專利名稱：顯示裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置及該液晶顯示裝置的驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
通常，液晶顯示(LCD)裝置包括設(shè)置有場產(chǎn)生電極的兩個面板以及設(shè)置于該兩個面板之間的、具有介電各向異性的液晶(LC)層。場產(chǎn)生電極通常包括像素電極和共電極。像素電極排列成矩陣，并連接在諸如薄膜晶體管(TFT)的開關(guān)元件上，以接收數(shù)據(jù)電壓。共電極覆蓋兩個面板的其中一個的整個表面，并接收共電壓。彼此相配合產(chǎn)生電場的一對場產(chǎn)生電極以及設(shè)置于其間的LC層形成LC電容器，該LC電容器與開關(guān)元件一起為像素的基本元件。
LCD裝置向場產(chǎn)生電極施加電壓以在LC層上產(chǎn)生電場，該電場的強度可通過調(diào)整LC電容器兩端的電壓而進行控制。LC電容器兩端的電壓決定了LC分子的定向，并且LC分子的分子定向決定了通過LC層的光的透射率，而光的透射率可通過控制施加的電壓來進行調(diào)節(jié)，以獲得所需的圖像。
為了防止由于長時間的單向電場而導致的圖像品質(zhì)下降，數(shù)據(jù)電壓的極性相對于共電壓在每一幀、每一行、和每一像素都反相。
由于液晶的響應時間相對較低，因此數(shù)據(jù)電壓的極性反相增加了LC電容器的充電時間。因此，LC電容器達到目標亮度(或目標電壓)需要相對較長的時間，這使得LCD裝置的圖像顯示不清楚并且模糊。
為了解決該問題，提出了脈沖驅(qū)動，其將用于短時的黑色圖像插入正常圖像之間。
脈沖驅(qū)動包括脈沖發(fā)射型驅(qū)動，其周期性地關(guān)閉黑色燈，以產(chǎn)生黑色圖像；以及循環(huán)重置型驅(qū)動，其周期性地施加黑色數(shù)據(jù)電壓，以迫使像素進入施加正常數(shù)據(jù)電壓之間的黑色狀態(tài)。
然而，上述的驅(qū)動技術(shù)仍然不足以補償液晶的較長響應時間并且黑色燈的響應時間也仍然保持較長。因此，產(chǎn)生了余像和閃爍，降低了圖像質(zhì)量。另外，循環(huán)重置型驅(qū)動可能會增加用于顯示正常圖像的正常數(shù)據(jù)電壓的施加時間，從而LC電容器不能達到目標亮度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種液晶顯示裝置及該液晶顯示裝置的驅(qū)動方法。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置包括柵極線，用于傳輸?shù)谝粬艠O開電壓和第二柵極開電壓，所述第二柵極開電壓的大小與所述第一柵極開電壓的大小不同；數(shù)據(jù)線，用于傳輸數(shù)據(jù)電壓；像素，包括開關(guān)元件和像素電極，所述開關(guān)元件電連接到相應的其中一個所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線上，所述開關(guān)元件可響應所述第一和第二柵極開電壓而打開，并且所述像素電極接收所述數(shù)據(jù)電壓；柵極驅(qū)動器，電連接在所述柵極線，并隨后將所述第一和第二柵極開電壓施加到所述柵極線；以及數(shù)據(jù)驅(qū)動器，用于將所述數(shù)據(jù)電壓施加到所述數(shù)據(jù)線，其中，所述柵極驅(qū)動器在所述第二柵極開電壓之前輸出所述第一柵極開電壓。
優(yōu)選地，第一柵極開電壓的大小小于第二柵極開電壓的大小。
優(yōu)選地，所述開關(guān)元件響應所述第一和第二柵極開電壓而通過電流，并且響應所述第一柵極開電壓而通過的電流量小于響應所述第二柵極開電壓而通過的電流量。
優(yōu)選地，施加所述第一柵極開電壓之后，施加到所述像素電極的像素電極電壓的大小接近共電壓的大小。
優(yōu)選地，所述像素電極電壓與所述共電壓之間的差小于預定值。且更加優(yōu)選地，該像素電極電壓與所述共電壓之間的差小于約2V。
優(yōu)選地，所述柵極驅(qū)動器傳輸所述第一柵極開電壓。
優(yōu)選地，相應于施加到所述開關(guān)元件上的所述第一柵極開電壓，所述像素電極接收數(shù)據(jù)電壓，所述數(shù)據(jù)電壓的極性與之前通過所述開關(guān)元件充入的電壓的極性不同。
優(yōu)選地，該顯示裝置還包括信號控制器，用于控制所述柵極驅(qū)動器和所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器，其中，所述信號控制器提供掃描起始信號，用于指令所述柵極驅(qū)動器開始輸出所述第一和第二柵極開電壓。
優(yōu)選地，該顯示裝置為N行反相型，并且所述柵極驅(qū)動器在傳輸所述第二柵極開電壓之前傳輸約(2N)H的所述第一柵極開電壓，其中，H是來自所述信號控制器的水平同步信號的周期。
優(yōu)選地，所述掃描起始信號包括第一脈沖，用于指令所述柵極驅(qū)動器開始輸出所述第一柵極開電壓；以及第二脈沖，用于指令所述柵極驅(qū)動器開始輸出所述第二柵極開電壓。
優(yōu)選地，所述柵極驅(qū)動器分別通過確定所述第一和第二脈沖的高度來輸出所述第一和第二柵極開電壓。其中，所述柵極驅(qū)動器包括柵極驅(qū)動集成電路，其中，所述柵極線包括電連接到各所述柵極驅(qū)動集成電路的輸出端子上的柵極線組，以及其中，各柵極驅(qū)動集成電路在輸出所述第二柵極開電壓之前將所述第一柵極開電壓輸出到所述各柵極線組。
該顯示裝置為液晶顯示裝置，且優(yōu)選地，該液晶顯示裝置包括正常的黑色模式。
根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置的驅(qū)動方法，所述顯示裝置包括電連接到柵極線和數(shù)據(jù)線上的開關(guān)元件以及電連接到所述開關(guān)元件上的像素電極，所述方法包括向所述數(shù)據(jù)線施加第一數(shù)據(jù)電壓；通過將第一柵極開電壓施加到所述柵極線而通過所述開關(guān)元件將所述第一數(shù)據(jù)電壓施加到所述像素電極；將所述第二數(shù)據(jù)電壓施加到所述數(shù)據(jù)線；以及通過將第二柵極開電壓施加到所述柵極線而通過開關(guān)元件將所述第二數(shù)據(jù)電壓施加到所述像素電極，其中，所述第一柵極開電壓的大小與所述第二柵極開電壓的大小不同。
優(yōu)選地，所述第一柵極開電壓的大小小于所述第二柵極開電壓的大小。
優(yōu)選地，所述開關(guān)元件響應所述第一柵極開電壓和所述第二柵極開電壓而通過電流，且響應所述第一柵極開電壓而通過的電流量小于響應所述第二柵極開電壓而通過的電流量。
優(yōu)選地，在施加所述第一柵極開電壓之后，施加到所述像素電極的像素電極電壓的大小接近共電壓的大小。
優(yōu)選地，通過將第一柵極開電壓施加到所述柵極線而通過所述開關(guān)元件將第一數(shù)據(jù)電壓施加到所述像素電極的步驟包括施加數(shù)據(jù)電壓，所述數(shù)據(jù)電壓的極性與之前通過所述開關(guān)元件充入的電壓的極性不同。
通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述，可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD裝置的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD裝置的像素的等價電路圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的當施加圖像信號時的垂直同步信號和水平同步信號的波形圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD裝置中的數(shù)據(jù)電壓、垂直同步信號、及柵極信號的波形圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的當施加預充電柵極開電壓以及正常充電柵極開電壓時的像素電極相對于數(shù)據(jù)電壓的變化；圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的LCD裝置的框圖；以及圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的LCD裝置的垂直同步信號及柵極信號的波形圖。
具體實施例方式
以下將參照附圖對本發(fā)明進行更加詳細地描述，其中附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而，本發(fā)明可具有各種不同的實施方式而并不局限于在此示出的實施例。
附圖中，為清楚起見，擴大了層和區(qū)域的厚度。通篇說明書中，相同的標號指向相同的元件?？梢岳斫?，當諸如層、薄膜、區(qū)域、基片、或面板等的元件位于另一個元件“之上”時，是指可直接位于另一個元件之上，也可能在其間存在干涉元件。相反地，當元件“直接”位于另一個元件之上時，是指其間沒有干涉元件。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的LCD裝置的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的LCD裝置的像素的等價電路圖。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD裝置包括液晶面板組件300；與面板組件300電性連接的柵極驅(qū)動器400和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500；與數(shù)據(jù)驅(qū)動器500電性連接的灰度電壓產(chǎn)生器800；以及控制上述元件的信號控制器600。
仍然參照圖1所示，面板組件300包括多個顯示信號線G1-Gn、D1-Dm以及與相應的顯示信號線G1-Gn、D1-Dm電連接并且排列成矩陣的多個像素。在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，面板組件300包括下部面板100、上部面板200、以及夾置于下部面板100和上部面板200之間的LC層3。
顯示信號線G1-Gn和D1-Dm設(shè)置在下部面板100上，并且包括傳輸柵極信號(也稱為掃描信號)的多條柵極線G1-Gn以及傳輸數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線D1-Dm。柵極線G1-Gn在面板組件300的行的方向延伸，并且彼此幾乎平行，而數(shù)據(jù)線D1-Dm在面板組件300的列的方向延伸，并且彼此幾乎平行。
各像素包括電連接在選定的顯示信號線G1-Gn、D1-Dm的開關(guān)元件Q以及和與開關(guān)元件Q電連接的LC電容器CLC及儲能電容器CST。根據(jù)需要也可省略儲能電容器CST。
諸如薄膜晶體管(TFT)的開關(guān)元件Q設(shè)置在下部面板100上，并具有三個端子電連接其中的一個柵極線G1-Gn的控制端子；電連接其中的一個數(shù)據(jù)線D1-Dm的輸入端子；以及電連接LC電容器CLC及儲能電容器CST的輸出端子。
LC電容器CLC包括設(shè)置在下部面板100的像素電極190和上部面板200的共電極270作為兩個端子。LC層3設(shè)置在像素以及共電極190、270之間，用作LC電容器CLC的電介質(zhì)。像素電極190電連接在開關(guān)元件Q，并且共電極27接收共電壓Vcom，并覆蓋上部面板200的整個表面。作為圖2所示實施例的選擇，共電極270也可設(shè)置在下部面板100上，并且像素電極和共電極190、270可具有桿狀或帶狀。
儲能電容器CST為LC電容器CLC的輔助電容器。儲能電容器CST包括像素電極190和單獨的信號線，其設(shè)置在下部面板100上，通過絕緣體與像素電極190重疊，并且接收諸如共電壓Vcom的預定電壓。可選擇地，儲能電容器CST包括像素電極190以及稱為之前柵極線的相鄰柵極線，其通過絕緣體與像素電極190重疊。
另外，為了色彩顯示，各像素分別代表原色中的一個(即，空間分割)，或各像素順次代表原色(即，時間分割)，例如，該原色的空間或時間總和被指定為所需的顏色。一組原色的示例包括紅、綠、以及藍色，并且任選的白色(或透明度)。一組原色的另一個示例包括藍綠色、紅紫色、以及黃色，其可使用或不使用紅色、綠色、藍色。圖2示出了空間分割的一例，其中，各像素包括濾色器230，其在與像素電極190相對的上部面板200的區(qū)域代表其中一種原色。可選擇地，濾色器230可設(shè)置在下部面板100的像素電極190之上或之下。
一個或多個偏光器(未示出)附著在下部面板和上部面板100和200的至少一個上。
再參照圖1所示，灰度電壓產(chǎn)生器800產(chǎn)生與像素的透射率相關(guān)的兩組灰度電壓。第一組中的灰度電壓相對于共電壓具有正的極性，而第二組中的灰度電壓相對于共電壓具有負的極性。
柵極驅(qū)動器400電連接在面板組件300的柵極線G1-Gn上，將來自外部的柵極開電壓Von和柵極關(guān)閉電壓Voff組合，以產(chǎn)生用于提供到柵極線G1-Gn上的柵極信號。柵極驅(qū)動器400包括柵極驅(qū)動集成電路(IC)。
數(shù)據(jù)驅(qū)動器500電連接在面板組件300的數(shù)據(jù)線D1-Dm，將選自灰度電壓產(chǎn)生器800產(chǎn)生的灰度電壓施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm。數(shù)據(jù)驅(qū)動器500包括多個數(shù)據(jù)驅(qū)動IC。
柵極驅(qū)動器400的柵極驅(qū)動IC或數(shù)據(jù)驅(qū)動器500的數(shù)據(jù)驅(qū)動IC可實現(xiàn)為安裝在面板組件300上的集成電路(IC)芯片或連接在LC面板組件300上的帶載封裝型的柔性印刷電路薄膜。可選擇地，柵極和數(shù)據(jù)驅(qū)動器400和500與顯示信號線G1-Gn以及D1-Dm以及開關(guān)元件Q一起集成在面板組件300上。信號控制器600控制柵極驅(qū)動器和數(shù)據(jù)驅(qū)動器500。
上述的LCD裝置的操作將參照圖1和2詳細地進行說明。
信號控制器600接收輸入圖像信號R、G、和B，并且輸入控制信號LCD裝置的顯示。輸入控制信號包括來自外部圖像控制(未示出)的垂直同步信號Vsync和水平同步信號Hsync、主時鐘MCLK、數(shù)據(jù)使能信號DE。在產(chǎn)生柵極控制信號CONT1和數(shù)據(jù)控制信號CONT2，并且響應輸入控制信號和輸入圖像信號R、G、B處理用于面板組件300的操作的輸入圖像信號R、G、B之后，信號控制器600將柵極控制信號CONT1傳輸?shù)綎艠O驅(qū)動器400，并且將處理的圖像信號DAT和數(shù)據(jù)控制信號CONT2傳輸?shù)綌?shù)據(jù)驅(qū)動器500。
柵極控制信號CONT1包括指示柵極驅(qū)動器400開始掃描的掃描起始信號STV以及用于控制柵極開電壓Von的輸出時間的時鐘信號。
數(shù)據(jù)控制信號CONT2包括用于通知用于像素組的數(shù)據(jù)傳輸起始的數(shù)據(jù)驅(qū)動器500；用于指示數(shù)據(jù)驅(qū)動器500將數(shù)據(jù)電壓施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm的加載信號LOAD；以及數(shù)據(jù)時鐘信號HCLK。數(shù)據(jù)控制信號CONT2還包括用于反相數(shù)據(jù)電壓的極性(相對于共電壓)的反相信號RVS。
響應來自信號控制器600的數(shù)據(jù)控制信號CONT2，數(shù)據(jù)驅(qū)動器500從信號控制器600接收用于像素組的處理的圖像信號DAT的包(packet)，將處理的圖像信號DAT轉(zhuǎn)換為選自灰度電壓產(chǎn)生器800提供的灰度電壓的模擬數(shù)據(jù)電壓，并且將數(shù)據(jù)電壓施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm上。
柵極驅(qū)動器400根據(jù)來自信號控制器600的柵極控制信號CONT1，將柵極開電壓施加到柵極線G1-Gn，從而代開選定的開關(guān)元件Q。施加到數(shù)據(jù)線D1-Dm上的數(shù)據(jù)電壓通過代開開關(guān)元件Q而施加到像素上。
數(shù)據(jù)電壓和共電壓Vcom之間的差表示施加于LC電容器CLC兩端的充電電壓，其表示為像素電壓。LC電容器CLC中的LC分子具有可根據(jù)像素電壓的大小改變的定向排列，并且LC分子的分子定向決定了通過LC層3的光的極性。偏光器將光的極性轉(zhuǎn)換為光的透射率。
通過重復上述的過程，各個像素周期中(表示為“1H”，并且與水平同步信號的一個周期相同)，所述的柵極線G1-Gn在一幀內(nèi)均順次接受柵極開電壓Von，因此將數(shù)據(jù)電壓施加到所有的像素。當完成一幀之后開始下一幀時，施加到數(shù)據(jù)驅(qū)動器500上的反相控制信號RVS被控制，從而數(shù)據(jù)電壓的極性反相(其被稱為“反相幀”)。反相控制信號可以被控制，從而在一幀中數(shù)據(jù)線中的數(shù)據(jù)電壓的極性被反相(例如，線反相和點反相)，或者在一包中數(shù)據(jù)電壓的極性被反相(例如，列反相和點反相)。
下面參照圖3至圖5詳細說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD裝置的驅(qū)動方法。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的當施加圖像信號時的垂直同步信號和水平同步信號的波形圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的LCD裝置中的數(shù)據(jù)電壓、垂直同步信號、及柵極信號的波形圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的當施加預充電柵極開電壓以及正常充電柵極開電壓時的像素電極相對于數(shù)據(jù)電壓的變化。
根據(jù)本發(fā)明該實施例的LCD裝置為正常黑色模式，但LCD裝置的類型可有所變化。
參照圖4，柵極開電壓Von分別包括第一和第二次預充電柵極開電壓Von1和Von2，以及正常充電柵極開電壓Von3。第一和第二預充電柵極開電壓Von1、Von2的大小基本相同。然而，預充電柵極開電壓Von1、Von2的數(shù)量和大小也可改變，并且第一和第二預充電柵極開電壓Von1、Von2的大小也可彼此不同。第一預充電柵極開電壓Von1先于第二預充電柵極開電壓Von2。
第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2的大小使得通過第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2的啟動而通過開關(guān)元件Q的電流大小小于通過正常充電柵極開電壓Von3的啟動而通過開關(guān)元件Q的電流大小。例如，第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2的大小是正常充電柵極開電壓Von3的大小的一半。
然而，第一和第二預充電柵極開電壓Von1、Von2的大小基于數(shù)據(jù)電壓Vd的大小以及像素電極電壓PIXEL的變化可進行調(diào)整。
在第一預充電電壓Von1之后，在預定的水平周期之后，例如，在1線反相或1×1點反相的情況下，在2H之后，或者例如在柵極線G1-Gn的預定數(shù)量之后輸出連續(xù)的第二預充電電壓Von2。然而，第一預充電柵極開電壓Von1和第二預充電柵極開電壓Von2之間的間隔也可響應于像素電極電壓PIXEL的變化進行調(diào)整。
可選擇地，預充電柵極開電壓的數(shù)量可以是一個或三個以上。然而，輸出的預充電柵極開電壓和主充電柵極開電壓時，施加到響應的像素電極190的數(shù)據(jù)電壓的極性應該基本相同。因此，預充電柵極開電壓之間的間隔是一個水平周期的偶數(shù)倍。
掃面開始信號STV包括第一和第二預充電脈沖P1和P2，用于指令柵極驅(qū)動器400分別輸出第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2；以及主充電脈沖P3，用于指令柵極驅(qū)動器400輸出主充電柵極開電壓Von3。先前的預充電脈沖P1和連續(xù)的第二預充電脈沖P2之間的間隔等于第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2之間的間隔。
第一預充電脈沖P1的高度可小于主預充電脈沖P3，但是可以大于第二預充電脈沖P2的高度。
以下將詳細描述根據(jù)本發(fā)明實施例的LCD裝置的脈沖驅(qū)動。
以下參照圖3詳細地描述從外部圖像控制器中輸入圖像信號R、G、和B的操作過程。
具有1幀周期的垂直同步信號Vsync和水平同步信號Hsync施加到信號控制器600。信號控制器600根據(jù)垂直同步信號Vsync和水平同步信號Hsync被供給相應于一幀的輸入圖象信號R、G、B。
設(shè)置有空白區(qū)間BT，此時，沒有供給輸入圖像信號R、G、和B?？瞻讌^(qū)間BT對應于各幀的區(qū)間之前和之后的周期，此時，垂直同步信號Vsync保持在低電位。這樣，如圖3所示，對于每一幀都具有有效的數(shù)據(jù)應用區(qū)間EDT以及空白區(qū)間BT，在該有效的數(shù)據(jù)應用區(qū)間中，被供給輸入圖像信號R、G、B。在圖3所示的實施例中，每一幀以之前幀的空白區(qū)間的部分開始并且每一幀以當前幀的空白區(qū)間BT的部分結(jié)束。
接下來，將要描述對應于像素的處理的圖像信號DAT的模擬數(shù)據(jù)電壓的應用。
在空白區(qū)間BT，信號控制器600產(chǎn)生施加到數(shù)據(jù)驅(qū)動器400上的掃描起始信號STV的第一預充電脈沖P1。如圖4中的線g1所示，柵極驅(qū)動器400將隨后輸出第一預充電柵極開電壓Von1的掃描起始信號STV的第一預充電脈沖P1供給到電連接到柵極驅(qū)動器400的第一輸出端子上的第一柵極線G1。第一預充電信號的持續(xù)時間小于或等于數(shù)據(jù)電壓Vd的持續(xù)時間。線g1到gn示出了傳輸?shù)较鄳獤艠O線G1-Gn的信號。
經(jīng)過2H之后，信號控制器600產(chǎn)生垂直同步信號STV的第二預充電脈沖P2。響應于第二預充電脈沖P2，柵極驅(qū)動器從電連接到柵極驅(qū)動器400的第一輸出端子上的第一柵極線G1輸出第二預充電柵極開電壓Von2。第二預充電柵極開電壓Von2的持續(xù)時間基本等于第一預充電柵極開電壓Von1的持續(xù)時間。然而，第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2的持續(xù)時間也可彼此不同，只要第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2的持續(xù)時間小于或等于各柵極電壓Vd的持續(xù)時間即可。
通過隨后將各像素電極190連接到第一柵極線G1，第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2將每2H傳輸?shù)臄?shù)據(jù)電壓Vd供給到相應的數(shù)據(jù)線D1-Dm。這樣，各相應的像素被充電兩次。
向第四條柵極線G4施加第一預充電柵極開電壓Von1之后，結(jié)束空白區(qū)間BT，開始有效數(shù)據(jù)應用區(qū)間EDT。因此，信號控制器600產(chǎn)生掃描起始信號STV的主充電脈沖P3。優(yōu)選地，第一和第二預充電柵極開電壓Von1或Von2的持續(xù)完成時間與有效數(shù)據(jù)應用區(qū)間EDT的開始時間相一致。
在空白區(qū)間BT內(nèi)，信號控制器600將與輸入圖像信號R、G、B無關(guān)的用于黑色的處理的圖像數(shù)據(jù)DAT傳輸?shù)綌?shù)據(jù)驅(qū)動器500，并且數(shù)據(jù)驅(qū)動器500通過數(shù)據(jù)線D1-Dm施加用于黑色的數(shù)據(jù)電壓。因此，用于黑色的數(shù)據(jù)電壓被供給到相應的像素電極190，該像素電極基于第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2被供給相應的數(shù)據(jù)電壓。
柵極驅(qū)動器400接收掃描起始信號STV的主充電脈沖P3，并隨后將主充電脈沖P3輸出到第一柵極線G1。這樣，電連接到各柵極線G1-Gn的像素電極190隨后被供給其自身的數(shù)據(jù)電壓Vd。換言之，從第一柵極線G1電連接的像素隨后進行主充電，以隨后接收數(shù)據(jù)電壓Vd。
例如，如圖4所示，如果第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2已經(jīng)被輸出到第一柵極線G1，并且主充電柵極開電壓Von3當前被輸出到第一柵極線G1，然后，第二預充電柵極開電壓Von2被輸出到第三柵極線G3，并且第一預充電柵極開電壓Von1被輸出到第五柵極線G5。這樣，電連接到第三和第五柵極線G3和G5接收數(shù)據(jù)電壓，該數(shù)據(jù)電壓與供給到電連接到第一柵極線G1的像素電極190的數(shù)據(jù)電壓相等。
通過上述工序，通過主充電柵極開電壓Von3進行主充電之前，當在2H和兩柵極線之后，各個像素被預充電時，被充入正極性的數(shù)據(jù)電壓的像素電極電壓PIXEL的變化將參照圖5進行描述。
如圖5所示，當在輸出到第k柵極線Gk的柵極信號gk上隨后產(chǎn)生第一和第二預充電電壓Von1和Von2時，連接到相應的像素電極190上的開關(guān)元件Q在應用主充電柵極開電壓Von3之前已經(jīng)打開，并且因此，連接到像素電極190的像素通過具有負極性的數(shù)據(jù)電壓Vd進行預充電，該具有負極性的數(shù)據(jù)電壓通過打開開關(guān)元件Q而施加到像素電極190上。
由于之前幀的數(shù)據(jù)電壓具有正的極性，因此，像素電極190的像素電極電壓PIXEL具有正的極性，由于極性差異降低了像素電極電壓PIXEL。
在施加第一預充電柵極開電壓Von1之后，在2H后面施加第二預充電柵極開電壓Von2，這樣，加速了像素電極電壓PIXEL的變化。例如，像素電極電壓PIXEL降低到接近共電壓Vcom，并且在施加第二預充電柵極開電壓Von2之前達到共電壓Vcom。
當表示像素電極電壓PIXEL與共電壓Vcom之間差的像素電壓的大小達到預定值，例如，約1V以下時，通過LC層3的光透射率幾乎達到0％，因此在LCD裝置上顯示黑色。另外地，當像素電壓的大小約為2V以下時，光的大部分都不能通過LC層3透射，因此在LCD裝置上顯示亮黑色。因此，即使像素電極電壓PIXEL不等于共電壓Vcom，優(yōu)選地，像素電極電壓PIXEL與共電壓Vcom的差約在2V以下。
經(jīng)過預定時間后，當形成主充電柵極開電壓Von3時，像素通過像素電極190進行主充電。這樣，像素電極電壓PIXEL保持在對應于數(shù)據(jù)電壓Vd的合適的電平。
如果像素電壓小于2V時，LCD裝置通過像素電極電壓PIXEL的變化顯示黑色，而該像素電極電壓的變化是通過第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2而進行。這樣，如圖5所示的脈沖區(qū)間IT可以從像素電壓小于約2V的時間到施加主充電柵極開電壓Von3的時間。
如上所述，預充電電壓的數(shù)量可以是一個或多個，并且可基于在之前幀施加的像素電極電壓PIXEL的大小而進行限定。
與相應的像素相關(guān)的像素電壓通過以預定間隔施加第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2而維持在約2V或更小。這樣，預充電電壓的數(shù)量可隨著像素電極電壓PIXEL和共電極Vcom之間的差值而變得更大。
如上所述，像素電極電壓PIXEL基于第一和第二預充電柵極開電壓Von1和Von2的大小被調(diào)整到接近供電壓Vcom，從而響應像素電壓而改變光的傳輸，以便進行脈沖驅(qū)動。
多個預充電柵極開電壓的最后預充電柵極開電壓的輸出時間和連續(xù)的主充電柵極開電壓的輸出時間之間的間隔可考慮脈沖區(qū)間IT而進行調(diào)整。換言之，由于最后預充電柵極開電壓的輸出時間和連續(xù)的主充電柵極開電壓的輸出時間之間的間隔變大，因此脈沖區(qū)間IT也隨之變大。
當反相類型為N行反相或N×M點反相時，輸出主充電柵極開電壓之后，如果預充電柵極開電壓的數(shù)量為一個時，預充電柵極開電壓被傳輸?shù)降?N+1柵極線，如果預充電柵極開電壓的數(shù)量為兩個時，第一預充電柵極開電壓被傳輸?shù)降?N+3柵極線，并且如果預充電柵極開電壓的數(shù)量為三個時，第一預充電柵極開電壓被傳輸?shù)降?N+5柵極線。換句話說，如果預充電柵極開電壓的數(shù)量為r個時，第一預充電柵極開電壓被傳輸?shù)降?2N)+(2r-1)柵極線，(這里，N，M，和r＝1，2，…)。
柵極驅(qū)動器400根據(jù)預充電脈沖P1和P2以及主充電脈沖P3的確定高度，輸出預充電柵極開電壓以及主充電柵極開電壓。
下面參照圖6和圖7詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的LCD裝置的驅(qū)動方法。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的LCD裝置的框圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的LCD裝置的垂直同步信號及柵極信號的波形圖。
除柵極驅(qū)動器410之外，圖6示出的LCD裝置與圖1示出的LCD裝置具有相同結(jié)構(gòu)。特別地，圖6示出的柵極驅(qū)動器410包括第一柵極驅(qū)動IC401，第二柵極驅(qū)動IC402，第三柵極驅(qū)動IC403。如圖7所示，柵極線G1-Gn分組為分別電連接到第一、第二、第三柵極驅(qū)動IC401-403的第一柵極線組GL1、第二柵極線組GL2、第三柵極線組GL3。如果需要，柵極驅(qū)動IC的數(shù)量也可改變。
下面詳細描述LCD裝置的驅(qū)動操作。
例如，在空白區(qū)間BT起始的時間，信號控制器600產(chǎn)生施加到用于空白區(qū)間BT的第一柵極驅(qū)動IC401上的掃描起始信號STV的預充電脈沖PW1。
從電連接到第一柵極驅(qū)動IC401的第一輸出端子上的第一柵極線G1到連接到第一柵極驅(qū)動IC401的第k輸出端子上的第k柵極線Gk，第一柵極驅(qū)動IC401提供預充電脈沖PW1，并隨后輸出預充電柵極開電壓Von11，并且隨后將第一進位信號輸出到第二柵極驅(qū)動IC402。此時，當輸出第一進位信號時，信號控制器600產(chǎn)生掃描起始信號STV的主充電脈沖PW2。
通過預充電柵極開電壓Von11從第一柵極線組GL1的第一柵極線G1開始對應的開關(guān)元件Q被打開。數(shù)據(jù)驅(qū)動器600在空白區(qū)間BT將用于黑色的數(shù)據(jù)電壓傳輸?shù)綌?shù)據(jù)線D1-Dm，從而，向數(shù)據(jù)電壓充電用于黑色的像素。
然后，響應于掃描起始信號STV的預充電脈沖PW2，第一柵極驅(qū)動IC401隨后從電連接到第一柵極驅(qū)動IC401的第一輸出端子輸出主充電柵極開電壓Von12。另外，接收第一進位信號的第二柵極驅(qū)動IC402將主充電柵極開電壓Von12輸出到電連接到第二柵極驅(qū)動IC402的第一輸出端子上的柵極線Gk+1，以及電連接到第二柵極驅(qū)動IC402的最后輸出端子上的柵極線G1。因此，電連接到第一柵極線組GL1的柵極線G1-Gk上的像素隨后通過主充電柵極開電壓Von12從數(shù)據(jù)驅(qū)動器500接收數(shù)據(jù)電壓，以對對應于像素電極190的像素進行主充電。此時，電連接到第二柵極線組GL2的柵極線Gk+1-G1上的像素電極190同時地接收數(shù)據(jù)電壓，該數(shù)據(jù)電壓通過預充電柵極開電壓Von11施加到電連接到第一柵極線組GL1的像素電極190上，從而對對應于像素電極190的像素進行預充電。
通過如上所述的掃描，在主充電柵極開電壓Von12輸出到第一柵極線組GL1的最后柵極線Gk上之后，第一柵極驅(qū)動IC401將第二進位信號輸出到第二柵極驅(qū)動IC402，并且同時第二柵極驅(qū)動IC402將第一進位信號輸出到第三柵極驅(qū)動IC403。
這樣，第二柵極驅(qū)動IC402從第二柵極線組GL2的第一柵極線Gk+1隨后輸出主充電柵極開電壓Von12，并且第三柵極驅(qū)動IC403從第三柵極線組GL3的第一柵極線Gk+1隨后輸出預充電柵極開電壓Von11。
如上所述，如果柵極驅(qū)動器400包括多個柵極驅(qū)動IC401-403，則進行電連接到相應的柵極線組上的一個柵極驅(qū)動IC的掃描，并且同時電連接到下一個柵極線組上的像素電極190在用于主充電的下一個柵極線組的掃描之前接收數(shù)據(jù)電壓。因此，像素電極電壓和共電壓之間的差值小于預定電壓，例如，小于約2V，因此，對應于像素電極的像素在接收其自身的數(shù)據(jù)電壓之前代表黑色。換言之，在沒有供給用于脈沖驅(qū)動的單獨的數(shù)據(jù)電壓的情況下，通過使用像素電壓調(diào)整光的透射率來進行脈沖驅(qū)動。
作為圖6所示實施例的選擇，信號驅(qū)動器600可包括一個或多個掃描起始信號STV的預充電脈沖以及柵極驅(qū)動IC可產(chǎn)生一個或多個預充電電壓。在這種情況下，預充電電壓的數(shù)量根據(jù)像素電極電壓和供電壓(之前幀供給的)之間的差值進行限定。
此外，在反相類型為N行反相的情況下，各柵極驅(qū)動IC的柵極線的數(shù)量為(2N×正數(shù)倍)，因此，預充電電壓被輸出到第(2N×正數(shù)倍)+1柵極線。如上所述，預充電電壓和主充電電壓的極性彼此相同?？瞻讌^(qū)間BT至少應該保持為直到電連接到一個柵極驅(qū)動IC上的所有柵極線的掃描動作完成時。
在本發(fā)明的實施例中，盡管柵極驅(qū)動器400和410基于包括不同高度的脈沖的掃描起始信號STV輸出主充電電壓或預充電電壓，但是，其也可從信號控制器接收主充電脈沖和預充電脈沖，并且，響應于掃描起始信號選擇性地輸出主充電電壓和預充電電壓。
此外，施加到柵極驅(qū)動器的柵極開電壓可具有主充電電壓和預充電電壓。在這種情況下，掃描起始信號STV中產(chǎn)生的脈沖高度彼此平等，并且柵極驅(qū)動器可基于在掃面起始信號STV的脈沖產(chǎn)生時的柵極開電壓輸出主充電電壓和預充電電壓。
在根據(jù)本發(fā)明實施例的脈沖驅(qū)動方法時，不需要單獨的用于脈沖驅(qū)動的數(shù)據(jù)電壓，并且像素的充電時間也不會降低。另外地，由于不再需要用于脈沖驅(qū)動的單獨的數(shù)據(jù)電壓，因此顯示裝置的操作和結(jié)構(gòu)都非常簡單，并且增加了數(shù)據(jù)處理速度。
另外，由于像素的充電時間沒有降低，因此顯示裝置的圖像質(zhì)量不會由于充電時間的降低而下降。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括柵極線，用于傳輸?shù)谝粬艠O開電壓和第二柵極開電壓，所述第二柵極開電壓的大小與所述第一柵極開電壓的大小不同；數(shù)據(jù)線，用于傳輸數(shù)據(jù)電壓；像素，包括開關(guān)元件和像素電極，所述開關(guān)元件電連接到相應的其中一個所述柵極線和所述數(shù)據(jù)線上，所述開關(guān)元件可響應所述第一和第二柵極開電壓而打開，并且所述像素電極接收所述數(shù)據(jù)電壓；柵極驅(qū)動器，電連接在所述柵極線，并隨后將所述第一和第二柵極開電壓施加到所述柵極線；以及數(shù)據(jù)驅(qū)動器，用于將所述數(shù)據(jù)電壓施加到所述數(shù)據(jù)線，其中，所述柵極驅(qū)動器在所述第二柵極開電壓之前輸出所述第一柵極開電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一柵極開電壓的大小小于所述第二柵極開電壓的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述開關(guān)元件響應所述第一和第二柵極開電壓而通過電流，并且響應所述第一柵極開電壓而通過的電流量小于響應所述第二柵極開電壓而通過的電流量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，施加所述第一柵極開電壓之后，施加到所述像素電極的像素電極電壓的大小接近共電壓的大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述像素電極電壓與所述共電壓之間的差小于預定值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述像素電極電壓與所述共電壓之間的差小于約2V。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述柵極驅(qū)動器傳輸所述第一柵極開電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，相應于施加到所述開關(guān)元件上的所述第一柵極開電壓，所述像素電極接收數(shù)據(jù)電壓，所述數(shù)據(jù)電壓的極性與之前通過所述開關(guān)元件充入的電壓的極性不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，還包括信號控制器，用于控制所述柵極驅(qū)動器和所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器，其中，所述信號控制器提供掃描起始信號，用于指令所述柵極驅(qū)動器開始輸出所述第一和第二柵極開電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述裝置為N行反相型，并且所述柵極驅(qū)動器在傳輸所述第二柵極開電壓之前傳輸約(2N)H的所述第一柵極開電壓，其中，H是來自所述信號控制器的水平同步信號的周期。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述掃描起始信號包括第一脈沖，用于指令所述柵極驅(qū)動器開始輸出所述第一柵極開電壓；以及第二脈沖，用于指令所述柵極驅(qū)動器開始輸出所述第二柵極開電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述柵極驅(qū)動器分別通過確定所述第一和第二脈沖的高度來輸出所述第一和第二柵極開電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述柵極驅(qū)動器包括柵極驅(qū)動集成電路，其中，所述柵極線包括電連接到各所述柵極驅(qū)動集成電路的輸出端子上的柵極線組，以及其中，各柵極驅(qū)動集成電路在輸出所述第二柵極開電壓之前將所述第一柵極開電壓輸出到所述各柵極線組。
14.根據(jù)權(quán)利要求第1所述的裝置，其中，所述裝置為液晶顯示裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中，所述液晶顯示裝置包括正常的黑色模式。
16.一種顯示裝置的驅(qū)動方法，所述顯示裝置包括電連接到柵極線和數(shù)據(jù)線上的開關(guān)元件以及電連接到所述開關(guān)元件上的像素電極，所述方法包括向所述數(shù)據(jù)線施加第一數(shù)據(jù)電壓；通過將第一柵極開電壓施加到所述柵極線而通過所述開關(guān)元件將所述第一數(shù)據(jù)電壓施加到所述像素電極；將所述第二數(shù)據(jù)電壓施加到所述數(shù)據(jù)線；以及通過將第二柵極開電壓施加到所述柵極線而通過開關(guān)元件將所述第二數(shù)據(jù)電壓施加到所述像素電極，其中，所述第一柵極開電壓的大小與所述第二柵極開電壓的大小不同。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述第一柵極開電壓的大小小于所述第二柵極開電壓的大小。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述開關(guān)元件響應所述第一柵極開電壓和所述第二柵極開電壓而通過電流，且響應所述第一柵極開電壓而通過的電流量小于響應所述第二柵極開電壓而通過的電流量。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，在施加所述第一柵極開電壓之后，施加到所述像素電極的像素電極電壓的大小接近共電壓的大小。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，通過將第一柵極開電壓施加到所述柵極線而通過所述開關(guān)元件將第一數(shù)據(jù)電壓施加到所述像素電極的步驟包括施加數(shù)據(jù)電壓，所述數(shù)據(jù)電壓的極性與之前通過所述開關(guān)元件充入的電壓的極性不同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯示裝置，該顯示裝置包括傳輸?shù)谝粬艠O開電壓和第二柵極開電壓的柵極線；傳輸數(shù)據(jù)電壓的數(shù)據(jù)線；包括開關(guān)元件和像素電極的像素；電連接到柵極線并隨后將第一和第二柵極開電壓提供到柵極線的柵極驅(qū)動器；以及將數(shù)據(jù)電壓施加到數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)驅(qū)動器。第二柵極開電壓的大小不同于第一柵極開電壓大小。開關(guān)元件電連接到相應的其中一個柵極線和數(shù)據(jù)線上。開關(guān)元件可響應第一和第二柵極開電壓而打開。像素電極接收數(shù)據(jù)電壓。柵極驅(qū)動器在第二柵極開電壓之前輸出第一柵極開電壓。
文檔編號G09G3/20GK1746959SQ200510090470
公開日2006年3月15日 申請日期2005年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月9日
發(fā)明者李奎洙 申請人:三星電子株式會社