專利名稱：液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法的發(fā)明，尤其涉及設(shè) 有有源元件的液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
對一般的有源矩陣型TFT (Thin Film Transistor)液晶顯示裝置 (以下，簡稱為液晶顯示裝置)的結(jié)構(gòu)和動作原理，進行說明。首 先，液晶顯示裝置在透光性基板上矩陣狀地設(shè)置像素，并以包圍該 像素的方式布置柵極線和源極線。而且，在柵極線和源才及線的交叉 部，設(shè)置有源元件即薄膜晶體管(TFT)，該TFT的漏極連接像素。 再有，在與形成像素的陣列基板相對的位置上設(shè)有對置基板，由該 對置基板和陣列基板挾持液晶。在對置基板上形成對置電極，該對 置電極設(shè)成共用電位。因此，可視為在TFT的漏極上連接與對置電 極的共用電位相連的電容。通常，將液晶電容表示成ClC。另外，在 液晶顯示裝置中，除液晶電容ClC以外形成與該電容并聯(lián)的保持電容 Cs。
柵極線連接到柵極驅(qū)動器，由定時控制器向柵極驅(qū)動器提供啟動 脈沖STV、垂直時鐘脈沖CLKV。而且，柵極驅(qū)動器將在垂直時鐘 時鐘脈沖CLKV的定時移位啟動脈沖STV而成的移位寄存器內(nèi)容通 過輸出緩沖器進行電平位移，并輸出所需要的柵極電位Vgh(柵極ON 電壓)和Vgl (柵極OFF電壓)。 一條柵極線在1個垂直期間^皮選 擇一次，其被選擇的時間與1個水平期間長短相同，在該期間柵極 線為ON狀態(tài)，此外為OFF狀態(tài)。
另一方面，源極線連接到源極驅(qū)動器。而且，源極線自身也具 有寄生電容。由定時控制器向源極驅(qū)動器提供啟動脈沖STH、數(shù)據(jù)信號DATA及水平時鐘脈沖CLKH。而且，源極驅(qū)動器以啟動脈沖 STH為基準點，在水平時鐘脈沖CLKH的定時依次提取數(shù)據(jù)信號 DATA并存儲到移位/數(shù)據(jù)寄存器。另外，源極驅(qū)動器基于定時控制 器提供的鎖定信號LP,用D/A變換器對存儲在移位/數(shù)據(jù)寄存器中的 值進行D/A變換，并經(jīng)由輸出緩沖器向源極線輸出。
接著，對數(shù)據(jù)信號DATA進行D/A變換時，定時控制器提供的 POL信號由鎖定信號LP鎖定，源極驅(qū)動器根據(jù)POL信號的極性， 使D/A變換器的輸出具有正極性或負極性電壓。眾所周知，液晶如 果被持續(xù)施加直流電壓就會劣化，產(chǎn)生圖像的熒光屏圖像保留等不 良。因此，液晶顯示裝置采用在每一個周期使施加在液晶上的電壓 極性反轉(zhuǎn)的驅(qū)動方式。
液晶顯示裝置的極性反轉(zhuǎn)周期， 一般最常采用的是1個垂直周 期。作為在1個垂直周期內(nèi)的空間反轉(zhuǎn)方法，有整個圖像極性相同 的幀反轉(zhuǎn)法。但是，在幀反轉(zhuǎn)時，正極性施加正極性電壓和負極性 施加電壓之間的微小差別會被肉眼視認為閃光。因此，廣泛采用在 空間上使細小的同極性區(qū)域混雜的、每隔n行反轉(zhuǎn)的行反轉(zhuǎn)驅(qū)動、 每隔m列反轉(zhuǎn)的列反轉(zhuǎn)驅(qū)動以及按n行m列反轉(zhuǎn)的n x m點反轉(zhuǎn)驅(qū) 動。
可是，在l個垂直期間中有垂直有效期間和垂直消隱期間。沿面 板垂直方向的掃描在垂直有效期間進行，而在垂直消隱期間不選擇 任何柵極線。另外，源極線在垂直消隱期間如果不進行特別的動作 則保持由最終線寫入的電位。而且，該垂直消隱期間如果較短不會 產(chǎn)生特別的問題，但其如果較長會產(chǎn)生以下弊端。
TFT即使在不被選擇時也不完全處于OFF狀態(tài)，存在某種程度的 漏電。其漏電量根據(jù)TFT漏極-源極間電壓VDs變化。因此，在垂直 消隱期間源極線電位為極高電壓時，相同灰度的像素A、 B中，用正 極性電壓寫入的像素A較緩慢地接近極高電壓，而用負極性電壓寫入 的像素B則迅速地4妄近極高電壓。由于該變化，像素A變暗而J象素B 變亮(NW的場合)。另外，若圖像為靜止圖像，則其下一幀會以相 反極性產(chǎn)生同樣的結(jié)果。即，在垂直消隱期間源極線電位為極低電 壓時，以負極性電壓寫入的像素A變暗，以正極性電壓寫入的像素B 變亮。
上述問題不僅由TFT漏電引起，也因漏極-源極間寄生電容C^ 引起。源極線按每n行反轉(zhuǎn)的場合，像素電位總是受到寄生電容C^的 影響而不斷變化。因此，在垂直消隱期間，受最終行電位影響的像 素電位被保持，會產(chǎn)生與上述相同的問題。
上述問題不僅在像素A、 B上產(chǎn)生明暗差，由于在液晶上施加有 效的直流成分，也會與液晶劣化有關(guān)系。另外，為實現(xiàn)液晶顯示裝 置的低耗電，例如為靜止圖像的場合，可采用暫時寫入圖像后保持 幾個垂直周期期間的低幀頻驅(qū)動方式。特別是，在電池驅(qū)動的便攜 式設(shè)備用的液晶顯示裝置中，可采用低幀頻驅(qū)動方式。但采用低幀 頻驅(qū)動方式的液晶顯示裝置中，消隱期間明顯變長，更助長了上述 問題。
為解決上述問題的方法，記載在專利文獻1或?qū)＠墨I2中。 [專利文獻l]特開平5 -313607號^^才良 [專利文獻2]特開20(B-1"1"號公報
專利文獻1中，采用在垂直消隱期間使施加在源極線上的電壓 反轉(zhuǎn)的反轉(zhuǎn)驅(qū)動。但是，專利文獻1的方法中，由于在本來不需要 驅(qū)動的垂直消隱期間也需要驅(qū)動源極線，具有耗電增多的缺點。因 此，對為省電而采用低幀頻驅(qū)動方式的液晶顯示裝置，不能采用專 利文獻1的方法。
另外，專利文獻2中，作為能對應(yīng)低幀頻驅(qū)動方式的驅(qū)動方法， 揭示了在垂直消隱期間開始之后，暫時將源極線充電至共用電位的 方法。但是，專利文獻2中，由于需要其他充電電路，導致電路規(guī)才莫 增大。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于提供耗電低且不增大電路規(guī)才莫而能提高 垂直消隱期間中有源元件保持特性的液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法。
本發(fā)明解決方案的液晶顯示裝置，在透光性基板上，設(shè)有配 置成矩陣狀的像素；對應(yīng)于像素布線的柵極線和源極線；設(shè)在柵極 線和源極線的交叉部且漏極連接像素的有源元件；向柵極線提供柵 極信號的柵極驅(qū)動電路；向源極線提供源極信號的源極驅(qū)動電路， 該電路使相對于像素的共用電位具有正極性電壓的源極信號和具有 負極性電壓的源極信號在l個水平期間數(shù)量基本相同；以及向柵極驅(qū) 動電路和源極驅(qū)動電路提供預定信號并進行控制的定時控制電路， 其中，源極驅(qū)動電路，通過如下預定動作在垂直消隱期間向源極 線提供具有預定電壓的正極性和負極性的源極信號，在該源極信號 提供后與源極線在電氣上切斷，同時使被供給相反極性的源極信號 的相鄰源極線之間短路；使源極線保持預定的直流電壓值。
本發(fā)明所記載的液晶顯示裝置中，由于源極驅(qū)動電路在垂直消 隱期間向源極線提供具有預定電壓的正極性和負極性源極信號，并 在提供該源極信號后與源極線電氣上切斷，同時使被供給相反極性 的源極信號的相鄰的源極線之間短路，使源極線保持預定的直流電 壓值，從而能夠耗電低且不增大電路規(guī)模地提高垂直消隱期間中有 源元件的保持特性。
圖l是說明本發(fā)明實施例1的源極線電位變化的圖。
圖2是本發(fā)明實施例1的液晶顯示裝置的框圖。
圖3是本發(fā)明實施例1的液晶顯示裝置的電路圖。
圖4是i兌明本發(fā)明實施例1的液晶顯示裝置的驅(qū)動的圖。
圖5是本發(fā)明實施例1的源極驅(qū)動器的電路圖。
圖6是說明本發(fā)明實施例1的源極驅(qū)動器的驅(qū)動的圖。 圖7是說明本發(fā)明實施例1的像素保持電位的圖。
圖8是說明本發(fā)明實施例1的液晶顯示裝置的驅(qū)動的圖。
圖9是說明本發(fā)明實施例2的饋通電壓變化的圖。
圖IO是說明本發(fā)明實施例2的源極保持電位變化的圖。
圖1 l是本發(fā)明實施例2的定時控制器的框圖。
附圖標記^兌明
1基板
2像素
3 柵極線
4 源極線
5 TFT
6 漏極 7電容
8 柵極驅(qū)動器 9定時控制器 10移位寄存器 11、 15輸出緩沖器 12 源極驅(qū)動器 13移位/數(shù)據(jù)寄存器 14 D/A變換器 16 AND電路
20 NCSW
21 NOSW
31控制信號生成部
32 消隱期間輸出數(shù)據(jù)生成部
33 信號周期檢測部 34非易失存儲器 35 表
具體實施例方式
(實施例l )
圖l表示本實施例的液晶顯示裝置的源極線電位的變化。圖2表 示本實施例的液晶顯示裝置的框圖。首先，用圖2說明本實施例的液 晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)。再有，本實施例的液晶顯示裝置可采用普通有 源矩陣型TF T液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)。
首先，圖2的液晶顯示裝置是在透光性基板1上矩陣狀地設(shè)置像 素2，并包圍該像素2地布置柵極線3和源極線4。而且，在4冊極線3和 源極線4的交叉部設(shè)置有源元件即薄膜晶體管(TFT5)，該TFT5的 漏極6連接到像素電極。再有，在與形成像素2的基板1相對的位置上 設(shè)有對置基板(未圖示)，由該對置基板和基板l挾持液晶而構(gòu)成液 晶面板。在對置基板上形成對置電極，該對置電極設(shè)成共用電位 VC。M。另外，由于液晶為電介質(zhì)，可視為其另一端具有對置電極的 共用電位Vc。M的電容7連接在TFT5的漏極6上。
圖3表示1個TFT5附近的電路圖。圖3中，電容7由液晶電容C^和 與液晶電容CLc并聯(lián)的保持電容Cs形成。另外，圖3中示出了在TFT5
的柵極-漏極間產(chǎn)生的寄生電容QjD和在漏極-源極間產(chǎn)生的寄生電
谷C。s。
接著，柵極線3連接到柵極驅(qū)動器8，由定時控制器9向柵極驅(qū)動 器8提供啟動脈沖STV、垂直時鐘脈沖CLKV。然后，柵極驅(qū)動器8在 垂直時鐘脈沖CLKV的定時將啟動脈沖STV移位，通過輸出緩沖器ll 將移位寄存器10的內(nèi)容進行電平移位，并輸出所需要的柵極電位Vgh (柵極ON電壓)和Vgl (柵極OFF電壓)。
另一方面，源才及線4連接到源極驅(qū)動器12。而且，源才及線4自身 也具有寄生電容。由定時控制器9向源極驅(qū)動器12提供啟動脈沖STH、 數(shù)據(jù)信號DATA及水平時鐘脈沖CLKH。而且，源極驅(qū)動器12以啟動 脈沖STH為基準點，以水平時鐘脈沖CLKH的定時依次提取數(shù)據(jù)信號 DATA并存儲在移位/數(shù)據(jù)寄存器13中。另外，基于定時控制器9提供
的鎖定信號LP,源極驅(qū)動器12用D/A變換器14對存儲在移位/數(shù)據(jù)寄 存器13中的值進行D/A變換，并通過輸出緩沖器15向源極線4輸出。 對于被輸入模擬信號的源極驅(qū)動器12的情況，還有對于數(shù)據(jù)信號 DATA不是數(shù)字信號而是模擬信號的情況，也可以將源極驅(qū)動器12設(shè) 計成下述結(jié)構(gòu)將移位/數(shù)據(jù)寄存器13變成取樣保持電路，并且不設(shè) 置D/A變換器。
接著，對數(shù)據(jù)信號DATA進行D/A變換時，定時控制器9提供的POL 信號由鎖定信號LP鎖定，源極驅(qū)動器12基于POL信號的極性，使D/A 變換器14的輸出具有正極性或負極性電壓。
接著，對于向液晶施加正極性或負極性電壓的驅(qū)動進行說明。 圖4是表示施加在常白(NW)液晶上的電壓等級的示意圖。為筒單 化，假設(shè)圖4所示的液晶顯示裝置能顯示4種灰度。再有，常黑(NB) 狀態(tài)可看成將白色換成黑色。此時，如果將共用電位(VC。M)設(shè)成￥4 和Vs的中間值，則施加在液晶上的電壓變成Vn-VC。M (n-l-8)。 因此，為正極性電壓Vn (n-l ~4)時，向液晶施加正極性電壓，為 負極性電壓V。 (n=5~8)時，向液晶施加負極性電壓。由于液晶的 光學響應(yīng)由施加電壓的絕對值決定，所以n-(l, 8) 、 (2， 7)、 (3, 6) 、 (4, 5)的組合成為相同灰度。即該組合的施加電壓的 絕對值相同。
用圖4說明上述TFT5的漏電。首先，在垂直消隱期間源極線4電 位為極高電壓V,時，用相同灰度的正極性電壓丫3和負極性電壓丫6寫 入的像素A、 B中，像素A (V3) —方較緩慢地接近電壓Vp而像素B (V6) —方則迅速地接近電壓V^這種變化表示像素A變暗而像素B 變亮(NW的場合)。另外，圖像為靜態(tài)圖像的場合，在下一幀中以 相反極性產(chǎn)生相同的結(jié)果，即在垂直消隱期間源極線4電位為電壓Vg 時，電壓V6的像素A變暗而電壓V3的像素B變亮。
接著，本實施例中，源極驅(qū)動器12的輸出極性按每m線反轉(zhuǎn)，而 面板整體則進行n x m點反轉(zhuǎn)或m列反轉(zhuǎn)驅(qū)動。該結(jié)構(gòu)可通過使用現(xiàn)
在市場上流通最多的每線反轉(zhuǎn)的源極驅(qū)動IC來實現(xiàn)。進而，本實施 例的源極驅(qū)動器12,設(shè)成具有使極性不同的輸出端之間短路，以使
累積在源極線4上的電荷中和的功能。該功能一般被稱為電荷共享， 是在液晶施加極性被切換的行中，將充電到相反極性的源極線4的電 荷暫時中和，從而降4氐向源極線4充電時的耗電的功能。
圖5表示具有電荷共享功能的本實施例的源極驅(qū)動器12的輸出部 分的等效電路。圖5所示的源極驅(qū)動器12中，奇數(shù)線(2n+l， 2(n + 1) +1)輸出緩沖器15和偶數(shù)線(2n, 2(n+l))輸出緩沖器15 的輸出極性相反。而且，在輸出緩沖器15的后端，控制信號(鎖定 信號LP)為High時斷開的常閉開關(guān)(NCSW20)與源極線4串聯(lián)。進 而，圖5所示的源極驅(qū)動器12中，奇數(shù)線(2n+l， 2(n+l) +1) 輸出緩沖器15后端和偶數(shù)線(2n, 2 (n+l))輸出緩沖器15后端分 別連接到High時關(guān)閉的常開開關(guān)(NOSW21)。
NCSW20由鎖定信號LP控制，N0SW21由鎖定信號LP和CSMODE 信號在AND電路16上求AND而形成的信號所控制。CSMODE信號如 果是Low,連接在輸出緩沖器15之間的NOSW21不動作，即電荷共享 不起作用。此時，鎖定信號LP是開始D/A變換的信號(設(shè)成在上升沿 開始變換)，因此，鎖定信號LP變成High時，NCSW20斷開以停止 此期間的無效輸出。如果CSMODE信號為High，則在鎖定信號LP為 High的期間相鄰的相反極性的輸出端被短路，充入源極線4的電荷被 中和。
市售的數(shù)種源驅(qū)動器IC中，也有不能由外部控制該CSMODE信 號的。但由于在本發(fā)明中只要求電荷共享功能起作用，對于是否有 CSMODE信號的外部控制不作限制。
接著，對本實施例的液晶顯示裝置的控制信號用圖6進行說明。 再有，圖6沒有專門表示出CSMODE信號。其原因在于，對于沒有可 外部控制的CSMODE信號的情況，或在可乂人外部控制時由定時控制
器9動態(tài)控制CSMODE信號的情況，或CSMODE信號固定于High的情 況，本發(fā)明均適用。
圖6的橫軸表示時間，圖6所示的波形是提供給源極驅(qū)動器12的信 號的波形。圖6左側(cè)的f幀垂直有效期間是通常的驅(qū)動期間。在f幀垂 直有效期間內(nèi)，在最終行水平有效期間最終行的數(shù)據(jù)信號DATA傳送 給源驅(qū)動器12,傳送結(jié)束后鎖定信號LP上升以開始D/A變換，進而鎖 定信號LP下降時，由輸出緩沖器15向源極線4輸出所要的電壓。再有， 圖6僅圖示出最終行，對其他行也進行相同處理。
接著，在圖6所示的f幀垂直消隱期間，首先，與水平有效期間一 樣，設(shè)有向源驅(qū)動器12傳送數(shù)據(jù)信號DATA的第1信號期間。在該期 間傳送的數(shù)據(jù)信號DATA，不是基于定時控制器9的輸入信號的數(shù)據(jù)， 而是由后敘的其他途徑所決定的數(shù)據(jù)。接著，在f幀垂直消隱期間， 設(shè)有將鎖定信號LP設(shè)成High并開始D/A變換的第2信號期間。
進而，接著在第2信號期間，f幀垂直消隱期間^^有將鎖定信號LP 設(shè)成Low并向源極線4輸出D/A變換后的數(shù)據(jù)的笫3信號期間。然后，f 幀垂直消隱期間含有在下一幀(f+l)開始之前保持鎖定信號LP為 High的第4信號期間。再有，在圖6中，還圖示了POL信號和啟動脈沖 STH。
用圖l說明根據(jù)圖6所示的f幀垂直消隱期間的驅(qū)動，源極線4的電 位是如何變化的。再有，源極線4的電位相對于圖6所示的垂直有效 期間和垂直消隱期間的定時，大概延遲水平有效期間+鎖定信號1^ 為High的期間。延遲的理由為:最終行數(shù)據(jù)信號DATA實際向源極線 4的輸出，是從提取最末尾的數(shù)據(jù)信號DATA后即上升的鎖定信號LP 下降的時間點開始的，且最終行距離該時間點大概花費1個水平期間 進行像素的充電。圖1中M于源極線4的電位記載f幀垂直有效期間 和f幀垂直消隱期間，因此與圖6不同。因此，為便于理解，在圖l的 下方記記載f幀垂直有效期間(源極電壓)等，在上部圖示與圖6相應(yīng) 的信號期間。
首先，在f幀垂直有效期間，相當于最終行數(shù)據(jù)信號DATA的輸 出電壓被輸入源極線4。其后，鎖定信號LP變成High，成為f幀垂直 消隱期間的第2信號期間，電荷共享功能成為有效(假設(shè)CSMODE信 號為High),因此，已充電到源極線4上的電荷被中和。因此，源極 線4的電位收斂于最終行保持的源極線4電位的大致中間電位。再有， 假設(shè)在進入第2信號期間之前，所有柵極線3處于OFF狀態(tài)。
然后，在第3信號期間，由于鎖定信號LP下降，在f幀垂直消隱 期間的第l信號期間傳送的數(shù)據(jù)信號DATA進行D/A變換后向源極線4 輸出(設(shè)定數(shù)據(jù)輸出期間)。接著，在第3信號期間，由于鎖定信號 LP變成High,電荷共享功能發(fā)揮作用，此前一皮充電的相鄰的源極線4 電位收斂于大致中間電位(短路期間)。然后，保持收斂后的中間 電位(保持期間)。再有，假定源極線4的電容在任何位置均相同。 收斂結(jié)束后，可以終止電荷共享功能(CSMODE信號置于Low), 可將源極線4設(shè)成浮動狀態(tài)，也可不終止而保持原樣。即使不終止電 荷共享功能，由于2條相鄰的源極線4從其他部分進入浮動狀態(tài)，結(jié) 果是相同的。
然后，f+l幀第l行的水平有效期間開始，為準備獲取下一個數(shù) 據(jù)信號DATA，源極驅(qū)動器12暫時將鎖定信號LP設(shè)為Low。于是，輸 出緩沖器15中留有在前一期間(第l信號期間)更新的數(shù)據(jù)，在第l 行的水平有效期間，通過POL信號的變化輸出極性不同的電壓。但是， 該動作有時根據(jù)市售的驅(qū)動IC的種類而不同。
f+l幀第l行的水平有效期間一結(jié)束，與該期間獲取的數(shù)據(jù)信號 DATA相對應(yīng)的電壓向源極線4輸出(源極電壓的f + l幀垂直有效期 間開始)。此時，第l行的柵極變成ON狀態(tài)，開始依次掃描。
垂直消隱期間開始，由于按照圖6所示的第1 ~ 4信號期間的順 序，源極電壓最初有些電位變動，然后能持續(xù)保持一定的直流電壓。 另外，在此期間，開始對源極線4進行充放電，不進行其它控制信號 的變化。即，在垂直消隱期間基本不耗電。
另一方面，通過使用電荷共享功能，電荷共享后的源極線4電位
變成充入不同極性電壓的相鄰的源極線4電位的大致中間值。因此，
將圖l所示的保持期間的電位(源極保持電位)設(shè)成共用電位時，由
實際輸出的電壓倒過來計算第1信號期間寫入的數(shù)據(jù)信號DATA,可 由如下公式求得(正極性電壓+負極性電壓)/2=共用電位。 一般 可獲得的源極驅(qū)動IC具有1/63 ~ 1/255的灰度分解能力，如果從多種 組合中選出最合適的電壓組合，就能以較高精度將源極保持電位設(shè) 成共用電位。
具體而言，設(shè)定垂直消隱期間應(yīng)輸出的正極性和負才及性電壓時， 對在該期間應(yīng)輸出的灰度數(shù)據(jù)，可使用存儲在定時控制器9的非易失 存儲器中的數(shù)據(jù)，或使用由外部設(shè)定端口等提供的數(shù)據(jù)。
另外，垂直消隱期間很長的場合，由其他狀態(tài)變成浮動狀態(tài)的 源極線4電位可能因漏電而變化。此時，在垂直消憶期間，最好多次 進行圖6所示的第1 -4信號期間，以將預定的數(shù)據(jù)信號DATA定期地 提供給源極驅(qū)動器12，維持源極保持電位。
接著，對源極保持電位應(yīng)設(shè)定成何值進行詳述。TFT5置于OFF 狀態(tài)期間，該像素2的保持電位(像素保持電位)，會因TFT5及其他
漏電的部分和寄生電容CDs的部分而使變動的情況稍有不同。
首先，考慮完全沒有TFT5及其他漏電而僅受寄生電容CDs部分影 響的情況。圖7和圖8表示本實施例的像素保持電位的變化情況。圖7 的上方表示某列第l行的像素保持電位，圖7的下方表示與圖7上方相 同列第2行的像素保持電位。圖8重疊表示圖7第1行和第2行像素保持 電位的一部分，且一并記載對應(yīng)的柵極線電位。
另外，假設(shè)圖7所示的源極線按每1行進行極性反轉(zhuǎn)，且被顯示 的圖像為具有某種灰度的光柵圖像(整個圖像為同一灰度)。還假 設(shè)特意不進行垂直消隱期間，持續(xù)地輸出最終行的數(shù)據(jù)信號DATA。
在圖7或圖8中，如果第l行的柵極開啟，該TFT5變成ON狀態(tài)， 像素2被充電至正源極電位。此時，像素保持電位根據(jù)TFT5的遷移率(mobility)，具有某個時間常數(shù)并平滑的收斂于正源極電位。接著， 柵極置于OFF狀態(tài)時，像素保持電位因受寄生電容QjD的影響通過與 柵極電位的AC耦合而降低。該降低電壓一般^皮稱為饋通電壓(厶 VC(3D)。然后，由于第l行像素2的TFT5為OFF狀態(tài)，像素電極成為 在直流上浮動(假設(shè)沒有漏電)。
但是，來自沿像素2橫向配置的源極線4的結(jié)構(gòu)電容和TFT5的寄
生電容CDs的部分在像素上引起與源極線4的變化成比例的電位變動
(△VCDS)。此時，為避免計算繁雜而排除了寫入行的平均，在l個 垂直周期中第n行像素的平均電位V^^如式l表示。再有，對具有幾 百到上千程度的總行數(shù)的液晶顯示裝置而言，寫入行的影響為l/總行 數(shù)的程度，可以忽略。式1
r晨=k - af咖a =fm - a f咖-
這里，式l中的i是第n行以外的源極電位發(fā)生變化處的下標，式l 累計l個垂直周期內(nèi)第n行以外的源極電位變化的影響。V^表示第n行
處的源極電位，k表示用寄生電容CDs以外像素的總電容除寄生電容CDs
所得的常數(shù)，Tv表示垂直周期，ATi表示第i行源極電位為一定的時 間。再有，假設(shè)整個圖像為同一灰度，且沒有垂直消隱期間，用正 極性寫入像素的平均電壓設(shè)為VA^+,用負極性寫入像素的平均電壓 設(shè)為V^e一，式l可變換成下式。式2
=F" - △ K， + - D = L 一 △ FcGD +魯1+ - D
這里，式2所示的Vs +表示正源極電位，Vs —表示負源極電位。另 外，式2中，寫入行以外的正極性和負極性變化的數(shù)值基本相同，因 此近合乂。
式2右側(cè)第1項表示向源極線的充電電位，第2項表示無論正極性 或負極性均降低相同的饋通電壓(AVTOD)。式2右側(cè)笫3項表示為 正極性時變負而降低像素的平均電壓，為負極性時變正而升高像素 的平均電壓，以縮小振幅(像素施加電位)。通過式2，共用電位VcoM 成為正源極電位V^和負源極電位V"的中間值，可設(shè)成比圖7所示的
源極中間電位降低了饋通電壓(AVc(jD)的電位。進而，可以理解，
考慮縮小式2右側(cè)第3項的振幅，將正源極電位V^和負源極電位V^ 的振幅設(shè)成可獲得所要灰度的值即可。
接著，考慮垂直消隱期間的源極保持電位。再有，假設(shè)用Te表 示垂直消隱期間，用V犯表示該期間的源極保持電位，正極性和負極 性的平均電位可如式3所示。式3
r纖《-△ r腦-魯d - d+>幼-n r皿—《- △ f咖- Fu- n
這里，在低幀頻驅(qū)動方式下垂直消隱期間Te較長時，式3右側(cè)第 4項變大，不能忽略。因此，為減少第4項的影響，可將笫4項設(shè)成零， 但不存在相對于不同的正源極電位V^和負源極電位V"均成為零的 源極保持電位V③。如果以相反極性進行等量變化，因振幅變化的變 化量相同，能消除施加在液晶上的直流分量(振幅偏差)，改善熒 光屏圖像保留現(xiàn)象。這樣的源極保持電位VsB的條件如式4給出，為源 極振幅的中間電位。式4<formula>formula see original document page 16</formula>
由上述可以理解，沒有TFT5及其他部分漏電時，垂直消隱期間 的源極保持電位可設(shè)成源極振幅的中間電位。
接著，考慮存在TFT5及其他部分漏電的情況。再有，這次反過 來假設(shè)完全不存在寄生電容Cos的影響。而且，TFT5及其他部分漏電 的漏電部分大致劃分為經(jīng)由液晶本體向共用電位漏電的部分和經(jīng)由 TFT5的漏極6漏電的部分。為了簡化，本實施例中將經(jīng)由液晶本體向 共用電位漏電的部分視為電阻RLc,經(jīng)由TFT5的漏極6漏電的部分4見 為電阻R^。
垂直消隱期間無限長時，共用電位Ve。m和垂直消隱期間的源極 保持電位V^之間串聯(lián)連接電阻Rlc和電阻Rds ,收斂于在各電阻上分 壓的電壓。由于僅為放電電路，收斂的響應(yīng)時間可用各電阻的大小、 像素2的總電容、共用電位Vc。m及源極保持電位V犯經(jīng)簡單計算而得 到。
因此，源極保持電位V犯與共用電位Vc。m不同時，經(jīng)過無限長時 間后，連接到相同源極線4上的像素電位變成與共用電位Vc。m不同的 正極性或負極性電位。
假如，將源極保持電位VsB設(shè)成在存在寄生電容CDs影響時說明的 源極的中間電位時，源極保持電位V犯設(shè)成比共用電位Vc。m升高饋通 電壓(厶VccjD)。因此，在垂直消隱期間，源極保持電位V③不斷向
正極性電位偏移，產(chǎn)生熒光屏圖像保留現(xiàn)象等。從而，如果僅考慮
漏電部分，源極保持電位V③最好設(shè)成共用電位Vc。m。
如上述，由于寄生電容C^成分和漏電成分，所需要的源極保持 電位V犯的值會不同。具體來講，計算源極保持電位VsB時，可使平均
像素電位不因電阻R^、電阻R。s、寄生電容C加、寄生電容QjD、垂直
周期及垂直消隱期間之間的關(guān)系而發(fā)生偏移。雖不能用代數(shù)簡單解
出，但由于使用SPICE等電路模擬程序進行數(shù)值計算，能簡單算出最 合適的源極保持電位v③。另外，不使用電路模擬程序時，也可以使
用實際設(shè)備，從產(chǎn)生熒光屏圖像保留現(xiàn)象或閃光的程度開始微調(diào)，
并決定最合適的源極保持電位VsB。結(jié)果，最合適的源極保持電位V犯
取源極中間電位與共用電位之間范圍內(nèi)的某個值。
在本實施例的液晶顯示裝置中，通過設(shè)定由定時控制器9向源極
驅(qū)動器12提供的信號，使用 一般可獲得的具有電荷共享功能的源極 驅(qū)動IC,能在垂直消隱期間的大部分期間內(nèi)將源極電位控制成任意 的直流電位。因此，在本實施例中，能得到和最終行源極電位無關(guān) 的均勻圖像，并且，在該期間的面板驅(qū)動上基本不需要電能，可實 現(xiàn)低耗電，也可充分適用于低幀頻驅(qū)動方式。 (實施例2 )
一般的液晶顯示裝置中，在柵極線的單側(cè)設(shè)有柵極驅(qū)動器，以 驅(qū)動柵極線。因此，在柵極線輸入端附近的柵極信號波形陡峻，隨 著遠離輸入端，因柵極線的電阻和寄生電容，柵極信號波形變得平
的液晶顯示裝置，在柵極線中心附近的柵極信號波形也比輸入端附 近平緩。
在液晶顯示裝置中，由于柵極信號的波形平緩，沿液晶顯示裝 置水平方向(柵極線方向)的柵極信號產(chǎn)生差異。由于該柵極信號 的差異，沿液晶顯示裝置水平方向的源極電位饋通電壓(AVceD)產(chǎn) 生差異。具體來講，柵極信號波形陡峻時，TFT從ON狀態(tài)到開始OFF 之間，不能經(jīng)由TFT的電荷遷移將寄生電容QjD引起的饋通電壓 (△VCC}D)提高至源極電位。即，由于TFT從ON狀態(tài)到開始OFF狀態(tài) 的時間較短，依靠TFT的漏極電流不能將像素電位帶到源極電位。就 是說，產(chǎn)生與柵極ON電壓Vgh -柵極OFF電壓Vgl成正比(以寄生 電容C。d除以寄生電容C叨以外的像素總電容得到的值為比例系數(shù)) 的饋通電壓(AVCGD)。
另一方面，柵極信號的波形平緩時，由于TFT從ON狀態(tài)到開始 OFF狀態(tài)的時間較長，即使產(chǎn)生饋通電壓(AVceD),也能依靠TFT 漏極電流將像素電位朝向源極電位有某種程度的提高。因此，柵極 信號波形變平緩處的饋通電壓(AVceD)比柵極信號波形陡峻處的小。
上述現(xiàn)象表明像素的理想的共用電位在液晶顯示裝置的水平方 向上不同，這也是產(chǎn)生閃光或焚光屏圖像保留現(xiàn)象等的要因。
如實施例l所述，在本發(fā)明的垂直消隱期間，施加在源極線上的 電位能設(shè)成任意的源極線電位。因此，在液晶顯示裝置的水平方向 上，能使垂直消隱期間的源極保持電位在每個源極線或每個源極線 組上不同。這里，源極線組是指以提供正極性和負極性電壓的源極 線數(shù)量基本相同來劃分的多個源極線單位。
具體而言，首先，假設(shè)在液晶顯示裝置的水平方向上，饋通電
壓(AV(xjd)的絕對值發(fā)生如圖9所示的變化。由于饋通電壓(AVcGD)
在降低像素電位上起作用，在遠離柵極驅(qū)動器的位置，饋通電壓
(AVojd)的絕對值降低而像素電位升高。因此，在遠離柵極驅(qū)動器 的位置，正極性側(cè)振幅變大，負極性側(cè)振幅變小，結(jié)果會發(fā)生直流 分量的偏移。
本實施例的液晶顯示裝置中，在垂直消隱期間使液晶顯示裝置 水平方向上的源極保持電位V③發(fā)生如圖10所示的變化。從而，設(shè)定
寄生電容CDs等、寄生漏電電阻R^、垂直周期及垂直消隱期間設(shè)為常
數(shù)時，上述的平均像素電位與源極保持電位V幼正相關(guān)。因此，在遠 離柵極驅(qū)動器的位置，由于像素電位上升，若為補償上述饋通電壓 (AV(3。d)的降低部分而設(shè)定源極保持電位V^，則能補償上述直流
分量的偏移。
使源極保持電位V^在液晶顯示裝置水平方向上不同的方法，可 以在圖6所示的第1信號期間，以預定電壓寫入加載到液晶顯示裝置 水平方向的每條源極線或每個源極線組的數(shù)據(jù)。此時，預定電壓的
數(shù)據(jù)可使用存儲于非易失存儲器等的數(shù)據(jù)，因保持整列數(shù)據(jù)用的電 容而導致成本增加的場合，也可使用線性插值等方法來利用以某種 程度離散而存儲的數(shù)據(jù)。
另外，除作為電荷共享功能而使圖5所示的相鄰布線之間短路以 外，源極驅(qū)動IC的一部分上也存在所有布線短路的結(jié)構(gòu)。即，如圖5
所示的在2n十1輸出緩沖器15和2 (n + 1 )輸出緩沖器15之間設(shè)有 NOSW21的源極驅(qū)動IC。再有，在將所有布線短路的源極驅(qū)動IC的場 合，不能在液晶顯示裝置的水平方向上精細控制源極保持電位VsB。 但是，在普通的液晶顯示裝置中使用多個源極驅(qū)動IC，不能在這些 源極驅(qū)動IC間進行電荷共享。因此，至少要能在每個源極驅(qū)動IC上 產(chǎn)生不同的源極保持電位VsB?？傊?，在進行電荷共享的源極線組中， 最好加載正極性數(shù)據(jù)的源極線數(shù)量和加載負極性數(shù)據(jù)的源極線數(shù)量 大致相同。
為補償圖9所示的饋通電壓(AVc(jD)的變化而設(shè)定的源極保持 電位VSB由垂直消隱期間等唯一地確定時，可通過預先進行數(shù)值計算 或?qū)嶋H調(diào)整來確定。但是，當垂直消隱期間或l個垂直周期未知(可 能有某個范圍而不同)時，不能預先確定要設(shè)定的源極保持電位V③。 這種場合，可預先確定垂直消隱期間和每個垂直周期的幾個最佳源 極保持電位V③并存儲在表中，在實際的液晶顯示裝置動作時，可構(gòu) 成為檢測出垂直消隱期間和l個垂直周期，并獲取該最合適的源極保 持電位V^。
圖11表示執(zhí)行上述方法的定時控制器9的結(jié)構(gòu)框圖。圖11所示的 控制信號生成部31在通常的定時控制功能之外，還能在垂直消隱期 間輸出預先設(shè)定的數(shù)據(jù)，并生成使電荷共享功能工作的控制信號(鎖 定信號LP)。再有，在垂直消隱期間，預先設(shè)定的數(shù)據(jù)由消隱期間 輸出數(shù)據(jù)生成部32輸入。在圖ll所示例中，信號周期檢測部33根據(jù) 輸入信號檢出垂直消隱期間或l個垂直周期，并基于該檢出結(jié)果，消 隱期間輸出數(shù)據(jù)生成部32從非易失存儲器34等選擇^f皮載入的多個表 35以確定預先i殳定的數(shù)據(jù)。
存儲在圖表35中的數(shù)據(jù)已被離散化時，可使用在數(shù)據(jù)之間線性 插值等方法。圖ll所示的結(jié)構(gòu)，不限于本實施例所示的使液晶顯示
裝置水平方向上的源極保持電位V犯不同的情況，在實施例1中也能使
用。 ，
上述對饋通電壓(AVcGD)的補償方法進行了描述，可以理解， 對在液晶顯示裝置的水平方向上變化的其他因素引起的像素電位偏 移，本實施例的方法也能適用。即，僅通過設(shè)法使定時控制器9生 成信號，就能抑制在液晶顯示裝置的水平方向產(chǎn)生的像素電位直流 分量的偏移。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，在透光性基板上，設(shè)有矩陣狀配置的像素；對應(yīng)于所述像素布置的柵極線和源極線；設(shè)在所述柵極線和所述源極線的交叉部且漏電極連接到所述像素的有源元件；向所述柵極線提供柵極信號的柵極驅(qū)動電路；向所述源極線提供所述源極信號的源極驅(qū)動電路，該電路使得相對于所述像素的共用電位具有正極性電壓的源極信號和具有負極性電壓的源極信號在1個水平期間具有基本相同的數(shù)量；以及向所述柵極驅(qū)動電路和所述源極驅(qū)動電路提供預定信號并進行控制的定時控制電路，其特征在于所述源極驅(qū)動電路，通過如下預定動作來使所述源極線保持預定的直流電壓值在垂直消隱期間向所述源極線提供具有預定電壓的正極性和負極性的所述源極信號，在該源極信號提供后跟所述源極線在電氣上切斷，同時使提供相反極性的所述源極信號的相鄰的所述源極線之間短路。
2. 權(quán)利要求l的液晶顯示裝置，其特征在于 所述源極驅(qū)動電路在所述垂直消隱期間多次重復所述預定動作。
3. 權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的液晶顯示裝置，其特征在于所述源極驅(qū)動電路確定在所述垂直消隱期間提供的所述源極信 號的所述預定電壓，以使保持的所述預定直流電壓值位于所述共用電 位和所述源極信號的振幅中間電位之間。
4. 權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的液晶顯示裝置，其特征在于 所述源極驅(qū)動電路在每條所述源極線上設(shè)定在所述垂直消隱期間提供的所述源極信號的所述預定電壓。
5,權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的液晶顯示裝置，其特征在于極線的數(shù)量基本相同地分組，并在每組設(shè)定在所述垂直消隱期間提供 的所述源極信號的所述預定電壓。
6. 權(quán)利要求1或權(quán)利要求2的液晶顯示裝置，其特征在于 所述定時控制電路設(shè)有從輸入信號檢測出垂直周期和垂直消隱期間的信號周期;險測部；以及基于所述信號周期檢測部的結(jié)果，產(chǎn)生在所述垂直消隱期間提供 的所述源極信號的所述預定電壓的消隱期間輸出數(shù)據(jù)生成部。
7. —種液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，該液晶顯示裝置在透光性基 板上設(shè)有矩陣狀配置的像素；對應(yīng)于所述像素布置的柵極線和源極線；設(shè)在所述柵極線和所述源極線的交叉部且漏電極連接到所述像 素的有源元件；向所述柵極線提供柵極信號的柵極驅(qū)動電路；向所述源極線提供所述源極信號的源極驅(qū)動電路，使得相對于所 述像素的共用電位具有正極性電壓的源極信號和具有負才及性電壓的 源極信號在l個水平期間具有基本相同的數(shù)量；以及向所述柵極驅(qū)動電路和所述源極驅(qū)動電路提供預定信號并進行 控制的定時控制電路，其特征在于設(shè)有在垂直消隱期間，所迷源極驅(qū)動電路向所述源極線提供具有預定 電壓的正極性和負極性的所述源極信號的輸出步驟；在所述輸出步驟后，將所述源極線從所述源極驅(qū)動電路電氣上切 斷，同時使被供給相反極性的所述源極信號的相鄰的所述源極線之間 短路的短路步驟；以及在所述短路步驟后，使所述源極線保持預定的直流電壓值的保持 步驟。
全文摘要
本發(fā)明是提供耗電低且不增大電路規(guī)模的能提高垂直消隱期間中有源元件保持特性的液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法。本發(fā)明的液晶顯示裝置設(shè)有像素、柵極線和源極線、有源元件、柵極驅(qū)動電路、源極驅(qū)動電路及定時控制電路。而且，源極驅(qū)動電路，通過如下預定動作在垂直消隱期間向源極線提供具有預定電壓的正極性和負極性的源極信號，在該源極信號提供后跟源極線在電氣上切斷，同時使被供給相反極性的源極信號的相鄰源極線之間短路；使源極線保持預定的直流電壓值。
文檔編號G09G3/36GK101097390SQ20071012904
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者石口和博 申請人:三菱電機株式會社