專利名稱：液晶顯示器及相應(yīng)驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器件。更具體的，本發(fā)明涉及一種具有功耗低和 發(fā)熱低的器件驅(qū)動(dòng)器的液晶顯示器件。本發(fā)明還包括一種驅(qū)動(dòng)具有器件驅(qū)動(dòng)器 的液晶顯示器件的方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器件控制通過(guò)獨(dú)立的液晶單元的光透射率。根據(jù)相應(yīng)的視頻信號(hào) 控制通過(guò)各獨(dú)立液晶單元的透射率。視頻信號(hào)控制通過(guò)液晶單元的光透射率以 顯示圖像。
有幾個(gè)液晶顯示類型。公知稱為有源矩陣型液晶顯示器件的一種顯示類型 使得通過(guò)各獨(dú)立液晶單元的透射率狀態(tài)快速切換。因此，有源矩陣型器件頻繁 用于顯示隨時(shí)間快速變化的圖像，例如移動(dòng)圖像。通過(guò)使用薄膜晶體管(以下 稱為"TFT")作為開(kāi)關(guān)器件來(lái)獲得有源矩陣型顯示器件中液晶單元的快速切 換。
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器件和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)例子的示意 性方框圖。液晶顯示器件包括液晶顯示面板2，其中多條數(shù)據(jù)線5和多條柵線 6彼此交叉。在各數(shù)據(jù)線與相應(yīng)的柵線交叉的區(qū)域中分別形成用于驅(qū)動(dòng)液晶單 元的多個(gè)TFT。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器3用于向數(shù)據(jù)線5提供數(shù)據(jù)，并且柵驅(qū)動(dòng)器4用于 向柵線6提供掃描脈沖。時(shí)序控制器1用于產(chǎn)生用來(lái)控制和/或操作數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng) 器3和柵驅(qū)動(dòng)器4的各種信號(hào)。
液晶顯示面板2具有注入在上和下玻璃基板之間的液晶。數(shù)據(jù)線5和柵線6彼此垂直地形成在下玻璃基板上。TFT形成在各數(shù)據(jù)線5和柵線6彼此交叉 的位置。在該交叉處，TFT的柵極連接到相應(yīng)的柵線6并且TFT的源極連接到 相應(yīng)的數(shù)據(jù)線5。 TFT的漏極連接到液晶單元的像素電極。另外，存儲(chǔ)電容形 成在液晶顯示面板2的下基板上，用來(lái)保持充入其中的各種電壓電平的液晶單 元的電壓。
時(shí)序控制器1采用一些不同的信號(hào)來(lái)執(zhí)行其各種功能。例如，其從例如外 部源接收數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB,并將其提供到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器3?？梢蕴峁┑綍r(shí)序控 制器1或由其產(chǎn)生的其他信號(hào)包括水平同步信號(hào)H、垂直同步信號(hào)V和時(shí)鐘信 號(hào)CLK。在所示的例子中，時(shí)序控制器1產(chǎn)生用于提供到柵驅(qū)動(dòng)器4的柵驅(qū)動(dòng) 器控制信號(hào)GDC和用于提供到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器3的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)DDC。數(shù)據(jù) 驅(qū)動(dòng)器控制信號(hào)DDC可以包含一些不同的信號(hào)，例如源移位時(shí)鐘SSC、源起始 脈沖SSP、極性控制信號(hào)P0L、源輸出使能信號(hào)S0E。柵控制信號(hào)GDC可以包 含許多不同的信號(hào)，例如柵起始脈沖GSP、柵移位時(shí)鐘GSC、柵輸出使能信號(hào) G0E。
如上所述，柵驅(qū)動(dòng)器4可以采取順序產(chǎn)生掃描脈沖的移位寄存器的形式。 例如，柵驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)從時(shí)序控制器1接收的柵控制信號(hào)GDC的狀態(tài)順序產(chǎn)生掃 描脈沖。柵驅(qū)動(dòng)器4還包括將掃描脈沖的電壓轉(zhuǎn)換到適于驅(qū)動(dòng)液晶單元的電平 轉(zhuǎn)換器。最后，柵驅(qū)動(dòng)器4還可以包括輸出緩沖器。柵驅(qū)動(dòng)器4將掃描脈沖順 序提供到各條柵線6，從而導(dǎo)通連接到各柵線6的相應(yīng)的TFT。從而選擇一個(gè) 水平行的液晶單元，該行的液晶單元提供有對(duì)應(yīng)于RGB數(shù)據(jù)的像素驅(qū)動(dòng)電壓， 即模擬伽瑪補(bǔ)償電壓。用于有源柵線6的該行獨(dú)立液晶單元的像素電壓通過(guò)數(shù) 據(jù)驅(qū)動(dòng)器3提供到各液晶單元。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器3響應(yīng)從時(shí)序控制器1提供的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)DDC將數(shù)據(jù)提 供到數(shù)據(jù)線5。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器3取樣來(lái)自時(shí)序控制器1的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)RGB、鎖存該 數(shù)據(jù)、并隨后將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為例如用作像素驅(qū)動(dòng)電壓的模擬伽瑪電壓。數(shù)據(jù)驅(qū) 動(dòng)器3可以實(shí)施為具有圖2所示的結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)單片式集成電路(以下稱 為"IC" )JA。為此，IC3A的所有元件可以實(shí)施在單個(gè)的單片式集成電路上
或作為分離的集成電路。
如圖2所示，各數(shù)據(jù)IC 3A包括從時(shí)序控制器1接收數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB 的數(shù)據(jù)寄存器21。各數(shù)據(jù)IC 3A還包括用于產(chǎn)生取樣時(shí)鐘的移位寄存器22、第一鎖存器23、第二鎖存器24、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(以下稱為"DAC" ) 25、 以及輸出電路26。輸出電路26包括多條數(shù)據(jù)線DL1至DLk。用在IC 3A中或 被IC 3A使用的其他元件包括連接在伽瑪基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生器(未示出)和DAC 25 之間的伽瑪電壓提供器27。伽瑪基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生器將穩(wěn)定的上和下伽瑪基準(zhǔn)電 壓GH和GL分別提供到伽瑪電壓提供器27。
數(shù)據(jù)寄存器21將來(lái)自時(shí)序控制器1的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB提供到第一鎖存 器23。移位寄存器22根據(jù)源取樣時(shí)鐘SSC將來(lái)自時(shí)序控制器1的源起始脈沖 SSP移位以產(chǎn)生取樣信號(hào)。另外，移位寄存器22移位源起始脈沖SSP以將進(jìn) 位信號(hào)CAR (carry signal)傳輸?shù)较乱患?jí)的移位寄存器22。第一鎖存器23 響應(yīng)從移位寄存器22接收的取樣信號(hào)對(duì)來(lái)自數(shù)據(jù)寄存器21的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)RGB 順序取樣。第二鎖存器24鎖存從第一鎖存器23接收的數(shù)據(jù)，并隨后響應(yīng)從時(shí) 序控制器1接收的源輸出使能信號(hào)S0E的狀態(tài)同時(shí)輸出鎖存的數(shù)據(jù)。DAC 25 基于其從伽瑪電壓提供器27接收的電壓DGH、 DGL將其從第二鎖存器24接收 的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為伽瑪電壓。提供在DAC 25的輸出端的伽瑪電壓是對(duì)應(yīng) 于數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的灰度級(jí)的模擬電壓。輸出電路26從DAC 25接收伽瑪電 壓并將其提供到輸出電路26的輸入端。然后，依次連接輸出電路26以將模擬 驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供到各條柵線5。伽瑪電壓提供器27將從伽瑪基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生器提 供的伽瑪基準(zhǔn)電壓GH和GL的范圍再分，以將對(duì)應(yīng)于各灰度級(jí)的伽瑪電壓提供 到DAC 25。
隨著這種液晶顯示器的尺寸和視覺(jué)要求的增加，工作負(fù)載、工作頻率、以 及由數(shù)據(jù)IC 3A產(chǎn)生的熱量也相應(yīng)增加。數(shù)據(jù)IC 3A的過(guò)量的熱的產(chǎn)生已經(jīng)成 為降低數(shù)據(jù)IC 3A的驅(qū)動(dòng)可靠性的因素。數(shù)據(jù)IC 3A中產(chǎn)生熱的主要原因是必 須流經(jīng)輸出電路26的輸出緩沖器的電流量。圖3的26A示出了示例性輸出緩 沖器。如圖所示，數(shù)據(jù)IC 3A當(dāng)其用作電流Isource和電流宿(current sing) Isink時(shí)消耗電力。Isource和Isink流經(jīng)輸出緩沖器26A的電阻分量從而導(dǎo) 致過(guò)量熱的產(chǎn)生。
最近，開(kāi)發(fā)了液晶顯示器的液晶單元的幾種驅(qū)動(dòng)方法，以改善液晶單元的 充電特性。 一種公知方法為電荷共享法。根據(jù)電荷共享法，給定的柵線在給定 的數(shù)據(jù)線上實(shí)際數(shù)據(jù)電壓電平的連續(xù)輸出之間的時(shí)間中被驅(qū)動(dòng)到單獨(dú)的共享 電壓電平Vshare。圖4示出了使用電荷共享法將輸出信號(hào)提供到數(shù)據(jù)線的一個(gè)例子。在該圖中可以看到，電流的實(shí)際量(substantial amount)流經(jīng)輸出 緩沖器驅(qū)動(dòng)部分中輸出緩沖器26A作為數(shù)據(jù)線從共享電壓Vshare過(guò)渡到數(shù)據(jù) 電壓的電壓。由于這些過(guò)渡期間該電流的作用，熱產(chǎn)生和功耗是顯著的。
液晶顯示器的液晶單元的另一種公知驅(qū)動(dòng)方法為預(yù)充法。根據(jù)該方法，給 定的數(shù)據(jù)線在相同數(shù)據(jù)線上的實(shí)際像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)的連續(xù)輸出之間被交替驅(qū)動(dòng) 到兩個(gè)電壓電平+Vpre或-Vpre之一。圖5示出了使用預(yù)充法將輸出信號(hào)提供 到數(shù)據(jù)線的一個(gè)例子。在該圖中可以看到，通過(guò)使用預(yù)充電壓+Vpre、 -Vpre 由輸出緩沖器26A經(jīng)歷的電壓過(guò)渡已經(jīng)有所減少。但是，由于從外部提供的在 平均或較少的數(shù)據(jù)電壓中很高的預(yù)充電壓+Vpre、 -Vpre，數(shù)據(jù)IC 3A的溫度增 高并且在低數(shù)據(jù)電壓的預(yù)充驅(qū)動(dòng)區(qū)域51、 52中的功耗快速增加。因此，需要 對(duì)預(yù)充法的進(jìn)一步性能改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種液晶顯示器件，包括連接以驅(qū)動(dòng)液晶單元的數(shù)據(jù)線和連 接以將像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇性地提供到數(shù)據(jù)線的輸出驅(qū)動(dòng)器。像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng) 于提供到液晶顯示器件的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)。預(yù)充電路用來(lái)降低輸出驅(qū)動(dòng)器消 耗的功耗。為此，連接預(yù)充電路以根據(jù)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的值將數(shù)據(jù)線選擇性 地預(yù)充到多個(gè)電壓電平的一個(gè)或多個(gè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)電壓電平包括 正預(yù)充電壓、負(fù)預(yù)充電壓、以及電荷共享電壓?？梢赃x擇正預(yù)充電壓和負(fù)預(yù)充 電壓的幅值從而使其大于電荷共享電壓的幅值。
本發(fā)明還公幵了一種液晶顯示器件，包括提供指示數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)是 否具有高于或低于預(yù)定閾值的值的輸出信號(hào)的比較器；以及工作用來(lái)將液晶單 元的數(shù)據(jù)線初始地預(yù)充到電荷共享電壓的預(yù)充控制器，其中預(yù)充控制器還工作 用來(lái)根據(jù)比較器的輸出信號(hào)用另外預(yù)充電壓初始化數(shù)據(jù)線的第二預(yù)充，其中另 外預(yù)充電壓具有大于電荷共享電壓的幅值。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種液晶顯示器件的驅(qū)動(dòng)方法，包括將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信 號(hào)的值與預(yù)定閾值比較；以及根據(jù)比較將液晶單元的數(shù)據(jù)線預(yù)充到多個(gè)不同電 壓電平中之一；使用數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)以在液晶單元的數(shù)據(jù)線上產(chǎn)生像素驅(qū)動(dòng) 電壓，其中，多個(gè)電壓電平包括正預(yù)充電壓、負(fù)預(yù)充電壓、以及電荷共享電壓， 并且正預(yù)充電壓和負(fù)預(yù)充電壓的幅值大于電荷共享電壓的幅值。本發(fā)明還公開(kāi)了一種液晶顯示器件的驅(qū)動(dòng)方法，包括接收數(shù)字視頻數(shù)據(jù) 信號(hào)；將液晶單元的數(shù)據(jù)線預(yù)充到電荷共享電壓；如果數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的值 超過(guò)預(yù)定閾值，進(jìn)一步將數(shù)據(jù)線預(yù)充到其它預(yù)充電壓；以及使用數(shù)字視頻數(shù)據(jù) 信號(hào)以在液晶單元的數(shù)據(jù)線上產(chǎn)生像素驅(qū)動(dòng)電壓，其中，所述其它預(yù)充電壓的 幅值大于電荷共享電壓的幅值。


本申請(qǐng)所包括的附圖用于提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且包括在該申請(qǐng) 中并且作為本申請(qǐng)的一部分，示出了本發(fā)明的實(shí)施方式并且連同說(shuō)明書一起用 于解釋本發(fā)明的原理。附圖中
圖1示出了液晶顯示器件的一個(gè)實(shí)施方式的示意性方框圖； 圖2示出了適于在圖1所示的系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)實(shí)施方式的 示意性方框圖3示出了表示可能與輸出緩沖器相關(guān)的內(nèi)部電阻分量和流經(jīng)這些分量 的相應(yīng)電流的電路圖4示出了使用用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的電荷共享法在數(shù)據(jù)線上提供的示 例性波形；
圖5示出了使用用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的預(yù)充法在數(shù)據(jù)線上提供的示例性 波形；
圖6示出了可以用于圖1所示的類型的系統(tǒng)中的模擬取樣器件的一個(gè)實(shí)施 方式的示意性方框圖7示出了圖6所示的源輸出使能信號(hào)和極性控制信號(hào)的信號(hào)時(shí)序圖8示出了可以使用在圖6中的系統(tǒng)中的多路分配器的一個(gè)實(shí)施方式和相 應(yīng)的真值表的示意性方框圖9示出了可以使用在圖6所示的系統(tǒng)中的比較器的第一實(shí)施方式的示意
性方框圖10示出了可以使用在圖6所示的系統(tǒng)中的比較器的第二實(shí)施方式和相 應(yīng)的真值表的示意性方框圖11示出了可以使用在圖6所示的系統(tǒng)中的比較器的第三實(shí)施方式和相 應(yīng)的真值表的示意性方框圖；圖12示出了可以使用在圖6所示的系統(tǒng)中的比較器的第四實(shí)施方式和相
應(yīng)的真值表的示意性方框圖；以及
圖13示出了使用圖6所示的系統(tǒng)在數(shù)據(jù)線產(chǎn)生的示例性波形。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在要詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的最佳實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的實(shí)施例示于附圖中。
圖6所示為用于構(gòu)造液晶顯示器數(shù)據(jù)IC的示例性結(jié)構(gòu)的方塊示意圖。圖 7依次為用于圖6系統(tǒng)的源輸出使能信號(hào)S0E1、 S0E2和極性控制信號(hào)P0L波 形的時(shí)序信號(hào)圖。
參照?qǐng)D6和圖7，該液晶顯示器的示例性數(shù)據(jù)IC包括數(shù)據(jù)寄存器61、鎖 存器62、比較器63、DAC64、輸出緩沖器65、多路分解器(以下，稱為"DMUX") 66、或門67、以及晶體管pT、 nTl、 nT2、 nT3。如圖7所示，采用第一源輸出 使能信號(hào)S0E1作為在相應(yīng)數(shù)據(jù)線提供電荷共享電壓V-Share的控制信號(hào)。采 用第二源輸出使能信號(hào)S0E2作為用于在相應(yīng)數(shù)據(jù)線提供多個(gè)預(yù)充電壓其中之 一的控制信號(hào)。在所述實(shí)施例中，使用兩個(gè)預(yù)充電壓電平V-P0S、 V-NEG。第 二源輸出使能信號(hào)S0E2相對(duì)于第一源輸出使能信號(hào)S0E1在時(shí)間上移位一個(gè)脈 沖寬度。在一個(gè)水平周期間隔內(nèi)產(chǎn)生各源輸出使能信號(hào)S0E1、 S0E2。極性控 制信號(hào)P0L在各水平間隔內(nèi)具有其反相邏輯值以控制施加給液晶顯示面板的 數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)電壓極性。例如，在圖1所示類型的時(shí)序控制器1中可以產(chǎn)生源 輸出使能信號(hào)S0E1、 S0E2和極性控制信號(hào)P0L。
數(shù)據(jù)寄存器61從時(shí)序控制器接收數(shù)字視頻信號(hào)并將其提供給鎖存器62 的輸入。該鎖存器62響應(yīng)于由移位寄存器(圖6中未示出)提供的一個(gè)或者 多個(gè)采樣信號(hào)暫存從數(shù)據(jù)寄存器61接收的數(shù)字視頻信號(hào)。通常該鎖存器62 以并行的方式向DAC 64和比較器63提供該數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。該DAC64將從鎖存 器62接收的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)依次轉(zhuǎn)換為用作相應(yīng)驅(qū)動(dòng)線的像素驅(qū)動(dòng)電壓的模擬 伽瑪電壓。輸出緩沖器65從DAC 64向P型晶體管PT的漏端施加該模擬電壓。 或門67對(duì)第一源輸出使能信號(hào)S0E1和第二源輸出使能信號(hào)S0E2執(zhí)行邏輯運(yùn) 算以向P型晶體管PT的柵產(chǎn)生輸出信號(hào)。這樣，或門67的輸出信號(hào)用于控制 P型晶體管PT的導(dǎo)通狀態(tài)。在所示的實(shí)施例中，當(dāng)或門67的輸出為邏輯低電平時(shí)該P(yáng)型晶體管PT導(dǎo)通。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，從輸出緩沖器65向液晶顯示 面板的相應(yīng)數(shù)據(jù)線提供像素驅(qū)動(dòng)電壓。
比較器63從鎖存器62接收數(shù)字視頻數(shù)據(jù)來(lái)確定要用作像素驅(qū)動(dòng)電壓的灰 度級(jí)值。根據(jù)該決定，該比較器63提供一個(gè)或者多個(gè)輸出信號(hào)以根據(jù)數(shù)字視 頻數(shù)據(jù)值控制DMUX 66。具體地，當(dāng)從鎖存器62接收的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)大于第 一預(yù)定閾值則比較器63可以產(chǎn)生第一邏輯值的輸出信號(hào)。當(dāng)從鎖存器62接收 的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)小于第二預(yù)定閾值則比較器63可以產(chǎn)生第二邏輯值的輸出信 號(hào)。該第一預(yù)定閾值不同于第二預(yù)定閾值。例如，當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)即從鎖存器 62接收的數(shù)據(jù)值的幅值為高，即在常白模式下處于白灰度級(jí)電壓或者接近于 該電壓的電壓時(shí)，比較器63可以在其輸出產(chǎn)生邏輯高電平信號(hào)。同樣地，當(dāng) 數(shù)字視頻數(shù)據(jù)即從鎖存器62接收的數(shù)據(jù)值的幅值相對(duì)較低，即在常黑模式處 于黑灰度級(jí)電壓或者接近于該電壓的電壓時(shí)，比較器63可以產(chǎn)生邏輯低電平 信號(hào)。
可以通過(guò)多種不同方式確定數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值為高(即，和/或大于第 一預(yù)定閾值)還是低(即，和/或小于第二預(yù)定閾值)。在下面的實(shí)施例中， 假設(shè)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)包括8位從而可表達(dá)的灰度級(jí)數(shù)量為256。在該系統(tǒng)中，當(dāng) 該數(shù)字視頻數(shù)據(jù)具有大于或者等于對(duì)應(yīng)于127的電平的幅值、大于或等于160 的幅值、大于或等于191的幅值、或者大于或等于224的幅值時(shí)，認(rèn)為該數(shù)字 視頻數(shù)據(jù)為高。同樣，當(dāng)該數(shù)字視頻數(shù)據(jù)具有小于或者等于127的幅值、小于 或等于160的幅值、小于或等于191的幅值、小于或等于224的幅值時(shí)，認(rèn)為 該數(shù)字視頻數(shù)據(jù)為低。
圖8中示出DMUX66的一個(gè)實(shí)施方式。如圖所示，DMUX66根據(jù)比較器63 的輸出信號(hào)和極性控制信號(hào)P0L的邏輯狀態(tài)向多個(gè)輸出端M0到M3任意其中之 一輸出源輸出使能信號(hào)S0E2的邏輯狀態(tài)。最后依次使用M0到M3的輸出信號(hào) 的狀態(tài)以相互獨(dú)立的方式驅(qū)動(dòng)晶體管nTl、 nT2、 nT3的柵。
如圖8所示，該或門與DMUX66的第一和第二輸出端M0、 Ml連接，并且該 或門的輸出端與第一 n型晶體管的nTl的柵端連接。如圖8中的真值表所示， 當(dāng)來(lái)自比較器63的輸出信號(hào)處于邏輯低電平，BP，當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值為 低時(shí)，DMUX66用于通過(guò)或門向第一 n型晶體管的nTl的柵端提供第二源輸出 使能信號(hào)S0E2的邏輯狀態(tài)。因此，當(dāng)S0E2處于邏輯高電平時(shí)，向晶體管nTl的柵端提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)從而將電壓V-share與數(shù)據(jù)線的輸出連接。電荷共享電壓 的電壓電平，V-share在預(yù)充電壓V-P0S、 V-NEG之間。無(wú)論極性控制信號(hào)POL 的邏輯值如何，在數(shù)據(jù)線上提供電荷共享電壓。
當(dāng)比較器63的輸出信號(hào)為邏輯高電平并且極性控制信號(hào)P0L的信號(hào)處于 邏輯低電平時(shí)DMUX66向第二 n型晶體管nT2的柵端施加S0E2的邏輯狀態(tài)。當(dāng) 數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值為高時(shí)出現(xiàn)這種情況。在該狀態(tài)，當(dāng)S0E2轉(zhuǎn)為邏輯高狀 態(tài)吋，在DMUX66的輸出M2提供邏輯高信號(hào)以驅(qū)動(dòng)晶體管nT2的柵端，從而向 液晶顯示面板的相應(yīng)數(shù)據(jù)線施加正預(yù)充電壓V-P0S。而且，當(dāng)比較器63的輸 出信號(hào)和極性控制信號(hào)P0L的信號(hào)均為邏輯高電平時(shí)，DMUX66向第三n型晶 體管nT3的柵端施加S0E2的邏輯狀態(tài)。在該狀態(tài)，當(dāng)S0E2為邏輯高電平時(shí)， 在DMUX66的輸出M3提供邏輯高信號(hào)以驅(qū)動(dòng)晶體管nT3的柵端，從而向液晶顯 示面板的相應(yīng)數(shù)據(jù)線施加負(fù)預(yù)充電壓V-NEG。 DMUX66、晶體管PT、 nTl、 nT2、 nT3和控制/驅(qū)動(dòng)信號(hào)P0L、 S0E1、 S0E2、 V-share、 V-P0S、 V-NEG共同作用以 用作控制相應(yīng)數(shù)據(jù)線預(yù)充電的預(yù)充控制器。
在第二源輸出使能信號(hào)S0E2之前第一 n型晶體管nTl的柵端施加第一源 輸出使能信號(hào)S0E1。因此，在轉(zhuǎn)換到另一預(yù)充電壓V-P0S、 V-NEG的任意轉(zhuǎn)換 之前數(shù)據(jù)線預(yù)充入電荷共享電壓。當(dāng)通過(guò)比較器63確定數(shù)據(jù)電壓電平為高電 平時(shí)發(fā)生該情況。
在設(shè)置于驅(qū)動(dòng)IC內(nèi)部或者設(shè)置于驅(qū)動(dòng)IC外部的電源電路中產(chǎn)生單一電 壓。可以將該單一電壓在預(yù)定電壓范圍內(nèi)分為三個(gè)或者更多電壓等級(jí)以產(chǎn)生電 荷共享電壓V-share、正預(yù)充電壓V-P0S、以及負(fù)預(yù)充電壓V-NEG。
圖9到圖12為比較器63的各種實(shí)施方式的示意性方塊圖。根據(jù)圖9的第 一實(shí)施方式，比較器63接收鎖存器62輸出的第七位D7。 D7位具有位權(quán)值為 "27"并在數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值超過(guò)128時(shí)產(chǎn)生為邏輯高電平，在數(shù)字視頻數(shù) 據(jù)等于或者低于128時(shí)具有邏輯低電平。將該D7位的信號(hào)提供給DMUX66的輸 入端。因此，通過(guò)僅把D7位提供給DMUX66即可實(shí)現(xiàn)該實(shí)施方式的比較器63。 該D7位可以直接與DMUX66連接，或者可以通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)中間緩沖驅(qū)動(dòng)器 提供給DMUX66。當(dāng)以該方式實(shí)施該比較器63時(shí)，當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值大于 或等于128時(shí)通過(guò)由高幅值的預(yù)充電壓V-P0S、 V-NEG充電數(shù)據(jù)線并且如果數(shù) 字視頻數(shù)據(jù)的幅值小于128則通過(guò)低幅值的電荷共享電壓V-share單獨(dú)充電數(shù)據(jù)線可以降低數(shù)據(jù)ic上的負(fù)載。
圖10示出比較器63的第二實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，或門采用位權(quán)值 為"26"的D6位和位權(quán)值為"25"的D5位作為操作數(shù)執(zhí)行邏輯求和運(yùn)算。而 且，與門采用或門的輸出和D7位作為操作數(shù)執(zhí)行邏輯乘運(yùn)算。該與門的輸出 提供給DMUX66的輸入端Sl并構(gòu)成該比較器63的輸出。當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅 值大于或等于160時(shí)將比較器63的輸出驅(qū)動(dòng)為邏輯高電平并且當(dāng)數(shù)字視頻數(shù) 據(jù)的幅值小于160時(shí)具有邏輯低電平。因此，采用兩個(gè)邏輯門器件可以實(shí)現(xiàn)該 實(shí)施方式的比較器63。當(dāng)該比較器63以該方式實(shí)施時(shí)，通過(guò)當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù) 的幅值大于或等于160時(shí)由高幅值的預(yù)充電壓V-POS、 V-NEG充電數(shù)據(jù)線并且 當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值小于160時(shí)由低幅值的電荷共享電壓V-share單獨(dú)充電 數(shù)據(jù)線可以降低數(shù)據(jù)IC上的負(fù)載。
圖11示出比較器63的第三實(shí)施方式。比較器63的第三實(shí)施方式包括 與門采用位權(quán)值為"26"的D6位和位權(quán)值為"27"的D7位執(zhí)行邏輯乘運(yùn)算。 因此，當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值大于或等于192時(shí)將與門的輸出驅(qū)動(dòng)為邏輯高電 平并且當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值小于192時(shí)將其驅(qū)動(dòng)為邏輯低電平。因此，采用 單一邏輯門器件可以實(shí)現(xiàn)該實(shí)施方式的比較器63。當(dāng)該比較器63以該方式實(shí) 施時(shí)，通過(guò)當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值大于或等于192時(shí)由高幅值的預(yù)充電壓 V-POS、 V-NEG充電數(shù)據(jù)線并且如果數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值小于192則低幅值的 電荷共享電壓V-share單獨(dú)充電數(shù)據(jù)線可以降低數(shù)據(jù)IC上的負(fù)載。
圖12示出比較器63的第四實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，第一與門采用位 權(quán)值為"26"的D6位和位權(quán)值為"25"的D5位作為操作數(shù)執(zhí)行邏輯乘運(yùn)算。 第二與門用于采用第一與門的輸出和位權(quán)值為"27"的D7位作為操作數(shù)執(zhí)行 邏輯乘運(yùn)算。第二與門的輸出信號(hào)用作比較器63的輸出并將其提供到DMUX66 的輸入S1。因此，當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值大于或等于224時(shí)將輸入信號(hào)Sl驅(qū) 動(dòng)為邏輯高電平并且當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值小于224時(shí)將Sl驅(qū)動(dòng)為邏輯低電 平。因此，采用兩個(gè)邏輯門器件可以實(shí)現(xiàn)該實(shí)施方式的比較器63。當(dāng)比較器 63以該方式實(shí)施時(shí)，通過(guò)當(dāng)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值大于或等于224時(shí)由高幅值 的預(yù)充電壓V-P0S、 V-NEG充電數(shù)據(jù)線并且如果數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的幅值小于224 則由低幅值的電荷共享電壓V-share單獨(dú)充電數(shù)據(jù)線可以降低數(shù)據(jù)IC上的負(fù) 載。結(jié)合順序施加給系統(tǒng)作為RGB數(shù)據(jù)值的多個(gè)8位數(shù)據(jù)電壓值說(shuō)明圖6所示 的示例性系統(tǒng)的操作。如果第一數(shù)字視頻數(shù)據(jù)值為第256灰度級(jí)(llll 1111)， 則將比較器63的輸出驅(qū)動(dòng)為邏輯高電平。通過(guò)該狀態(tài)的比較器輸出，當(dāng)將信 號(hào)S0E1和信號(hào)POL驅(qū)動(dòng)為邏輯高電平時(shí)通過(guò)電荷共享電壓V-share預(yù)充電該 液晶顯示面板的第一數(shù)據(jù)線。如圖7所示，然后在預(yù)定時(shí)間周期后信號(hào)S0E1 轉(zhuǎn)為邏輯低電平，從而使該第一數(shù)據(jù)線充電到正預(yù)充電壓V-P0S。然后信號(hào) S0E2轉(zhuǎn)為邏輯低電平，這驅(qū)動(dòng)晶體管PT為導(dǎo)通態(tài)從而對(duì)該第一數(shù)據(jù)線提供來(lái) 自輸出緩沖器的信號(hào)。該第一數(shù)據(jù)線的信號(hào)電壓與將相應(yīng)液晶單元驅(qū)動(dòng)到第 256灰度級(jí)所需的電壓相對(duì)應(yīng)。
出于說(shuō)明目的，假設(shè)在隊(duì)列中的第二數(shù)據(jù)電壓值等于第一數(shù)字視頻數(shù)據(jù) 值，艮卩，(11111111)。當(dāng)信號(hào)S0E1轉(zhuǎn)為邏輯高電平時(shí)，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)線驅(qū) 動(dòng)為電荷共享電壓V-share。在該第二掃描期間，極性控制信號(hào)P0L發(fā)生改變， 與其前一邏輯狀態(tài)相反。由于在第一掃描期間信號(hào)POL為邏輯高電平，因此在 第二掃描期間其被驅(qū)動(dòng)為邏輯低電平使得當(dāng)信號(hào)S0E1回到邏輯低電平時(shí)將該 數(shù)據(jù)線最終預(yù)充電為負(fù)預(yù)充電壓V-NEG。然后信號(hào)S0E2轉(zhuǎn)為邏輯低電平，這 使得晶體管PT為導(dǎo)通態(tài)從而對(duì)該第一數(shù)據(jù)線提供來(lái)自輸出緩沖器的信號(hào)。該 第一數(shù)據(jù)線的信號(hào)電壓與將相應(yīng)的液晶單元驅(qū)動(dòng)為第256灰度級(jí)所需的電壓 相對(duì)應(yīng)，但是在這次掃描期間已經(jīng)被反相。
現(xiàn)在假設(shè)隊(duì)列中的第三、第四數(shù)字視頻數(shù)據(jù)值等于63 (0011 1111)灰度 級(jí)。這樣，將比較器63的輸出驅(qū)動(dòng)為邏輯低電平。在液晶顯示面板的第一數(shù) 據(jù)線上提供對(duì)應(yīng)于灰度級(jí)63的電壓以前，在約等于信號(hào)S0E1和S0E2的組合 脈沖寬度期間電荷共享電壓第一數(shù)據(jù)線預(yù)充入有電荷共享電壓V-share。 一旦 信號(hào)S0E2轉(zhuǎn)為邏輯低電平，則將晶體管PT驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)通態(tài)從而對(duì)該第一數(shù)據(jù)線 提供來(lái)自輸出緩沖器65的信號(hào)。當(dāng)前位于第一數(shù)據(jù)線的信號(hào)電壓與將相應(yīng)液 晶單元驅(qū)動(dòng)為第63灰度級(jí)所需的電壓相對(duì)應(yīng)。由于在結(jié)束時(shí)信號(hào)P0L處于邏 輯高電平，因此，施加于第一數(shù)據(jù)線的電壓沒(méi)有被反相。在隨后的掃描期間， 在第一數(shù)據(jù)線被驅(qū)動(dòng)為對(duì)應(yīng)于第63灰度級(jí)的電壓前將其再次預(yù)充為V-share 值。但是，在該掃描期間信號(hào)P0L處于邏輯低電平并且反相該對(duì)應(yīng)于第63灰 度級(jí)的產(chǎn)生電壓。
圖13表示采用上述同樣順序的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)電平的數(shù)據(jù)IC輸出波形圖。如圖所示，該數(shù)據(jù)IC 3A首先將數(shù)據(jù)線預(yù)充電到電荷共享電壓電平V-share。 如果在數(shù)字視頻數(shù)據(jù)序列中下一數(shù)字視頻數(shù)據(jù)電平低于預(yù)定閾值，則預(yù)充電保 持在V-share電平直到像素驅(qū)動(dòng)電壓從輸出緩沖器提供到數(shù)據(jù)線上。但是，如 果在數(shù)字視頻數(shù)據(jù)序列中下一數(shù)字視頻數(shù)據(jù)電平大于或等于預(yù)定閾值，則再將 該數(shù)據(jù)線預(yù)充電到V-P0S或V-NEG直到像素驅(qū)動(dòng)電壓從輸出緩沖器提供到數(shù)據(jù) 線。將該數(shù)據(jù)線預(yù)充電到V-P0S還是V-NEG由信號(hào)P0L的邏輯狀態(tài)決定，該信 號(hào)POL從逐掃描反相其邏輯狀態(tài)。通過(guò)以上述方式預(yù)充電該數(shù)據(jù)線，必須流過(guò) 輸出緩沖器工作部分的總電流大大降低。電流的降低導(dǎo)致輸出緩沖器所必須的 散熱降低并提高其可靠性。
在上述實(shí)施方式中，液晶顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法中，在從輸出緩沖器向數(shù)據(jù) 線提供灰度級(jí)電壓前采用多種電路預(yù)充該數(shù)據(jù)線，該預(yù)充電壓和/或預(yù)充電壓 順序由將要提供給連接到該數(shù)據(jù)線的下一灰度級(jí)電壓的數(shù)據(jù)電壓電平的幅值 決定。
盡管己經(jīng)通過(guò)附圖所述的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但是應(yīng)該理解， 對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明不限于這些實(shí)施方式，在不脫離 本發(fā)明精神的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變型和改進(jìn)。因而，只有通過(guò)所附 權(quán)利要求以及等效物才能限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1、一種液晶顯示器件，包括提供指示數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)是否具有高于或低于預(yù)定閾值的值的輸出信號(hào)的比較器；以及工作用來(lái)將液晶單元的數(shù)據(jù)線初始地預(yù)充到電荷共享電壓的預(yù)充控制器，其中預(yù)充控制器還工作用來(lái)根據(jù)比較器的輸出信號(hào)用另外預(yù)充電壓初始化數(shù)據(jù)線的第二預(yù)充，其中另外預(yù)充電壓具有大于電荷共享電壓的幅值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，預(yù)充控制器工作用來(lái)當(dāng)比較器的輸出信號(hào)指示數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)等于或大于預(yù)定閾值時(shí)，初始 化數(shù)據(jù)線的第二預(yù)充。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，比較器和預(yù)充控 制器嵌入在單片式集成電路中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器件，其特征在于，預(yù)充控制器包括多條輸入線，其用于接收第一源輸出使能信號(hào)、具有比第一源輸出使能信號(hào)晚的相位的第二源輸出使能信號(hào)、以及用于控制多個(gè)數(shù)據(jù)的極性控制信號(hào)；多路分配器,其根據(jù)比較器的輸出和極性控制信號(hào)的輸出將第二源輸出使能信號(hào)輸出到多個(gè)輸出端中任意一個(gè)；第一晶體管，響應(yīng)于所述多路分配器的輸出的有效狀態(tài)或第一源輸出使能信號(hào)的有效狀態(tài)，用于將電荷共享電壓提供到數(shù)據(jù)線；第二晶體管，響應(yīng)于所述多路分配器的輸出，用于如果數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào) 的值在預(yù)定閾值或高于預(yù)定閾值并且極性控制信號(hào)指示正電壓輸出狀態(tài)時(shí)提 供正預(yù)充電壓；以及第三晶體管，響應(yīng)于所述多路分配器的輸出，用于如果數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào) 的值低于預(yù)定闞值并且極性控制信號(hào)指示負(fù)電壓輸出時(shí)將負(fù)預(yù)充電壓提供到 數(shù)據(jù)線。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器件，其特征在于，比較器包括-信號(hào)線，其用于將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的多位的任意之一提供到多路分配器。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的液晶顯示器件，其特征在于，比較器包括用于對(duì)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的一位或多位執(zhí)行邏輯加運(yùn)算的一個(gè)或多個(gè)邏輯門器件。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示器件，其特征在于，比較器包括用于在數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的權(quán)值為"25"的第一高位和權(quán)值為"26"的第 二高位上進(jìn)行邏輯加運(yùn)算的或門；以及用于對(duì)或門的輸出和數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的權(quán)值為"27"的第三高位進(jìn)行邏 輯乘運(yùn)算的與門。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示器件，其特征在于，比較器包括-用于對(duì)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的權(quán)值為"26"的第一高位和權(quán)值為"27"的第二高位進(jìn)行邏輯乘運(yùn)算的與門。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的液晶顯示器件，其特征在于， 用于對(duì)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的權(quán)值為"25"的第一高位和權(quán)值為"26"的第二高位進(jìn)行邏輯乘運(yùn)算的第一與門；以及用于對(duì)第一與門的輸出和數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的權(quán)值為"27"的第三高位進(jìn) 行邏輯乘運(yùn)算的第二與門。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器件，其特征在于，預(yù)定閾值對(duì)應(yīng)于 128或更多的灰度級(jí)電壓電平、160或更多的灰度級(jí)電壓電平、192或更多的 灰度級(jí)電壓電平、以及224或更多的灰度級(jí)電壓電平中任意之一。
11、 一種液晶顯示器件的驅(qū)動(dòng)方法，包括 接收數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)； 將液晶單元的數(shù)據(jù)線預(yù)充到電荷共享電壓；如果數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的值超過(guò)預(yù)定閾值，進(jìn)一步將數(shù)據(jù)線預(yù)充到其它預(yù) 充電壓；以及使用數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)以在液晶單元的數(shù)據(jù)線上產(chǎn)生像素驅(qū)動(dòng)電壓， 其中，所述其它預(yù)充電壓的幅值大于電荷共享電壓的幅值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種液晶顯示器及相應(yīng)驅(qū)動(dòng)方法，包括連接以驅(qū)動(dòng)液晶單元的數(shù)據(jù)線和連接以將像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)選擇性地提供到數(shù)據(jù)線的輸出驅(qū)動(dòng)器。像素驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)應(yīng)于提供到液晶顯示器件的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)。預(yù)充電路用來(lái)降低輸出驅(qū)動(dòng)器消耗的功耗。為此，連接預(yù)充電路以根據(jù)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的值將數(shù)據(jù)線選擇性地預(yù)充到多個(gè)電壓電平的一個(gè)或多個(gè)。在一個(gè)實(shí)施方式中，多個(gè)電壓電平包括正預(yù)充電壓、負(fù)預(yù)充電壓、以及電荷共享電壓?？梢赃x擇正預(yù)充電壓和負(fù)預(yù)充電壓的幅值從而使其大于電荷共享電壓的幅值。
文檔編號(hào)G09G3/20GK101556782SQ20091012953
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2005年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月28日
發(fā)明者姜信浩, 河成喆, 洪鎮(zhèn)鐵 申請(qǐng)人:樂(lè)金顯示有限公司