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CN102201213B - 无上板电极的液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

无上板电极的液晶显示装置及其驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无上板电极的液晶显示装置及其驱动方法。该驱动方法包括步骤：提供独立的多条共同电位线；使每一共同电位线分别电性耦接至不同的多个像素；在电性耦接至这些共同电位线之一的各个像素写入数据之前，变换提供至此共同电位线的电位；以及在电性耦接至这些共同电位线之一的各个像素写入数据之后，保持提供至此共同电位线的电位。

Description

无上板电极的液晶显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明是有关于显示技术领域，且特别是有关于一种无上板电极的液晶显示装置的结构以及驱动方法。
背景技术
目前，液晶显示装置因具有高画质、体积小、重量轻及应用范围广等优点而被广泛应用于移动电话、笔记本电脑、台式显示装置以及电视等消费性电子产品，并已经逐渐取代传统的阴极射线管(CRT)显示装置而成为显示装置的主流。
对于公知的液晶显示装置例如板内切换模式(In-plane Switching Mode，IPS Mode)或边缘电场切换模式(Fringe Field Switching Mode，FFS Mode)液晶显示装置，在采用点反转驱动(Dot Inversion)以及直流共同电极(DirectCurrent Common Electrode)的情形下，数据线上的显示数据在不同像素列(Pixel Row)之间需要反复切换灰阶电压(亦即像素电位与共同电位之间的压差)的极性，例如从正极性切换至负极性或者从负极性切换至正极性，如此使得数据线上的像素电极的电位改变量较大，从而导致驱动积体电路(Driver IC)的功率消耗较高。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种无上板电极的液晶显示装置的驱动方法，以达成低功耗的目的。
本发明的再一目的是提供一种无上板电极的液晶显示装置，以达成低功耗的目的。
本发明实施例提出之一种无上板电极的液晶显示装置的驱动方法，包括步骤：提供独立的多条共同电位线；使每一共同电位线分别电性耦接至不同的多个像素；在电性耦接至上述共同电位线之一的各个像素写入数据之前，变换提供至此共同电位线的电位；以及在电性耦接至上述共同电位线之一的各个像素写入数据之后，保持提供至共同电位线的电位。
在本发明的实施例中，上述的在电性耦接至上述共同电位线之一的各个像素写入数据之前，变换提供至此共同电位线的电位的步骤包括：当准备提供至这些像素的数据为正极性时，使提供至此共同电位线的电位为低电位；以及当准备提供至这些像素的数据为负极性时，使提供至此共同电位线上的电位为高电位。
本发明实施例提出之一种无上板电极的液晶显示装置，包括：多个像素；多条数据线，提供数据至各个像素，且每一数据线所接连耦接的两个像素被设置在所耦接的数据线的两侧；多条栅极线，控制数据是否从上述数据线中写入至各个像素中；多条共同电位线，每一共同电位线电性耦接至上述像素中的不同者；以及共同电位供应单元，电性耦接至上述共同电位线以对每一共同电位线提供一独立的电位，此共同电位供应单元在电性耦接至上述共同电位线之一的各个像素写入数据之前，变换提供至此共同电位线的电位，并在电性耦接至上述共同电位线之一的各个像素写入数据之后，保持提供至此共同电位线的电位。
在本发明的实施例中，上述共同电位线之一可为重复曲折状，且此重复曲折状的共同电位线所接连耦接的两个像素分别电性耦接至相邻的两条栅极线。
在本发明的实施例中，与上述重复曲折状的共同电位线电性耦接的两相邻像素列中的像素系以交错方式与该共同电位线形成电性耦接。
在本发明的实施例中，在准备提供至电性耦接于上述共同电位线之一的各个像素的数据为正极性时，此共同电位供应单元供应低电位的电位至此共同电位线，而在准备提供至电性耦接于此共同电位线的各个像素的数据为负极性时，共同电位供应单元供应高电位的电位至此共同电位线。
本发明实施例通过在电性耦接至相应的共同电位线的各个像素写入数据之前，变换提供至此相应共同电位线上的电位，如此使得液晶显示装置在实现点反转画面显示，例如以行反转驱动方式搭配数据线与像素之间的特定连接方式(例如与同一条数据线上像素以交错方式排列实现点反转画面显示)时，相较于先前技术，利用较小的像素电极的电位改变量即可达到所需的灰阶电压以达成目标灰阶显示，从而驱动积体电路的功率消耗可有效降低。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作出详细说明如下。
附图说明
图1是本发明实施例的一种无上板电极的液晶显示装置的局部结构示意图。
图2是图1所示液晶显示装置的各条栅极线与共同电位线上的信号在显示相邻两个画面帧的过程中的时序图。
图3是图1所示液晶显示装置中的任一条共同电位线以及相应的栅极线上的信号和与该共同电位线电性耦接的像素的像素电极上的电压的时序图。
附图标记说明
10：液晶显示装置                 11：像素
13：共同电位供应单元             Vcom[1]～Vcom[5]：共同电位线
GL[1]～GL[5]：栅极线             DL[1]～DL[8]：数据线
Tp：像素电晶体                   Cst：储存电容
F[N]、F[N+1]：画面帧             Vcom[m]：共同电位线
GL[m]：栅极线                    Vp：像素电极上的电压
ΔV：共同电位线上的电位改变量    T：数据写入期间
具体实施方式
请参阅图1，其绘示出相关于本发明实施例之一种无上板电极的液晶显示装置的局部结构示意图。于本实施例中，无上板电极的液晶显示装置例如是板内切换模式(IPS Mode)液晶显示装置或者是边缘电场切换模式(FFS Mode)液晶显示装置，但本发明并不以此为限，其他共同电位线与像素电极并非设置在液晶分子的相对两侧的液晶显示装置均可作为本实施例中的无上板电极的液晶显示装置。
如图1所示，液晶显示装置10包括多个像素11、多条数据线例如DL[1]～DL[8]、多条栅极线例如GL[1]～GL[5]、多条共同电位线例如Vcom[1]～Vcom[5]以及共同电位供应单元13。
其中，各个像素11呈行列式排布，例如以矩阵方式排布；每一像素11包括像素电晶体Tp以及电性耦接于像素电极与共同电极之间的储存电容Cst。各条数据线DL[1]～DL[8]用于提供数据至与其电性耦接的像素11以作影像显示的用，与这些数据线DL[1]～DL[8]中的任一者电性耦接的多个像素11系分设于此数据线的两侧且呈交错方式(Zig-zag)排列，具体可为：每一数据线DL[1]～DL[8]所接连耦接的两个像素11被设置在所耦接的数据线的两侧；如此则使得同一条数据线在任一画面帧显示过程中可保持为同一极性，亦即可采用行反转驱动方式(column inversion driving)来实现点反转驱动(dotinversion driving)的效果，达成较低功耗及较佳画质的目的。栅极线GL[1]～GL[5]用于控制各个数据线DL[1]～DL[8]上的数据是否从这些数据线DL[1]～DL[8]中写入至各个对应的像素11中。
承上述，各条共同电位线Vcom[1]～Vcom[5]系相互独立的；每一共同电位线Vcom[1]～Vcom[5]电性耦接至多个不同像素11的储存电容Cst，且沿着与栅极线GL[1]～GL[5]的大致平行的方向延伸。此外，图1中每一共同电位线Vcom[1]～Vcom[5]系为重复曲折状，且此种重复曲折状的共同电位线例如Vcom[5]所接连耦接的两个像素11分别电性耦接至相邻的两条栅极线例如GL[5]及GL[4]。更具体地，以分别位于栅极线GL[5]两侧的二相邻像素列为例，与重复曲折状的共同电位线Vcom[5]电性耦接的此二相邻像素列中的像素11系沿着与栅极线GL[5]大致平行的方向以交错方式(zig-zag)与共同电位线Vcom[5]形成电性耦接。
共同电位供应单元13电性耦接至各个共同电位线Vcom[1]～Vcom[5]以对每一共同电位线Vcom[1]～Vcom[5]提供独立的电位。
请一并参阅图1及图2，图2绘示出相关于图1所示液晶显示装置10的栅极线GL[1]～GL[5]与共同电位线Vcom[1]～Vcom[5]上的信号在显示相邻两个画面帧F[N]及F[N+1]的过程中的时序图。
如图2所示，于显示画面帧F[N]的过程中，在栅极线GL[1]上的电位从低电位转变为高电位之前，对应与共同电位线Vcom[1]电性耦接的各个像素11写入数据之前，由共同电位供应单元13将共同电位线Vcom[1]上的电位从第一电位(例如低电位)变换成第二电位(例如高电位)，并且在栅极线GL[1]上的电位由高电位转变为低电位之后，对应与共同电位线Vcom[1]电性耦接的各个像素11写入数据之后，共同电位线Vcom[1]上的电位保持为第二电位。
于后续显示画面帧F[N+1]的过程中，在栅极线GL[1]上的电位从低电位转变为高电位之前，对应与共同电位线Vcom[1]电性耦接的各个像素11写入数据之前，由共同电位供应单元13将共同电位线Vcom[1]上的电位从第二电位(例如高电位)变换回第一电位(例如低电位)，并且在栅极线GL[1]上的电位由高电位转变为低电位之后，对应与共同电位线Vcom[1]电性耦接的各个像素11写入数据之后，共同电位线Vcom[1]上的电位保持为第一电位。
此外，对于其他栅极线GL[2]～GL[5]分别与其他共同电位线Vcom[2]～Vcom[5]相应者上的信号的时序关系，其与上述栅极线GL[1]与共同电位线Vcom[1]上的信号的时序关系基本相同，故不再赘述。另外，从图2中还可以发现：对于相邻两个共同电位线例如Vcom[1]及Vcom[2]，在前的共同电位线Vcom[1]上的电位变换系在与共同电位线Vcom[1]相应的栅极线GL[1]致能(例如图2中的从低电位转变为高电位)之前进行，而在后的共同电位线Vcom[2]上的电位变换系在栅极线GL[1]致能之后且禁止之前进行。
请一并参阅图1及图3，其绘示出相关于图1所示液晶显示装置10中的任一条共同电位线Vcom[m]以及相应的栅极线GL[m]上的信号和与共同电位线Vcom[m]电性耦接的像素11的像素电极上的电压的时序图。在此，m的取值例如为1～5中的任一者，与共同电位线Vcom[m]电性耦接的像素11被假设为：于显示画面帧F[N]的过程中准备提供正极性的数据(亦即灰阶电压为正极性)，且于显示画面帧F[N+1]的过程中准备提供负极性的数据(亦即灰阶电压为负极性)。
如图3所示，在显示画面帧F[N]的过程中，于栅极线GL[m]从低电位转变为高电位之前，共同电位线Vcom[m]上的电位从高电位(例如+5V)变换至低电位(例如0V)，电位变化量为(-ΔV)；在此由于像素11系处于关闭状态，像素11中的储存电容Cst的与像素电晶体Tp电性耦接之一端(对应像素电极)处于浮接状态(float)，因此像素11中的像素电极上的电位因电容耦合效应也减少ΔV；之后，于栅极线GL[m]从低电位转变为高电位之后的数据写入期间T内，像素11中的像素电极被充电至目标电位(例如0V～+5V中的某一特定值)，达成目标灰阶显示。
承上述，在显示画面帧F[N+1]的过程中，于栅极线GL[m]从低电位转变为高电位之前，共同电位线Vcom[m]上的电位从低电位(例如0V)变换回至高电位(例如+5V)，电位变化量为(+ΔV)；在此由于像素11系处于关闭状态，像素11中的储存电容Cst的与像素电晶体Tp电性耦接之一端(对应像素电极)处于浮接状态，因此像素11中的像素电极上的电位因电容耦合效应也增加ΔV；之后，于栅极线GL[m]从低电位转变为高电位之后的数据写入期间T内，像素11中的像素电极被充电至目标电位(例如0V～+5V中的某一特定值)，达成目标灰阶显示。
由此可见，由于在像素11写入数据之前，与其电性耦接的共同电位线Vcom[m]上的电位被变换，例如当准备提供至像素11的数据为正极性时，共同电位线Vcom[m]上的电位变换至低电位，而当准备提供至像素11的数据为负极性时，共同电位线Vcom[m]上的电位变换至高电位；如此可使得提供至像素11上的像素电压在不同的画面帧显示过程中利用较小的像素电极的电位改变量(例如像素电压仅位于0V～+5V之间)即可达到所需的灰阶电压以达成目标灰阶显示，故相较于先前技术可有效降低驱动积体电路的功率消耗，达成低功耗的目的。
虽然本发明已经将较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种无上板电极的液晶显示装置的驱动方法，包括：
提供独立的多条共同电位线，所述共同电位线之一为重复曲折状，且该重复曲折状的共同电位线所接连耦接的两个像素分别电性耦接至相邻的两条栅极线；
使每一所述共同电位线分别电性耦接至不同的多个像素，其中耦接至每一数据线的像素分设于所述数据线的两侧且呈交错方式排列；
在电性耦接至所述共同电位线之一的所述像素写入数据之前，变换提供至该共同电位线的电位；以及
在电性耦接至所述共同电位线之一的所述像素写入数据之后，保持提供至该共同电位线的电位；
在电性耦接至所述共同电位线之一的所述像素写入数据之前，变换提供至该共同电位线的电位，包括：
当准备提供至所述像素的数据为正极性时，使提供至该共同电位线的电位为低电位；以及
当准备提供至所述像素的数据为负极性时，使提供至该共同电位线的电位为高电位。
2.一种无上板电极的液晶显示装置，包括：
多个像素；
多条数据线，提供数据至所述像素，且每一所述数据线所接连耦接的两个所述像素被设置在所耦接的该数据线的两侧；
多条栅极线，控制数据是否从所述数据线中写入至所述像素中；
多条共同电位线，，所述共同电位线之一为重复曲折状，且该重复曲折状的共同电位线所接连耦接的两个所述像素分别电性耦接至相邻的两条所述栅极线，每一所述共同电位线电性耦接至所述像素中的不同者，其中耦接至每一所述数据线的像素分设于所述数据线的两侧且呈交错方式排列；以及
一共同电位供应单元，电性耦接至所述共同电位线以对每一所述共同电位线提供一个独立的电位，该共同电位供应单元在电性耦接至所述共同电位线之一的所述像素写入数据之前，变换提供至该共同电位线的电位，并在电性耦接至所述共同电位线之一的所述像素写入数据之后，保持提供至该共同电位线的电位；
在准备提供至电性耦接于所述共同电位线之一的所述像素的数据为正极性时，该共同电位供应单元供应低电位的电位至该共同电位线，而在准备提供至电性耦接于该共同电位线的所述像素的数据为负极性时，该共同电位供应单元供应高电位的电位至该共同电位线。
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