液晶顯示器及其驅動方法
2023-05-09 03:22:01
專利名稱：液晶顯示器及其驅動方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示器及其驅動方法，具體說，涉及薄膜電晶體液晶顯示器及其驅動方法。
背景技術：
薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)是一種顯示裝置，用於通過在注入兩個基底之間的液晶層上形成電場、和通過控制電場的強度以控制透過基底的光量，來顯示所需要的圖像。由於其功率消耗、厚度薄和高解析度等原因，TFT-LCD作為一種取代廣泛使用的陰極射線管(CRT)的顯示器很受歡迎。
圖1是以電路圖示出TFT-LCD的結構的表示圖。如圖1所示，TFT-LCD包括液晶板10、門驅動器20和數據驅動器30。
液晶板10包括多條門線(G1、G2、…、Gn)和多條穿過門線的絕緣的數據線(D1、D2、…、Dm)，並且有多個TFT12，每個TFT區域(象素)被門線和數據線所包圍。TFT的門極、源極和漏極分別連接到門線、數據線和象素電極(未示出)。
門驅動器20將門電壓施加到門線以接通/關斷TFT。門通(gate-on)電壓被順序地施加到液晶板的門線，相應地，連接到被施加了門通電壓的門線的TFT接通。數據驅動器30施加圖像信號的數據電壓到每個數據線。
TFT-LCD是通過將門通電壓施加於連接到所需門線的門極從而接通TFT、和通過將圖像信號的數據電壓通過數據線施加到源極從而使該數據電壓到達漏極來操作的。數據電壓被發送到象素電極，並由象素電極和公共電極之間的電勢差形成電場。電場的強度由數據電壓的量來控制，以及透過基底發射的光量由電場的強度來控制。
但是，隨著TFT-LCD和每條數據線的寄生電容的變大，如圖2所示的要施加到數據線的數據電壓不足以給數據線充電。
圖2(a)和(b)示出了施加到奇數據線和偶數據線的數據電壓(Vd)的波形，和充電到數據線的電壓(Ve)的波形。如圖2(a)和(b)所示，從數據驅動器30施加的數據電壓(Vd)被寄生電容元件顯著地改變，而不同於實際充電到數據線的電壓(Ve)。即，用預定電壓對數據線充電需要大量的時間(tr)，因此，不能用足夠的數據電壓給每個象素充電。
發明內容
本發明目的在於提供一種LCD及其驅動方法，以便解決上述問題。
本發明的一個目的是提供用於以足夠的數據電壓對LCD的每條數據線充電的一種LCD及其驅動方法。
在本發明的一個方面中，液晶顯示器包括液晶板，包括多條門線、多條穿過所述門線的絕緣的數據線和多個薄膜電晶體，每個薄膜電晶體的門極連接到一條門線，源極連接到一條數據線；門驅動器，用於順序地提供門通電壓到所述門線，以接通所述薄膜電晶體；數據驅動器，用於施加數據電壓到所述數據線；數據線共享開關，具有多個開關器件，每個開關器件在相鄰數據線上形成，用於接通相鄰數據線；和共享信號發生器，用於輸出共享控制信號，該共享控制信號用於接通所述開關器件。
數據線共享開關可以在液晶板上形成。最好，所述數據線共享開關被置於所述液晶板的一端，其位置與所述數據驅動器相對。
在本發明的另一個方面中，一種液晶顯示器的驅動方法，該液晶顯示器包括多條門線、多條穿過所述門線的絕緣的數據線和多個薄膜電晶體，每個薄膜電晶體的門板連接到一條門線，和源極連接到一條數據線，所述驅動方法包括以下步驟順序地施加用於接通所述薄膜電晶體的門通電壓到所述門線；短路所述相鄰數據線，並用預定電壓對所述數據線充電；和施加所述數據電壓到所述數據線。
附圖構成說明書的一部分，圖解說明了本發明的實施例，並與說明書一起，用於解釋本發明的原理圖1是示出TFT-LCD的結構的表示圖；圖2示出了施加到傳統的數據線的電壓的波形；圖3是示出了根據本發明的第一個實施例的LCD的結構的表示圖；圖4示出了施加到根據本發明的第一個實施例的數據線的電壓的波形；
圖5是根據本發明的第一個實施例的共享控制信號的圖形表示圖；圖6是根據本發明的第二個實施例的共享控制信號的圖形表示圖；和圖7是示出了根據本發明的第二個實施例的LCD的結構的表示圖。
具體實施例方式
在下面的詳細描述中，簡單使用實現本發明的發明人所認為的最好模式的圖解方式，只示出和描述本發明的優選實施例。正如將被認識到的，本發明能夠在各種明顯的方面作修改而不偏離本發明。相應地，附圖和描述被認為是圖示性質的，而非限制性的。
圖3示出了根據本發明的第一個實施例的LCD的結構。
如圖3所示，根據本發明的第一個實施例的LCD包括液晶板100、門驅動器200、數據驅動器300、數據線共享開關400和共享信號發生器500。
液晶板100包括多條門線(G1、G2、…、Gn)和多條數據線(D1、D2、…、Dm)。有多個TFT120，TFT被放在由門線和數據線所包圍的每個區域(象素)中。每個TFT的門極、源極和漏極分別連接到門線、數據線和象素電極。在象素電極和公共電極(未示出)之間提供有液晶材料。在圖3中，在兩個基底之間的液晶材料被示為液晶電容器(C1)，施加在公共電極上的公共電壓被示為Vcom。
門驅動器200將門電壓施加到門線以接通/關斷TFT。門通電壓被順序地施加到液晶板的門線，相應地，連接到被施加了門通電壓的門線的TFT接通。數據驅動器300施加圖像信號的數據電壓到每個數據線。
數據線共享開關400包括多個開關器件410，用於根據控制信號開關相鄰的數據線。在本發明的第一個實施例中，為了解釋方便，液晶板100和數據線共享開關400在圖中被獨立地圖示，但是數據線共享開關400可以被置於液晶板100上，或者它可以被獨立地提供。對於數據線共享開關400被置於液晶板100上的情況，最好在液晶板100的一端上提供數據線共享開關400。
在本發明的實施例中，電晶體410被用作開關器件。對於開關器件410被置於液晶板100上的情況，最好使用薄膜電晶體。在這種情況下，非晶體電晶體或多晶電晶體可以被當作薄膜電晶體使用。具體說，採用非晶體薄膜電晶體具有簡化製造過程的優點，因為它可以在與連接到象素電板的TFT120的同一過程中被製造。
相鄰數據線(例如，D1、D2)被連接到每個電晶體410的源極和漏極，控制信號(SH)被施加到門極。
共享信號發生器500輸出控制信號(SH)，用於接通數據線共享開關400的開關器件，並且控制信號(SH)被施加到門極。在門通電壓被施加到每個門線之前，共享信號發生器500輸出控制信號，用於接通開關器件410。
現在參考圖4，描述根據本發明的第一個實施例的液晶顯示器的驅動方法。
圖4(a)示出了從共享信號發生器500輸出的共享控制信號(SH)的波形，並且圖4(b)和(c)分別示出了施加到奇數據線和偶數據線的電壓的波形。圖4(b)和(c)中的電壓(Vd)示出了從數據驅動器300施加到數據線的電壓，圖4(b)和(c)中的電壓(Ve)示出了充電到數據線的電壓。
本發明的第一個實施例採用了點反轉(dot reverse)驅動，其中對於每個象素，相對於公共電壓(Vcom)的數據電壓被反轉，因此施加到相鄰數據線(例如，D1、D2…)上的數據電壓的極性彼此不同。即，在這種情況下，正數據電壓(比公共電壓大)被施加到如圖4(b)和(c)所示的奇數據線，負數據電壓(比公共電壓小)被施加到偶數據線。
根據本發明的第一個實施例，正當在施加門通電壓到每條數據線之前，通過接通數據線公共開關400的開關器件410，相鄰數據線被短路預定的時間。然後，通過在由具有彼此不同極性的數據電壓充電的數據線之間的電荷共享效應，數據線的電壓變得接近於公共電壓(Vcom)，公共電壓處于波動電壓的中間。因此，根據本發明的第一個實施例，數據線可以用預定的數據電壓充足地充電，因為該電壓是圍繞公共電壓(Vcom)或高或低。如圖4(b)和(c)所示，數據線可以用預定電壓充足地充電，因為用預定電壓對數據線充電所需要的時間(tr)與傳統的情形相比可以被減少。因此，根據本發明，在數據線中的電壓變化可以被改善，其增加與數據驅動器有很大的不同。
圖5示出了在本發明的實施例中使用的共享控制信號(SH)的一個例子。
如圖5中所示，在施加在相鄰門線上的門通電壓之間，存在一個共享信號脈衝(SH)，用於停止電壓的數據線共享。在這種情況下，在先前門線(例如，G1)變為門斷電壓後，兩條數據線由共享信號脈衝所共享，在數據線停止共享後，門通電壓被施加到所需要的門線(G2)上。
如圖5中所示，由於在施加到兩條相鄰門線的門通電壓之間存在共享信號脈衝，在兩個門通電壓之間的差減少的情況下，共享信號脈衝的間隔可能被減少。因此，在數據線之間的電荷共享可能不會充分地發生。
圖6示出了在本發明的實施例中使用的共享控制信號(SH)的波形的另一個例子。
根據圖6中所示的共享控制信號，在先前門線(Gi-1)變為門斷電壓後，共享信號脈衝被施加，並且在所選擇的門線(Gi)變為門通電壓後，共享信號脈衝維持預定的時間。通過上面的方法，即使在兩個門通電壓之間的間隔減少的情況，也可以獲得共享信號脈衝之間的足夠間隔。
除了在上面的本發明的第一個實施例中的單驅動器的驅動外，也可以使用如圖7所示的雙驅動器。
圖7是根據本發明的第二個實施例的LCD的示意圖。
本發明的第二個實施例的LCD的結構和操作幾乎與第一個實施例相同，重複部分的解釋就省略了。
在本發明的第二個實施例中，數據線共享開關820和840被置於液晶板100的中間部分上，並且共享信號發生器900輸出共享控制信號(SH1、SH2)，用於接通/關斷共享開關820和840的開關器件410。
儘管已經結合當前被認為是最實用和優選的實施例描述了本發明，應該理解本發明不限於所公開的實施例，而是相反，本發明意在覆蓋包括在所附權利要求的精神和範圍內的各種修改和等價結構。
例如，在本發明的實施例中電晶體被用作開關器件，但是其它類型的開關器件也可以被使用。
如上所述，根據本發明，在正要施加門通電壓之前，通過共享兩條相鄰數據線，可以用數據電壓對數據線充足地充電，從而在公共電壓的預定值內維持數據線的電壓。
權利要求
1.一種液晶顯示器，包括液晶板，包括多條門線、多條穿過所述門線的絕緣的數據線和多個第一薄膜電晶體，每個薄膜電晶體的門極連接到一條門線，源極連接到一條數據線；門驅動器，用於順序地施加門通電壓到所述門線，以接通所述薄膜電晶體；數據驅動器，用於施加數據電壓到所述數據線；數據線共享開關，具有多個開關器件，每個開關器件在相鄰數據線上形成，用於接通相鄰數據線；和共享信號發生器，用於輸出共享控制信號，以接通所述開關器件。
2.根據權利要求1所述的液晶顯示器，其特徵在於所述數據線共享開關在所述液晶板上形成。
3.根據權利要求2所述的液晶顯示器，其特徵在於所述開關器件是第二薄膜電晶體。
4.根據權利要求3所述的液晶顯示器，其特徵在於所述第二薄膜電晶體由如所述第一薄膜電晶體相同的過程所製造的。
5.根據權利要求2至4中的任何一個所述的液晶顯示器，其特徵在於所述數據線共享開關被置於所述液晶板的一端，其位置與所述數據驅動器相對。
6.根據權利要求1至4中的任何一個所述的液晶顯示器，其特徵在於在分別施加到相鄰門線的門通電壓之間，所述共享信號發生器施加一共享信號脈衝，用於共享數據線。
7.根據權利要求1至4中的任何一個所述的液晶顯示器，其特徵在於在施加到先前門線的電壓變為門斷電壓之後，所述共享信號發生器施加一共享信號脈衝，用於共享數據線，並且在門通電壓被施加到門線後，所述共享信號脈衝維持預定的時間。
8.一種液晶顯示器的驅動方法，該液晶顯示器包括多條門線、多條穿過所述門線的絕緣的數據線和多個薄膜電晶體，每個薄膜電晶體的門極連接到一條門線，源極連接到一條數據線，所述驅動方法包括以下步驟a)順序地施加門通電壓到所述門線，用於接通所述薄膜電晶體；b)短路所述相鄰數據線，並用預定電壓對所述數據線充電；和c)施加所述數據電壓到所述數據線。
9.根據權利要求8所述的液晶顯示器的驅動方法，其特徵在於所述b)步驟是為了在分別施加到相鄰門線的門通電壓的間隔之間短路數據線。
10.根據權利要求8所述的液晶顯示器的驅動方法，其特徵在於所述b)步驟是為了在施加到先前門線的電壓被改變為門斷電壓後短路數據線，和為了在門通電壓施加到門線後在預定時間中取消相鄰數據線的短路。
全文摘要
提供了一種LCD及其驅動方法,用於以足夠的數據電壓給LCD的每條數據線充電。本發明在每條相鄰數據線之間裝有開關器件,該開關器件在門通電壓施加到門線之前短路數據線,從而通過由於短路相鄰數據線的電荷共享效應來對數據線預充電,和顯著地減少由寄生電容引起的數據線電壓的改變。
文檔編號G09G3/20GK1372241SQ02102558
公開日2002年10月2日 申請日期2002年1月28日 優先權日2001年2月26日
發明者金英基 申請人:三星電子株式會社