專利名稱：液晶顯示器件及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器件，并且尤其涉及一種能降低電流消耗并減小集成電路產(chǎn)生的熱量的液晶顯示器件及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
近來，液晶顯示(LCD)器件由于其重量輕、外形薄、低能耗等等優(yōu)點已經(jīng)廣泛用于各種領(lǐng)域的電子產(chǎn)品中。根據(jù)上述趨勢，液晶顯示器件已經(jīng)用于辦公室自動化設(shè)備、音頻和視頻設(shè)備等等設(shè)備中。上述液晶顯示器件根據(jù)提供到以矩陣形式排列的多個開關(guān)器件的信號控制光透率以在屏幕上顯示所需的圖像。薄膜晶體管(TFT)主要用作開關(guān)器件。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的液晶顯示器件。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的液晶顯示器件包括液晶顯示面板14，在該顯示面板上數(shù)據(jù)線D1到Dm和柵線G1到Gn分別互相交叉并且在上述交叉處具有用于驅(qū)動液晶單元CLc的TFT。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12提供視頻信號到液晶顯示面板14的數(shù)據(jù)線D1到Dm。柵驅(qū)動電路13提供掃描脈沖到液晶顯示面板14的柵線G1到Gn。時序控制器11控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12和柵驅(qū)動電路13。
液晶顯示面板14具有注入在兩玻璃基板，即上和下玻璃基板之間的液晶。數(shù)據(jù)線D1到Dm和柵線G1到Gn形成為互相垂直交叉并且一起形成在下玻璃基板上。設(shè)置在數(shù)據(jù)線D1到Dm和柵線G1到Gn交叉處的TFT可以響應(yīng)來自柵線G1到Gn的掃描脈沖而將數(shù)據(jù)線D1到Dm上的視頻信號提供到液晶單元CLc。TFT的柵極連接到柵線G1到Gn，并且TFT的源極連接到數(shù)據(jù)線D1到Dm。此外，TFT的漏極連接到液晶單元CLc的像素電極。公共電壓Vcom提供到與像素電極面對的公共電極。此外，為了固定不變地維持充入到液晶單元CLc中的電壓而在液晶顯示面板14的液晶單元CLc中提供有存儲電容Cst。存儲電容Cst可以提供在連接到第n條柵線的液晶單元CLc和第n-1條前級柵線之間，或者提供在連接到第n條柵線的液晶單元CLc和公共存儲線(未示出)之間。
數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12包括多個數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路，各集成電路具有指定數(shù)目的通道。此處，數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路包括用于采樣時鐘的移位寄存器、暫時存儲數(shù)據(jù)的寄存器、存儲一行數(shù)據(jù)的鎖存器，其響應(yīng)來自移位寄存器的時鐘信號并同時輸出相應(yīng)的存儲數(shù)據(jù)到所述一行、用于選擇對應(yīng)于來自鎖存器的數(shù)據(jù)值的正/負(fù)伽馬電壓的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、選擇D1到Dm中施加有通過正/負(fù)伽馬電壓轉(zhuǎn)換的模擬數(shù)據(jù)(也就是，視頻信號)的其中一條的多路復(fù)用器、和連接在多路復(fù)用器和被選擇的數(shù)據(jù)線之間的輸出緩沖器。上述數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路在時序控制器11的控制下提供視頻信號到數(shù)據(jù)線D1到Dm。
柵驅(qū)動電路13包括順序產(chǎn)生掃描脈沖的移位寄存器、將掃描脈沖的電壓移位到適合驅(qū)動液晶單元CLc的電壓電平的電平移位器。上述柵驅(qū)動電路13在時序控制器11的控制下順序提供與視頻信號同步的掃描脈沖到柵線G1到Gn。
時序控制器11使用垂直(V)/水平(H)信號和時鐘(CLK)以產(chǎn)生控制柵驅(qū)動電路13的柵控制信號(GDC)和控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12的數(shù)據(jù)控制信號(DDC)。DDC包括源開始脈沖(SSP)、源移位時鐘(SSC)、源輸出使能(SOE)和極性信號(POL)。信號GDC包括柵移位時鐘(GSC)、柵輸出信號(GOE)和柵開始脈沖(GSP)。
為了驅(qū)動液晶顯示面板14中的液晶單元CLc，液晶顯示器件使用反轉(zhuǎn)驅(qū)動法如幀反轉(zhuǎn)法、行反轉(zhuǎn)法、列反轉(zhuǎn)法和/或點反轉(zhuǎn)法。
圖2表示幀反轉(zhuǎn)法，圖3表示行反轉(zhuǎn)法，圖4表示列反轉(zhuǎn)法，圖5表示一點反轉(zhuǎn)法，并且圖6表示兩點反轉(zhuǎn)法。在圖2到圖6中，(a)和(b)表示每一幀提供到液晶單元的視頻信號的極性反轉(zhuǎn)，“+”表示提供到液晶單元的正極性視頻信號，“-”表示提供到液晶單元的負(fù)極性視頻信號。
然而，上述反轉(zhuǎn)驅(qū)動法具有下述問題，即由于視頻信號極性的反轉(zhuǎn)導(dǎo)致器件消耗的電流增加并且集成電路產(chǎn)生的熱量也增加。尤其是，上述問題在一點和兩點反轉(zhuǎn)驅(qū)動法中更加嚴(yán)重，因為在其中視頻信號的極性在每一水平間隔或每兩水平間隔反轉(zhuǎn)一次。為了解決上述問題，已經(jīng)采用了利用電荷共享電路通過對數(shù)據(jù)線D1到Dm進行預(yù)充電來降低電壓擺動(swing)寬度的方法。
優(yōu)選的，在與電荷共享電路鄰近的數(shù)據(jù)線內(nèi)執(zhí)行電荷共享，如圖7A所示。然而，由于RC延遲隨著更加遠(yuǎn)離電荷共享電路而使電荷共享的效果降低，如圖7B所示。由于隨著尺寸的變大負(fù)載也增大，所以電荷共享效果的降低在大尺寸面板中更加明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供的一種液晶顯示器件及其驅(qū)動方法能降低電流消耗并且能減少數(shù)據(jù)集成電路中產(chǎn)生的熱量。
一種液晶顯示器件，包括其中柵線和數(shù)據(jù)線交叉排列并設(shè)置有液晶單元的液晶單元陣列。第一電荷共享電路設(shè)置在液晶單元陣列的一側(cè)以在對數(shù)據(jù)線充入數(shù)據(jù)電壓之前對該數(shù)據(jù)線進行預(yù)充電。第二電荷共享電路設(shè)置在液晶單元陣列的另一側(cè)以在對數(shù)據(jù)線充入數(shù)據(jù)電壓之前對該數(shù)據(jù)線進行預(yù)充電。


本發(fā)明的上述和其他目的從參考附圖詳細(xì)描述的下面說明書中更加顯而易見。在附圖中，圖1是現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器件圖；圖2示出了幀反轉(zhuǎn)法；圖3示出了行反轉(zhuǎn)法；圖4示出了列反轉(zhuǎn)法；；圖5示出了一點反轉(zhuǎn)法；；圖6示出了兩點反轉(zhuǎn)法；；圖7A和7B示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)電荷共享的數(shù)據(jù)電壓；圖8示出了液晶顯示器件的附圖；圖9示出了根據(jù)電荷共享的數(shù)據(jù)電壓；圖10A和10B示出了根據(jù)液晶單元陣列兩末端處的電荷共享的數(shù)據(jù)電壓；圖11示出了液晶顯示器件的附圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。
如圖8所示，一種液晶顯示器件包括液晶顯示面板104，該面板具有分別交叉排列的柵線G1到Gn和數(shù)據(jù)線D1到Dm以及具有排列在交叉處的多個液晶單元的液晶陣列。柵驅(qū)動電路103用于提供掃描脈沖到柵線G1到Gn。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102用于提供視頻信號到數(shù)據(jù)線D1到Dm。第一和第二電荷共享電路106和105對數(shù)據(jù)線D1到Dm預(yù)充電；并且時序控制器101用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102、柵驅(qū)動電路103和第一、第二電荷共享電路106和105。
液晶顯示面板104具有注入在兩基板，也就是上和下玻璃基板之間的液晶。數(shù)據(jù)線D1到Dm和柵線G1到Gn形成為互相垂直交叉并且一起形成在下玻璃基板上。設(shè)置在數(shù)據(jù)線D1到Dm和柵線G1到Gn交叉處的TFT(薄膜晶體管)可以響應(yīng)來自柵線G1到Gn的掃描脈沖而將數(shù)據(jù)線D1到Dm上的數(shù)據(jù)電壓提供到液晶單元CLc。TFT的柵極連接到柵線G1到Gn，并且TFT的源極連接到數(shù)據(jù)線D1到Dm。此外，TFT的漏極連接到液晶單元CLc的像素電極。將公共電壓Vcom提供到與像素電極面對的公共電極。此外，為了固定不變地維持充入到液晶單元CLc內(nèi)的電壓，液晶顯示面板104的液晶單元CLc內(nèi)提供有存儲電容Cst。第一電荷共享電路106形成在液晶顯示面板104下端部中液晶單元陣列的外側(cè)。第一電荷共享電路包括多個開關(guān)器件SW1。開關(guān)器件SW1連接到各條數(shù)據(jù)線D1到Dm以響應(yīng)來自時序控制器101的源輸出信號SOE而同時切斷數(shù)據(jù)線D1到Dm。
數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102包括多個數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路，各集成電路具有指定數(shù)目的通道。此處，數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路包括用于采樣時鐘的移位寄存器、暫時存儲數(shù)據(jù)的寄存器、存儲一行數(shù)據(jù)的鎖存器，其響應(yīng)來自移位寄存器的時鐘信號并同時輸出相應(yīng)的存儲數(shù)據(jù)到所述一行、用于選擇對應(yīng)于來自鎖存器的數(shù)據(jù)值的正/負(fù)伽馬電壓的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、選擇D1到Dm中被施加有通過正/負(fù)伽馬電壓轉(zhuǎn)換的模擬數(shù)據(jù)(也就是，視頻信號)的其中一條的多路復(fù)用器、連接在多路復(fù)用器和被選擇的數(shù)據(jù)線之間的輸出緩沖器102a、和形成在輸出緩沖區(qū)102a的輸出端子中的第二電荷共享電路105等等。第二電荷共享電路105包括多個開關(guān)器件SW2。開關(guān)器件SW2連接到各條數(shù)據(jù)線D1到Dm以響應(yīng)來自時序控制器101的源極輸出信號SOE而同時切斷數(shù)據(jù)線D1到Dm。上述數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路在時序控制器101的控制下提供數(shù)據(jù)電壓，也就是視頻信號到數(shù)據(jù)線D1到Dm。
柵驅(qū)動電路103包括順序產(chǎn)生掃描脈沖的移位寄存器、將掃描脈沖的電壓移位到適合驅(qū)動液晶單元CLc的電壓電平的電平移位器。上述柵驅(qū)動電路103在時序控制器101的控制下順序提供與視頻信號同步的掃描脈沖到柵線G1到Gn。
時序控制器101使用垂直(V)/水平(H)信號和時鐘(CLK)以產(chǎn)生控制柵驅(qū)動電路103的柵控制信號(GDC)和控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路102的數(shù)據(jù)控制信號(DDC)。DDC包括源開始脈沖(SSP)、源移位時鐘(SSC)、源輸出使能(SOE)和極性信號(POL)。信號GDC包括柵移位時鐘(GSC)、柵輸出信號(GOE)和柵開始脈沖(GSP)。
圖9表示通過數(shù)據(jù)線D1到Dm提供到各液晶單元的信號。此處，“SOE”表示源輸出信號、“POL”表示極性信號、并且“D”表示視頻信號。視頻信號D受極性信號POL的控制，并且在源輸出信號SOE的低間隔中將源輸出信號SOE提供到數(shù)據(jù)線D1到Dm。
在下文中，將參考圖9描述利用第一和第二電荷共享電路106和105的電荷共享步驟。在源輸出信號SOE的低間隔中將來自輸出緩沖器102a的正視頻信號或負(fù)視頻信號提供到數(shù)據(jù)線D1到Dm以在液晶顯示面板104上顯示對應(yīng)于該視頻信號的圖像。
在源輸出信號SOE的高間隔中使第一和第二電荷共享電路106和105的第一和第二開關(guān)器件SW1和SW2導(dǎo)通。當(dāng)?shù)谝缓偷诙_關(guān)器件SW1和SW2接通時，所有數(shù)據(jù)線D1到Dm都電連接。此時，將利用在前一源輸出信號SOE的低間隔中提供的視頻信號充入到各液晶單元的視頻信號的平均電壓表示在數(shù)據(jù)線D1到Dm上。
當(dāng)源輸出信號SOE轉(zhuǎn)換為低時，將負(fù)視頻信號或正視頻信號提供到數(shù)據(jù)線D1到Dm以在液晶顯示面板104上顯示預(yù)定圖像。
對數(shù)據(jù)線D1到Dm預(yù)充電以最小化電壓變化電平，從而使其降低能耗并且減少集成電路產(chǎn)生的熱量。尤其是，參考圖10A和圖10B，其示出了使用液晶單元陣列兩末端的電荷共享電路的數(shù)據(jù)電壓波形，通過使用第一和第二電荷共享電路106和105同時對液晶單元陣列的一側(cè)和另一側(cè)執(zhí)行電荷共享來改進減小的電荷共享效果是可能的。
圖11表示一種液晶顯示器件。如圖11所示，該液晶顯示器件包括液晶顯示面板204，該面板具有分別交叉排列的柵線G1到Gn和數(shù)據(jù)線D1到Dm、以及具有排列在交叉處的多個液晶單元Clc的液晶陣列。柵驅(qū)動電路203用于提供掃描脈沖到柵線G1到Gn。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路202用于提供視頻信號到數(shù)據(jù)線D1到Dm。第一和第二電荷共享電路206和205對數(shù)據(jù)線D1到Dm預(yù)充電。時序控制器201用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路202、柵驅(qū)動電路203和第一、第二電荷共享電路206和205。
液晶顯示面板204具有注入在兩基板，也就是上和下玻璃基板之間的液晶。數(shù)據(jù)線D1到Dm和柵線G1到Gn形成為互相垂直交叉并且一起形成在下玻璃基板上。設(shè)置在數(shù)據(jù)線D1到Dm和柵線G1到Gn交叉處的TFT可以響應(yīng)來自柵線G1到Gn的掃描脈沖而將數(shù)據(jù)線D1到Dm上的數(shù)據(jù)電壓提供到液晶單元CLc。TFT的柵極連接到柵線G1到Gn，并且TFT的源極連接到數(shù)據(jù)線D1到Dm。此外，TFT的漏極連接到液晶單元CLc的像素電極。將公共電壓Vcom提供到與像素電極面對的公共電極。此外，為了固定不變地維持充入到液晶單元CLc內(nèi)的電壓而在液晶顯示面板204的液晶單元CLc中提供有存儲電容Cst。第一電荷共享電路206和第二電荷共享電路205形成在液晶顯示面板204的液晶單元陣列的一外側(cè)和另一外側(cè)。第一和第二電荷共享電路206和205包括多個開關(guān)器件SW1和開關(guān)器件SW2。開關(guān)器件SW1和開關(guān)器件SW2連接到各條數(shù)據(jù)線D1到Dm以響應(yīng)來自時序控制器201的源輸出信號SOE而同時切斷數(shù)據(jù)線D1到Dm。
數(shù)據(jù)驅(qū)動電路202包括多個數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路，各集成電路具有指定數(shù)目的通道。此處，數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路包括用于采樣時鐘的移位寄存器、暫時存儲數(shù)據(jù)的寄存器、存儲一行數(shù)據(jù)的鎖存器，其響應(yīng)來自移位寄存器的時鐘信號并同時輸出相應(yīng)的存儲數(shù)據(jù)到所述一行、用于選擇對應(yīng)于來自鎖存器的數(shù)據(jù)值的正/負(fù)伽馬電壓的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、選擇D1到Dm中被施加有通過正/負(fù)伽馬電壓轉(zhuǎn)換的模擬數(shù)據(jù)(也就是，視頻信號)的其中一條的多路復(fù)用器、連接在多路復(fù)用器和被選擇的數(shù)據(jù)線之間的輸出緩沖器。上述數(shù)據(jù)驅(qū)動集成電路在時序控制器201的控制下提供數(shù)據(jù)電壓，也就是視頻信號到數(shù)據(jù)線D1到Dm。
柵驅(qū)動電路203包括順序產(chǎn)生掃描脈沖的移位寄存器、將掃描脈沖的電壓移位到適合驅(qū)動液晶單元CLc的電壓電平的電平移位器。上述柵驅(qū)動電路13在時序控制器11的控制下順序提供與視頻信號同步的掃描脈沖到柵線G1到Gn。
時序控制器201使用垂直(V)/水平(H)信號和時鐘(CLK)以產(chǎn)生控制柵驅(qū)動電路203的柵控制信號(GDC)和控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路202的數(shù)據(jù)控制信號(DDC)。DDC包括源開始脈沖(SSP)、源移位時鐘(SSC)、源輸出使能信號(SOE)和極性信號(POL)。信號GDC包括柵移位時鐘(GSC)、柵輸出信號(GOE)和柵開始脈沖(GSP)。
如上所述，該液晶顯示器包括連接到液晶單元陣列一側(cè)和另一側(cè)的電荷共享電路以最大化數(shù)據(jù)線的電荷共享效果，從而降低電流消耗并減少數(shù)據(jù)集成電路產(chǎn)生的熱量。
雖然通過上面附圖中的實施方式解釋了本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)理解對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說本發(fā)明并不限于上述實施例，其各種修改和變化都是可能的而沒有脫離本發(fā)明實質(zhì)范圍。因而，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)僅通過所附的權(quán)利要求書及其等價物限定。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器件，包括液晶單元陣列；連接在液晶單元陣列第一側(cè)的第一電荷共享電路，其中第一電荷共享電路用于在對多條數(shù)據(jù)線充入數(shù)據(jù)電壓之前對該多條數(shù)據(jù)線進行預(yù)充電；和連接在液晶單元陣列第二側(cè)的第二電荷共享電路，其中第二電荷共享電路用于在對多條數(shù)據(jù)線充入數(shù)據(jù)電壓之前對該多條數(shù)據(jù)線進行預(yù)充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述第一電荷共享電路和第二電荷共享電路響應(yīng)源輸出信號而操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器件，進一步包括其中形成有液晶單元陣列的液晶顯示面板；用于提供數(shù)據(jù)電壓到數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)驅(qū)動電路；用于提供掃描脈沖到柵極線的柵驅(qū)動電路；和用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路、柵驅(qū)動電路和電荷共享電路的時序控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述第一電荷共享電路和第二電荷共享電路形成在液晶顯示面板中。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述第一電荷共享電路形成在液晶顯示面板中而第二電荷共享電路形成在數(shù)據(jù)驅(qū)動電路中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示器件，其特征在于，所述第一電荷共享電路位于數(shù)據(jù)驅(qū)動電路的輸出緩沖器的輸出端中。
7.一種驅(qū)動液晶顯示器件的方法，該液晶顯示器件包括液晶單元陣列，該方法包括以下步驟在液晶單元陣列的第一側(cè)和第二側(cè)處對數(shù)據(jù)線進行預(yù)充電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述預(yù)充電包括通過源輸出信號的預(yù)充電。
9.一種電荷共享器件，包括第一電荷共享電路，其連接在其中設(shè)置有液晶單元的液晶單元陣列的第一側(cè)并連接到該液晶單元以在對數(shù)據(jù)線充入用于提供視頻信號的數(shù)據(jù)電壓之前對該數(shù)據(jù)線進行預(yù)充電；和第二電荷共享電路，其連接在液晶單元陣列的第二側(cè)以在對數(shù)據(jù)線充入數(shù)據(jù)電壓之前對該數(shù)據(jù)線進行預(yù)充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電荷共享器件，其特征在于，所述第一電荷共享電路和第二電荷共享電路響應(yīng)源輸出信號而同時操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電荷共享器件，其特征在于，所述第一電荷共享電路和第二電荷共享電路包括連接到數(shù)據(jù)線的開關(guān)器件，并且該開關(guān)器件響應(yīng)源輸出信號而同時操作。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶顯示系統(tǒng)，其能夠降低電流消耗并且減少數(shù)據(jù)集成電路中產(chǎn)生的熱量。該液晶顯示器件包括液晶單元陣列、設(shè)置在液晶單元陣列的一側(cè)用于在對數(shù)據(jù)線充入數(shù)據(jù)電壓之前對該數(shù)據(jù)線進行預(yù)充電的第一電荷共享電路、和設(shè)置在液晶單元陣列的另一側(cè)用于在對數(shù)據(jù)線充入數(shù)據(jù)電壓之前對該數(shù)據(jù)線進行預(yù)充電的第二電荷共享電路。
文檔編號G09G3/36GK1920624SQ200610087179
公開日2007年2月28日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月23日
發(fā)明者河成喆, 樸萬奎 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社