液晶显示器及其驱动方法

xiaoxiao2020-6-26  15

专利名称:液晶显示器及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器,且特别关于一种减少功耗并提升性能的液晶显示器 及其驱动方法。
背景技术
液晶显示器设备包括一液晶面板,由液晶胞与像素组件形成,该像素组件与相对 应的液晶胞结合且具有一液晶电容器以及一储存电容器;一薄膜晶体管,电性耦接至该液 晶电容器及储存电容器。这些像素组件以矩阵方式排列,具有大量像素列与像素行。典型 地,栅极信号依序提供给像素列用于依序逐列打开该像素组件。当提供给一像素列一栅极 信号,用以打开该像素列的像素组件的相应薄膜晶体管时,该像素列的源极信号(也就是 影像信号)亦同时提供至所述像素行,以便为该像素列的对应的液晶电容器以及储存电容 器充电,从而校正与该像素列相关的对应液晶胞的方位,以便控制其光线传输。对所有像素 列重复上述过程,则所有的像素组件均被提供了影像信号的对应源极信号,从而可显示该 影像信号。众所周知,当该液晶层上有一个足够高伏特的电压存在较长时间时,液晶分子的 光学传输特性会发生变化。该种变化可能是永久性的,导致该液晶显示器的显示质量发生 可不逆转的退化。为了阻止所述液晶分子的退化,液晶显示器通常通过交替改变供给该液 晶胞的电压极性的技术予以驱动。这些技术可包括转换方案(inversion schemes),如帧 转换(frame inversion)、列转换(row inversion)、行转换(column inversion)及点转换 (dot inversion)。典型地,尽管采取转换方案,显示较高质量的影像仍会因为频繁的极性 转换而产生更大功率消耗。所述液晶显示设备,尤其薄膜晶体管液晶显示设备,会消耗大量 功率。为达成减少公知的液晶显示器的功率消耗所采取的方法,例如像素的半源驱动结 构,如图7(b)-图7(e)所示,公开一种采用HSD2的方法。图7 (a)分别绘示了依序提供给 该液晶显示器的栅极线G1与(;2的栅极信号gl与g2的波形。图7(b)-图7(f)绘示由两 条栅极线Gl与G2以及两条数据线Dl与D2所界定的子像素Pl与P2相应的充电及保持 (holding)过程。对于此种方法,在时间顺序(状态)t0,tl,...,以及t4,子像素P2有两 次馈通(feed-through),但子像素Pl仅有一次馈通。相对地,充电至该子像素Pl与P2的 电压值也不同。这种子像素Pl与P2上不均勻的电压则导致幕拉效应(mura effect),即显 示影像饱和度上的缺陷。因此,有必要提供一种本领域中尚未出现的,可解决上述不足与缺陷的液晶显示 器以及其驱动方法。

发明内容
本发明的一方面关于一种液晶显示器。根据本发明的一实施例,该液晶显示器包 括多条栅极线{GJ , η = 1,2,...,N,N为正整数,沿一列(row)方向空间排列;多条数据线{DJ , m = 1,2,...,M,M为正整数,穿过该多条栅极线{GJ沿垂直该列方向的行(column) 方向空间排列;以及多个像素{Pn,m},以矩阵方式空间排列。每个像素Pn, m均界定于相邻两条栅极线Gn及Gn+1,以及相邻两条数据线Dm及Dm+1 之间,且包括第一子像素电极;第二子像素电极;第一晶体管,具有一栅极,电性耦接至该 栅极线Gn+1,一源极以及一漏极电性耦接至该第一子像素电极;第二晶体管,具有一栅极,电 性耦接至该栅极线Gn,一源极电性耦接至该第一晶体管的源极,以及一漏极电性耦接至该 第二子像素电极;及第三晶体管,具有一栅极,电性耦接至该栅极线Gn+2,一源极电性耦接至 该两相邻数据线Dm及Dm+1中的一者,以及一漏极电性耦接至该第一晶体管与第二晶体管的 源极。在本发明的一实施例中,该像素Pn, m的第三晶体管的源极,当η为一正奇整数时,电 性耦接至该数据线Dm ;或当η为一正偶整数时,电性耦接至该数据线Dm+1。此外,液 晶显示器还包括一个栅极驱动器,用于产生多个栅极信号,分别提供给该 多条栅极线{Gn},其中所述多个栅极信号设定为按照预定顺序打开与该多条栅极线{Gn}连 接的晶体管;以及一数据驱动器,用于产生多个数据信号,分别提供给该多条数据线{Dm}, 其中所述多个数据信号设定为使得任何两个相邻的数据信号具有相反的极性。所述栅极信 号每个均有其波形。该波形具有第一期间F1的第一伏特电压V1,第二期间Γ2的第二伏特 电压V2,第三期间Γ3的第三伏特电压V3,第四期间Γ4的第四伏特电压V4,第五期间「5的 第五伏特电压V5,其中第(j+Ι)期间Γ μ紧随第j期间Γ」之后,j = 1,2,3,4,力=V3 = V5 > V2 = V4, Γ2 = Γ/2,Γ3 = (r「t)/2,Γ4 = t,Γ5 = Γ3,及 >> t。在本发明 的一实施例中,每个栅极信号的波形之间以Γ工为间隔依序移位。在一实施例中,该液晶显示器更包括至少一个通用电极,与每个像素Pn,m的第一与 第二子像素电极相关而形成。在一实施例中,每个像素Pn,m更包括第一液晶电容器、第二液晶电容器、第一储存 电容器以及第二储存电容器。该第一液晶电容器以及该第一储存电容器平行地电性耦接于 该第一子像素电极以及该至少一个通用电极之间。该第二液晶电容器以及该第二储存电容 器平行地电性耦接于该第二子像素电极以及该至少一个通用电极之间。在一实施例中,每个像素Pn,m的第一子像素电极,第一晶体管,第一液晶电容器以 及第一储存电容器界定该像素Pn,m的第一子像素pn,m(1)。每个像素Pn,m的第二子像素电极, 第二晶体管,第二液晶电容器以及第二储存电容器界定该像素Pn,m的第二子像素Pn,m⑵。本发明的另一方面关于一种液晶显示器的驱动方法。在一实施例中,该方法包括 以下步骤提供一液晶显示器,其包括多条栅极线{GJ,η = 1,2,...,N,,N为正整数,沿一 列方向空间排列;多条数据线{Dm},m= 1,2,...,M,M为正整数,穿过该多条栅极线{Gn}沿 垂直该列方向的行方向空间排列;以及多个像素{Pn,m},以矩阵方式空间排列。每个像素Pn, m均界定于相邻两条栅极线Gn及Gn+1,以及相邻两条数据线Dm及Dm+1 之间,且包括第一子像素电极;第二子像素电极;第一晶体管,具有一栅极,电性耦接至该 栅极线Gn+1,一源极以及一漏极电性耦接至该第一子像素电极;第二晶体管,具有一栅极,电 性耦接至该栅极线Gn,一源极电性耦接至该第一晶体管的源极,以及一漏极电性耦接至该 第二子像素电极;及第三晶体管,具有一栅极,电性耦接至该栅极线Gn+2,一源极电性耦接至 该两相邻数据线Dm及Dm+1中的一个,以及一漏极电性耦接至该第一晶体管与第二晶体管的 源极。在一实施例中,该像素Pn, m的第三晶体管的源极电性耦接至该数据线Dm。在另一实施例中,该像素Pn,m的第三晶体管的源极,当η为一正奇整数时,电性耦接至该数据线Dm ;或 当η为一正偶整数时,电性耦接至该数据线Dm+1。该方法还包括将多个栅极信号分别提供给该多条栅极线{Gn},以及将多个数据信 号分别提供给该多条数据线{DJ的步骤,其中所述多个栅极信号设定为按照预定顺序打开 与该多条栅极线{GJ连接的晶体管,所述多个数据信号设定为使得任何两个相邻的数据信 号具有相反的极性。在一个实施例中,所述多个栅极信号每一个均具有其波形。该波形具有第一期间 P1的第一伏特电压V1,第二期间Γ2的第二伏特电压V2,第三期间「3的第三伏特电压V3, 第四期间Γ4的第四伏特电压V4,第五期间「5的第五伏特电压V5,其中第(j+Ι)期间rj+1 紧随第 j 期间 Γ」.之后,j = 1,2,3,4^! =V3 = V5>V2 = V4, Γ2= Γ ,/2, Γ3= (r「t)/2, r4 = t,Γ5= Γ3,及在一实施例中,每个栅极信号的波形之间以为间隔 依序移位。本发明的又一方面关于一种液晶显示器。在一实施例中,该液晶显示器面板包括 多个像素{Pn,J,以矩阵方式空间排列,η = 1,2,...,N,m= 1,2,. . .,M,N与M为正整数。 每个像素Pn,m均包括第一子像素电极,第二子像素电极,第一开关组件电性耦接至该第一子 像素电极,第二开关组件电性耦接至该第二子像素电极,以及第三开关组件电性耦接至该 第一开关组件与该第二开关组件。该液晶显示器更包括多条栅极线{Gn},沿一列方向空间排列。每对相邻的两条栅 极线Gn与Gn+1界定该像素矩阵{Pn, J的一像素列Pn, {m},并于该像素列Pn, {m}中分别电性耦 接至每个像素的第一与第二开关组件。该液晶显示器还包括多条数据线{DJ,穿过该多条栅极线{Gn}沿垂直该列方向的 行方向空间排列,每对相邻两条数据线Dm与Dlrt界定该像素矩阵{Pn,J的一像素行P{n},m, 并于该像素行P{n},m中电性耦接至每个像素Pn,m的第三开关组件。此外,该液晶显示器还包括一个栅极驱动器,用于产生多个栅极信号,分别提供 给该多条栅极线{Gn},其中所述多个栅极信号设定为按照预定顺序打开与该多条栅极线 {GJ连接的开关组件;及一数据驱动器,用于产生多个数据信号,分别提供给该多条数据线 {Dm},其中所述多个数据信号设定为使得任何两个相邻的数据信号具有相反的极性。在一实施例中,每个像素Pn,m的第一子像素电极与该第一开关组件界定该像素Pn, m的第一子像素pn,m(1)。每个像素Pn,m的第二子像素电极与第二开关组件界定该像素Pn,m的 第二子像素Pn,m(2)。在一实施例中,该像素矩阵{Pn,J中每个像素Pn,m的第一、第二与第三开关组件均 为场效应薄膜晶体管,具有一栅极、一源极以及一漏极。该像素Pn,m第一开关组件的栅极、 源极以及漏极分别电性耦接至该栅极线Gn+1、该像素Pn, m第二开关组件的源极以及该像素 Pn,m的第一子像素电极。该像素Pn,m第二开关组件的栅极、源极以及漏极分别电性耦接至该 栅极线Gn、该像素Pn, m的第一开关组件的源极以及该像素Pn, m的第二子像素电极。在一实 施例中,该像素Pn,m的第三开关组件的栅极、源极以及漏极分别电性耦接至该栅极线Gn+2、该 数据线Dm以及该像素Pn,m的第一开关组件与第二开关组件的源极。在又一实施例中,该像 素Pn,m的第三开关组件的栅极与漏极分别电性耦接至该栅极线Gn+2以及该像素Pn,m的第一 开关组件与第二开关组件的源极;同时该像素Pn,m的第三晶体管的源极,当η为一正奇整数时,电性耦接至该数据线Dm ;或当η为一正偶整数时,电性耦接至该数据线Dm+1。本发明的再一方面,关于一种液晶显示器的驱动方法。在一实施例中,该方法包括 以下步骤提供一液晶显示器,包括(1)包括多个像素{Pn,J,以矩阵方式空间排列,η = 1, 2,...,N,m= 1,2,...,M,N与M为正整数。每个像素Pn,m均包括第一子像素电极,第二子 像素电极,第一开关组件电性耦接至该第一子像素电极,第二开关组件电性耦接至该第二 子像素电极,以及第三开关组件电性耦接至该第一开关组件与该第二开关组件;(2)多条 栅极线{Gn},沿一列方向空间排列。每对相邻的两条栅极线Gn与Glri界定该像素矩阵{Pn, J的一像素列Pn, ta},并于该像素列Pn, {m}中分别电性耦接至每个像素的第一与第二开关组 件;以及⑶多条数据线{Dm},穿过该多条栅极线{GJ沿垂直该列方向的行方向空间排列, 每对相邻两条数据线Dm与Dlrt界定该像素矩阵{Pn,J的一像素行P{n},m,并于该像素行P{n}, m中电性耦接至每个像素Pn, m的第三开关组件。在一实施例中,该像素矩阵{Pn,J中每个像素Pn,m的第一、第二与第三开关组件均 为场效应薄膜晶体管,具有一栅极、一源极以及一漏极。该像素Pn,m的第一开关组件的栅极、 源极以及漏极分别电性耦接至该栅极线Gn+1、该像素Pn, m第二开关组件的源极以及该像素 Pn,m的第一子像素电极。该像素Pn,m的第二开关组件的栅极、源极以及漏极分别电性耦接至 该栅极线Gn、该像素Pn, m的第一开关组件的源极以及该像素Pn, m的第二子像素电极。该像 素Pn,m的第三开关组件的栅极、源极以及漏极分别电性耦接至该栅极线Gn+2、该数据线Dm以 及该像素Pn, m的第一开关组件与第二开关组件的源极。该像素Pn+1, m的第三开关组件的栅 极、源极以及漏极分别电性耦接至该栅极线Gn+3、该数据线Dm+1以及该像素Pn+1,m的第一开关 组件与第二开关组件的源极。该方法还包括将多个栅极信号分别提供给该多条栅极线{Gn},以及将多个数据信 号分别提供给该多条数据线{DJ的步骤,其中所述多个栅极信号设定为按照预定顺序打开 与该多条栅极线{GJ连接的开关组件,所述多个数据信号设定为使得任何两个相邻的数据 信号具有相反的极性。在一实施例中,所述多个栅极信号每一个均具有其波形。该波形具有第一期间Γ i 的第一伏特电压V1,第二期间Γ2的第二伏特电压V2,第三期间Γ 3的第三伏特电压V3,第四 期间Γ4的第四伏特电压V4,第五期间「5的第五伏特电压V5,其中第(j+Ι)期间Γμ紧随 第 j 期间 Fj 之后,j = 1,2,3,4, V1 = V3 = V5 > V2 = V4, Γ2 = Γ ,/2, Γ3 = (rrt)/2, r4 = t,Γ5= Γ3,及在一实施例中,每个栅极信号的波形之间以为间隔 依序移位。下文将以最佳实施例结合所附附图对本发明这些以及其它方面说明所述的数据 信号提供该栅极驱动器予以详细说明。然而,本领域技术人员应当了解,依据本发明所作出 的各种润饰与修改均不脱离本发明的精神与要旨。


所附附图用于阐明本发明的一个或更多的实施例,并结合书面描述,用于解释本 发明的原则。在任何可能的情形下,附图中所用的相同的标号指一个实施例中相同或相似 的组件,其中图1绘示依照本发明一实施例的LCD示意性的部分布局视图2绘示提供给图1所示的LCD的驱动信号的时间图;图3A-图3D绘示图1所示的IXD的像素充电及保持(holding)过程的示意图;图4绘示图1所示的用于栅极信号的LCD的像素电压的仿真结果图;图5绘示依照本发明另一实施例的LCD示意图;其中图5A等效电路图;图5B驱动 信号时间图;图6A-图6B绘示图5所示的IXD的像素充电以及保持过程的示意图;及图7(b)-图7(f)绘示传统LCD的驱动信号图7(a)的时间图以及像素充电及保持 过程。其中,附图标记100,200 液晶显示器{Pn,m}像素Pl 第一子像素电极P2:第二子像素电极{Gn}:栅极线{DJ 数据线Cs2 第二储存电容器
具体实施例方式下文以各种实施例对本发明予以详细说明,然而,此处的实施例仅做说明之用,因 本领域技术人员当可基于本发明做出各种润饰及修改。下文将对本发明的各实施例予以详 细阐述,所附附图的相同标号代表相同组件。本说明书以及权利要求书中所指的“一”、“这” 以及“此”均包括多,除非本文明确规定其表示单数之意。同样,除非本文另有明确规定,本 文所指“在...内”还包括“在...上”之意。本说明书中表述的术语一般表示本领域的通常意义。特定术语将在本说明书其 它部分或下文中予以探讨,以便为实施者了解本发明提供附加的引导。本说明书所涉及的 各个实施例,包括各种术语,仅用于阐明本发明,而并不对本发明的范围与要旨作出任何限 制。同样,本发明亦并不局限于本说明书所提供的实施方式。同样,此处所述的“左右”,“约”或“大约”的意思一般在一个既定数值或范围的百 分之二十,最好在百分之十,更好在百分之五以内。由于此处所述的数值数量是近似值,这 意味着对“左右”,“约”或“大约”,可在没有明确说明的情形下进行推断。同样,此处所述的“包括”,“包含”,“具有”,“含有”,“有”以及相似的用语,应当理 解为开放式用语,即意味着包括但不限于。此处所用的术语“HSD2”是指液晶显示器的像素排列及其驱动方案,其中每个像素 界定于两个相邻栅极线之间,并设定为包括第一与第二开关组件,分别电性耦接至该两个 相邻栅极线。此处所用的术语“HSD3”是指液晶显示器的像素排列及其驱动方案,其中每个 像素界定于两个相邻栅极线之间,并设定为包括第一、第二与第三开关。该第一与第二开关 分别电性耦接至该两个相邻栅极线,同时该第三开关电性耦接至该第一与第二开关以及紧 邻该相邻两条栅极线的第三栅极线。下文将结合附图1-图6B对本发明的实施例予以详细说明。根据本发明的目的,
111、211第一晶体管
112、212第二晶体管 113,213 第三晶体管
Cli 第一液晶电容器 Cl2 第二液晶电容器 Csl 第一储存电容器如本文深入而广泛地揭示出,本发明的一个方面,关于一种液晶显示器,所述液晶显示器采 用HSD3驱动方案以减少功耗并提升效能;本发明还关于一种驱动所述液晶显示器的方法。请参阅图1,根据本发明的一实施例,液晶显示器(Liquid Crystal Display ;LCD) 面板 100 包括多条栅极线 G1, G2, . . . Gn, Gn+1,Gn+2,Gm+3, · · · GN,沿一列(row) (horizontal,水 平)方向空间排列;以及多条数据线D1, D2, . . . Dffl, Dm+1,Dm+2,Dm+3,...,Dm穿过该多条栅极线 61,(;2,...611,611+1,61^2,611+3,...(^沿垂直该列方向的行方向(vertical,垂直)空间排列。M 与N为大于1的正整数。该IXD面板100更包括多个像素{Pn,m},以矩阵方式空间排列。每 个像素Pn, m均界定于两个相邻栅极线Gn及Gn+1,以及相邻两条数据线Dm及Dm+1之间。为说 明本实施例起见,图1仅绘示了四条栅极线Gn,Gn+1,Gn+2,Gn+3,以及两条数据线Dm与Dm+1,以 及该IXD面板100三个相应的像素。该像素Pn,m位于,举例而言,该两个相邻栅极线Gn及Gn+1以及横穿该两个相邻栅极 线Gn及Gn+1的相邻两条数据线Dm与Dm+1之间,且包括第一子像素电极Pl,第二子像素电极 P2,第一晶体管111,第二晶体管112以及第三晶体管113。该第一晶体管111具有一栅极,电性耦接至该栅极线Gn+1,一源极以及一漏极电性 耦接至该第一子像素电极P1。第二晶体管112具有一栅极,电性耦接至该栅极线Gn,一源 极电性耦接至该第一晶体管111的源极,以及一漏极电性耦接至该第二子像素电极P2。第 三晶体管113具有一栅极,电性耦接至该栅极线Gn+2,一源极电性耦接至两相邻数据线Dm及 Dm+1中的一者,以及一漏极电性耦接至该第一晶体管111与第二晶体管112的源极。在本发 明的一示范性实施例中,如图1所示,该像素Pn, m的第三晶体管113的源极,当η为一正奇 整数时,电性耦接至该数据线Dm ;当η为一正偶整数时,电性耦接至该数据线Dm+1。在另一 实施例中,如下图5所示,该像素Pn,m的第三晶体管113的源极电性耦接至该数据线Dm。此外,IXD 100还包括至少一个通用电极(图中未绘出),与每个像素Pn, m的第一 子像素电极Pl与第二子像素电极P2相关而形成。如图5A所示,每个像素Pn,m更包括第一 液晶电容器Cu、第二液晶电容器C『第一储存电容器Csi以及第二储存电容器CS2。该第一 液晶电容器Cu与该第一储存电容器Csi平行地电性耦接于该第一子像素电极Pl以及该至 少一个通用电极之间。该第二液晶电容器Q2与该第二储存电容器Cs2平行地电性耦接于该 第二子像素电极P2以及该至少一个通用电极之间。此外,每个像素Pn, m均设定为具有两个或者更多子像素。每个像素Pn, m的第一子 像素电极P1、第一晶体管111、第一液晶电容器Cu、第一储存电容器Csi界定该像素Pn, m的 第一子像素Pn,m(1);同时每个像素Pn,m的第二子像素电极Ρ2、第二晶体管112、第二液晶电容 器C『第一储存电容器Cs2界定该像素Pn,m的第二子像素Pn,m⑵。在一个实施例中,该第一、 第二以及第三晶体管111、112以及113是场效应薄膜晶体管,并适用于分别启动该第一子 像素Ρη,ωω以及该第二子像素Pn,m⑵。其它类型的晶体管也可以用于实现本发明。在一个实施例中,每个像素Pn,m的第一子像素Pn,m(1)的子像素电极P1/P2,以及每 个像素Pn,m的第二子像素pn,m(2)位于第一基板上(图中未绘出),同时该通用电极位于第二 基板上(图中未绘出),该第二基板在空间上远离该第一基板。该液晶分子则填充于该第一 基板与第二基板之间的液晶胞中。每个液晶分子与LCD 100的一个像素Pn, ^0*8。提供 给该子像素电极Pl与P2的电压则控制相关于该相应子像素的液晶胞内的液晶分子的方向 排列。
IXD 100更包括一个栅极驱动器以及一数据驱动器(图中未绘出)。该栅极驱动 器用于产生多个栅极信号{gn},分别供给该多条栅极线{Gn};该多个栅极信号{gm}设定为 按预定顺序打开连接至该多条栅极{Gn}的第一、第二以及第三晶体管111、112、113。该数 据驱动器则用于产生多个数据信号{dm},并分别提供给该多条数据线{Dm}。请参阅图2,本发明一实施例中,提供给如图1所示的IXD的栅极信号gl,g2,g3 与g4,并为所示的LCD相应的子像素电极Pl与P2充电的波形/时间图。该波形具有第一 期间的第一伏特电压V1,第二期间Γ2的第二伏特电压V2,第三期间Γ3的第三伏特电 压V3,第四期间Γ4的第四伏特电压V4,第五期间Γ 5的第五伏特电压V5,其中第(j+Ι)期 间 Γ J+1 紧随第 j 期间 Γ」之后,j = 1,2,3,4,V1 = V3 = V5 > V2 = V4,Γ 2 = Γ Jl, Γ 3 = (r「t)/2,Γ4 = t,Γ5 = Γ 3,及 >> t。在本实施例中,V1(V3,V5)与 V2 (V4)分别对 应高伏特电压以及低伏特电压,以便有效打开及关闭一相应像素列的相应的晶体管。每个 栅极信号gl,g2,g3与g4的波形依序从彼此相互移位,以便按预定次序(顺序)启动三个 像素列。在本示范性实施例中,栅极信号g2分别由期间Γ1自该栅极信号gl移位,栅极信 号g3分别由期间Γ1自该栅极信号g2移位,栅极信号g4分别由期间Γ1自该栅极信号g3 移位。通常,每个栅极信号的波形图的特性为具有多个脉冲,举例而言,脉冲201、202以及 203。每个脉冲具有一脉冲宽度与脉冲高度。特别地,该脉冲201的脉冲宽度以及脉冲高度 分别界定第一期间F1以及第一伏特电压V1,该脉冲202的脉冲宽度以及脉冲高度分别界 定该第三期间Γ 3以及第三伏特电压V3,该脉冲203的脉冲宽度以及脉冲高度分别界定第五 期间Γ 5以及第五伏特电压V5。该第一脉冲201与第二脉冲202之间的间距界定该第二期 间Γ2,同时该脉冲202与脉冲203之间的间距界定该第四期间Γ4。在一个实施例中, >> Γ4( = t)彡 Γ^/40。如图3所示,当所述栅极信号gl,g2,g3与g4分别提供给如图1所示的LCD的所述 栅极线G1A2A3以及&时,在作业时则可避免该第一子像素或第二子像素上的第二馈通效应。举例而言,在时间周期Ttl,栅极&与(;2打开,同时栅极(;3与(;4关闭。相应地,两个 像素Pu与P2,i的第三晶体管113关闭。因此,没有数据信号会通过该数据线D1或A提供 给该像素Pu与P2,工的第一与第二子像素。这与状态Ttl对应,如图3A所示。在时间周期T1,栅极G1与( 打开,同时栅极( 与&关闭。相应的,像素Plil的第 二晶体管112以及第三晶体管113打开,由此,数据信号可通过数据线D1提供给像素Plil的 第二子像素,并且该像素Pu的第二子像素电极P2充电。这与状态T1相对应,如图;3B所示。在时间周期T2,栅极(;2与( 打开,同时栅极G1与&关闭。相应地,像素Plil的第 一晶体管111以及第三晶体管113打开,由此,数据信号可通过数据线D1提供给像素Pu的 第一子像素,并且该像素Pu的第一子像素电极Pl充电,且该像素Pu的第二子像素电极 P2保持(held)。这与状态T2相对应,如图3C所示。在时间周期T3,栅极(;2与&打开,同时栅极G1与( 关闭。相应地,像素P2il的第 二晶体管112以及第三晶体管113打开,由此,数据信号可通过数据线D2提供给像素P2>1的 第二子像素,且该像素P2,工的第二子像素电极P2充电,并且像素Pu的第一以及第二子像素 电极Pl与P2保持(held)。这与状态T3对应,如图3D所示。图4以及表1绘示与图2所示具有相同波形的栅极信号gl,g2,g3与g4的模拟结果。充电给子像素Pl与P2的最终电压几乎完全相同。因此,与HSD2相比,依据本发明的 HSD3驱动方案具有更一致的充电效果以及更好的保持(holding)表现。表1 液晶显示器在帧速率=50赫兹的模拟结果。(Tch是该像素的充电时间;W/L 表示该子像素的宽度以及长度;Vp以及Vp'是子像素电压;Thold是保持(holding)时间; Vhold是保持(holding)电压;AV代表Vp'与Vhold的间的电压差值。
权利要求
1.一种液晶显示器,其特征在于,包括多条栅极线!Gn},n= 1,2,...,N,其中N为大于0的整数,沿一列的方向空间排列;多条数据线{Dm},m= 1,2,...,M,其中M为大于0的整数,穿过该多条栅极线{Gn},该 多条数据线沿垂直该列方向的行方向空间排列;以及多个像素{Pn, J,以矩阵方式空间排列,每个像素Pn, m均界定于相邻两条栅极线Gn及 Gn+1,以及相邻两条数据线Dm及Dlrt之间,且包括第一子像素电极;第二子像素电极;第一 晶体管,具有一栅极,电性耦接至该栅极线Gn+1,一源极,以及一漏极电性耦接至该第一子像 素电极;第二晶体管,具有一栅极,电性耦接至该栅极线Gn,一源极电性耦接至该第一晶体 管的源极,以及一漏极电性耦接至该第二子像素电极;及第三晶体管,具有一栅极,电性耦 接至该栅极线Gn+2,一源极电性耦接至该两相邻数据线Dm及Dm+1中的一者,以及一漏极电性 耦接至该第一晶体管与第二晶体管的源极。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器,其特征在于,该像素Pn,m的第三晶体管的源极电 性耦接至该数据线Dm。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器,其特征在于,该像素Pn,m的第三晶体管的源极, 当η为一正奇整数时,电性耦接至该数据线Dm ;或当η为一正偶整数时,电性耦接至该数据Dm+i ο
4.根据权利要求1所述的液晶显示器,其特征在于,更包括至少一个通用电极,与每个 像素Pn,m的第一以及第二子像素电极相关而形成。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器,其特征在于,每个像素Pn,m更包括第一液晶电 容器,第二液晶电容器,第一储存电容器以及第二储存电容器,其中该第一液晶电容器以及 该第一储存电容器平行地电性耦接于该第一子像素电极以及该至少一个通用电极之间,其 中该第二液晶电容器以及该第二储存电容器平行地电性耦接于该第二子像素电极以及该 至少一个通用电极之间。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器,其特征在于,每个像素Pn,m的第一子像素电极、 第一晶体管、第一液晶电容器以及第一储存电容器界定该像素Pn,m的第一子像素Pn,m(1),同 时,每个像素Pn,m的第二子像素电极、第二晶体管、第二液晶电容器以及该第二储存电容器 界定该像素Pn,m的第二子像素Pn,m⑵。
7.根据权利要求1所述的液晶显示器,其特征在于,更包括一栅极驱动器,用于产生多个栅极信号,分别提供至该多条栅极线{Gn},其中所述多个 栅极信号设定为按照预定顺序打开与该多条栅极线{Gn}连接的晶体管;以及一数据驱动器,用于产生多个数据信号,分别提供至该多条数据线{Dm},其中所述多个 数据信号设定为使得任何两个相邻的数据信号具有相反的极性。
8.根据权利要求7所述的液晶显示器,其特征在于,每一个所述多个栅极信号均具有 一波形,该波形具有第一期间F1的第一伏特电压V1,第二期间Γ 2的第二伏特电压V2,第三 期间Γ3的第三伏特电压V3,第四期间「4的第四伏特电压V4,以及第五期间「5的第五伏 特电压V5,其中第(j+Ι)期间Γ μ紧随第j期间Γ」之后,j = 1,2, 3,4, V1 = V3 = V^V2 =V4, Γ2 = Γ ^2, Γ3 = (Γ ft)/2,!^二仏!^二!^,及^,,仏
9.根据权利要求8所述的液晶显示器,其特征在于,每个栅极信号的波形之间以^为 间隔依序移位。
10.一种驱动液晶显示器的方法,其特征在于,包括以下步骤提供一液晶显示器面板,包括多条栅极线{Gn}、多条数据线{DJ以及多个像素{Pn,m}, 其中所述多条栅极线!Gn},n= 1,2,..., N,其中N为大于0的整数,沿一列的方向空间排列;所述多条数据线{Dm},m=l,2,...,Μ,其中M为大于0的整数,穿过该多条栅极线{Gn}, 该多条数据线垂直该列方向的行方向空间排列;以及所述多个像素{Pn,J,以矩阵方式空间排列,每个像素Pn,m均界定于相邻两条栅极线Gn 及Gn+1,以及相邻两条数据线Dm及Dm+1之间,且包括第一子像素电极;第二子像素电极;第 一晶体管,具有一栅极,电性耦接至该栅极线Gn+1,一源极,以及一漏极电性耦接至该第一子 像素电极;第二晶体管,具有一栅极,电性耦接至该栅极线Gn,一源极电性耦接至该第一晶 体管的源极,以及一漏极电性耦接至该第二子像素电极;及第三晶体管,具有一栅极,电性 耦接至该栅极线Gn+2,一源极电性耦接至该两相邻数据线Dm及Dm+1中的一者,以及一漏极电 性耦接至该第一晶体管与第二晶体管的源极;以及分别提供多个栅极信号至该多条栅极线 {GJ以及多个数据信号至该多条数据线{Dm},其中所述多个栅极信号设定为按照预定顺序 打开与该多条栅极线{GJ连接的晶体管;以及该等多个数据信号设定为使得任何两个相邻 的数据信号具有相反的极性。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,每一个所述多个栅极信号均具有一波 形,该波形具有第一期间F1的第一伏特电压V1,第二期间Γ2的第二伏特电压V2,第三期间 Γ3的第三伏特电压V3,第四期间Γ 4的第四伏特电压V4,以及第五期间「5的第五伏特电压 V5,其中第(j+Ι)期间Γ μ紧随第j期间Γ」之后,j = 1,2,3,4,V1 = V3 = V5>V2 = V4, Γ2 = Γ ^2, Γ3 = (Γ ft)/2,r4 = t,Γ5 =厂3,及1\>>{。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,每个栅极信号的波形之间以q为间隔 依序移位。
13.一种液晶显示器,其特征在于,包括多个像素{Pn,J,以矩阵方式空间排列,以矩阵形式空间排列,η = 1,2,. . .,N,m = 1, 2,...,M,其中N与M为大于0的整数;每个像素Pn, m均包括第一子像素电极,第二子像素 电极,第一开关组件电性耦接至该第一子像素电极,第二开关组件电性耦接至该第二子像 素电极,以及第三开关组件电性耦接至该第一开关组件与该第二开关组件;多条栅极线{GJ,沿一列方向空间排列,其中每对相邻的两条栅极线6 与611+1界定该像 素矩阵{Pn,J的一像素列Pn,{m},并于该像素列?㈠^中分别电性耦接至每个像素Pn,m的第一 与第二开关组件;以及多条数据线{Dm},穿过该多条栅极线{Gn},并沿垂直该列方向的行方向空间排列,其中 每对相邻两条数据线Dm与Dlrt界定该像素矩阵{Pn,J的一像素行P{n},m,并于该像素行P{n}, m中电性耦接至每个像素Pn, m的第三开关组件。
14.根据权利要求13所述的液晶显示器,其特征在于,该像素Pn,m的第一子像素电极与 该第一开关组件界定该像素的第一子像素Pn,m(1),同时该像素Pn,m的第二子像素电极与该第 二开关组件界定该像素Pn,m的第二子像素Pn,m(2)。
15.根据权利要求13所述的液晶显示器,其特征在于,该像素矩阵{Pn,J中的像素Pn,m的每个第一、二以及第三开关组件均场效应薄膜晶体管,具有一栅极、一源极以及一漏极。
16.根据权利要求15所述的液晶显示器,其特征在于,该像素Pn,m的第一开关组件的栅 极、源极以及漏极分别电性耦接至该栅极线Gn+1、该像素Pn, m的第二开关组件的源极以及该 像素Pn,m的第一子像素电极;且其中该像素Pn,m的第二开关组件的栅极、源极以及漏极分别电性耦接至该栅极线Gn、该 像素Pn,m的第一开关组件的源极以及该像素Pn,m的第二子像素电极。
17.根据权利要求16所述的液晶显示器,其特征在于,该像素Pn,m的第三开关组件的栅 极、源极以及漏极分别电性耦接至该栅极线Gn+2、该数据线Dm以及该像素Pn,m第一开关组件 与第二开关组件的源极。
18.根据权利要求16所述的液晶显示器,其特征在于,该像素Pn,m的第三开关组件的栅 极及漏极分别电性耦接至该栅极线Gn+2以及该像素Pn,m第一开关组件与第二开关组件的源 极,同时该像素Pn,m的第三晶体管的源极,当η为一个正奇整数时,电性耦接至该数据线Dm ; 当η为一个正偶整数时,电性耦接至该数据线Dm+1。
19.根据权利要求13所述的液晶显示器,其特征在于,更包括一栅极驱动器,用于产生多个栅极信号,分别提供至该多条栅极线{Gn},其中所述多个 栅极信号设定为按照预定顺序打开与该多条栅极线{Gn}连接的开关组件;以及一数据驱动器,用于产生多个数据信号,分别提供至该多条数据线{Dm},其中所述多个 数据信号设定为使得任何两个相邻的数据信号具有相反的极性。
20.一种驱动液晶显示器的方法,其特征在于,包括提供一液晶显示器面板,包括多个像素{Pn,m}、多条栅极线{GJ以及多条数据线{DJ, 其中所述多个像素{Pn,m},以矩阵方式空间排列,以矩阵形式空间排列,η = 1,2,. . .,N,m =1,2,...,M,其中N与M为大于0的整数;每个像素Pn, m均包括第一子像素电极,第二子 像素电极,第一开关组件电性耦接至该第一子像素电极,第二开关组件电性耦接至该第二 子像素电极,以及第三开关组件电性耦接至该第一开关组件与该第二开关组件;所述多条栅极线{Gn},沿一列方向空间排列,其中每对相邻的两条栅极线Gn与Gn+1界 定该像素矩阵{Pn,J的一像素列Pn,{m},并于该像素列?^^中分别电性耦接至每个像素Pn, 第一与第二开关组件;以及所述多条数据线{Dm},穿过该多条栅极线{Gn},并沿垂直该列方向的行方向空间排列, 其中每对相邻两条数据线Dm与Dlrt界定该像素矩阵{Pn,J的一像素行P{n},m,并于该像素行 P{n},m中电性耦接至每个像素Pn,m的第三开关组件;以及分别提供多个栅极信号至该多条栅极线{GJ以及多个数据信号至该多条数据线{DJ, 其中该多个栅极信号被设定为按一预定顺序打开连接至该多条栅极线{GJ的开关组件,所 述多个数据信号设定为使得任何两个相邻的数据信号具有相反的极性。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,该像素矩阵{Pn,J中的像素Pn,m的每个 第一、第二以及第三开关组件为场效应薄膜晶体管,具有一栅极、一源极以及一漏极。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,该像素Pn,m的第一开关组件的栅极、源 极以及漏极分别电性耦接至该栅极线Gn+1、该像素Pn, m的第二开关组件的源极以及该像素 Pn, m的第一子像素电极;并且其中该像素Pn,m的第二开关组件的栅极、源极以及漏极分别电性耦接至该栅极线Gn,该 像素Pn,m的第一开关组件的源极以及该像素Pn,m的第二子像素电极。
23.根据权利要求22所述的方法,其中该像素Pn,m的第三开关组件的栅极、源极以及漏 极分别电性耦接至该栅极线Gn+2、该数据线Dm以及该像素Pn, m第一开关组件与第二开关组 件的源极。
24.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,该像素Pn,m的第三开关组件的栅极以及 漏极分别电性耦接至该栅极线Gn+2以及该像素Pn, m第一开关组件与第二开关组件的源极, 同时该像素Pn, m的第三晶体管的源极,当η为一个正奇整数时,电性耦接至该数据线Dm ;当 η为一个正偶整数时,电性耦接至该数据线Dm+1。
25.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述多个栅极信号每一个均具有其波 形,该波形具有第一期间F1的第一伏特电压V1,第二期间Γ2的第二伏特电压V2,第三期间 Γ3的第三伏特电压V3,第四期间Γ 4的第四伏特电压V4,以及第五期间「5的第五伏特电压 V5,其中第(j+Ι)期间Γ μ紧随第j期间Γ」之后,j = 1,2,3,4,V1 = V3 = V5>V2 = V4, Γ2 = Γ ^2, Γ3 = (Γ ft)/2,r4 = t,Γ5 =厂3,及1\>>{。
26.根据权利要求25所述的方法,其特征在于,每个栅极信号的波形之间以q为间隔 依序移位。
全文摘要
一种液晶显示器及其驱动方法。液晶显示器包括多条栅极线沿列方向空间排列;多条数据线沿垂直该列的行方向空间排列;多个像素以矩阵方式空间排列。像素界定于相邻两条栅极线及相邻两条数据线之间,包括第一子像素电极;第二子像素电极;第一晶体管,具有栅极,电性耦接栅极线,源极和漏极电性耦接第一子像素电极;第二晶体管,具有栅极电性耦接栅极线,源极电性耦接第一晶体管的源极,漏极电性耦接第二子像素电极;第三晶体管,具有栅极电性耦接栅极线,源极电性耦接两相邻数据线中的一个,漏极电性耦接第一晶体管与第二晶体管的源极。
文档编号G09G3/36GK102087843SQ20111003606
公开日2011年6月8日 申请日期2011年2月9日 优先权日2010年2月11日
发明者吕昭良, 李国贤, 蔡育铮, 郭峻廷 申请人:友达光电股份有限公司

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