CN1282147C - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种LCD及其驱动方法，用于以足够的数据电压给LCD的每条数据线充电。本发明在每条相邻数据线之间装有开关器件，该开关器件在选通开电压施加到选通线之前短路数据线，从而通过由于短路相邻数据线的电荷共享效应来对数据线预充电，和显著地减少由寄生电容引起的数据线电压的改变。

Description

液晶显示器
                           技术领域
本发明涉及液晶显示器及其驱动方法，具体说，涉及薄膜晶体管液晶显示器及其驱动方法。
                           背景技术
薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)是一种显示装置，用于通过在注入两个基底之间的液晶层上形成电场、和通过控制电场的强度以控制透过基底的光量，来显示所需要的图像。由于其功率消耗、厚度薄和高分辨率等原因，TFT-LCD作为一种取代广泛使用的阴极射线管(CRT)的显示器很受欢迎。
图1是以电路图示出TFT-LCD的结构的表示图。如图1所示，TFT-LCD包括液晶板10、选通驱动器20和数据驱动器30。
液晶板10包括多条选通线(G1、G2、…、Gn)和多条穿过选通线的绝缘的数据线(D1、D2、…、Dm)，并且有多个TFT12，每个TFT区域(象素)被选通线和数据线所包围。TFT的栅极、源极和漏极分别连接到选通线、数据线和象素电极(未示出)。
选通驱动器20将选通电压施加到选通线以接通/关断TFT。选通开(gate-on)电压被顺序地施加到液晶板的选通线，相应地，连接到被施加了选通开电压的选通线的TFT接通。数据驱动器30施加图像信号的数据电压到每个数据线。
TFT-LCD是通过将选通开电压施加于连接到所需选通线的栅极从而接通TFT、和通过将图像信号的数据电压通过数据线施加到源极从而使该数据电压到达漏极来操作的。数据电压被发送到象素电极，并由象素电极和公共电极之间的电势差形成电场。电场的强度由数据电压的量来控制，以及透过基底发射的光量由电场的强度来控制。
但是，随着TFT-LCD和每条数据线的寄生电容的变大，如图2所示的要施加到数据线的数据电压不足以给数据线充电。
图2(a)和(b)示出了施加到奇数据线和偶数据线的数据电压(Vd)的波形，和充电到数据线的电压(Ve)的波形。如图2(a)和(b)所示，从数据驱动器30施加的数据电压(Vd)被寄生电容元件显著地改变，而不同于实际充电到数据线的电压(Ve)。即，用预定电压对数据线充电需要大量的时间(tr)，因此，不能用足够的数据电压给每个象素充电。
                         发明内容
本发明目的在于提供一种LCD及其驱动方法，以便解决上述问题。
本发明的一个目的是提供用于以足够的数据电压对LCD的每条数据线充电的一种LCD及其驱动方法。
在本发明的一个方面中，液晶显示器包括：液晶板，包括多条选通线、多条穿过所述选通线的绝缘的数据线和多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管的栅极连接到一条选通线，源极连接到一条数据线；选通驱动器，用于顺序地提供选通开电压到所述选通线，以接通所述薄膜晶体管；数据驱动器，用于施加数据电压到所述数据线；数据线共享开关，具有多个开关器件，每个开关器件在相邻数据线上形成，用于接通相邻数据线；和共享信号发生器，用于输出共享控制信号，该共享控制信号用于接通所述开关器件。
数据线共享开关可以在液晶板上形成。最好，所述数据线共享开关被置于所述液晶板的一端，其位置与所述数据驱动器相对。
在本发明的另一个方面中，一种液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器包括多条选通线、多条穿过所述选通线的绝缘的数据线和多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管的栅极连接到一条选通线，和源极连接到一条数据线，所述驱动方法包括以下步骤：顺序地施加用于接通所述薄膜晶体管的选通开电压到所述选通线；短路所述相邻数据线，并用预定电压对所述数据线充电；和施加所述数据电压到所述数据线。
根据本发明的一个方面，提供了一种液晶显示器，包括：液晶板，包括多条选通线、与所述选通线交叉的多条绝缘的数据线、和多个第一薄膜晶体管，每个第一薄膜晶体管的栅极连接到一条选通线、源极连接到一条数据线、而漏极连接到液晶电容器；选通驱动器，用于顺序地施加选通开电压到所述选通线，以接通所述薄膜晶体管；数据驱动器，用于施加数据电压到所述数据线；数据线共享开关，具有多个开关器件，每个开关器件在相邻数据线上形成；和共享信号发生器，用于输出共享控制信号，以接通所述开关器件从而连接所述相邻数据线，其中所述第一薄膜晶体管安排在所述数据线共享开关和数据驱动器之间。
根据本发明的另一方面，提供了一种液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器包括多条选通线、与所述选通线交叉的多条绝缘的数据线、和多个薄膜晶体管，每个薄膜晶体管的栅极连接到一条选通线、源极连接到一条数据线，所述驱动方法包括以下步骤：a)顺序地施加选通开电压到所述选通线，用于接通所述薄膜晶体管；b)短路所述相邻数据线，并对所述数据线充电达到第一预定时间，使得数据线的电压变得接近公共电压；和c)施加所述数据电压到所述数据线，其中b)步骤中，在施加到前一选通线的电压变为选通关电压之后选通开电压被施加到选通线之前，短路数据线，并在选通开电压被施加到选通线之后，在第二预定时间中取消相邻数据线的短路。
根据本发明的另一方面，提供了一种液晶显示器，包括：液晶板，包括多条选通线、多条第一和第二数据线、以及多个第一和第二薄膜晶体管，每个薄膜晶体管具有连接到一条选通线的栅极、连接到一条数据线的源极、和连接到液晶电容器的漏极；选通驱动器，用于顺序地提供选通开电压到所述选通线，以接通所述第一和第二薄膜晶体管；第一数据驱动器，用于施加第一数据电压到所述第一数据线；第二数据驱动器，用于施加第二数据电压到所述第二数据线；第一数据线共享开关，具有多个第一开关器件，每个第一开关器件在相邻第一数据线之间形成；第二数据线共享开关，具有多个第二开关器件，每个第二开关器件在相邻第二数据线之间形成；和共享信号发生器，用于输出用于接通所述第一开关器件以连接相邻第一数据线的第一共享控制信号、和用于接通所述第二开关器件以连接相邻第二数据线的第二共享控制信号，其中所述第一薄膜晶体管安排在所述第一数据线共享开关和第一数据驱动器之间，而所述第二薄膜晶体管安排在所述第二数据线共享开关和第二数据驱动器之间。
                         附图说明
附图构成说明书的一部分，图解说明了本发明的实施例，并与说明书一起，用于解释本发明的原理：
图1是示出TFT-LCD的结构的表示图；
图2示出了施加到传统的数据线的电压的波形；
图3是示出了根据本发明的第一个实施例的LCD的结构的表示图；
图4示出了施加到根据本发明的第一个实施例的数据线的电压的波形；
图5是根据本发明的第一个实施例的共享控制信号的图形表示图；
图6是根据本发明的第二个实施例的共享控制信号的图形表示图；和
图7是示出了根据本发明的第二个实施例的LCD的结构的表示图。
                      具体实施方式
在下面的详细描述中，简单使用实现本发明的发明人所认为的最好模式的图解方式，只示出和描述本发明的优选实施例。正如将被认识到的，本发明能够在各种明显的方面作修改而不偏离本发明。相应地，附图和描述被认为是图示性质的，而非限制性的。
图3示出了根据本发明的第一个实施例的LCD的结构。
如图3所示，根据本发明的第一个实施例的LCD包括液晶板100、选通驱动器200、数据驱动器300、数据线共享开关400和共享信号发生器500。
液晶板100包括多条选通线(G1、G2、…、Gn)和多条数据线(D1、D2…、Dm)。有多个TFT120，TFT被放在由选通线和数据线所包围的每个区域(象素)中。每个TFT的栅极、源极和漏极分别连接到选通线、数据线和象素电极。在象素电极和公共电极(未示出)之间提供有液晶材料。在图3中，在两个基底之间的液晶材料被示为液晶电容器(C1)，施加在公共电极上的公共电压被示为Vcom。
选通驱动器200将选通电压施加到选通线以接通/关断TFT。选通开电压被顺序地施加到液晶板的选通线，相应地，连接到被施加了选通开电压的选通线的TFT接通。数据驱动器300施加图像信号的数据电压到每个数据线。
数据线共享开关400包括多个开关器件410，用于根据控制信号开关相邻的数据线。在本发明的第一个实施例中，为了解释方便，液晶板100和数据线共享开关400在图中被独立地图示，但是数据线共享开关400可以被置于液晶板100上，或者它可以被独立地提供。对于数据线共享开关400被置于液晶板100上的情况，最好在液晶板100的一端上提供数据线共享开关400。
在本发明的实施例中，晶体管410被用作开关器件。对于开关器件410被置于液晶板100上的情况，最好使用薄膜晶体管。在这种情况下，非晶体晶体管或多晶晶体管可以被当作薄膜晶体管使用。具体说，采用非晶体薄膜晶体管具有简化制造过程的优点，因为它可以在与连接到象素电极的TFT120的同一过程中被制造。
相邻数据线(例如，D1、D2)被连接到每个晶体管410的源极和漏极，控制信号(SH)被施加到栅极。
共享信号发生器500输出控制信号(SH)，用于接通数据线共享开关400的开关器件，并且控制信号(SH)被施加到栅极。在选通开电压被施加到每个选通线之前，共享信号发生器500输出控制信号，用于接通开关器件410。
现在参考图4，描述根据本发明的第一个实施例的液晶显示器的驱动方法。
图4(a)示出了从共享信号发生器500输出的共享控制信号(SH)的波形，并且图4(b)和(c)分别示出了施加到奇数据线和偶数据线的电压的波形。图4(b)和(c)中的电压(Vd)示出了从数据驱动器300施加到数据线的电压，图4(b)和(c)中的电压(Ve)示出了充电到数据线的电压。
本发明的第一个实施例采用了点反转(dot reverse)驱动，其中对于每个象素，相对于公共电压(Vcom)的数据电压被反转，因此施加到相邻数据线(例如，D1、D2…)上的数据电压的极性彼此不同。即，在这种情况下，正数据电压(比公共电压大)被施加到如图4(b)和(c)所示的奇数据线，负数据电压(比公共电压小)被施加到偶数据线。
根据本发明的第一个实施例，正当在施加选通开电压到每条数据线之前，通过接通数据线公共开关400的开关器件410，相邻数据线被短路预定的时间。然后，通过在由具有彼此不同极性的数据电压充电的数据线之间的电荷共享效应，数据线的电压变得接近于公共电压(Vcom)，公共电压处于波动电压的中间。因此，根据本发明的第一个实施例，数据线可以用预定的数据电压充足地充电，因为该电压是围绕公共电压(Vcom)或高或低。如图4(b)和(c)所示，数据线可以用预定电压充足地充电，因为用预定电压对数据线充电所需要的时间(tr)与传统的情形相比可以被减少。因此，根据本发明，在数据线中的电压变化可以被改善，其增加与数据驱动器有很大的不同。
图5示出了在本发明的实施例中使用的共享控制信号(SH)的一个例子。
如图5中所示，在施加在相邻选通线上的选通开电压之间，存在一个共享信号脉冲(SH)，用于停止电压的数据线共享。在这种情况下，在先前选通线(例如，G1)变为选通关电压后，两条数据线由共享信号脉冲所共享，在数据线停止共享后，选通开电压被施加到所需要的选通线(G2)上。
如图5中所示，由于在施加到两条相邻选通线的选通开电压之间存在共享信号脉冲，在两个选通开电压之间的差减少的情况下，共享信号脉冲的间隔可能被减少。因此，在数据线之间的电荷共享可能不会充分地发生。
图6示出了在本发明的实施例中使用的共享控制信号(SH)的波形的另一个例子。
根据图6中所示的共享控制信号，在先前选通线(Gi-1)变为选通关电压后，共享信号脉冲被施加，并且在所选择的选通线(Gi)变为选通开电压后，共享信号脉冲维持预定的时间。通过上面的方法，即使在两个选通开电压之间的间隔减少的情况，也可以获得共享信号脉冲之间的足够间隔。
除了在上面的本发明的第一个实施例中的单驱动器的驱动外，也可以使用如图7所示的双驱动器。
图7是根据本发明的第二个实施例的LCD的示意图。
本发明的第二个实施例的LCD的结构和操作几乎与第一个实施例相同，重复部分的解释就省略了。
在本发明的第二个实施例中，数据线共享开关820和840被置于液晶板100的中间部分上，并且共享信号发生器900输出共享控制信号(SH1、SH2)，用于接通/关断共享开关820和840的开关器件410。
尽管已经结合当前被认为是最实用和优选的实施例描述了本发明，应该理解本发明不限于所公开的实施例，而是相反，本发明意在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等价结构。
例如，在本发明的实施例中晶体管被用作开关器件，但是其它类型的开关器件也可以被使用。
如上所述，根据本发明，在正要施加选通开电压之前，通过共享两条相邻数据线，可以用数据电压对数据线充足地充电，从而在公共电压的预定值内维持数据线的电压。

Claims (6)

1.一种液晶显示器，包括：
液晶板，包括多条选通线、多条第一和第二数据线、以及多个第一和第二薄膜晶体管，每个薄膜晶体管具有连接到一条选通线的栅极、连接到一条数据线的源极、和连接到液晶电容器的漏极；
选通驱动器，用于顺序地提供选通开电压到所述选通线，以接通所述第一和第二薄膜晶体管；
第一数据驱动器，用于施加第一数据电压到所述第一数据线；
第二数据驱动器，用于施加第二数据电压到所述第二数据线；
第一数据线共享开关，具有多个第一开关器件，每个第一开关器件在相邻第一数据线之间形成；
第二数据线共享开关，具有多个第二开关器件，每个第二开关器件在相邻第二数据线之间形成；和
共享信号发生器，用于输出用于接通所述第一开关器件以连接相邻第一数据线的第一共享控制信号、和用于接通所述第二开关器件以连接相邻第二数据线的第二共享控制信号，
其特征在于所述第一薄膜晶体管安排在所述第一数据线共享开关和第一数据驱动器之间，而所述第二薄膜晶体管安排在所述第二数据线共享开关和第二数据驱动器之间。
2.根据权利要求1的液晶显示器，其中所述第一和第二数据线共享开关形成在该液晶板上。
3.根据权利要求2的液晶显示器，其中所述第一和第二开关器件包括第三薄膜晶体管。
4.根据权利要求3的液晶显示器，其中该第三薄膜晶体管合并在该液晶板中。
5.根据权利要求4的液晶显示器，其中所述第一或第三薄膜晶体管包括非晶晶体管或多晶晶体管。
6.根据权利要求1的液晶显示器，其中所述第一和第二数据线共享开关被放置在所述第一和第二数据驱动器之间。
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