关机时向所述源极驱动单元提供第一关机控制信号；电平转换单元，与所述功率单元连接以接收所述第一关机控制信号，并根据所述第一关机控制信号生成栅极开关信号；信号转换单元，与所述电平转换单元以及所述功率单元连接以接收所述栅极开关信号以及所述第一关机控制信号，并根据所述栅极开关信号以及所述第一关机控制信号向所述栅极驱动单元提供第二关机控制信号；其中，所述第一关机控制信号与所述第二关机控制信号的电平状态同步切换，以使得关机时所述栅极驱动单元和所述源极驱动单元同步动作。
15.可选的，所述栅极驱动单元以及所述源极驱动单元具有关机残影消除功能。
16.可选的，所述第一关机控制信号和所述第二关机控制信号具有不同的电压值。
17.可选的，所述第一关机控制信号的电压值为1.8v，所述第二关机控制信号的电压值为3.3v。
18.可选的，所述信号转换单元包括：第一电阻，所述第一电阻的第一端接收所述第一关机控制信号；第一开关管，所述第一开关管的控制端与所述第一电阻的第二端连接，所述第一开关管的第一端接地；第二电阻，所述第二电阻的第一端接收所述栅极开关信号；第二开关管，所述第二开关管的控制端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二开关管的第一端接地；第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第一开关管的第二端连接，所述第三电阻的第二端接收输入电压；第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第二开关管的第二端连接；以及第三开关管，所述第三开关管的控制端与所述第三电阻的第一端连接，所述第三开关管的第一端与所述第四电阻的第二端连接，所述第三开关管的第二端与所述第三电阻的第二端连接，其中，所述第三开关管与所述第四电阻的中间节点用于输出所述第二关机控制信号。
19.可选的，所述第一开关管以及所述第二开关管选自n型晶体管，所述第三开关管选自p型晶体管。
20.可选的，所述输入电压用于在开机时由低电平翻转为高电平，所述第一关机控制信号由低电平翻转为高电平，所述栅极开关信号由高电平翻转为低电平。
21.可选的，所述输入电压用于在关机时由高电平翻转为低电平，所述第一关机控制信号由高电平翻转为低电平，所述栅极开关信号由低电平翻转为高电平。
22.可选的，当所述第一关机控制信号由高电平翻转为低电平，所述栅极开关信号由低电平翻转为高电平时，所述第一开关管和所述第三开关管关断，所述第二开关管导通，所述第二关机控制信号由高电平翻转为低电平。
23.可选的，所述显示阵列中的薄膜晶体管选自氧衍化物薄膜晶体管。
24.本实用新型实施例的液晶显示装置通过增加信号转换单元，实现了栅极驱动单元、源极驱动单元以及电平转换单元关机时的同步动作，有效的改善液晶显示装置的关机残影现象。
25.进一步的，信号转换单元根据第一关机控制信号产生电平值不同的第二关机控制信号，满足了氧衍化物薄膜晶体管的液晶显示装置中，栅极驱动单元与源极驱动单元对关机控制信号电平不同的要求，使得液晶显示装置中的功率单元只需提供一个关机控制信号即可，不仅降低了成本，还扩大了功率单元的选择范围。
附图说明
26.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
27.图1示出了根据现有技术的液晶显示装置的结构示意图；
28.图2示出了本实用新型实施例的液晶显示装置的结构示意图；
29.图3示出了图2中信号转换单元的电路结构图；
30.图4示出了液晶显示装置开机时图3中信号转换单元的时序图；
31.图5示出了液晶显示装置关机时图3中信号转换单元的时序图。
具体实施方式
32.以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件或者模块采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
33.应当理解，在以下的描述中，“电路”可包括单个或多个组合的硬件电路、可编程电路、状态机电路和/或能存储由可编程电路执行的指令的元件。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件或电路“连接在”两个节点之间时，它可以直接耦合或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的，或者其结合。相反，当称元件“直接耦合到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
34.同时，在本专利说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。本领域普通技术人员应当可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本专利说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。
35.此外，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一
个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
36.图2示出了根据本实用新型实施例的液晶显示装置的结构示意图。液晶显示装置200包括显示阵列210、栅极驱动单元220、源极驱动单元 230、电平转换单元240、功率单元250以及信号转换单元260。
37.其中，显示阵列210包括成阵列排布的多个像素单元，每个像素单元主要包括薄膜晶体管、储存电容以及液晶电容。每个像素单元通过栅极线与栅极驱动单元220相连接，通过源极线与源极驱动单元230相连接。响应于通过栅极线提供的栅极驱动信号，像素单元可以通过数据线接收数据信号，将该数据信号存储在储存电容中，并且与数据信号对应的控制从背光单元(未示出)发出的光，从而显示与数据信号对应的亮度。
38.栅极驱动单元220接收栅极控制信号，基于该栅极控制信号生成栅极驱动信号，并将栅极驱动信号提供至对应的栅极线。
39.源极驱动单元230接收源极信号，源极信号包括源极控制信号和帧数据，生成与帧数据对应的数据信号，并将该数据信号提供至对应的数据线。
40.电平转换单元240与栅极驱动单元220连接，接收输入电压vin，并根据输入电压vin和时序控制信号生成栅极开关信号vglh。其中，栅极开关信号vglh包括栅极开启信号vgh以及栅极关闭信号vgl，栅极关闭信号vgl控制栅极驱动单元220关闭显示阵列210的薄膜晶体管，栅极开启信号vgh控制栅极驱动单元220开启显示阵列210的薄膜晶体管。
41.功率单元250与源极驱动单元230以及电平转换单元240连接，输出第一关机控制信号xon1。
42.信号转换单元260与电平转换单元240以及功率单元250连接，接收第一关机控制信号xon1、栅极开关信号vglh以及输入电压vin，并根据第一关机控制信号xon1、栅极开关信号vglh以及输入电压 vin生成第二关机控制信号xon2。
43.栅极驱动单元220还与信号转换单元260连接，接收第二关机控制信号xon2，并根据第二关机控制信号xon2控制显示阵列210中薄膜晶体管的开关。
44.栅极驱动单元220、源极驱动单元230以及电平转换单元240具有 xon(output all
‑
on control)功能。液晶显示装置200关机时，功率单元250产生第一关机控制信号xon1，电平转换单元240产生栅极开关信号vglh，信号转换单元260接收第一关机控制信号xon1、栅极开关信号vglh以及输入电压vin，并根据第一关机控制信号xon1、栅极开关信号vglh以及输入电压vin生成第二关机控制信号xon2，栅极驱动单元220在栅极开关信号vglh和第二关机控制信号xon2 的控制下开启显示阵列210中的薄膜晶体管，源极驱动单元230在第一关机控制信号xon1的作用下导通薄膜晶体管，释放显示阵列210内存储的电荷，以改善关机闪屏现象。
45.本实用新型实施例的液晶显示装置200，通过增加信号转换单元260，实现了栅极驱动单元220、源极驱动单元230以及电平转换单元240关机时同步动作，有效的改善液晶显
示装置的关机残影现象。
46.图3示出了图2中信号转换单元的电路结构图。信号转换单元260 包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第一开关管q1、第二开关管q2以及第三开关管q3。
47.第一电阻r1的第一端接收第一关机控制信号xon1。
48.第一开关管q1的控制端与第一电阻r1的第二端连接，第一开关管 q1的第一端接地。
49.第二电阻r2的第一端接收栅极开关信号vglh。
50.第二开关管q2的控制端与第二电阻r2的第二端连接，第二开关管q2的第一端接地；
51.第三电阻r3的第一端与第一开关管q1的第二端连接，第三电阻 r3的第二端接收输入电压vin。
52.第四电阻r4的第一端与第二开关管q2的第二端连接。
53.第三开关管q3的控制端与第三电阻r3的第一端连接，第三开关管 q3的第一端与第四电阻r4的第二端连接，第三开关管q3的第二端与第三电阻r3的第二端连接。
54.其中，第三开关管q3与第四电阻r4的中间节点用于输出所述第二关机控制信号xon2。
55.参见图4，图4示出了液晶显示装置开机时图3中信号转换单元的时序图。
56.液晶显示装置开机时，即t0时刻，输入电压vin由低电平切换至高电平，功率单元250产生的第一关机控制信号xon1由低电平切换至高电平，例如电压值为1.8v，第一开关管q1以及第三开关管q3导通；电平转换单元240输出的栅极开关信号vglh由高电平切换至低电平，即此时输出栅极关闭信号vgl，第二开关管q2截止；第二关机控制信号xon2输出高电平，电压值与输入电压vin的电压值相同，例如为 3.3v。
57.图5示出了液晶显示装置关机时图3中信号转换单元的时序图。液晶显示装置关机时，即t1时刻，输入电压vin由高电平切换至低电平，功率单元250产生的第一关机控制信号xon1由高电平切换至低电平，第一开关管q1以及第三开关管q3截止；电平转换单元240输出的栅极开关信号vglh输出高电平，即此时输出栅极开启信号vgh，第二开关管q2导通，第二关机控制信号xon2通过第四电阻r4接地，输出低电平。
58.本实用新型实施例的信号转换单元260，可以在第一关机控制信号 xon1、栅极开关信号vglh以及输入电压vin的控制下，产生第二关机控制信号xon2，第二关机控制信号xon2与第一关机控制信号xon1 同步切换状态，并且，信号转换单元260产生的第二关机控制信号xon2 的电平可以与第一关机控制信号xon1不同，满足了氧衍化物薄膜晶体管的液晶显示装置中，栅极驱动单元220与源极驱动单元230对关机控制信号电平不同的要求，使得液晶显示装置中的功率单元250只需提供一个关机控制信号即可实现栅极驱动单元220、源极驱动单元230以及电平转换单元240关机时同步动作，有效的改善液晶显示装置的关机残影现象，不仅降低了成本，还扩大了功率单元250的选择范围。
59.应当说明，本领域普通技术人员可以理解，本文中使用的与电路运行相关的词语“期间”、“当”和“当
……
时”不是表示在启动动作开始时立即发生的动作的严格术语，而是在其与启动动作所发起的反应动作 (reaction)之间可能存在一些小的但是合理的一个或
多个延迟，例如各种传输延迟等。本文中使用词语“大约”或者“基本上”意指要素值 (element)具有预期接近所声明的值或位置的参数。然而，如本领域所周知的，总是存在微小的偏差使得该值或位置难以严格为所声明的值。本领域已恰当的确定了，至少百分之十(10％)(对于半导体掺杂浓度，至少百分之二十(20％))的偏差是偏离所描述的准确的理想目标的合理偏差。当结合信号状态使用时，信号的实际电压值或逻辑状态(例如“1”或“0”)取决于使用正逻辑还是负逻辑。
60.依照本实用新型的实施例如上文，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。