[go: up one dir, main page]

CN1749835A - 液晶显示器 - Google Patents

液晶显示器 Download PDF

Info

Publication number
CN1749835A
CN1749835A CNA2005101038740A CN200510103874A CN1749835A CN 1749835 A CN1749835 A CN 1749835A CN A2005101038740 A CNA2005101038740 A CN A2005101038740A CN 200510103874 A CN200510103874 A CN 200510103874A CN 1749835 A CN1749835 A CN 1749835A
Authority
CN
China
Prior art keywords
switching element
voltage
pixel
data
coupled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005101038740A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100462824C (zh
Inventor
李白云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Display Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN1749835A publication Critical patent/CN1749835A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100462824C publication Critical patent/CN100462824C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0243—Details of the generation of driving signals
    • G09G2310/0251—Precharge or discharge of pixel before applying new pixel voltage
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0209—Crosstalk reduction, i.e. to reduce direct or indirect influences of signals directed to a certain pixel of the displayed image on other pixels of said image, inclusive of influences affecting pixels in different frames or fields or sub-images which constitute a same image, e.g. left and right images of a stereoscopic display
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3614—Control of polarity reversal in general

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)

Abstract

一种LCD，包括：多个像素行，像素行包括以矩阵形式配置的多个像素，每个像素行具有第一开关元件、第二开关元件以及与第一开关元件和第二开关元件耦接的像素电极；多条栅极线，其与第一开关元件耦接来向其发送栅控导通电压；和多条数据线，其与第一开关元件和第二开关元件耦接来发送数据电压。在各个像素中的每个上的第一开关元件和第二开关元件与彼此不同的数据线耦接，并且第二开关元件处于关断状态。

Description

液晶显示器
本申请要求于2004年9月17日提交的韩国专利申请No.10-2004-0074595，其全部内容援引于此以供参考。
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器，具体涉及一种反转(inversion)驱动液晶显示器。
背景技术
液晶显示器(“LCD”)包括具有像素电极和共用电极的两个片，以及配置在两个片之间的具有介电各向异性的液晶层。像素电极以矩阵形式配置，并且连接到诸如TFT(薄膜晶体管)的开关元件，以逐行地顺序接收数据电压。共用电极被配置在片的整个表面上，以接收共用电压。像素电极、共用电极和配置在电极之间的液晶层形成了液晶电容器，其与所连接的开关元件一起作为像素的基本单元。
将电压施加到这两个电极上以在液晶层周围产生电场，并且控制电场的强度以调节通过液晶层的透射率，从而获得期望的图像。为了防止液晶层由于长时间施加单向的电场而导致恶化，每帧、行或像素反转与共用电压相关的数据电压的极性。
可以通过每帧反转数据电压(称为“帧反转”)的极性来反转数据电压，从而连续的帧上的像素具有相反的极性。在这种情况下，需要Q＝2CV的电荷(其中C是液晶层电容的和存储电容之和)来将以-V充电的像素转变成以+V充电的像素。应当在一个水平周期1H内进行充电，在该周期内一行的开关元件都导通。然而，当以具有相对较短的水平周期的高分辨率显示的液晶器件不足或当开关元件的驱动能力不足时，难以获得所有需要的电荷，因而降低了图像质量。当增大开关元件的尺寸来增加其驱动能力时，减少了孔径比，从而降低了显示器件的亮度。
同时，当每像素反转数据电压的极性时(称为“点反转”)，减少了由返程电压(kickback voltage)引起的垂直闪烁或垂直串扰，从而改善了图像质量。然而，由于对预定数量的行和列反转数据电压的极性，因而对数据线施加电压变得复杂，从而导致数据线上的信号延迟。为了防止这种信号延迟，与其他必要条件一起提供由低电阻材料形成的数据线，这使得相关处理步骤复杂化，并且增加了成本。
相反，当在预定数量的列内反转数据电压的极性(称为“列反转”)时，仅仅每帧反转流过一条数据线的数据电压的极性，从而减少了数据线上的信号延迟。然而，列反转不具有点反转的优点，由于垂直闪烁或垂直串扰而导致LDC的图像质量下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有改善的图像质量的液晶显示器。
本发明的附加特征将通过接下来的描述阐明，并且部分地将从描述中变得清楚，或者可以通过本发明的实践了解。
本发明公开一种液晶显示器(LCD)，包括：多个像素行，像素行包括以矩阵形式配置的多个像素，每个像素行具有第一开关元件、第二开关元件以及与第一开关元件和第二开关元件耦接的像素电极；与第一开关元件耦接的栅极线，以向其发送栅控导通电压(gate-on)；和与第一开关元件和第二开关元件耦接的数据线，以向其发送数据电压，其中，在各个像素中的每个上的第一开关元件和第二开关元件与彼此不同的数据线耦接，并且第二开关元件处于关断状态。
应当理解的是，前面概括的描述和下面详细的描述都是示范性和说明性的，并且意在按照要求提供对本发明的进一步说明。
附图说明
包含的附图用来提供对本发明的进一步理解，并且并入和构成本说明书的一部分，其示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于说明本发明的原理。
图1是根据本发明的一个实施例的LCD的方框图。
图2是根据本发明的一个实施例的LCD的像素的等效电路图。
图3是根据本发明的一个实施例的像素电极和寄生电容器的等效电路图，示出像素电极的电压变化。
图4是根据本发明的一个实施例的LCD的像素的另一个等效电路图。
图5是根据本发明的一个实施例的LCD的像素的再一个等效电路图。
图6示出根据本发明的一个实施例的、使用列反转的像素的开关元件的配置。
图7示出根据本发明的一个实施例的、实现1×1点反转的像素的开关元件的配置。
图8A和图8B分别示出根据本发明的一个实施例的实现2×1点反转的像素的开关元件的配置。
图9是根据本发明的一个实施例的、用于进行初始充电的栅极信号的时序图。
图10是示出根据本发明一个实施例的LCD和传统LCD的、作为栅控关断(gate-off)电压的函数的垂直串扰的曲线图。
具体实施方式
在附图中，为了清楚起见，放大了层和区域的厚度。在整个附图中相同的附图标记指示相同的元件。应当理解的是，当诸如层、薄膜、区域、基板或片之类的元件被称为在另一元件上时，它可以是直接在另一元件上，或者也可以存在介于其间的元件。相反，当元件被称为直接在另一元件上时，则不存在介于其间的元件。
下面参照附图描述根据本发明一个实施例的LCD。
图1是根据本发明一个实施例的LCD的方框图。图2是根据本发明一个实施例的LCD的像素的等效电路图。图3是根据本发明的一个实施例的像素电极和寄生电容器的等效电路图，示出像素电极的电压变化。
如图1所示，LCD包括液晶片组件300、与液晶片组件300连接(例如耦接)的栅极驱动单元400和数据驱动单元、与数据驱动单元500连接(例如耦接)的灰度电压发生单元800、以及用于控制它们的信号控制单元600。
液晶片组件具有多条显示信号线G1-Gn和D1-Dm以及电压线GL、以及以矩阵形式配置的多个像素。
显示信号线G1-Gn和D1-Dm包括用于发送栅极信号(即扫描信号)的多条栅极线G1-Gn和用于发送数据信号的多条数据线D1-Dm。栅极线G1-Gn在行方向上配置，并且基本上彼此平行，而数据线D1-Dm在列方向上配置，并且基本上彼此平行。
电压线GL彼此并行连接(例如耦接)，以发送栅控关断电压来关断开关元件。
每个像素包括与显示信号线G1-Gn和D1-Dm以及电压线GL连接(例如耦接)的主开关元件Q1和辅开关元件Q2、以及与主开关元件Q1和辅开关元件Q2连接(例如耦接)的液晶电容器CLC和存储电容器CST。可以省略存储电容器CST。
如图2所示，主开关元件Q1和辅开关元件Q2配置在较低的片100上。主开关元件Q1和辅开关元件Q2中的每个都具有控制端、输入端和输出端，其作为三端器件与彼此不同的数据线Dj-1和Dj连接(例如耦接)。
例如，第i像素行的第j个像素(i，j)处的主开关元件Q1的控制端与第i条栅极线Gi连接(例如耦接)，其输入端与第j条数据线Dj连接(例如耦接)，而其输出端与液晶电容器CLC连接(例如耦接)。此外，(i，j)像素处的辅开关元件Q2的控制端与电压线GL连接(例如耦接)，其输入端与第(j-1)条数据线Dj-1连接(例如耦接)，而其输出端与液晶电容器CLC连接(例如耦接)。因此，辅开关元件Q2保持在关断状态，并且含有漏电流。
液晶电容器CLC包括作为两个端的较低片100上的像素电极190和较高片200上的共用电极270，而液晶层3作为介电层配置在两个电极190和279之间。像素电极190与主开关元件Q1和辅开关元件Q2连接(例如耦接)，而共用电极270配置在较高片200的整个表面上以接收共用电压Vcom。可以在不同于图2所示的结构的较低片100上提供共用电极270，而电极190和270具有线或条的形状。
存储电容器CST支持液晶电容器CLC，并且在较低片100处提供的单独的信号线(未示出)交叠或交叉像素电极190，其间配置有绝缘体，并且将预定电压(例如共用电压Vcom)施加到单独的信号线。或者，存储电容器CST可以通过将像素电极190经由绝缘体与之前栅极线交叠(overlap)而构成。
如上所述，像素电极190经由主开关元件Q1和辅开关元件Q2与栅极线Gi、电压线GL和数据线Dj-1和Dj连接(例如耦接)。如上面所讨论的以及如图3所示，在像素电极190和两条相邻数据线Dj-1和Dj之间分别形成寄生电容器CDP1和CDP2。主开关元件Q1和辅开关元件Q2最好被设计成使得寄生电容器CDP1和CDP2具有基本上相同的电容，并且使得流过主开关元件Q1的漏电流与流过辅开关元件Q2的漏电流基本上相同。
由两条相邻栅极线G1-Gn和两条相邻数据线D1-Dm限定像素的区域，并且在每个像素处配置主开关元件Q1和辅开关元件Q2。主开关元件Q1与较低侧的栅极线连接(例如耦接)，而辅开关元件Q2与电压线GL连接(例如耦接)。主开关元件Q1和辅开关元件Q2与彼此不同的数据线连接(耦接)。电压线可以置于像素内的位置，而辅开关元件Q2的位置是根据电压线的位置确定的。
下面参照图4和图5讨论根据本发明一个实施例的LCD的像素处的辅开关元件和存储电容器的配置。
图4是LCD的像素的另一个等效电路图。图5根据本发明一个实施例的LCD的像素的再一个等效电路图。
图4和图5所示的像素结构除了存储电容器外基本上与图3所示的像素结构相同，并且必要时省略对相同元件的详细描述。
如图4所示，LCD包括存储电容器CST。存储电容器CST提供在像素电极190和电压线GL之间，同时与其连接(例如耦接)。电压线GL和像素电极190通过存储电容器CST相互交叠，并且其间配置有绝缘体。将栅控关断电压施加到电压线GL以关断开关元件。
根据上述实施例，电压线GL既是用于发送栅控关断电压到辅开关元件Q2的信号线，也是存储电容器CST的存储电极线。相反，在像素中通常使用的存储电极线可以用作用于发送栅控关断电压到辅开关元件Q2的信号线，从而不需要单独的连线。辅开关元件Q2形成在电压线GL周围，因而没有减少像素的孔径比。
同时，如图5所示，根据本发明一个实施例的LCD还可以包括存储电容器CST1和CST2以及存储电极线SL。第一存储电容器CST1被配置在电压线GL和像素电极190之间并且与其连接，而第二存储电容器CST2被配置在存储电极线SL和像素电极190之间并且与其连接。电压线GL和像素电极190通过第一存储电容器CST1相互交叠，并且其间配置有绝缘体。存储电极线SL和像素电极190通过第二存储电容器CST2相互交叠，并且其间配置有绝缘体。因此，一个像素处的存储电容基本上是在各个存储电容器CST1和CST2处的电容之和。
存储电极线SL彼此并行连接(例如耦接)。那些在一帧的至少90％内电压电平维持恒定的信号，诸如栅控关断电压、共用电压Vcom或之前栅极信号被施加到存储电极线SL。即使其参考电压彼此不同，在相关像素处也以数据电压充电两个存储电容器CST1和CST2。
与图4所示的像素和图5所示的像素类似，电压线GL通常用作用于发送栅控关断电压到辅开关元件Q2的信号线以及用作存储电极线。因此，不需要单独的线，因而没有减少像素的孔径比。
下面参照图6、7、8A和8B，描述根据本发明一个实施例的LCD的主开关元件和辅开关元件的配置。
图6示出根据本发明一个实施例进行列反转的像素处的开关元件的配置。图7示出根据本发明的一个实施例进行1×1点反转的像素的开关元件的配置。图8A和图8B示出根据本发明的一个实施例进行2×1点反转的像素的开关元件的配置。
图6、7、8A和8B示出在像素处的开关元件的配置，例如，由X、栅极线G1-Gn、电压线GL和数据线D1-Dm指示的主和辅开关元件的互连。在较低栅极线处的X标记指示主开关元件Q1，而在较高电压线GL处的X标记指示辅开关元件Q2。
按照图6、7、8A和8B所示的配置，每个像素的主开关元件Q1与较低栅极线G1-Gn连接(例如耦接)，而辅开关元件Q2与较高电压线GL连接(例如耦接)。在各个像素处的主开关元件Q1和辅开关元件Q2与不同侧的数据线连接(例如耦接)。
如图6所示，主开关元件Q1与同侧的数据线连接(例如耦接)，并且辅开关元件Q2与同侧的数据线连接(例如耦接)。
此外，按照图7所示的配置，主开关元件Q1和辅开关元件Q2的位置随着每个各自像素行而变化。也就是说，例如，对于相邻像素行，主开关元件01交替与不同侧的数据线连接(例如耦接)，并且辅开关元件Q2交替与不同侧的数据线连接(例如耦接)。
对于图7所示的四个像素行，最上面的像素行和第三像素行处的主开关元件Q1与左侧数据线连接(例如耦合)，而辅开关元件Q2与右侧数据线连接(例如耦接)。相反，第二像素行和第四像素行处的主开关元件Q1与右侧数据线连接(即耦合)，而辅开关元件Q2与左侧数据线连接(例如耦接)。
根据图8A和8B所示的配置，主开关元件Q1和辅开关元件Q2的位置按每两像素行变化。也就是说，例如，位于两个连续像素行(下面称为“像素行组”)内的主开关元件Q1与同侧数据线连接(例如耦接)，并且辅开关元件Q2与同侧数据线连接(例如耦接)。在相邻像素行组内的主开关元件Q1和辅开关元件Q2与不同侧数据线连接(例如耦接)。图1所示的液晶片组件300的最顶部或最底部像素行本身可以作为像素行组操作。
按照图8A中所示的四个像素行，第一像素行组(即上部两个像素行)内的主开关元件Q1与左侧数据线连接(例如耦接)，而辅开关元件Q2与右侧数据线连接(例如耦接)。相反，第二像素行组(即下部两个像素行)内的主开关元件01与右侧数据线连接(例如耦接)，而辅开关元件Q2与左侧数据线连接(例如耦接)。
根据图8B中所示的四个像素行，第一像素行组(即最上部的像素行)内的主开关元件Q1与左侧数据线连接(例如耦接)，而辅开关元件Q2与右侧数据线连接(例如耦接)。第二像素行组(即第二和第三像素行)内的主开关元件01与右侧数据线连接(例如耦接)，而辅开关元件Q2与左侧数据线连接(例如耦接)。最后像素行组(即最后像素行)内的主开关元件Q1与左侧数据线连接(例如耦接)，而辅开关元件Q2与右侧数据线连接(例如耦接)。
因此，按照图7、8A和8B所示的主开关元件Q1和辅开关元件Q2的配置，包括至少一个像素行的各个像素行组内的主开关元件Q1与同侧的数据线连接(例如耦接)，并且辅开关元件Q2与同侧的数据线连接(例如耦接)。相邻两个像素行组内的主开关元件Q1与反侧的数据线连接(例如耦接)，并且辅开关元件Q2也与反侧的数据线连接(例如耦接)。
为了显示彩色图像，每个像素固有地表现三种基色之一(空分)或者各个像素在时间顺序上交替表现三种基色(时分)，从而使用三种基色的空间或时间和来显示期望的彩色图像。图2示出了空分的例子，其中，每个像素配有对应于像素电极190的红色、绿色或蓝色滤色器230。与图2所示的结构不同，滤色器230可以置于较低片100的像素电极190之上或之下。
如图6、7、8A和8B所示，红色、绿色和蓝色滤色器230在行方向上顺序配置，并且各个像素列与一种颜色的滤色器230形成带状图案。可以在液晶片组件300的两个片100和200中的至少一个的外表面附加偏振器(未示出)，以便使光偏振。
灰度电压发生单元800生成与像素的透射率有关的多组灰度电压。一组灰度电压相对于共用电压Vcom具有正值，而另一组灰度电压具有负值。
栅极驱动单元400与液晶片组件300的栅极线G1-Gn连接(例如耦接)，以便将具有栅控导通电压Von和栅控关断电压Voff的组合的栅极信号从外部施加到栅极线G1-Gn。栅极驱动单元400通常由多个集成电路形成。数据驱动单元500与液晶片组件300的数据线D1-Dm连接(例如耦接)，以便选择来自灰度电压发生单元800的灰度电压，并且将它们作为数据信号施加到像素。数据驱动单元500通常由多个集成电路形成。
多个栅极驱动集成电路或数据驱动集成电路可以附加或固定到附于液晶片组件300的带式承载封装(“TCP”)上(未示出)，或者不使用TCP而直接附于玻璃基板上(玻板上芯片，“COG”)。或者，具有与集成电路相同功能的电路可以与像素的薄膜晶体管一起直接形成于液晶片组件300上。
信号控制单元600生成用于操作栅极驱动单元400和数据驱动单元500的控制信号，并且将相关的控制信号分别发送到栅极驱动单元400和数据驱动单元500。
下面描述液晶显示器的显示操作。
信号控制单元600接收RGB图像信号并且输入来自外部图形控制器(未示出)的控制信号，控制信号包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟MCLK和数据使能信号DE。信号控制单元600根据输入的RGB图像信号和输入的控制信号处理RGB图像，使得它们适于液晶片组件300的工作条件。信号控制单元600生成门控制信号CONT1和数据控制信号CONT2，将门控制信号CONT1发送到栅极驱动单元400，并且将数据控制信号CONT2和处理后的图像数据DAT发送到数据驱动单元500。
门控制信号CONT1包括用于指示开始输出栅控导通电压Von的垂直同步开始信号STV，以及至少一个用于控制栅控导通电压Von的输出的时钟信号。
数据控制信号CONT2包括用于指示开始发送图像数据DAT的水平同步开始信号STH、用于指示施加相关数据电压到数据线D1-Dm的加载信号LOAD、用于反转数据电压相对于共用电压Vcom的极性(下面称为“数据电压的极性”)的反转信号RVS、以及数据时钟信号HCLK。
数据驱动单元500根据来自信号控制单元600的数据控制信号CONT2，顺序接收和变换(shift)对应于一个像素行的图像数据DAT，并且从来自灰度发生单元800的灰度电压中选择对应于各个图像数据DAT的灰度电压，以便将图像数据DAT转换成相关的数据电压，并且将它们发送到相关的数据线D1-Dm。
栅极驱动单元400根据来自信号控制单元600的门控制信号CONT1，将栅控导通电压Von施加到栅极线G1-Gn，以便导通与栅极线G1-Gn连接(例如耦接)的主开关元件Q1。这样，施加到数据线D1-Dm的数据电压经由导通的主开关元件Q1被施加到相关的像素。
施加到像素的数据电压和共用电压Vcom之间的差通过液晶电容器CLC的充电电压(即，通过像素电压)来表示。液晶分子的配置根据像素电压的大小而变化，并且通过液晶层3的光的偏振也因此变化。根据附于片100和200上的偏振器(未示出)由光透射率的变化来表示偏振的变化。
对每个关于下一像素行处的像素的水平周期(水平同步信号Hsync、数据使能信号DE和门时钟CPV的一个周期)或者1H，重复上述关于数据驱动单元500和栅极驱动单元400的操作。因此，栅控导通电压Von在一帧内被顺序施加到所有栅极线G1-Gn，使得数据电压被施加到所有像素。当一帧结束时，开始另一帧。控制施加到数据驱动单元500的反向信号RVS的极性，使得施加到各个像素的数据电压的极性与其在之前帧的极性相反(帧反转)。
参照图9描述根据本发明一个实施例的LCD的初始充电操作。
图9是根据本发明的一个实施例的、用于进行初始充电的栅极信号的时序图。
如图9所示，各个栅极信号g1-gn的栅控导通电压Von分别包括初始充电栅控导通电压P1和正常栅控导通电压P2。在输出初始充电栅控导通电压P1之后，在预定水平周期xH(例如2H)内或者对不同于一条栅极线的预定数量的栅极线输出正常栅控导通电压P2。当与一个像素连接(例如耦接)的数据线在一帧内发送具有相同极性的数据电压时，可以任意建立初始充电栅控导通电压P1和正常充电栅控导通电压P2之间的输出隙(output gap)。应当理解的是，初始充电栅控导通电压P1和正常充电栅控导通电压P2可以连续输出而不形成输出隙。
从第一栅极线G1到最后栅极线Gn将初始充电栅控导通电压P1顺序施加到相关栅极线上的主开关元件Q1。主开关元件Q1然后导通，并且当接收极性与之前帧相反的数据电压时，初始充电相关的像素。此外，在预定的水平周期xH过去之后，将正常充电栅控导通电压P2顺序施加到相关栅极线上的主开关元件Q1。然后主开关元件Q1导通，并且相关的像素通过导通的主开关元件Q1接收它们本身的数据电压。
如上所述，使用帧反转，在由其本身的数据电压充电极性之前，由具有与当前帧相同极性的数据电压初始充电像素，从而可以用其本身的数据电压充分充电持续1H。因此，通过初始充电可以增强主开关元件Q1的驱动能力。
同时，除了帧反转，数据驱动单元500还在一帧内反转流过相邻数据线D1-Dm的数据电压的极性，因而接收数据电压的像素电压的极性也发生变化。然而，如图6、7、8A和8B所示，可以以各种方式进行像素和数据线D1-Dm的互连，从而数据驱动单元500的极性反转模式和液晶片组件300的屏幕的像素电压的极性反转模式不同。在数据驱动单元500进行的反转称为“驱动器反转”，而在屏幕进行的反转称为“视在反转”(apparent inversion)。
参照图6、7、8A和8B描述根据本发明实施例的反转类型。
如图6、7、8A和8B所示，驱动器反转是列反转，其中流过一条数据线的数据电压具有相同的极性，而流过两条相邻数据线的数据电压具有相反的极性。
根据图6所示的实施例，当主开关元件的位置相同并且沿着一条数据线配置的像素具有相同的极性时，视在反转变为列反转。根据图7所示的实施例，当主开关元件Q1的位置按每像素行分别变化时，视在反转变为1×1点反转。相反，根据图8A和图8B所示的实施例，当主开关元件Q1的位置按每两像素行变化时，视在反转变为2×1点反转。此外，当主开关元件Q1的位置按每N像素行变化时，视在反转变为N×1点反转。
当将上述结构应用到其中主开关元件Q1和辅开关元件Q2彼此对角相对地配置在一个像素上的LCD时，大大减少了垂直串扰。
当像素电极的电压由于像素电极和相邻数据线之间的寄生电容或由于在像素开关元件关断后的漏电流的影响而发生变化时，产生垂直串扰。
下面参照图3描述由于像素电极和相邻数据线之间的寄生电容而导致的像素电极的电压变化。
如所讨论的，像素电极190与栅极线Gi、数据线GL和数据线Dj-1和Dj通过主开关元件Q1和辅开关元件Q2连接(例如耦接)。寄生电容器CDP1和CDP2形成于像素电极190和两条相邻数据线Dj-1和Dj之间。由于像素电极190和两条相邻数据线Dj-1和Dj之间的寄生电容器CDP1和CDP2导致的电压变化ΔV可以通过下面等式确定：
等式1
ΔV＝(CDP1(V1-V1’)+CDP2(V2-V2’))/(CLC+CST+CGS+CDP1+CDP2)
V1是当在像素电极190处电压充电时施加到数据线Dj-1的数据电压。V2是当在像素电极190处电压充电时施加到数据线Dj的数据电压。V1’是在像素电极190电压充电之后流过数据线Dj-1的数据电压。V2’是在像素电极190电压充电之后流过数据线Dj的数据电压。此外，对等式1，CGS是主开关元件Q1和辅开关元件Q2的栅极源极间寄生电容。CDP1是数据线Dj-1和像素电极190之间的寄生电容。CDP2是像素电极190和下一数据线Dj之间的寄生电容。CLC是液晶电容器的电容，而CST是存储电容器的电容。
考虑列反转，并且假设流过两条相邻数据线Dj-1和Dj的数据电压表示相同的灰度，(V2-Vcom)＝-(V1-Vcom)，并且(V2-Vcom)＝-(V1’-Vcom)。因此，等式1可以简化为下面等式：
等式2
ΔV＝(ΔCDP(V1-V1’))/(CLC+CST+CGS+CDP1+CDP2)            (2)
ΔCDP＝CDP1-CDP2。
同时，由于漏电流而导致的像素电极190的电压变化ΔV由下面等式确定：
等式3
ΔV＝((Ioff1-Ioff2)×t)/(CLC+CST+CGS+CDP1+CDP2)         (3)
t是当不同于在像素电极190充电的电压的数据电压被施加到数据线Dj时的时间。Ioff1是像素电极190和数据线Dj-1之间的漏电流(流过辅开关元件的漏电流)。Ioff2是像素电极190和数据线Dj之间的漏电流(流过主开关元件的漏电流)。取决于像素电极190的电压与数据线Dj-1和Dj的电压之间的差的极性，漏电流具有正值或负值。
如图3所示，主开关元件Q1和辅开关元件Q2具有相同结构，并且在一个像素中彼此对角相对，因此，从两条相邻数据线Dj-1和Dj看来，像素电极190的几何结构基本上彼此相同。因此，寄生电容CDP1和CDP2基本上彼此相同，因而由于两个寄生电容CDP1和CDP2之间的差别导致的电压变化最小。
当主开关元件Q1和辅开关元件Q2与接收具有相反极性的数据电压的数据线连接(例如耦接)时，通过辅开关元件Q2流入的漏电流Ioff1通过主开关元件Q1流出，而通过主开关元件Q1流入的漏电流Loff2通过辅开关元件Q2流出。当主开关元件Q1和辅开关元件Q2具有相同结构时，两个漏电流Ioff1和Ioff2的大小彼此几乎相同，从而Ioff1-Ioff2≈0。因此，减少了像素电极190的电压变化ΔV，从而减少了垂直串扰的影响。
此外，如图7、8A和8B所示，当视在反转变为点反转时，主开关元件Q1和辅开关元件Q2配置在一个像素中，以减少垂直串扰影响，并且当像素电压处于正极性状态和负极性状态时减少了由于返程电压导致的亮度差异，从而减少了垂直像素行处的缺陷。此外，当主开关元件Q1的位置按每像素行组变化时，在1/2帧期间，除了在图像的边界线区域，具有彼此相反极性但几乎相同的值的数据电压将更可能被施加到相邻数据线。因此，大大减少了像素电极190的电压变化，从而减少了垂直串扰的影响。
下面参照图10描述关于由LCD的门截断电压产生的垂直串扰的试验结果。
图10所示的曲线1指的是根据本发明一个实施例的LCD的垂直串扰，而曲线2指的是具有一个开关元件的传统LCD的垂直串扰。
在各个LCD的屏幕中心上显示基本上矩形黑色图案，而在其余屏幕区域显示灰度级。在受垂直串扰影响的位置测量亮度。测量在屏幕中心处的亮度和在灰度级区域处的亮度之比，并且用垂直串扰表示它。
在栅控关断电压在大约-20V到大约-2V的范围内变化，并且将栅控关断电压施加到开关元件的同时，进行该实验。
参照图10的曲线1所示的LCD，即使栅控关断电压变化，串扰也稳定维持在大约2％的水平上。然而，参照图10的曲线2所示的传统LCD，当栅控关断电压变化时，串扰大大增加。由于例如串扰增加的影响，亮度也发生相当大的变化。
开关元件的漏电流根据栅控关断电压而变化，并且其最低值产生在-7V。对于传统LCD，漏电流越大，则垂直串扰增加越多和越快。相反，对于本发明的LCD，垂直串扰远非像传统LCD那样受漏电流的影响。
如上所述，当在各个像素中的主和辅开关元件与彼此不同的数据线连接(例如耦接)并且执行列反转驱动时，大大减少了串扰的产生，并且改善了LCD的图像质量。此外，当与相邻像素行组中的主开关元件和辅开关元件连接(例如耦接)的数据线的位置变化时，即使驱动器反转是列反转，视在反转也可以是N×1点反转。当在列反转型的数据驱动单元确定并施加数据电压的极性时，数据线可以使用多种材料。因此，简化了相关处理步骤，并且由于视在反转是点反转，因而减少了串扰，改善了图像质量。
此外，用于发送栅控关断电压的电压线与辅开关元件的控制端连接(例如耦接)，从而对于帧转换，相关的像素可以在由其本身的数据电压充电之前由具有与当前帧相同数据电压的数据电压来初始充电。因此，像素由其本身的数据电压充分充电持续1H，结果可以增强主开关元件的驱动能力。
此外，电压线通常用作存储电容器的存储电极线，从而可以防止像素的孔径比下降。
本领域技术人员应当清楚，可以在不背离本发明的宗旨和范围的前提下对本发明进行各种变型。因此，本发明意图涵盖只要落入所附权利要求书及其等效物范围内的本发明的修改和变型。

Claims (13)

1.一种液晶显示器(LCD)，包括：
多个像素行，像素行包括以矩阵形式配置的多个像素，每个像素行具有第一开关元件、第二开关元件以及与第一开关元件和第二开关元件耦接的像素电极；
与第一开关元件耦接的栅极线，以向其发送栅控导通电压；和
与第一开关元件和第二开关元件耦接的数据线，以向其发送数据电压，
其中，在各个像素中的每个上的第一开关元件和第二开关元件与彼此不同的数据线耦接，并且第二开关元件处于关断状态。
2.如权利要求1所述的LCD，其中，第一开关元件和第二开关元件配置成使得流过第一开关元件的漏电流与流过第二开关元件的漏电流基本相同。
3.如权利要求1所述的LCD，其中，在像素电极和两个相邻数据线之间分别提供第一寄生电容器和具有与第一寄生电容器基本相同的电容的第二寄生电容器。
4.如权利要求1所述的LCD，还包括：
与第二开关元件耦接的电压线，用于向其发送栅控关断电压。
5.如权利要求4所述的LCD，还包括：
在电压线和像素电极之间提供的第一存储电容器。
6.如权利要求5所述的LCD，还包括：
存储电极线，以发送预定电压；和
在存储电极线和像素电极之间提供的第二存储电容器。
7.如权利要求6所述的LCD，其中，所述预定电压是共用电压。
8.如权利要求1所述的LCD，其中，沿着相邻数据线流动的数据电压具有彼此相反的极性。
9.如权利要求8所述的LCD，其中，沿着各条数据线流动的数据电压具有相同的极性。
10.如权利要求8所述的LCD，其中，沿着各条数据线流动的数据电压在至少一帧内具有相同的极性。
11.如权利要求10所述的LCD，其中，施加到像素的数据电压的极性对各个帧是变化的，并且栅控导通电压包括初始充电栅控导通电压以及在输出初始充电栅控导通电压之后输出的正常充电栅控导通电压。
12.如权利要求1所述的LCD，其中，每个第一开关元件与同侧的数据线耦接，并且每个第二开关元件与同侧的数据线耦接。
13.如权利要求1所述的LCD，其中，每个第一开关元件交替与N个像素行的同侧的数据线耦接，N为自然数，并且每个第二开关元件交替与N个像素行的同侧的数据线耦接。
CNB2005101038740A 2004-09-17 2005-09-16 液晶显示器 Expired - Fee Related CN100462824C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040074595A KR20060025785A (ko) 2004-09-17 2004-09-17 액정 표시 장치
KR74595/04 2004-09-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1749835A true CN1749835A (zh) 2006-03-22
CN100462824C CN100462824C (zh) 2009-02-18

Family

ID=36073421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005101038740A Expired - Fee Related CN100462824C (zh) 2004-09-17 2005-09-16 液晶显示器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060061534A1 (zh)
JP (1) JP2006085131A (zh)
KR (1) KR20060025785A (zh)
CN (1) CN100462824C (zh)
TW (1) TW200625232A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101963723B (zh) * 2009-07-22 2012-05-30 北京京东方光电科技有限公司 Tft-lcd阵列基板及其制造方法
WO2016023241A1 (zh) * 2014-08-13 2016-02-18 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板及驱动方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100951350B1 (ko) * 2003-04-17 2010-04-08 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
KR101018755B1 (ko) * 2004-03-31 2011-03-04 삼성전자주식회사 액정 표시 장치
JP2007121767A (ja) * 2005-10-28 2007-05-17 Nec Lcd Technologies Ltd 液晶表示装置
EP2053458A4 (en) * 2006-08-02 2010-12-08 Sharp Kk ACTIVE MATRIX SUBSTRATE AND DISPLAY ARRANGEMENT THEREWITH
JP5035835B2 (ja) * 2007-03-01 2012-09-26 ルネサスエレクトロニクス株式会社 表示パネルのデータ側駆動回路、及びそのテスト方法
TWI393973B (zh) 2009-04-06 2013-04-21 Chunghwa Picture Tubes Ltd 液晶顯示器及相關方法
TWI408474B (zh) * 2009-04-24 2013-09-11 Innolux Corp 子畫素結構及液晶顯示面板
KR101607702B1 (ko) 2009-05-29 2016-03-31 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
TWI401517B (zh) * 2010-05-20 2013-07-11 Au Optronics Corp 主動元件陣列基板
US8727808B2 (en) * 2011-07-13 2014-05-20 Tyco Electronics Corporation Electrical connector assembly for interconnecting an electronic module and an electrical component
KR101441395B1 (ko) * 2012-07-05 2014-09-17 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그의 구동 방법
KR20160082401A (ko) * 2014-12-26 2016-07-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 패널의 구동 방법 및 이를 수행하기 위한 표시 장치
US10170072B2 (en) * 2015-09-21 2019-01-01 Apple Inc. Gate line layout configuration
CN107093412B (zh) * 2017-06-29 2019-06-04 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、显示器件和像素电极驱动方法
CN108121095B (zh) * 2017-12-28 2020-02-18 深圳市华星光电技术有限公司 液晶显示器及其驱动方法
CN113687546B (zh) * 2021-09-08 2022-07-29 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 画素阵列、显示面板和显示装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0318820A (ja) * 1989-06-15 1991-01-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd アクティブマトリックスアレイの駆動方法
KR950001360B1 (ko) * 1990-11-26 1995-02-17 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 겐큐쇼 전기 광학장치와 그 구동방법
JPH05273522A (ja) * 1992-01-08 1993-10-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 表示デバイスおよびそれを用いた表示装置
JPH06266315A (ja) * 1993-03-17 1994-09-22 Fujitsu Ltd 液晶表示装置
JP3144132B2 (ja) * 1993-03-22 2001-03-12 松下電器産業株式会社 液晶表示装置およびそれを用いた投写型表示装置
KR100251091B1 (ko) * 1996-11-29 2000-04-15 구본준 액정표시장치의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조되는 액정표시장치
JP2001282201A (ja) * 2000-03-31 2001-10-12 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 表示装置、液晶表示パネル、液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法
JP2002108288A (ja) * 2000-09-27 2002-04-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶駆動方法および液晶駆動装置、液晶表示装置
US6862052B2 (en) * 2001-12-14 2005-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display, thin film transistor array panel for liquid crystal display and manufacturing method thereof
DE10259326B4 (de) * 2001-12-19 2018-11-29 Lg Display Co., Ltd. Flüssigkristallanzeige
GB0217709D0 (en) * 2002-07-31 2002-09-11 Koninkl Philips Electronics Nv Array device with switching circuits
JP3799308B2 (ja) * 2002-08-02 2006-07-19 Ｎｅｃ液晶テクノロジー株式会社 液晶表示装置
JP4543632B2 (ja) * 2003-08-07 2010-09-15 日本電気株式会社 液晶表示装置及び液晶表示装置駆動方法
JP2005128488A (ja) * 2003-09-29 2005-05-19 Sharp Corp 表示装置、その駆動装置、及び表示装置の表示方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101963723B (zh) * 2009-07-22 2012-05-30 北京京东方光电科技有限公司 Tft-lcd阵列基板及其制造方法
WO2016023241A1 (zh) * 2014-08-13 2016-02-18 深圳市华星光电技术有限公司 一种阵列基板及驱动方法
US10049633B2 (en) 2014-08-13 2018-08-14 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Array substrate and method for driving the same

Also Published As

Publication number Publication date
CN100462824C (zh) 2009-02-18
JP2006085131A (ja) 2006-03-30
TW200625232A (en) 2006-07-16
KR20060025785A (ko) 2006-03-22
US20060061534A1 (en) 2006-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1808250A (zh) 薄膜晶体管阵列面板和显示设备
CN1782837A (zh) 触摸感应显示装置
CN1881474A (zh) 移位寄存器和包括该移位寄存器的显示设备
CN1885379A (zh) 用于显示器件的移位寄存器和包括移位寄存器的显示器件
CN1201195C (zh) 液晶显示器件
CN1749835A (zh) 液晶显示器
CN1790470A (zh) 显示装置及其驱动方法
CN1744183A (zh) 显示装置及其驱动方法
CN1928981A (zh) 用于显示装置的驱动器以及具有该驱动器的显示装置
CN1734547A (zh) 可减小像素之间干扰的显示装置
CN1690824A (zh) 液晶显示器
CN1848228A (zh) 接触感应显示装置及其驱动设备和方法
CN100527208C (zh) 液晶显示器及其驱动方法
CN1637488A (zh) 液晶显示器件及其驱动方法
CN1527271A (zh) 图像显示装置
CN1650226A (zh) 液晶显示器及其驱动方法
CN1918620A (zh) 液晶显示面板
CN1661660A (zh) 显示装置
CN1746959A (zh) 显示装置及其驱动方法
CN1601596A (zh) 扫描驱动器、具有该扫描驱动器的显示设备及其驱动方法
CN1815544A (zh) 显示装置及其驱动方法
KR101730552B1 (ko) 횡전계 방식 액정표시장치 및 그 구동방법
CN1652189A (zh) 液晶显示器及其驱动方法
CN1773600A (zh) 驱动电路和显示设备
CN1904982A (zh) 使用增强栅驱动器的显示设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SAMSUNG DISPLAY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD.

Effective date: 20121106

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20121106

Address after: Gyeonggi Do, South Korea

Patentee after: SAMSUNG DISPLAY Co.,Ltd.

Address before: Gyeonggi Do, South Korea

Patentee before: Samsung Electronics Co.,Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090218

Termination date: 20210916