液晶显示装置的驱动方法及其驱动电路的制作方法
专利名称：液晶显示装置的驱动方法及其驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示(LCD)装置的驱动方法及执行该驱动 方法的驱动器，更具体地涉及使用点反转驱动方法的LCD装置的驱动 方法。
背景技术：
因为具有薄外形、轻重量和低电力消耗的优点，所以作为点矩阵 显示装置的液晶显示(LCD)装置广泛地用在各种应用中，例如个人 计算机中。特别是，使用有源矩阵方法的彩色LCD装置精美地显示图 像，并占据了主流。
彩色LCD装置包括显示面板、扫描驱动器和数据驱动器。显示面 板由薄膜晶体管(TFT)液晶面板组成。面板具有矩阵设置的扫描线和 数据线。扫描驱动器通过扫描线驱动TFT栅极。数据驱动器通过数据 线驱动TFT源极。显示面板的一个像素由3个点R(红色)，G (绿 色)和B (蓝色)组成。在R， G和B的每个点以256个灰度显示的情 形中， 一个像素以16777216个颜色显示。当图像分辨率为XGA (1024x768个像素)时，显示面板在水平方向上分配1024x3 = 3072 个点，在垂直方向上分配768个点。
这种面板通过点反转驱动方法驱动。该方法是一种交替驱动或反 转驱动显示面板的公共恒定(common constant)的驱动方法。该公共 恒定的驱动方法保持像素公共电极(对电极)的电位，并将来自数据 驱动器的数据信号的极性反转。点反转驱动方法在像素组成的两个相 邻的点上写入相反极性的数据信号。根据预定的参考电位(之后称作 "公共电平")，数据信号的极性定义为正极性或负极性。通常，公
共电平设为电源电压VDD2的1/2，该电源电压作为驱动电源的高电压 施加给数据驱动器。
多个数据驱动器集成电路(ICs)用于驱动显示面板。例如，如果 显示面板的图像分辨率为XGA，则使用8个数据驱动器集成电路(ICs)。 在该情形时，每个ICs控制128个像素。
数据驱动器输出正极性和负极性的数据信号，作为依赖于灰度的 电压，如图ll中所示。例如，为了通过使用正极性的数据信号显示黑 电平，数据驱动器输出位于远离公共电平的电平处的电位V1。为了通 过使用正极性的数据信号在常白显示面板上显示白电平，数据驱动器 输出位于接近公共电平的电平处的电位V2，当没有施加驱动电位时， 所述常白显示面板具有最大的透射率。
要求LCD装置减小电力消耗并提高显示速度。日本待审专利申请 No.Heill (1999) -30975提出了一个方案。
图12是显示在该申请中所述的常规数据驱动器的输出电路10的 电路图。输出电路10具有与电压跟随器连接的放大器lh—ll2n，该电 压跟随器向数据线SI —S2n (n:整数)输出驱动电压。输出电路10 进一步具有将放大器lh-ll2n的输出端与数据线Sl — S2n分离，并使 相邻数据线之间的线短路的开关12广12211和13广13w。输出电路10 驱动数据线，使得相邻的数据线根据公共电平而具有相反的极性。在
写入数据信号之前，输出电路IO还将放大器lh—ll2n的输出端与数据
线分离并使相邻数据线之间的线短路。此时，因为用于聚集电平高于 公共电平处的电荷的数据线的数量和用于聚集电平低于公共电平处的 电荷的数据线的数量二等分，所以发生电荷转移(根据此
然而，如果数据线上的聚集电荷的电平在正极性和负极性之间大 大不同，则电荷的消除变得不充分，数据线的电位稳定在比当聚集电 荷的电平差在正极性和负极性之间较小时的电平更远离公共电平的电 平处。结果，例如，如果远离公共电平的正极性侧的电平例如稳定在
如图11中所示的电位VI处，则在下一个远离公共电平的负极性侧的 电平，例如为图11中所示的电位V4处写入数据信号的数据线中，电 路必须使用放大器降低电位来克服电位中较大的差值(VA-V1—V4)， 由此降低时间变长。因此，这在数据线Sl — S2n上写入数据信号时可 能增加延迟。
图13是显示在文件中所示的数据驱动器的其他输出电路20的电 路图。对于与图12中相同的组件，通过使用相同参考数字的描述简化 其解释。输出电路20与输出电路IO之间的差别在于输出电路20中 的开关13,_ 132^不是使输出电路10的所有数据线之间的线短路，而 是对于数据线来说交替设置开关。
在输出电路20中，当写入数据信号之前将放大器lh—ll2n的输
出端与数据线分离，且在数据线之间的线短路时，数据线的电位变为 比数据线的初始电平更接近公共电平的电平，并与输出电路IO—样稳 定下来。然而，甚至输出电路20与输出电路IO—样在数据线上写入 数据信号时也可能增加延迟。
待审专利申请No.2003-228353中公开了一种解决输出电路10中 的上述问题的技术。
图14是显示文件2003-228353中所述的数据驱动器的输出电路30 的电路图。对于与图12中相同的组件，通过使用相同参考数字的描述 简化了其解释。输出电路30与输出电路10之间的差别在于替代开 关13i—132^，输出电路30包括共享线CL1和CL2、将数据线S1 — S2n与共享线CL1和CL2连接/断开的开关33, —332n、与输出预定预充
电压Vpcl和Vpc2的电压跟随器连接的放大器3+和342、以及将放大 器和342的输出端与共享线CL1和CL2连接/断开的开关35，和352。
共享线CL1和CL2是两条线。在数据线Sl — S2n中，奇数数据线 Sl， S3,…，S2n-1与共享线CL1和CL2中的CL1连接，偶数线S2， S4， ...， S2n与共享线CL1和CL2中的CL2连接。
对于上述的组成，当驱动数据线时，驱动数据线，使得根据公共 电平，相邻数据线的极性反转。此外，在写入数据信号之前，放大器 lh —112n的输出端与数据线分离，奇数数据线S1， S3,…，S2n-1与 共享线CL1连接，偶数线S2， S4， ...， S2n与共享线CL2连接。并且 此时，将预充电压Vpcl从放大器3+和342通过开关35,和352以及共 享线CU和CL2施加到奇数数据线S1， S3，…，S2n-1，以及将Vpc2 施加到偶数线S2， S4, S2n。
在输出电路30中，如果在写入数据信号之前放大器lh—ll2n的 输出端与数据线分离，且通过共享线CL1和CL2施加预充电压Vpcl 和Vpc2，则因为数据线不是以公共电平预充电，而是以具有与当下一 时间在数据线上写入数据信号时的极性相同的极性的预定电位，例如 以每个极性中的中间电位预充电，所以电路不需要使用放大器降低电 位来克服电位中的较大差值，由此降低时间变短。结果，比输出电路 10和20进一步提高了从显示面板上的数据驱动器写入数据信号的转换 速度。
同时，专利文件No.2003-228353中所述的技术比文件No. Hei 11 (1999) -30975中所述的技术降低了在数据线上写入数据信号的延迟。 然而，专利文件No. 2003-228353需要进一步减小预充电时的电力消耗。
发明内容
本发明的液晶显示(LCD)装置的驱动方法使用了点反转驱动方
法，其中在显示面板的相邻数据线上写入数据信号，使得相邻数据线 的极性根据预定参考电压而反转。在将数据信号写入数据线之前，数 据线与数据信号分离，并短路预定时间。然后，供给预充电电压，该 预充电电压具有与下一时序在数据线上写入数据信号时的极性相同的 极性。
此外，本发明的LCD装置的驱动电路使用点反转驱动方法，其中 在显示面板的相邻数据线上写入数据信号，使得相邻数据线的极性根 据预定参考电压反转。该电路包括向数据线输出数据信号的放大器， 以及在写入数据信号之前将放大器与数据线分离的第一开关。该电路 进一步包括电荷中和并且预充电的器件，该器件将数据线短路预定时 间，然后供给预充电电压，该预充电电压具有与下一时序在数据线上 写入数据信号时的极性相同的极性。
依照本发明，在写入数据信号之前，数据线上的电荷电平在相邻 的数据线之间中和，然后开始预充电。这不仅可改善在数据线上写入 数据信号时的延迟，而且对于增大的负载来说，还可减小相同驱动能 力时的电力消耗或提高在相同电力消耗的负载时的驱动能力。
当结合附图时，本发明上述和其他的方面、优点以及特征将根据 下列特定示例性实施例的描述而变得更显而易见，在附图中
图1图解了显示与本发明相关的液晶显示装置的组成的方块图； 图2图解了显示本发明第一个实施例的数据驱动器的组成的方块
图3图解了在图2中所示的数据驱动器中输入的每个信号的定时
图4图解了用于描述图2中所示的数据驱动器的灰度数-输出电压 特性与预充电电压之间关系的曲线；
图5图解了显示用于图2中所示数据驱动器120的输出电路一个
实例的电路图6图解了描述图5中所示输出电路的操作的图7图解了显示用于图2中所示数据驱动器的输出电路另一个实
例的电路图8图解了显示本发明第二个实施例的数据驱动器的组成的方块
图9图解了显示用于图8中所示数据驱动器130的输出电路一个 实例的电路图10图解了描述图8中所示输出电路的操作的图11图解了显示灰度数-输出电压特性的曲线；
图12图解了显示现有技术的数据驱动器的输出电路的电路图13图解了显示现有技术的数据驱动器的输出电路的电路图；以
及
图14图解了显示现有技术的数据驱动器的输出电路的电路图。
具体实施例方式
图1是与本发明相关的液晶显示器的示意性方块图。如图1中所 示，液晶显示器100包括液晶显示面板101、数据驱动器102、扫描侧 驱动电路103、电源电路104和控制电路105。
同时，对于点反转驱动，之后解释1点反转驱动的实例，其中写 入数据信号，使得极性在奇数数据线和偶数数据线之间变为相反；然 而，本发明还可用于n点反转驱动(n为2或更大)系统。
液晶显示面板101包括在垂直方向上延伸的数据线106和在水平 方向上延伸的扫描线107。每个像素组成的R、 G和B的每个点都由 TFT108、像素电容器109和液晶元件110组成。TFT108的栅极端和源 极(漏极)端分别与扫描线107和数据线106连接。TFT108的源极(漏 极)端分别与像素电容器109和液晶元件110连接。像素电容器109 和液晶元件110的端111与图中没有示出的公共电极连接。
数据驱动器102根据数字图像信号(之后称作"数据")输出模 拟信号电压。扫描驱动器103输出TFT108的选择/非选择电压，从而 驱动扫描线107。控制电路105控制扫描驱动器103和数据驱动器102 的驱动定时。电源电路104产生数据驱动器102输出的信号电压和扫 描驱动器103输出的选择/非选择电压，从而向每个驱动电路供给电压。
液晶显示装置100通过1点反转驱动来驱动。在通过来自数据驱 动器102的模拟信号电压驱动数据线106之前，数据线106短路预定 的时间。然后，向数据线106施加预充电电压，其具有与驱动时的极 性相同的极性。
图2是本发明实施例第一个实例中的数据驱动器120的示意性方 块图。图3显示了在图2所示的数据驱动器120中输入的每个信号的 定时图。数据驱动器120向2n条-2mx点数据线S1 —S2n输出模拟信 号电压。此外，为了简化说明，将数据驱动器120的数据解释为利用 与1条数据线Sl — S2n相对应的数据的位宽将要被连续地获得的数据， 即l个像素的l个点。驱动器120包括移位寄存器1、数据寄存器2、 数据锁存电路3、电平移位器4、灰度电压产生电路5、 D/A转换器6、 输出电路7和开关控制电路8。数据驱动器120的移位寄存器的输出端 对下一级数据驱动器级联输出，而多个数据驱动器120级联连接，构 成数据驱动器102。移位寄存器l包括2n级寄存器。当在移位寄存器 中输入开始脉冲和时钟时，开始脉冲被连续移位所述时钟的定时，从 而产生图3中所示的移位脉冲(SP1) — (SP2n)。
数据寄存器2包含2ii个寄存器。当在每个寄存器中并行输入数据 时，每个寄存器连续使用例如从移位寄存器供给的移位脉冲(SP1) (SP2n)下落边缘的定时来保持该数据。
在数据输入到数据寄存器2的所有寄存器之后，数据锁存电路3
响应于数据锁存信号和极性修改信号将存储在数据寄存器2的寄存器 中的所有数据锁存。电平移位器4将数据锁存电路3锁存的数据的电 平移位。
在根据灰度参考电压显示256个灰度的情形中，灰度电压产生电 路5例如产生256个灰度正极性灰度电压和负极性灰度电压。如图4 中所示，每个正极性灰度电压和负极性灰度电压都具有根据灰度的曲 线的输出特性。
D/A转换器6解码所述数据，并根据数据选择性地输出想要的灰 度正极性灰度电压和负极性灰度电压。
输出电路7放大D/A转换器6的输出，从而向数据线S1 —S2n输 出具有根据极性反转信号的极性的模拟信号电压，使得极性在奇数数 据线和偶数数据线之间反转。在输出电路7输出模拟信号电压之前， 在其中数据线Sl — S2n与模拟信号分离的状态下，输出电路7将数据 线短路预定时间。然后，输出电路7供给预充电电压。预充电电压具 有与在随后时序处驱动数据线Sl — S2n时的极性相同的极性。预充电 电压理想地设为最频繁地选择的灰度级。例如，如图4中所示，正极 性预充电电压Vpcl设为灰度电压电位V5,其接近电位VI和V2的中 间电位(Vl+V2) /2。负极性预充电电压Vpc2设为灰度电压电位V6， 其接近电位V3和V4的中间电位(V3+V4) /2。在灰度电压产生电路5 中输入的灰度参考电压中，预充电电压Vpcl和Vpc2使用接近中间电 位V5和V6的电压。而且，预充电电压使用通过外部焊盘从外部单元 供给的电压。
开关控制电路8接收数据锁存信号和极性反转信号，并产生控制 信号，从而进行输出电路7的上述操作。
接下来，将参照附图详细地描述输出电路7的实施例的一个实例。
图5是显示输出电路40的电路图，其是图2的输出电路7的一个 实例。输出电路40包括放大器lh —ll2n、开关12〗—122。以及将数据 线Sl — S2n短路预定时间，然后向数据线Sl — S2n供给预充电电压 Vpcl和Vpc2的短路/预充电电路46。
短路/预充电电路46包括共享线CL1和CL2、开关43al —43a2n、 43bl—43b2]1、 35t和352、以及放大器34,和342。开关43al—433211将数 据线S1 —S2n与共享线CL1连接/断开。开关43bl—43b2n将数据线Sl —S2n与共享线CL2连接顺开。来自开关控制电路8的控制信号(没 有示出)控制开关43w43a2n、 43bl — 43b2n、 35i和35z。灰度电压产生 电路5分别向放大器34,和342供给预充电电压Vpcl和Vpc2。
放大器3+和342仅具有较大的驱动能力就足够了 ，并且对于上升 波形中的偏移和波动不需要较高的输出精度。此时，放大器lh—ll2n 对于上升波形中的偏移和波动需要较高的输出精度，但可使用具有较 低驱动能力的放大器。从而，输出电路40可根据放大器的每个特性使 用专门电路。
将参照图6描述输出电路40的操作。
假设在时间tl之前，奇数数据线S1， S3， ...， S2n-1例如由电位 V4处的负极性模拟信号电压来驱动，偶数数据线S2， S4， ...， S2n由 电位V1处的正极性模拟信号来驱动，如图4中所示。此时，开关12i —122n、 35,和352导通，开关4331 —43a2n和43w—43b2n断开。
在时间tl处，当在极性反转信号为"H"电平的同时数据锁存信 号变为"H (高)"电平时，开关12i—12211断开，并且放大器lh—ll2n 的输出端与数据线SI —S2n分离。 在数据锁存信号变为"L (低)"电平时的时间t2处，开关351 和352断开，放大器34i和342的输出端与共享线CLl和CL2分离，开 关4331—43a2n导通，以及数据线S1 —S2n与共享线CL1连接。
在从时间t2到时间t3的预定周期Tl过程中，例如在0.5ps的过 程中，每个数据线Sl — S2n都在数据线之间保持短路。聚集电平高于 公共电平处的电荷的偶数数据线S2, S4， ...， S2n的数量，和聚集电 平低于公共电平处的电荷的奇数数据线Sl， S3， ...， S2n-1的数量二 等分。因此发生电荷转移，并消除了电荷，使得数据线的电平比在时 间t2之前的电平更接近公共电平。
在时间t3处，开关4332， 43a4， ...， 43a2n断开，偶数数据线S2， S4, S2n与共享线CLl分离。开关43b2, 43M, ...， 43t^导通，偶 数数据线S2， S4， ...， S2n与共享线CL2连接。此时，开关35i和352 导通，放大器3+和342的输出端与共享线CL1和CL2连接。在从时 间t3到时间t4的预定周期过程中，例如在0.5ns的过程中，预充电电 压Vpcl通过公共线CLl施加到奇数数据线Sl， S3, ...， S2n-1，使得 这些线的电平到达正极性电位V5，其接近图4中所示的电位VI和V2 的中间电位。预充电电压Vpc2通过公共线CL2施加到偶数数据线S2， S4，…，S2n,使得这些线的电平到达负极性电位V6，其接近图4中 所示的电位V3和V4的中间电位。
在时间t4处，开关43a2， 43a2，…，43a2w， 43b2， 43b2，…，43b2n 断开，数据线SI —S2n与共享线CL1和CL2分离。开关12i—12n导通， 放大器11，一112n的输出端与数据线Sl — S2n连接。
在从时间t4到时间t5直到极性反转信号变为"L",并且数据锁 存信号变为"H"的周期过程中，奇数数据线Sl, S3,…S2n-1根据例 如具有图4中所示电位VI处的正极性灰度电压的数据来驱动，而偶数 数据线S2， S4， ...， S2n根据例如具有图4中所示电位V4处的负极性
灰度电压来驱动。
在时间t5处，与时间tl处相同，开关12i—12^导通，放大器lli 一ll2n的输出端与数据线Sl — S2n分离。
在数据锁存信号变为"L"电平时的时间t6处，开关35!和352断 开，放大器3A和342的输出端与共享线CL1和CL2分离，开关43bl —43bh导通，数据线S1 —S2n与共享线CL2连接。
从时间t6到时间t7，与从时间tl到t2的周期中相同，每个数据 线Sl — S2n的电平变得比t6之前数据线的电平更接近公共电平。
在时间t7处，偶数开关43b2， 43M,…，43b2n断开，偶数数据线 S2， S4，…，S2n与共享线CL2分离。偶数开关43"， 43a4,…，43" 导通，偶数数据线S2， S4， ...， S2n与共享线CLl连接。此时，开关 35i和352导通，放大器34,和342的输出端与共享线CL1和CL2连接。 在从时间t7到时间t8的预定周期T2过程中，预充电电压Vpc2通过公 共线CL2施加到奇数数据线S1， S3，…，S2n-1，其达到电位V6，该 V6具有接近图4中所示的电位V3和V4的中间电位的极性。而且，预 充电电压Vpcl通过公共线CLl施加到偶数数据线S2， S4， ...， S2n， 其达到接近图4中所示的电位VI和V2的中间电位的正极性电位V5。
在时间t8处，开关4332， 43a4，…，43a2n， 43bl， 43b3，…，43b^ 断开，数据线Sl — S2n与共享线CL1和CL2分离。开关12!—12n导通， 放大器lh —11211的输出端与数据线S1 —S2n连接。
从时间t8到时间t9直到极性反转信号变为"H"，并且数据锁存 信号变为"H"为止，奇数数据线S1， S3， ...， S2n-1根据例如具有图 4中所示电位V4处的负极性灰度电压的数据来驱动，而偶数数据线S2， S4， ...， S2n根据例如具有图4中所示电位Vl处的正极性灰度电压来
驱动。之后，重复从时间tl到时间t9的操作。
通过上述操作，当利用正极性模拟信号电压驱动的数据线在下一 时间中利用远离公共电平的负极性电平处，例如图4中所示电位V4处 的模拟信号电压来驱动时，数据线之间进行一次预定时间的短路，从 而使数据线的电平接近公共线。然后，使用被设为负极性灰度电压的 中间电位V6的预充电电压Vpc2给数据线预充电。因此，从接近公共 电平的电平开始预充电。因此，与文件No.2003-228353相比，该实施 例降低了在数据线上写入数据信号时的延迟，并降低了预充电的电力 消耗。可选择地，如果数据驱动器的电力消耗相同，则可提高负载下 的驱动能力。
注意到，如图7的输出电路中所示，还可不使用放大器34,和342 供给预充电电压Vpcl和Vpc2。
图8是显示依照本发明第二个实施例的数据驱动器130的方块图。
可使用图3中所示的在数据驱动器130中输入的每个信号的定时 图。数据驱动器130包括移位寄存器1、数据寄存器2、数据锁存电路 3、电平移位器4、灰度电压产生电路5、 D/A转换器6、输出电路7a、 以及开关控制电路8a。
输出电路7a放大D/A转换器6的输出，并向数据线Sl — S2n输 出具有根据极性反转信号的极性的模拟信号电压。在数据线Sl — S2n 不通过模拟信号电压驱动的情形中，将相同极性之间的数据线短路第 一预定时间，从而使用电容器恢复电荷，并将相反极性之间的数据线 短路第二预定时间。然后，利用数据线供给预充电电压。预充电电压 具有与在下一时序驱动数据线Sl — S2n时的极性相同的极性。恢复到 电容器的电荷用作预充电电压。来自电容器的预充电电压使正电荷预 充电电压Vpcl几乎等于电位VI和V2的中间电位(Vl+V2) /2的电
平，并使负电荷预充电电压Vpc2几乎等于电位V3和V4的中间电位 (V3+V4) /2的电平。
当在开关控制电路8a中输入数据锁存信号和极性反转信号时，产 生控制信号，从而执行上述输出电路7a的操作。
接着，将参照附图详细描述输出电路7a的实施例的一个实例。
图9是显示用作输出电路7a的一个实例的输出电路60的电路图。 输出电路60和输出电路40之间的差别在于替代短路/预充电电路46， 电路60包括短路/预充电电路66。在电路66中，用于恢复电荷的电容 器Cl， C2分别替代放大器3^和342而连接在开关35。 352和地之间。 电容器Cl和C2能够连接到半导体集成电路器件的内部，或者它们能 够为外部电容器。
将参照图10描述输出电路60的操作。与图6不同的操作在于 其发生在分别从时间t21和t61到时间t22和t62直到经过了预定周期 Tll的周期中，以及分别从时间t22和t62到时间t3和t7直到经过了 预定周期T12的周期中。之后，将描述在这些周期中的操作。
在数据锁存信号变为"L"电平时的时间t21处，开关43a2， 43a4，…， 43a2n导通，偶数数据线S2， S4，…，S2n与共享线CL1连接。开关43b2， 43M， ...， 43b2n导通，偶数数据线S2， S4, ...， S2n与共享线CL2连 接。在从时间t21到时间t22的预定周期Tll过程中，例如在0.5ps过 程中，通过共享线CL1从聚集电平高于公共电平的电荷的偶数数据线 S2， S4， ...， S2n到电容器Cl发生电荷转移，根据电容器Cl的电容 恢复电荷。通过共享线CL2从聚集电平低于公共电平的电荷的奇数数 据线S1， S3， ...， S2n-1到电容器C2发生电荷转移，根据电容器C2 的电容恢复电荷。
在时间t22处，开关35i和352断开，放大器3A和342的输出端 与共享线CL1和CL2分离。开关43w， 43b3， ...， 43b^断开，以及开 关4331， 43a3，…，43a2^导通。因此，奇数数据线Sl， S3，…，S2n-1 与共享线CL2分离，而与共享线CL1连接。
在从时间t22到时间t3的预定周期的过程中，例如在0.5pS的过 程中，与图6中从时间t2到t3的周期相同，每个数据线Sl — S2n的电 平比t22之前的数据线的电平更接近公共电平。
在数据锁存信号变为"L"电平时的时间t61处，开关43al， 43a3，...， 43a2^导通，奇数数据线S1， S3, ...， S2n-1与共享线CL1连接，开 关43b2, 43b4，…，43b2n导通，偶数数据线S2， S4, ...， S2n与共享线 CX2连接。
在从时间t61到时间62的预定周期Tll过程中，通过共享线CL1 从聚集电平高于公共电平的电荷的奇数数据线Sl， S3， ...， S2n-1到 电容器C1发生电荷转移，根据电容器C1的电容恢复电荷。而且，通 过共享线CL2从聚集电平低于公共电平的电荷的偶数数据线S2， S4,…，S2n到电容器C2发生电荷转移，根据电容器C2的电容恢复 电荷。
在时间t62处，开关35!和352断开，放大器3^和342的输出端 与共享线CL1和CL2分离。开关4331, 43a3， ...， 43a2^断开，开关 43bl， 43b3,…，43b2"导通。因此，奇数数据线Sl， S3，…，S2n-1 与共享线CL1分离，而与共享线CL2连接。
在从时间t62到时间t7的预定周期T12过程中，与从时间t22到 t3的周期相同，每个数据线Sl — S2n的电平比t62之前的数据线的电平 更接近公共电平。
通过上述操作，例如，当利用正极性模拟信号电压驱动的数据线
在下一时间内用与公共电平相距甚远的负极性电平(例如图4中所示 电位V4处)的模拟信号电压来驱动时，在驱动之前，对于与模拟信号 电压分离的数据线，数据线在正极性数据线之间被短路持续第一指定 时间，从而使用电容器恢复电荷，且数据线在相反的极性数据线之间 被短路持续第二指定时间，从而使数据线的电平接近公共电平。然后， 向电路供给在电容器中恢复的、具有与驱动数据线时的极性相同极性 的电荷，作为预充电电压。由此，不必从该输出电路之外的其他器件 供给预充电电压，可从接近公共电平的电平开始预充电，改善了在数 据线上写入数据信号时的延迟，能比文件No,2003-228353中所公开的 技术进一步减小预充电的电力消耗。可选择地，如果数据驱动器的电 力消耗相同，则可提高负载下的驱动能力。
尽管根据几个示例性的实施例描述了本发明，但本领域熟练技术 人员应当认识到，在所附权利要求的精神和范围内可以对本发明进行 修改。
此外，应当注意，本申请意在涵盖所有权利要求要素的等同物， 即使是在之后诉讼过程中的修正。
权利要求
1.一种液晶显示装置的驱动方法，包括使用点反转驱动方法，在显示面板的相邻数据线上写入数据信号，使得所述数据线的极性根据预定的参考电压而反转；在写入所述数据信号之前，将所述数据线短路；以及供给预充电电压，该预充电电压具有与在所述相邻数据线上写入该数据信号时的极性相同的极性。
2. 根据权利要求l所述的液晶显示装置的驱动方法，其中将所述 数据线在相反的极性之间短路。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示装置的驱动方法，其中对于该 相同的极性，通过共享线向所述数据线供给所述预充电电压。
4. 根据权利要求3所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述预 充电电压大致上是每个极性的灰度电压的中间电平的电压。
5. 根据权利要求3所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述共 享线包括两条线。
6. 根据权利要求5所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述两 条共享线中的任意一条都用作将所述数据线短路的线。
7. 根据权利要求3所述的液晶显示装置的驱动方法，其中通过放 大器向所述共享线供给所述预充电电压。
8. 根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法， 其中在包括第一预定时间和第二预定时间的所述预定时间期间将 所述数据线短路，其中将相同极性的所述数据线短路，并在第一预定时间内通过电 容器恢复电荷，在第二预定时间内将相反极性的所述数据线短路，以 及其中恢复的电荷用作所述预充电电压。
9. 根据权利要求8所述的液晶显示装置的驱动方法，其中对于所 述相同的极性，通过共享线向所述数据线供给由所述电容器恢复的所 述电荷。
10. 根据权利要求9所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述 共享线由两条线组成。
11. 根据权利要求10所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述 两条共享线的任意一条都用作将所述数据线短路持续所述第二预定时间的线。
12. —种液晶显示装置的数据驱动器，包括多个节点，每个节点都与显示面板上的多个数据线中相对应的一 个连接；多个放大器，每个放大器都以点反转驱动方式向所述节点中相对 应的一个输出数据信号，使用点反转驱动方式在相邻数据线上写入数 据，使得极性根据预定的参考电压而反转；开关，在向所述节点传输所述数据信号之前，所述开关将所述放大器与所述节点分离；以及短路预充电电路，当所述放大器与所述节点分离时，所述短路预 充电电路将所述节点短路预定时间，然后向所述节点供给预充电电压， 该预充电电压具有与在所述传输期间的极性相同的极性。
13. 根据权利要求12所述的数据驱动器，其中所述短路预充电电 路包括两条共享线，其供给有预充电电压，使得极性根据所述预定的参考电压而相反；第二开关，其将所述节点连接到所述共享线中的一条； 第三开关，其将所述节点连接到所述共享线中的另一条； 第四开关，其能将所述预充电电压的一个极性侧连接到所述共享线中的所述一条；以及第五开关，其能将所述预充电电压的另一个极性侧连接到所述共享线中的所述另一条。
14. 根据权利要求13所述的数据驱动器，其中所述数据驱动器控 制导通所述第二开关和第三开关中的任意一个，然后控制导通所述第 四开关和第五开关，以及控制导通第二开关和第三开关，从而供给具 有与在所述传输期间的极性相同极性的预充电电压。
15. 根据权利要求14所述的数据驱动器，其中所述预充电电压通 过与电压跟随器连接的放大器而供给到所述共享线。
16. 根据权利要求13所述的数据驱动器， 其中所述预定时间包括第一预定时间和第二预定时间， 其中所述共享线通过所述第四开关和第五开关与电容器连接， 其中，在所述第一预定时间内，控制导通所述第四开关和第五开关，以及控制导通所述第二开关和第三开关，从而对于相同的极性， 将电荷从所述数据线恢复到所述电容器；其中，在第二预定时间内，控制断开所述第四开关和第五开关， 以及控制断开所述第二开关和第三开关中的任意一个，并且其中控制导通所述第四开关和第五开关，以及控制导通所述第二 开关和第三开关，从而供给在所述电容器中具有与在所述数据线上写 入数据信号时的极性相同的极性的该恢复电荷。
17. —种数据驱动器，包括多个节点，每个节点都设置成与显示面板上的多个数据线中相对 应的一个连接；第一线，供给有第一电压； 第二线，供给有第二电压；多个第一开关，分别设置在每个所述节点与所述第一线之间；以及多个第二开关，分别设置在每个所述节点与所述第二线之间。
18. 根据权利要求17所述的数据驱动器，进一步包括 第三开关，耦合到所述第一线；以及第四开关，耦合到所述第二线。
19. 根据权利要求18所述的数据驱动器，进一步包括 第一预充电电路，耦合到所述第三开关；以及 第二预充电电路，耦合到所述第四开关。
20. 根据权利要求18所述的数据驱动器，进一步包括 第一电容器，耦合到所述第三开关；以及 第二电容器，耦合到所述第四开关。
21. —种液晶显示装置的驱动器，包括部件，用于在显示面板的相邻数据线上写入数据信号，使得所述数据线的极性根据预定的参考电压而反转；部件，在写入所述数据信号之前，用于将所述数据线短路；以及 部件，用于供给预充电电压，该预充电电压具有与在所述相邻数据线上写入数据信号时的极性相同的极性。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示装置中的数据驱动器的输出电路进行点反转驱动方法。该输出电路包括在数据线上输出数据信号的放大器、将数据线与放大器分离的开关、以及短路/与充电电路，该短路/与充电电路将数据线之间的线短路预定时间，然后供给预充电电压，该预充电电压的极性与下一时序中在数据线上写入数据信号时的极性相同。
文档编号G09G3/36GK101174398SQ20071018518
公开日2008年5月7日 申请日期2007年11月1日 优先权日2006年11月1日
发明者松田觉, 森上隆 申请人:恩益禧电子股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示(LCD)装置的驱动方法及执行该驱动 方法的驱动器，更具体地涉及使用点反转驱动方法的LCD装置的驱动 方法。
背景技术：
因为具有薄外形、轻重量和低电力消耗的优点，所以作为点矩阵 显示装置的液晶显示(LCD)装置广泛地用在各种应用中，例如个人 计算机中。特别是，使用有源矩阵方法的彩色LCD装置精美地显示图 像，并占据了主流。
彩色LCD装置包括显示面板、扫描驱动器和数据驱动器。显示面 板由薄膜晶体管(TFT)液晶面板组成。面板具有矩阵设置的扫描线和 数据线。扫描驱动器通过扫描线驱动TFT栅极。数据驱动器通过数据 线驱动TFT源极。显示面板的一个像素由3个点R(红色)，G (绿 色)和B (蓝色)组成。在R， G和B的每个点以256个灰度显示的情 形中， 一个像素以16777216个颜色显示。当图像分辨率为XGA (1024x768个像素)时，显示面板在水平方向上分配1024x3 = 3072 个点，在垂直方向上分配768个点。
这种面板通过点反转驱动方法驱动。该方法是一种交替驱动或反 转驱动显示面板的公共恒定(common constant)的驱动方法。该公共 恒定的驱动方法保持像素公共电极(对电极)的电位，并将来自数据 驱动器的数据信号的极性反转。点反转驱动方法在像素组成的两个相 邻的点上写入相反极性的数据信号。根据预定的参考电位(之后称作 "公共电平")，数据信号的极性定义为正极性或负极性。通常，公
共电平设为电源电压VDD2的1/2，该电源电压作为驱动电源的高电压 施加给数据驱动器。
多个数据驱动器集成电路(ICs)用于驱动显示面板。例如，如果 显示面板的图像分辨率为XGA，则使用8个数据驱动器集成电路(ICs)。 在该情形时，每个ICs控制128个像素。
数据驱动器输出正极性和负极性的数据信号，作为依赖于灰度的 电压，如图ll中所示。例如，为了通过使用正极性的数据信号显示黑 电平，数据驱动器输出位于远离公共电平的电平处的电位V1。为了通 过使用正极性的数据信号在常白显示面板上显示白电平，数据驱动器 输出位于接近公共电平的电平处的电位V2，当没有施加驱动电位时， 所述常白显示面板具有最大的透射率。
要求LCD装置减小电力消耗并提高显示速度。日本待审专利申请 No.Heill (1999) -30975提出了一个方案。
图12是显示在该申请中所述的常规数据驱动器的输出电路10的 电路图。输出电路10具有与电压跟随器连接的放大器lh—ll2n，该电 压跟随器向数据线SI —S2n (n:整数)输出驱动电压。输出电路10 进一步具有将放大器lh-ll2n的输出端与数据线Sl — S2n分离，并使 相邻数据线之间的线短路的开关12广12211和13广13w。输出电路10 驱动数据线，使得相邻的数据线根据公共电平而具有相反的极性。在
写入数据信号之前，输出电路IO还将放大器lh—ll2n的输出端与数据
线分离并使相邻数据线之间的线短路。此时，因为用于聚集电平高于 公共电平处的电荷的数据线的数量和用于聚集电平低于公共电平处的 电荷的数据线的数量二等分，所以发生电荷转移(根据此
然而，如果数据线上的聚集电荷的电平在正极性和负极性之间大 大不同，则电荷的消除变得不充分，数据线的电位稳定在比当聚集电 荷的电平差在正极性和负极性之间较小时的电平更远离公共电平的电 平处。结果，例如，如果远离公共电平的正极性侧的电平例如稳定在
如图11中所示的电位VI处，则在下一个远离公共电平的负极性侧的 电平，例如为图11中所示的电位V4处写入数据信号的数据线中，电 路必须使用放大器降低电位来克服电位中较大的差值(VA-V1—V4)， 由此降低时间变长。因此，这在数据线Sl — S2n上写入数据信号时可 能增加延迟。
图13是显示在文件中所示的数据驱动器的其他输出电路20的电 路图。对于与图12中相同的组件，通过使用相同参考数字的描述简化 其解释。输出电路20与输出电路IO之间的差别在于输出电路20中 的开关13,_ 132^不是使输出电路10的所有数据线之间的线短路，而 是对于数据线来说交替设置开关。
在输出电路20中，当写入数据信号之前将放大器lh—ll2n的输
出端与数据线分离，且在数据线之间的线短路时，数据线的电位变为 比数据线的初始电平更接近公共电平的电平，并与输出电路IO—样稳 定下来。然而，甚至输出电路20与输出电路IO—样在数据线上写入 数据信号时也可能增加延迟。
待审专利申请No.2003-228353中公开了一种解决输出电路10中 的上述问题的技术。
图14是显示文件2003-228353中所述的数据驱动器的输出电路30 的电路图。对于与图12中相同的组件，通过使用相同参考数字的描述 简化了其解释。输出电路30与输出电路10之间的差别在于替代开 关13i—132^，输出电路30包括共享线CL1和CL2、将数据线S1 — S2n与共享线CL1和CL2连接/断开的开关33, —332n、与输出预定预充
电压Vpcl和Vpc2的电压跟随器连接的放大器3+和342、以及将放大 器和342的输出端与共享线CL1和CL2连接/断开的开关35，和352。
共享线CL1和CL2是两条线。在数据线Sl — S2n中，奇数数据线 Sl， S3,…，S2n-1与共享线CL1和CL2中的CL1连接，偶数线S2， S4， ...， S2n与共享线CL1和CL2中的CL2连接。
对于上述的组成，当驱动数据线时，驱动数据线，使得根据公共 电平，相邻数据线的极性反转。此外，在写入数据信号之前，放大器 lh —112n的输出端与数据线分离，奇数数据线S1， S3,…，S2n-1与 共享线CL1连接，偶数线S2， S4， ...， S2n与共享线CL2连接。并且 此时，将预充电压Vpcl从放大器3+和342通过开关35,和352以及共 享线CU和CL2施加到奇数数据线S1， S3，…，S2n-1，以及将Vpc2 施加到偶数线S2， S4, S2n。
在输出电路30中，如果在写入数据信号之前放大器lh—ll2n的 输出端与数据线分离，且通过共享线CL1和CL2施加预充电压Vpcl 和Vpc2，则因为数据线不是以公共电平预充电，而是以具有与当下一 时间在数据线上写入数据信号时的极性相同的极性的预定电位，例如 以每个极性中的中间电位预充电，所以电路不需要使用放大器降低电 位来克服电位中的较大差值，由此降低时间变短。结果，比输出电路 10和20进一步提高了从显示面板上的数据驱动器写入数据信号的转换 速度。
同时，专利文件No.2003-228353中所述的技术比文件No. Hei 11 (1999) -30975中所述的技术降低了在数据线上写入数据信号的延迟。 然而，专利文件No. 2003-228353需要进一步减小预充电时的电力消耗。
发明内容
本发明的液晶显示(LCD)装置的驱动方法使用了点反转驱动方
法，其中在显示面板的相邻数据线上写入数据信号，使得相邻数据线 的极性根据预定参考电压而反转。在将数据信号写入数据线之前，数 据线与数据信号分离，并短路预定时间。然后，供给预充电电压，该 预充电电压具有与下一时序在数据线上写入数据信号时的极性相同的 极性。
此外，本发明的LCD装置的驱动电路使用点反转驱动方法，其中 在显示面板的相邻数据线上写入数据信号，使得相邻数据线的极性根 据预定参考电压反转。该电路包括向数据线输出数据信号的放大器， 以及在写入数据信号之前将放大器与数据线分离的第一开关。该电路 进一步包括电荷中和并且预充电的器件，该器件将数据线短路预定时 间，然后供给预充电电压，该预充电电压具有与下一时序在数据线上 写入数据信号时的极性相同的极性。
依照本发明，在写入数据信号之前，数据线上的电荷电平在相邻 的数据线之间中和，然后开始预充电。这不仅可改善在数据线上写入 数据信号时的延迟，而且对于增大的负载来说，还可减小相同驱动能 力时的电力消耗或提高在相同电力消耗的负载时的驱动能力。
当结合附图时，本发明上述和其他的方面、优点以及特征将根据 下列特定示例性实施例的描述而变得更显而易见，在附图中
图1图解了显示与本发明相关的液晶显示装置的组成的方块图； 图2图解了显示本发明第一个实施例的数据驱动器的组成的方块
图3图解了在图2中所示的数据驱动器中输入的每个信号的定时
图4图解了用于描述图2中所示的数据驱动器的灰度数-输出电压 特性与预充电电压之间关系的曲线；
图5图解了显示用于图2中所示数据驱动器120的输出电路一个
实例的电路图6图解了描述图5中所示输出电路的操作的图7图解了显示用于图2中所示数据驱动器的输出电路另一个实
例的电路图8图解了显示本发明第二个实施例的数据驱动器的组成的方块
图9图解了显示用于图8中所示数据驱动器130的输出电路一个 实例的电路图10图解了描述图8中所示输出电路的操作的图11图解了显示灰度数-输出电压特性的曲线；
图12图解了显示现有技术的数据驱动器的输出电路的电路图13图解了显示现有技术的数据驱动器的输出电路的电路图；以
及
图14图解了显示现有技术的数据驱动器的输出电路的电路图。
具体实施例方式
图1是与本发明相关的液晶显示器的示意性方块图。如图1中所 示，液晶显示器100包括液晶显示面板101、数据驱动器102、扫描侧 驱动电路103、电源电路104和控制电路105。
同时，对于点反转驱动，之后解释1点反转驱动的实例，其中写 入数据信号，使得极性在奇数数据线和偶数数据线之间变为相反；然 而，本发明还可用于n点反转驱动(n为2或更大)系统。
液晶显示面板101包括在垂直方向上延伸的数据线106和在水平 方向上延伸的扫描线107。每个像素组成的R、 G和B的每个点都由 TFT108、像素电容器109和液晶元件110组成。TFT108的栅极端和源 极(漏极)端分别与扫描线107和数据线106连接。TFT108的源极(漏 极)端分别与像素电容器109和液晶元件110连接。像素电容器109 和液晶元件110的端111与图中没有示出的公共电极连接。
数据驱动器102根据数字图像信号(之后称作"数据")输出模 拟信号电压。扫描驱动器103输出TFT108的选择/非选择电压，从而 驱动扫描线107。控制电路105控制扫描驱动器103和数据驱动器102 的驱动定时。电源电路104产生数据驱动器102输出的信号电压和扫 描驱动器103输出的选择/非选择电压，从而向每个驱动电路供给电压。
液晶显示装置100通过1点反转驱动来驱动。在通过来自数据驱 动器102的模拟信号电压驱动数据线106之前，数据线106短路预定 的时间。然后，向数据线106施加预充电电压，其具有与驱动时的极 性相同的极性。
图2是本发明实施例第一个实例中的数据驱动器120的示意性方 块图。图3显示了在图2所示的数据驱动器120中输入的每个信号的 定时图。数据驱动器120向2n条-2mx点数据线S1 —S2n输出模拟信 号电压。此外，为了简化说明，将数据驱动器120的数据解释为利用 与1条数据线Sl — S2n相对应的数据的位宽将要被连续地获得的数据， 即l个像素的l个点。驱动器120包括移位寄存器1、数据寄存器2、 数据锁存电路3、电平移位器4、灰度电压产生电路5、 D/A转换器6、 输出电路7和开关控制电路8。数据驱动器120的移位寄存器的输出端 对下一级数据驱动器级联输出，而多个数据驱动器120级联连接，构 成数据驱动器102。移位寄存器l包括2n级寄存器。当在移位寄存器 中输入开始脉冲和时钟时，开始脉冲被连续移位所述时钟的定时，从 而产生图3中所示的移位脉冲(SP1) — (SP2n)。
数据寄存器2包含2ii个寄存器。当在每个寄存器中并行输入数据 时，每个寄存器连续使用例如从移位寄存器供给的移位脉冲(SP1) (SP2n)下落边缘的定时来保持该数据。
在数据输入到数据寄存器2的所有寄存器之后，数据锁存电路3
响应于数据锁存信号和极性修改信号将存储在数据寄存器2的寄存器 中的所有数据锁存。电平移位器4将数据锁存电路3锁存的数据的电 平移位。
在根据灰度参考电压显示256个灰度的情形中，灰度电压产生电 路5例如产生256个灰度正极性灰度电压和负极性灰度电压。如图4 中所示，每个正极性灰度电压和负极性灰度电压都具有根据灰度的曲 线的输出特性。
D/A转换器6解码所述数据，并根据数据选择性地输出想要的灰 度正极性灰度电压和负极性灰度电压。
输出电路7放大D/A转换器6的输出，从而向数据线S1 —S2n输 出具有根据极性反转信号的极性的模拟信号电压，使得极性在奇数数 据线和偶数数据线之间反转。在输出电路7输出模拟信号电压之前， 在其中数据线Sl — S2n与模拟信号分离的状态下，输出电路7将数据 线短路预定时间。然后，输出电路7供给预充电电压。预充电电压具 有与在随后时序处驱动数据线Sl — S2n时的极性相同的极性。预充电 电压理想地设为最频繁地选择的灰度级。例如，如图4中所示，正极 性预充电电压Vpcl设为灰度电压电位V5,其接近电位VI和V2的中 间电位(Vl+V2) /2。负极性预充电电压Vpc2设为灰度电压电位V6， 其接近电位V3和V4的中间电位(V3+V4) /2。在灰度电压产生电路5 中输入的灰度参考电压中，预充电电压Vpcl和Vpc2使用接近中间电 位V5和V6的电压。而且，预充电电压使用通过外部焊盘从外部单元 供给的电压。
开关控制电路8接收数据锁存信号和极性反转信号，并产生控制 信号，从而进行输出电路7的上述操作。
接下来，将参照附图详细地描述输出电路7的实施例的一个实例。
图5是显示输出电路40的电路图，其是图2的输出电路7的一个 实例。输出电路40包括放大器lh —ll2n、开关12〗—122。以及将数据 线Sl — S2n短路预定时间，然后向数据线Sl — S2n供给预充电电压 Vpcl和Vpc2的短路/预充电电路46。
短路/预充电电路46包括共享线CL1和CL2、开关43al —43a2n、 43bl—43b2]1、 35t和352、以及放大器34,和342。开关43al—433211将数 据线S1 —S2n与共享线CL1连接/断开。开关43bl—43b2n将数据线Sl —S2n与共享线CL2连接顺开。来自开关控制电路8的控制信号(没 有示出)控制开关43w43a2n、 43bl — 43b2n、 35i和35z。灰度电压产生 电路5分别向放大器34,和342供给预充电电压Vpcl和Vpc2。
放大器3+和342仅具有较大的驱动能力就足够了 ，并且对于上升 波形中的偏移和波动不需要较高的输出精度。此时，放大器lh—ll2n 对于上升波形中的偏移和波动需要较高的输出精度，但可使用具有较 低驱动能力的放大器。从而，输出电路40可根据放大器的每个特性使 用专门电路。
将参照图6描述输出电路40的操作。
假设在时间tl之前，奇数数据线S1， S3， ...， S2n-1例如由电位 V4处的负极性模拟信号电压来驱动，偶数数据线S2， S4， ...， S2n由 电位V1处的正极性模拟信号来驱动，如图4中所示。此时，开关12i —122n、 35,和352导通，开关4331 —43a2n和43w—43b2n断开。
在时间tl处，当在极性反转信号为"H"电平的同时数据锁存信 号变为"H (高)"电平时，开关12i—12211断开，并且放大器lh—ll2n 的输出端与数据线SI —S2n分离。 在数据锁存信号变为"L (低)"电平时的时间t2处，开关351 和352断开，放大器34i和342的输出端与共享线CLl和CL2分离，开 关4331—43a2n导通，以及数据线S1 —S2n与共享线CL1连接。
在从时间t2到时间t3的预定周期Tl过程中，例如在0.5ps的过 程中，每个数据线Sl — S2n都在数据线之间保持短路。聚集电平高于 公共电平处的电荷的偶数数据线S2, S4， ...， S2n的数量，和聚集电 平低于公共电平处的电荷的奇数数据线Sl， S3， ...， S2n-1的数量二 等分。因此发生电荷转移，并消除了电荷，使得数据线的电平比在时 间t2之前的电平更接近公共电平。
在时间t3处，开关4332， 43a4， ...， 43a2n断开，偶数数据线S2， S4, S2n与共享线CLl分离。开关43b2, 43M, ...， 43t^导通，偶 数数据线S2， S4， ...， S2n与共享线CL2连接。此时，开关35i和352 导通，放大器3+和342的输出端与共享线CL1和CL2连接。在从时 间t3到时间t4的预定周期过程中，例如在0.5ns的过程中，预充电电 压Vpcl通过公共线CLl施加到奇数数据线Sl， S3, ...， S2n-1，使得 这些线的电平到达正极性电位V5，其接近图4中所示的电位VI和V2 的中间电位。预充电电压Vpc2通过公共线CL2施加到偶数数据线S2， S4，…，S2n,使得这些线的电平到达负极性电位V6，其接近图4中 所示的电位V3和V4的中间电位。
在时间t4处，开关43a2， 43a2，…，43a2w， 43b2， 43b2，…，43b2n 断开，数据线SI —S2n与共享线CL1和CL2分离。开关12i—12n导通， 放大器11，一112n的输出端与数据线Sl — S2n连接。
在从时间t4到时间t5直到极性反转信号变为"L",并且数据锁 存信号变为"H"的周期过程中，奇数数据线Sl, S3,…S2n-1根据例 如具有图4中所示电位VI处的正极性灰度电压的数据来驱动，而偶数 数据线S2， S4， ...， S2n根据例如具有图4中所示电位V4处的负极性
灰度电压来驱动。
在时间t5处，与时间tl处相同，开关12i—12^导通，放大器lli 一ll2n的输出端与数据线Sl — S2n分离。
在数据锁存信号变为"L"电平时的时间t6处，开关35!和352断 开，放大器3A和342的输出端与共享线CL1和CL2分离，开关43bl —43bh导通，数据线S1 —S2n与共享线CL2连接。
从时间t6到时间t7，与从时间tl到t2的周期中相同，每个数据 线Sl — S2n的电平变得比t6之前数据线的电平更接近公共电平。
在时间t7处，偶数开关43b2， 43M,…，43b2n断开，偶数数据线 S2， S4，…，S2n与共享线CL2分离。偶数开关43"， 43a4,…，43" 导通，偶数数据线S2， S4， ...， S2n与共享线CLl连接。此时，开关 35i和352导通，放大器34,和342的输出端与共享线CL1和CL2连接。 在从时间t7到时间t8的预定周期T2过程中，预充电电压Vpc2通过公 共线CL2施加到奇数数据线S1， S3，…，S2n-1，其达到电位V6，该 V6具有接近图4中所示的电位V3和V4的中间电位的极性。而且，预 充电电压Vpcl通过公共线CLl施加到偶数数据线S2， S4， ...， S2n， 其达到接近图4中所示的电位VI和V2的中间电位的正极性电位V5。
在时间t8处，开关4332， 43a4，…，43a2n， 43bl， 43b3，…，43b^ 断开，数据线Sl — S2n与共享线CL1和CL2分离。开关12!—12n导通， 放大器lh —11211的输出端与数据线S1 —S2n连接。
从时间t8到时间t9直到极性反转信号变为"H"，并且数据锁存 信号变为"H"为止，奇数数据线S1， S3， ...， S2n-1根据例如具有图 4中所示电位V4处的负极性灰度电压的数据来驱动，而偶数数据线S2， S4， ...， S2n根据例如具有图4中所示电位Vl处的正极性灰度电压来
驱动。之后，重复从时间tl到时间t9的操作。
通过上述操作，当利用正极性模拟信号电压驱动的数据线在下一 时间中利用远离公共电平的负极性电平处，例如图4中所示电位V4处 的模拟信号电压来驱动时，数据线之间进行一次预定时间的短路，从 而使数据线的电平接近公共线。然后，使用被设为负极性灰度电压的 中间电位V6的预充电电压Vpc2给数据线预充电。因此，从接近公共 电平的电平开始预充电。因此，与文件No.2003-228353相比，该实施 例降低了在数据线上写入数据信号时的延迟，并降低了预充电的电力 消耗。可选择地，如果数据驱动器的电力消耗相同，则可提高负载下 的驱动能力。
注意到，如图7的输出电路中所示，还可不使用放大器34,和342 供给预充电电压Vpcl和Vpc2。
图8是显示依照本发明第二个实施例的数据驱动器130的方块图。
可使用图3中所示的在数据驱动器130中输入的每个信号的定时 图。数据驱动器130包括移位寄存器1、数据寄存器2、数据锁存电路 3、电平移位器4、灰度电压产生电路5、 D/A转换器6、输出电路7a、 以及开关控制电路8a。
输出电路7a放大D/A转换器6的输出，并向数据线Sl — S2n输 出具有根据极性反转信号的极性的模拟信号电压。在数据线Sl — S2n 不通过模拟信号电压驱动的情形中，将相同极性之间的数据线短路第 一预定时间，从而使用电容器恢复电荷，并将相反极性之间的数据线 短路第二预定时间。然后，利用数据线供给预充电电压。预充电电压 具有与在下一时序驱动数据线Sl — S2n时的极性相同的极性。恢复到 电容器的电荷用作预充电电压。来自电容器的预充电电压使正电荷预 充电电压Vpcl几乎等于电位VI和V2的中间电位(Vl+V2) /2的电
平，并使负电荷预充电电压Vpc2几乎等于电位V3和V4的中间电位 (V3+V4) /2的电平。
当在开关控制电路8a中输入数据锁存信号和极性反转信号时，产 生控制信号，从而执行上述输出电路7a的操作。
接着，将参照附图详细描述输出电路7a的实施例的一个实例。
图9是显示用作输出电路7a的一个实例的输出电路60的电路图。 输出电路60和输出电路40之间的差别在于替代短路/预充电电路46， 电路60包括短路/预充电电路66。在电路66中，用于恢复电荷的电容 器Cl， C2分别替代放大器3^和342而连接在开关35。 352和地之间。 电容器Cl和C2能够连接到半导体集成电路器件的内部，或者它们能 够为外部电容器。
将参照图10描述输出电路60的操作。与图6不同的操作在于 其发生在分别从时间t21和t61到时间t22和t62直到经过了预定周期 Tll的周期中，以及分别从时间t22和t62到时间t3和t7直到经过了 预定周期T12的周期中。之后，将描述在这些周期中的操作。
在数据锁存信号变为"L"电平时的时间t21处，开关43a2， 43a4，…， 43a2n导通，偶数数据线S2， S4，…，S2n与共享线CL1连接。开关43b2， 43M， ...， 43b2n导通，偶数数据线S2， S4, ...， S2n与共享线CL2连 接。在从时间t21到时间t22的预定周期Tll过程中，例如在0.5ps过 程中，通过共享线CL1从聚集电平高于公共电平的电荷的偶数数据线 S2， S4， ...， S2n到电容器Cl发生电荷转移，根据电容器Cl的电容 恢复电荷。通过共享线CL2从聚集电平低于公共电平的电荷的奇数数 据线S1， S3， ...， S2n-1到电容器C2发生电荷转移，根据电容器C2 的电容恢复电荷。
在时间t22处，开关35i和352断开，放大器3A和342的输出端 与共享线CL1和CL2分离。开关43w， 43b3， ...， 43b^断开，以及开 关4331， 43a3，…，43a2^导通。因此，奇数数据线Sl， S3，…，S2n-1 与共享线CL2分离，而与共享线CL1连接。
在从时间t22到时间t3的预定周期的过程中，例如在0.5pS的过 程中，与图6中从时间t2到t3的周期相同，每个数据线Sl — S2n的电 平比t22之前的数据线的电平更接近公共电平。
在数据锁存信号变为"L"电平时的时间t61处，开关43al， 43a3，...， 43a2^导通，奇数数据线S1， S3, ...， S2n-1与共享线CL1连接，开 关43b2, 43b4，…，43b2n导通，偶数数据线S2， S4, ...， S2n与共享线 CX2连接。
在从时间t61到时间62的预定周期Tll过程中，通过共享线CL1 从聚集电平高于公共电平的电荷的奇数数据线Sl， S3， ...， S2n-1到 电容器C1发生电荷转移，根据电容器C1的电容恢复电荷。而且，通 过共享线CL2从聚集电平低于公共电平的电荷的偶数数据线S2， S4,…，S2n到电容器C2发生电荷转移，根据电容器C2的电容恢复 电荷。
在时间t62处，开关35!和352断开，放大器3^和342的输出端 与共享线CL1和CL2分离。开关4331, 43a3， ...， 43a2^断开，开关 43bl， 43b3,…，43b2"导通。因此，奇数数据线Sl， S3，…，S2n-1 与共享线CL1分离，而与共享线CL2连接。
在从时间t62到时间t7的预定周期T12过程中，与从时间t22到 t3的周期相同，每个数据线Sl — S2n的电平比t62之前的数据线的电平 更接近公共电平。
通过上述操作，例如，当利用正极性模拟信号电压驱动的数据线
在下一时间内用与公共电平相距甚远的负极性电平(例如图4中所示 电位V4处)的模拟信号电压来驱动时，在驱动之前，对于与模拟信号 电压分离的数据线，数据线在正极性数据线之间被短路持续第一指定 时间，从而使用电容器恢复电荷，且数据线在相反的极性数据线之间 被短路持续第二指定时间，从而使数据线的电平接近公共电平。然后， 向电路供给在电容器中恢复的、具有与驱动数据线时的极性相同极性 的电荷，作为预充电电压。由此，不必从该输出电路之外的其他器件 供给预充电电压，可从接近公共电平的电平开始预充电，改善了在数 据线上写入数据信号时的延迟，能比文件No,2003-228353中所公开的 技术进一步减小预充电的电力消耗。可选择地，如果数据驱动器的电 力消耗相同，则可提高负载下的驱动能力。
尽管根据几个示例性的实施例描述了本发明，但本领域熟练技术 人员应当认识到，在所附权利要求的精神和范围内可以对本发明进行 修改。
此外，应当注意，本申请意在涵盖所有权利要求要素的等同物， 即使是在之后诉讼过程中的修正。
权利要求
1.一种液晶显示装置的驱动方法，包括使用点反转驱动方法，在显示面板的相邻数据线上写入数据信号，使得所述数据线的极性根据预定的参考电压而反转；在写入所述数据信号之前，将所述数据线短路；以及供给预充电电压，该预充电电压具有与在所述相邻数据线上写入该数据信号时的极性相同的极性。
2. 根据权利要求l所述的液晶显示装置的驱动方法，其中将所述 数据线在相反的极性之间短路。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示装置的驱动方法，其中对于该 相同的极性，通过共享线向所述数据线供给所述预充电电压。
4. 根据权利要求3所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述预 充电电压大致上是每个极性的灰度电压的中间电平的电压。
5. 根据权利要求3所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述共 享线包括两条线。
6. 根据权利要求5所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述两 条共享线中的任意一条都用作将所述数据线短路的线。
7. 根据权利要求3所述的液晶显示装置的驱动方法，其中通过放 大器向所述共享线供给所述预充电电压。
8. 根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法， 其中在包括第一预定时间和第二预定时间的所述预定时间期间将 所述数据线短路，其中将相同极性的所述数据线短路，并在第一预定时间内通过电 容器恢复电荷，在第二预定时间内将相反极性的所述数据线短路，以 及其中恢复的电荷用作所述预充电电压。
9. 根据权利要求8所述的液晶显示装置的驱动方法，其中对于所 述相同的极性，通过共享线向所述数据线供给由所述电容器恢复的所 述电荷。
10. 根据权利要求9所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述 共享线由两条线组成。
11. 根据权利要求10所述的液晶显示装置的驱动方法，其中所述 两条共享线的任意一条都用作将所述数据线短路持续所述第二预定时间的线。
12. —种液晶显示装置的数据驱动器，包括多个节点，每个节点都与显示面板上的多个数据线中相对应的一 个连接；多个放大器，每个放大器都以点反转驱动方式向所述节点中相对 应的一个输出数据信号，使用点反转驱动方式在相邻数据线上写入数 据，使得极性根据预定的参考电压而反转；开关，在向所述节点传输所述数据信号之前，所述开关将所述放大器与所述节点分离；以及短路预充电电路，当所述放大器与所述节点分离时，所述短路预 充电电路将所述节点短路预定时间，然后向所述节点供给预充电电压， 该预充电电压具有与在所述传输期间的极性相同的极性。
13. 根据权利要求12所述的数据驱动器，其中所述短路预充电电 路包括两条共享线，其供给有预充电电压，使得极性根据所述预定的参考电压而相反；第二开关，其将所述节点连接到所述共享线中的一条； 第三开关，其将所述节点连接到所述共享线中的另一条； 第四开关，其能将所述预充电电压的一个极性侧连接到所述共享线中的所述一条；以及第五开关，其能将所述预充电电压的另一个极性侧连接到所述共享线中的所述另一条。
14. 根据权利要求13所述的数据驱动器，其中所述数据驱动器控 制导通所述第二开关和第三开关中的任意一个，然后控制导通所述第 四开关和第五开关，以及控制导通第二开关和第三开关，从而供给具 有与在所述传输期间的极性相同极性的预充电电压。
15. 根据权利要求14所述的数据驱动器，其中所述预充电电压通 过与电压跟随器连接的放大器而供给到所述共享线。
16. 根据权利要求13所述的数据驱动器， 其中所述预定时间包括第一预定时间和第二预定时间， 其中所述共享线通过所述第四开关和第五开关与电容器连接， 其中，在所述第一预定时间内，控制导通所述第四开关和第五开关，以及控制导通所述第二开关和第三开关，从而对于相同的极性， 将电荷从所述数据线恢复到所述电容器；其中，在第二预定时间内，控制断开所述第四开关和第五开关， 以及控制断开所述第二开关和第三开关中的任意一个，并且其中控制导通所述第四开关和第五开关，以及控制导通所述第二 开关和第三开关，从而供给在所述电容器中具有与在所述数据线上写 入数据信号时的极性相同的极性的该恢复电荷。
17. —种数据驱动器，包括多个节点，每个节点都设置成与显示面板上的多个数据线中相对 应的一个连接；第一线，供给有第一电压； 第二线，供给有第二电压；多个第一开关，分别设置在每个所述节点与所述第一线之间；以及多个第二开关，分别设置在每个所述节点与所述第二线之间。
18. 根据权利要求17所述的数据驱动器，进一步包括 第三开关，耦合到所述第一线；以及第四开关，耦合到所述第二线。
19. 根据权利要求18所述的数据驱动器，进一步包括 第一预充电电路，耦合到所述第三开关；以及 第二预充电电路，耦合到所述第四开关。
20. 根据权利要求18所述的数据驱动器，进一步包括 第一电容器，耦合到所述第三开关；以及 第二电容器，耦合到所述第四开关。
21. —种液晶显示装置的驱动器，包括部件，用于在显示面板的相邻数据线上写入数据信号，使得所述数据线的极性根据预定的参考电压而反转；部件，在写入所述数据信号之前，用于将所述数据线短路；以及 部件，用于供给预充电电压，该预充电电压具有与在所述相邻数据线上写入数据信号时的极性相同的极性。
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示装置中的数据驱动器的输出电路进行点反转驱动方法。该输出电路包括在数据线上输出数据信号的放大器、将数据线与放大器分离的开关、以及短路/与充电电路，该短路/与充电电路将数据线之间的线短路预定时间，然后供给预充电电压，该预充电电压的极性与下一时序中在数据线上写入数据信号时的极性相同。
文档编号G09G3/36GK101174398SQ20071018518
公开日2008年5月7日 申请日期2007年11月1日 优先权日2006年11月1日
发明者松田觉, 森上隆 申请人:恩益禧电子股份有限公司
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