專利名稱:具有共極電壓驅(qū)動(dòng)電路的液晶顯示器及其方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是有關(guān)于一種液晶顯示器,且特別是有關(guān)于一種具有二階上拉耦
合電壓設(shè)計(jì)(two-level lift-up coupling voltage scheme)的液晶顯示器及其操作方法,用以實(shí)現(xiàn)列反轉(zhuǎn)及降低功率損耗。
背景技術(shù):
液晶顯示器(LCD)包含液晶顯示面板,其中液晶顯示面板是由液晶單元與像素元件所組成,每一像素元件對應(yīng)于液晶單元,并具有液晶電容與電荷儲(chǔ)存電容。而且,薄膜晶體管(TFT)電性耦接至液晶電容與電荷儲(chǔ)存電容。這些像素配置排列,以形成具有多個(gè)像素行、列的矩陣。具體而言,將掃描信號(hào)連續(xù)施加于像素列上,進(jìn)而一列一列地連續(xù)開啟像素。當(dāng)掃描信號(hào)施加于像素列上,用以開啟對應(yīng)于像素列上的像素的薄膜晶體管時(shí),像素列的源極信號(hào)(例如圖像信號(hào))則同時(shí)施加于像素行上,進(jìn)而對于像素列上的液晶電容與電荷儲(chǔ)存電容進(jìn)行充電。因此,得以校準(zhǔn)與像素列相關(guān)的對應(yīng)液晶單元的方向,從而控制透光度。通過重復(fù)對像素列實(shí)行上述步驟,每一像素將接收源極信號(hào),以顯示其對應(yīng)圖像信號(hào)。
由于液晶顯示面板的像素中液晶分子的方位,對其透光度具有關(guān)鍵性的影響。然而,本領(lǐng)域技術(shù)人員皆知,若高電壓電平施加于液晶層中于一段時(shí)間后,液晶分子的光學(xué)傳輸特性將會(huì)產(chǎn)生永久性的改變。而且,此改變將對于液晶顯示面板的顯像特性,造成不可回復(fù)的退化現(xiàn)象。因此,為了避免造成液晶分子的退化,目前一般所使用的方法是,通過交換施加在液晶分子上的電壓極性。這些方法可包含反轉(zhuǎn)機(jī)制,例如幀反轉(zhuǎn)、列反轉(zhuǎn)、行反轉(zhuǎn)與點(diǎn)反轉(zhuǎn)。 一般而言,使用反轉(zhuǎn)機(jī)制時(shí),若愈追求更佳圖像質(zhì)量,將使得極性轉(zhuǎn)換愈趨頻繁,從而造成更多的功率消耗。例如目前常見列反轉(zhuǎn)電路設(shè)計(jì)往往造成更多功率損耗。至于一般DC Vcom的方法,則需要更多的數(shù)據(jù)電壓以實(shí)現(xiàn)行反轉(zhuǎn)。
因此,迄今為止,本領(lǐng)域技術(shù)人員無不窮其努力找尋找解決之道,以改善上述的問題癥結(jié)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一實(shí)施例中,液晶顯示器包含顯示面板,該顯示面板包含公共 電極、多條掃描線、多個(gè)輔助公共電極、多條數(shù)據(jù)線與多個(gè)像素。多條掃描
線(G"),『1,2,…,N, N為正整數(shù),沿著列方向依序配置。多個(gè)輔助公共電極
^CE"沿著列方向依序配置并與多條{ & )間隔設(shè)置。多條數(shù)據(jù)線
{^} ,m=l, 2,…,M(M為正整數(shù))則沿著行方向依序配置,其中行方向垂直于列
方向。多個(gè)像素(P"W,形成一矩陣,其中每一像素列配置于兩相鄰掃描線G"
與G"+'間,并且具有一輔助公共電極^^"。每一像素^"設(shè)置在兩相鄰掃描線 G"與G^和兩相鄰數(shù)據(jù)線D"與£ +1之間。每一像素{& }包含像素電極、晶體
管TO、液晶電容Clc與電荷儲(chǔ)存電容Cst。晶體管TO具有柵極、源極與漏極, 分別電性耦接至對應(yīng)的掃描線G"、數(shù)據(jù)線""'與像素電極。液晶電容Clc電性 耦接于像素電極與公共電極之間,而電荷儲(chǔ)存電容Cst電性耦接于像素電極 與輔助公共電極之間。
另外,顯示面板也包含多個(gè)共極電壓驅(qū)動(dòng)電路(C7^ 。每一共極電壓驅(qū)動(dòng) 電路Cf',電性耦接于對應(yīng)的掃描線G"與對應(yīng)的輔助公共電極"^E"。每一共 極電壓驅(qū)動(dòng)電路(C"')包含第一晶體管T1、第二晶體管T2、第三晶體管T3、 第四晶體管T4與第二電容C2。第一晶體管T1具有柵極、源極與漏極,其中 柵極電性耦接掃描線G",源極用以接收第一電壓^^,而漏極則電性耦接輔 助公共電極^^"。第二晶體管T2具有柵極、源極與漏極,其中柵極電性耦 接掃描線G",源極則用以接收第二電壓^d"。第三晶體管T3具有柵極、源 極與漏極,其中柵極電性耦接掃描線G",源極用以接收第三電壓^a"。第 四晶體管T4具有柵極、源極與漏極,其中柵極用以接收第四電壓S『C",源 極電性耦接第三晶體管T3的漏極,以及漏極電性耦接第二晶體管T2的漏極。 而第二電容具有第一端與第二端,其中第一端電性耦接第三晶體管T3的漏
極,而第二端則用以接收第五電壓^c"。
本發(fā)明另一方面是有關(guān)于一種顯示面板的操作方法,于一實(shí)施例中,操
生相對應(yīng)的多個(gè)二階上拉耦合電壓;提供多個(gè)掃描信號(hào)于對應(yīng)的掃描線G"、 提供多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)于對應(yīng)的數(shù)據(jù)線,將多個(gè)共極電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)用于共極電壓驅(qū)動(dòng)電路(c7^ ,進(jìn)而對應(yīng)產(chǎn)生多個(gè)二階上拉耦合電壓。
本發(fā)明另一方面是有關(guān)于一種適用于液晶顯示器的共極電壓驅(qū)動(dòng)電路, 液晶顯示器包含顯示面板,該顯示面板包含公共電極、多條掃描線、多個(gè)輔
助公共電極、多條數(shù)據(jù)線與多個(gè)像素。多條掃描線(G"),r^1,2,…,N, N為正 整數(shù),沿著列方向依序配置。多個(gè)輔助公共電極^^"沿著列方向依序配置并 與多條{G"}間隔設(shè)置。多條數(shù)據(jù)線, m=l, 2,…,M (M為正整數(shù))則沿著行方 向依序配置,其中行方向垂直于列方向。多個(gè)像素f",",形成一矩陣,其中 每一像素列配置于兩相鄰掃描線G"與G"+1間,并且具有一輔助公共電極。 每一像素^,"設(shè)置在兩相鄰掃描線G"與G""和兩相鄰數(shù)據(jù)線""與""+i之間。每 一像素{& }包含像素電極、晶體管TO、液晶電容Clc與電荷儲(chǔ)存電容Cst。 晶體管TO具有柵極、源極與漏極,分別電性耦接至對應(yīng)的掃描線G"、數(shù)據(jù)線 ""與像素電極。液晶電容Clc電性耦接于像素電極與公共電極之間,而電荷 儲(chǔ)存電容Cs t電性耦接于像素電極與輔助公共電極之間。
在一實(shí)施例中,共極電壓驅(qū)動(dòng)電路C^包含第一晶體管Tl、第二晶體管 T2、第三晶體管T3、第四晶體管T4、第一電容C1與第二電容C2。第一晶體 管T1具有柵極、源極與漏極,其中柵極電性耦接掃描線G",源極用以接收第 一電壓rac,而漏極則電性耦接輔助公共電極^^"。第二晶體管T2具有柵極、 源極與漏極,其中柵極電性耦接掃描線G",而源極用以接收第二電壓^d"。 第三晶體管T3具有柵極、源極與漏極,其中柵極電性耦接掃描線G",而源極 用以接收第三電壓^^2"。第四晶體管TH具有柵極、源極與漏極,其中柵極 電性耦接第四電壓S『C",源極電性耦接第三晶體管T3的漏極,漏極電性耦 接第二晶體管T2的漏極。第一電容C1具有第一端與第二端,其中第一端電 性耦接第一晶體管Tl的漏極,而第二端則電性耦接第二晶體管T2的漏極。 第二電容C2具有第一端與第二端,其中,第一端電性耦接第三晶體管T3的 漏極,而第二端則用以接收第五電壓^c"。其中該第四電壓與對應(yīng)的該掃描 信號(hào)具有180度的相位差。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例能更明顯易懂,所 附圖式的說明如下
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,所繪示液晶顯示器的局部電路圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,所繪示施加于液晶顯示器上的驅(qū)動(dòng)信號(hào)
與其對應(yīng)于液晶顯示器上的像素電壓電平的時(shí)序圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,所繪示施加于液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)
與其對應(yīng)于液晶顯示器上的像素電壓電平的時(shí)序圖。
圖4是繪示在液晶顯示器中6x8像素矩陣的傳統(tǒng)Vcom列反轉(zhuǎn)的Hspice
仿真數(shù)據(jù)圖。
圖5是繪示在液晶顯示器中6x8像素矩陣的二階上拉列反轉(zhuǎn)的Hspice仿 真數(shù)據(jù)圖。
100液晶顯示面板
110顯示區(qū)域
120像素電極
130公共電極
190非顯示區(qū)域
具體實(shí)施例方式
為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備,以讓本領(lǐng)域技術(shù)人員將能清楚明 白其中的差異與變化,可參照以下所述的實(shí)施例。在下列段落中,對于本發(fā) 明的各種實(shí)施方式予以詳細(xì)敘述。所附的圖式中,相同的號(hào)碼代表相同或相 似的元件。另外,于實(shí)施方式與申請專利范圍中,除非內(nèi)文中對于冠詞有所 特別限定,否則『一』與『該』可泛指單一個(gè)或多個(gè)。并且,于實(shí)施方式與 申請專利范圍中,除非內(nèi)文中有所特別限定,否則所提及的『在…中』也包 含『在…里』與『在…上』的涵義。除此之外,在以下說明中,也將對于一 些專有名詞給予具體定義。
下列將以本發(fā)明的實(shí)施例及其配合圖示,圖1~5,敘述說明之。根據(jù)本 發(fā)明的目的,本發(fā)明一方面是有關(guān)于一種液晶顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法,其中液 晶顯示器通過二階上拉耦合電壓驅(qū)動(dòng)電路,來減少共極電壓驅(qū)動(dòng)電路的擺動(dòng) 頻率以及避免源極驅(qū)動(dòng)電路的大電壓輸出,進(jìn)而降低共極電壓與源極驅(qū)動(dòng)電
路的功率損耗。
圖l是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例,所繪示液晶顯示器的局部電路圖。液晶顯 示器包含顯示面板 100 包含/>共電極 130 、 多個(gè)掃描線G', G、…,G", …,Gw、多個(gè)輔助公共電極^^"、多個(gè)數(shù)據(jù)線
A , A , ... , & , , ... , DM及多個(gè)像素{}。掃描線
G, , G2 ,…,G" , , , GW沿著列(掃描)方向依序配置,而數(shù)據(jù)線
A, "2,…,A, "m+1,…,"A/則沿著行方向依序配置,其中行方向與列方向相
互垂直,而N與M分別為大于1的正整數(shù)。另外,多個(gè)像素{^"}設(shè)置在相鄰 掃描線和相鄰數(shù)據(jù)線間以形成一個(gè)矩陣,其中每一像素列由兩相鄰掃描線G" 與G"+'所間隔而成,并且具有一輔助公共電極^^"。每一像素A"則設(shè)置在兩
相鄰掃描線G"與G""和兩相鄰數(shù)據(jù)線""與"""間。在圖1中,僅繪示以顯示 面板100中的兩個(gè)掃描線G"與G""、四個(gè)數(shù)據(jù)線A, D2, A與^AY以及六個(gè)對應(yīng)
的像素P" , P",2 , , P"+u , P"+1.2與P"+1,M ,來敘述說明本發(fā)明的 一一 實(shí)施例。
當(dāng)中,每一像素&"具有像素電極120、晶體管TO、液晶電容Clc以及電 荷儲(chǔ)存電容Cst。晶體管TO具有柵極、源極與漏極,分別電性耦接至掃描線 G"、數(shù)據(jù)線""與像素電極120。液晶電容Clc電性耦接于像素電極120與公 共電極130之間。電荷儲(chǔ)存電容Cst電性耦接于像素電極120與輔助公共電 極^C^之間。在一實(shí)施例中,每一像素將具有個(gè)別形成的對應(yīng)輔助公共電極
^C£",而且形成于同一像素列中的輔助公共電極^^"彼此相互電性耦接。 另夕卜,顯示面板100包含多個(gè)共極電壓驅(qū)動(dòng)電路(c^")、共極電壓驅(qū)動(dòng)電
路(C^)包含第一晶體管Tl、第二晶體管T2、第三晶體管T3、第四晶體管T4、
第一電容C1以及第二電容C2,共極電壓驅(qū)動(dòng)電路CT"電性耦接于對應(yīng)的掃描
線G 與對應(yīng)的輔助公共電極。
第一晶體管T1具有柵極、源極與漏極,柵極電性耦接掃描線G"、源極用
以接收第一電壓rac、漏極電性耦接輔助公共電極^^"。第二晶體管T2具有
柵極、源極與漏極,柵極電性耦接掃描線G"、源極用以接收第二電壓^d"。 第三晶體管T3具有柵極、源極與漏極,柵極電性耦接掃描線G"、源極用以接 收第三電壓^C2、第四晶體管T4具有柵極、源極與漏極,柵極電性耦接第 四電壓S,C"、源極電性耦接第三晶體管T3。另外,第一電容C1具有第一端 與第二端,分別電性耦接第一晶體管Tl的漏極與第二晶體管T2的漏極。第 二電容C2具有第一端與第二端,分別電性耦接第三晶體管T3的漏極與第五
電壓^c"。
第一電壓WX"、第二電壓「DC1"與第三電壓^)C乙為直流電壓。在一實(shí)施
例中,raci = rac2 +wArac2 = raci +I。 外,第四電壓s『c"與第五電壓^c"為交流電壓。舉例來說,第四電壓s『c"的波形具有高電壓電平^"與低
電壓電平1^,且每一第四電壓s『c"的波形,彼此間具有時(shí)間差。再者,每一
第五電壓^C"的波形具有高電壓電平VcomH與低電壓電平VcomL,并且第五 電壓^C"的波形也彼此相互間具有時(shí)間差。第四電壓s『c"與第五電壓^c"的 時(shí)序圖,則繪示于圖2與圖3中。
顯示面板100還包含柵極驅(qū)動(dòng)電路與信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路(未繪示)。柵極驅(qū)動(dòng) 電路,與該些掃描線電性耦接,信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路,與該些數(shù)據(jù)線電性耦接。柵 極驅(qū)動(dòng)電路用以產(chǎn)生多個(gè)掃描信號(hào)分別施加于多個(gè)掃描線(G")上,用以 驅(qū)動(dòng)與掃描線(G")電性耦接的晶體管T0 T3。信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路用以產(chǎn)生多個(gè)數(shù) 據(jù)信號(hào){《},分別施加于數(shù)據(jù)線{" }。
在一實(shí)施例中,掃描信號(hào)(g")具有波形,而其波形具有第一電壓電平^" 與第二電壓電平^、其中第一電壓電平"^/大于第二電壓電平^、并且掃描
信號(hào)g"的波形彼此間具有時(shí)間差。在一實(shí)施例中,同一像素列的第四電壓 S『C"的波形與對應(yīng)的掃描信號(hào)g"具有180度的相位差,例如當(dāng)?shù)谒碾妷?S^C"位于高電壓電平時(shí),其所對應(yīng)的掃描信號(hào)&則位于低電壓電平^ , 反之亦然。
上述電路配置在實(shí)際操作中,其第一電壓FDC、第二電壓^d"與第三電 壓mc2"的直流電壓信號(hào)皆耦合于第四電壓的交流電壓信號(hào),用以對所 對應(yīng)的像素電極的電荷儲(chǔ)存電容Cst進(jìn)行充(放)電動(dòng)作,從而降低驅(qū)動(dòng)電壓, 例如數(shù)據(jù)信號(hào){《}施加于數(shù)據(jù)線{^}。
根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,液晶顯示器的顯示面板100包含顯示區(qū)域110 及非顯示區(qū)域190。多個(gè)像素P""')形成在顯示區(qū)域110,共極電壓驅(qū)動(dòng)電路 (C^)形成于非顯示區(qū)域190,其中非顯示區(qū)域190較佳是鄰接顯示區(qū)域110 設(shè)置。共極電壓驅(qū)動(dòng)電路(c勺可以是在制作顯示區(qū)域110的多個(gè)像素(7^) 的制程中同時(shí)形成于非顯示區(qū)域190,在此不再贅述。
圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例,繪示施加于顯示面板100的驅(qū)動(dòng)信號(hào)與其 對應(yīng)于顯示面板100上的像素電壓電平^^i與尸^的時(shí)序圖。在時(shí)序圖中,掃 描信號(hào)g,, &與&分別具有高電壓電平F /與低電壓電平「Ci 。在一實(shí)施例中, T=(t2-U),而視頻幀則為t4-tl。掃描信號(hào)gi,&與&的波形自一浮見頻幀中
具有時(shí)間差而依序遞移,數(shù)據(jù)信號(hào)A則用于數(shù)據(jù)線"'。
第一電壓信號(hào)VDC施加于共極電壓驅(qū)動(dòng)電路的第一晶體管Tl的源極。第四電壓s『q 、 srC2與^rq則分別施加于第一共極電壓驅(qū)動(dòng)電路C7;的第四晶
體管T4的柵極、第二共極電壓驅(qū)動(dòng)電路C^的第四晶體管T4的柵極與第一共 極電壓驅(qū)動(dòng)電路C^的第四晶體管T4的柵極。以第四電壓S『q為例,在丁區(qū) 段內(nèi)為具有低電壓電平F促,與所對應(yīng)掃描信號(hào)^具有180度的相位差,依此 類推,第四電壓s『c" s『q與s『q具有相同的特性,與所對應(yīng)掃描信號(hào)&、
&具有180度的相位差,在此不再贅述。第五電壓^C!、 ^C2與^q分別施 加于第一共極電壓驅(qū)動(dòng)電路C7;的第二電容c2的第二端、第二共極電壓驅(qū)動(dòng) 電路C^的第二電容C2的第二端與第一共極電壓驅(qū)動(dòng)電路C^的第二電容C2 的第二端。每一第五電壓^G、 ^q、與^q的波形皆具有高電壓電平VcomH 與低電壓電平VcomL,并且第五電壓^C"的波形彼此具有一時(shí)間差而連續(xù)遞 移。
耦合電壓電平4與^分別由第一共極電壓驅(qū)動(dòng)電路c《與第二共極電壓 驅(qū)動(dòng)電路c^所產(chǎn)生,以分別對應(yīng)于由第一電壓信號(hào)r^c 、第二電壓信號(hào) rac、第三電壓信號(hào)^。"第四電壓信號(hào)"C!與第五電壓信號(hào)S!耦合而 成的第一組信號(hào)以及由第一電壓信號(hào)^DC 、第二電壓信號(hào)^C12、第三電壓
信號(hào)ra。2 、第四電壓信號(hào)與第五電壓信號(hào)s『Q耦合而成的第二組信號(hào)。
此外,耦合電壓電平4與^施加于輔助公共電極^^'與^^2,從而分別對第
一像素列與第二像素列的每一像素上的電荷儲(chǔ)存電容Cst,進(jìn)行充(放)電。 電壓電平戶^與尸^為第一像素列與第二像素列上的像素電極120的電壓電 平。然而,所對應(yīng)的電壓電平PA與^^2分別和耦合電壓電平4與A,相互呈 比例關(guān)系。如下敘述,將以耦合電壓電平4作為范例,說明之。
如圖2所示,在時(shí)間tl,第一柵極信號(hào)^將從低電壓電平么轉(zhuǎn)變至高電 壓電平「c//,第四電壓S『C,自高電壓電平F^轉(zhuǎn)變至低電壓電平^ 。在時(shí)間
tl至?xí)r間t2期間,第一晶體管T1、第二晶體管T2與第三晶體管T3皆處于
開啟狀態(tài),而第四晶體管T4則處于關(guān)閉狀態(tài)。因此,第一電壓信號(hào)^"C與第
二電壓信號(hào)KDd'的直流電壓電平,將對第一電容C1進(jìn)行充電。第三電壓信 號(hào)P7X^的直流電壓電平與第五電壓信號(hào)^q的交流電壓電平,將對第二電容
C2進(jìn)行充電。如此,V2僅與第一電壓信號(hào)^C和第二電壓信號(hào)^^、的直流
電壓電平,具有關(guān)聯(lián)性。
在時(shí)間t2,第一柵極信號(hào)g!將從高電壓電平^"轉(zhuǎn)變至低電壓電平4, 第四電壓S『C,自低電壓電平^轉(zhuǎn)變至高電壓電平f^。在時(shí)間U至?xí)r間t3期間,第一晶體管T1、第二晶體管T2與第三晶體管T3皆處于關(guān)閉狀態(tài),第 四晶體管T4處于開啟狀態(tài),4維持V3。
在時(shí)間tl至?xí)r間t3期間,第五電壓信號(hào)^C'處于低電壓電平VcomL。 然而,在時(shí)間t3,第五電壓信號(hào)^C!將自低電壓電平VcomL轉(zhuǎn)變至高電壓電 平VcomH。第一晶體管T1、第二晶體管T2與第三晶體管T3皆處于關(guān)閉狀態(tài), 第四晶體管T4處于開啟狀態(tài)。因此,牟的電壓電平將從V3提升至V4。 4的 電壓電平改變量AV"V4-V2),將視作為耦合電壓電平牟的二階上拉作用效 應(yīng)。
;^時(shí)間t3至?xí)r間t4,第五電壓信號(hào)^^處于高電壓電平VcomH。然而, 第一晶體管T1、第二晶體管T2與第三晶體管T3皆處于關(guān)閉狀態(tài),第四晶體 管T4處于開啟狀態(tài)。因此,4維持V4。
顯然地,由于二階上拉作用,耦合電壓電平4將可以實(shí)質(zhì)地上升或下降。 當(dāng)二階上拉作用施加應(yīng)用于第一像素列中的每一像素的電荷儲(chǔ)存電容Cst 時(shí),將使得第一像素列中每一像素的像素電極上的電壓電平^',產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上 升或下降的變化,并且無須經(jīng)由增加或降低源極數(shù)據(jù)信號(hào){《}的電壓電平, 從而減少數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路的功率損耗。
同理而言,上述說明亦可施加應(yīng)用于其它共^L電壓驅(qū)動(dòng)電i 各所產(chǎn)生的耦 合電壓電平。
另外,如圖2所示,根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例,PE'與^^2相互反向。由此 可知,將可達(dá)成列反轉(zhuǎn)的作用。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,所繪示施加于液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)信號(hào) 與對應(yīng)像素電壓電平的時(shí)序圖。在這一實(shí)施例中,KDC=1.5V、 「"C1^3. 0V、 fT C21=10V、 rZ)Cl2=1.0V、 FDC22 = 3 0V、 VcomL=l. 0V、 VcomH=3. 0V。在時(shí)間 tl, g'轉(zhuǎn)變至高電壓電平^",而SWC1則轉(zhuǎn)變至低電壓電平^。第一晶體管 Tl、第二晶體管T2、與第三晶體管T3則皆處于開啟狀態(tài),第四晶體管T4處 于關(guān)閉狀態(tài),并且A1由-2. 5V轉(zhuǎn)變至1. 5V。接著,從時(shí)間tl到時(shí)間t2期間, g'維持于其高電壓電平^", SWC1亦維持于其低電壓電平1^,而A1則保持為 1.5V。在時(shí)間t2, g'轉(zhuǎn)變至低電壓電平^.,而SWC1則轉(zhuǎn)變至高電壓電平「c//, 第一晶體管T1、第二晶體管T2與第三晶體管T3皆處于關(guān)閉狀態(tài),第四晶體 管T4則處于開啟狀態(tài)。當(dāng)?shù)谌w管T3開啟時(shí),電容C2的兩端將具有2V 電壓差(AV1=3. 5V-1. 5V),使得A1上拉至3. 5V。在時(shí)間t3, &維持于<氐電壓電平&、 VAC1由VcomL轉(zhuǎn)變至VcomH。第一晶體管Tl、第二晶體管T2與 第三晶體管T3皆處于關(guān)閉狀態(tài),第四晶體管T4處于開啟狀態(tài)。由于VAC1的 變動(dòng)(AV2-3V-1V),使得A1上拉至5. 5V。因此,第一上拉電壓與第二上拉 電壓皆約為2V,換言之,耦合電壓電平的二階上拉電壓總合(AV1+AV2)約 為4V。
圖4是繪示通過Hspice電路仿真軟件,仿真實(shí)行傳統(tǒng)列反轉(zhuǎn)于6x8像素 矩陣上,其中電壓參數(shù)設(shè)定柵極信號(hào)為^//=9. 0V、 Fci=-6. 0V,源極信號(hào)為 ^"-4. 3V、 ^=0. 0V,第五電壓信號(hào)^C"為VcomH=2. 7V、 VcomL=l. 0V,第一 電壓信號(hào)VDC=1. 81V。仿真結(jié)果為LC差異電壓4. 87V(細(xì)黑線)與0. 476V(粗 黑線),以及RMS功率4.975 nW(細(xì)黑線,兩幀)。
圖5是繪示通過Hspice電路仿真軟件,仿真實(shí)行二階上拉列反轉(zhuǎn)于6x8 像素矩陣列,其中電壓參數(shù)設(shè)定柵極信號(hào)為^//=9. 0V、 KGi=-6. 0V,源極信 號(hào)為^"=4. 3V、 ~=0. 0V,第五電壓信號(hào)^C"為VcomH=2. 7V、 VcomL=l. 0V, 第一電壓信號(hào)VD01.81V。仿真結(jié)果為LC差異電壓4. 837V(細(xì)黑線)與 0.517V(粗黑線),以及RMS功率3. 748 ju W (細(xì)黑線,兩幀)。相對于傳統(tǒng)列 反轉(zhuǎn)液晶顯示器,二階上拉列反轉(zhuǎn)液晶顯示器所消耗較少功率,此模擬是針 對于6x8像素矩陣列進(jìn)行模擬,可以推知,當(dāng)本發(fā)明實(shí)際應(yīng)用再例如是一 1024 x 768 4象素矩陣列顯示面板,部〗旦可以有效減少功率消井毛,進(jìn)而達(dá)到更佳的 圖像質(zhì)量。
本發(fā)明另一方面提供一種驅(qū)動(dòng)揭露于圖1中的液晶顯示器的操作方法。 在一實(shí)施例中,此方法包含如下步驟提供多個(gè)共極電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加于多 個(gè)共極電壓驅(qū)動(dòng)電路(CT")上,以對應(yīng)產(chǎn)生多個(gè)二階上拉耦合電壓,其中,每 一二階上拉耦合電壓施加于相對應(yīng)像素列的輔助公共電極。提供多個(gè)掃 描信號(hào)與多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)于多個(gè)掃描線{G"}與多個(gè)數(shù)據(jù)線{上。共 極電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)包含第一電壓信號(hào)^C 、第二電壓信號(hào)KDd"、第三電壓信
號(hào)^a"、第四電壓信號(hào)^『"與第五電壓信號(hào)"c"。且第一電壓信號(hào)^c、
第二電壓信號(hào)raC1"與第三電壓信號(hào)raC2"為直接電壓,第四電壓信號(hào)S"與 第五電壓信號(hào)^C"為交流電壓,且同 一像素列的第四電壓s『c"與掃描信號(hào)g" 具有180度的相位差。
簡言之,本發(fā)明揭露一種顯示面板、包含該顯示面板的液晶顯示器及其 驅(qū)動(dòng)方法,其通過共才及電壓驅(qū)動(dòng)電^各以產(chǎn)生二階上^立耦合電壓,并且施加于相對應(yīng)像素列上的每一像素的電荷儲(chǔ)存電容Cst,以實(shí)現(xiàn)降低數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路 的功率損耗并提升顯示質(zhì)量。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施方式揭露如上,然其并非用以限定本發(fā)明,任何本 領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤飾, 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種顯示面板,包含公共電極;多條掃描線,沿列方向依序配置;多個(gè)輔助公共電極,沿列方向依序與該些掃描線間隔配置;多條數(shù)據(jù)線,沿著行方向依序配置;多個(gè)像素設(shè)置在兩相鄰掃描線和兩相鄰數(shù)據(jù)線之間,每一該些像素包含像素電極;晶體管,具有柵極、源極與漏極,電性耦接至對應(yīng)的該些掃描線、對應(yīng)的該些數(shù)據(jù)線與該像素電極;液晶電容,電性耦接于該像素電極與該公共電極之間;以及電荷儲(chǔ)存電容,電性耦接于該像素電極與該輔助公共電極之間;以及多個(gè)共極電壓驅(qū)動(dòng)電路,電性耦接于對應(yīng)的該些掃描線與對應(yīng)的該些輔助公共電極,每一該些共極電壓驅(qū)動(dòng)電路包含第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管與第四晶體管,其中該第一晶體管、該第二晶體管與該第三晶體管的柵極電性耦接該掃描線,該第四晶體管的柵極電性耦接一第四電壓,其中,該第四電壓與一對應(yīng)的掃描信號(hào)具有180度相位差。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板,其中每一該共極電壓驅(qū)動(dòng)電路還包含第一電容與第二電容,該第一電容具有第一端與第二端,分別電性耦接該第一晶體管的漏極與該第二晶體管的漏極,而該第二電容則具有第一端與第二端,分別電性耦接該第三晶體管的漏極與第五電壓,其中該第一晶體管的源極,用以接收第一電壓,而且該第一晶體管的漏極電性耦接該輔助公共電極;該第二晶體管的源極,用以接收第二電壓;該第三晶體管的源極,用以接收第三電壓;以及該第四晶體管的源極與漏極,分別電性耦接該第三晶體管的漏極與該第二晶體管的漏極。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板,還包含柵極驅(qū)動(dòng)電路,與該些掃描線電性耦接,用以產(chǎn)生多個(gè)掃描信號(hào)以啟動(dòng)該些像素的晶體管;以及信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路,與該些數(shù)據(jù)線電性耦接,用以產(chǎn)生多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示面板,其中每一該掃描信號(hào)具有一波形,而該波形具有第一電壓電平與第二電壓電平,其中該第一電壓電平大于該第二電壓電平,并且該些掃描信號(hào)的波形彼此具有一時(shí)間差。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯示面板,其中該第一電壓、該第二電壓、該第三電壓為直流電壓,第四電壓與該第五電壓則為交流電壓。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示面板,還包含顯示區(qū)域與鄰接該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域,其中該些像素形成于該顯示區(qū)域,而該些共極電壓驅(qū)動(dòng)電路形成于該非顯示區(qū)域。
7. —種液晶顯示器,包含7>共電才及;多條掃描線,沿列方向依序配置;多個(gè)輔助公共電極,沿列方向依序與該些掃描線間隔配置;多條數(shù)據(jù)線,沿著行方向依序配置;多個(gè)像素設(shè)置在兩相鄰掃描線和兩相鄰數(shù)據(jù)線之間,每一該些像素包含像素電極;晶體管,具有柵極、源極與漏極,對應(yīng)電性耦接至該些掃描線、該些數(shù)據(jù)線與該像素電極;液晶電容,電性耦接于該像素電極與該公共電極之間;以及電荷儲(chǔ)存電容,電性耦接于該像素電極與該輔助公共電極之間;以及多個(gè)共極電壓驅(qū)動(dòng)電路,對應(yīng)電性耦接于該些掃描線與該些輔助公共電極,每一該些共極電壓驅(qū)動(dòng)電路包含第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管與第四晶體管,其中該第一晶體管、該第二晶體管與該第三晶體管的柵極電性耦接該掃描線,該第四晶體管的柵極電性耦接第四電壓,其中,該第四電壓與一施加在該掃描線的掃描信號(hào)具有180度相位差。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器,其中每一該共極電壓驅(qū)動(dòng)電路還包含第一電容與第二電容,該第一電容具有第一端與第二端,分別電性耦接該第一晶體管的漏極與該第二晶體管的漏極,而該第二電容則具有第一端與第二端,分別電性耦接該第三晶體管的漏極與第五電壓,其中該第一晶體管的源極,用以接收第一電壓,而且該第一晶體管的漏極電性耦4妾該輔助7>共電才及;該第二晶體管的源極,用以接收第二電壓;該第三晶體管的源極,用以接收第三電壓;以及該第四晶體管的源極與漏極,分別電性耦接該第三晶體管的漏極與該第二晶體管的漏極。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器,還包含柵極驅(qū)動(dòng)電路,與該些掃描線電性耦接,用以產(chǎn)生多個(gè)掃描信號(hào)以啟動(dòng)該些像素的晶體管;以及 信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路,與該些數(shù)據(jù)線電性耦接,用以產(chǎn)生多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶顯示器,其中每一該掃描信號(hào)具有一波形,而該波形具有第一電壓電平與第二電壓電平,其中該第一電壓電平大于該第二電壓電平,并且該些掃描信號(hào)的波形彼此具有 一 時(shí)間差。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的液晶顯示器,其中該第一電壓、該第二電壓、該第三電壓為直流電壓,第四電壓與該第五電壓則為交流電壓。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器,還包含顯示區(qū)域與鄰接該顯示區(qū)域的非顯示區(qū)域,其中該些像素形成于該顯示區(qū)域,而該些共極電壓驅(qū)動(dòng)電路形成于該非顯示區(qū)域。
13. —種用來驅(qū)動(dòng)如權(quán)利要求1所述的顯示面板的驅(qū)動(dòng)方法包含提供多個(gè)共極電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該些共極電壓驅(qū)動(dòng)電路,用以提供二階上拉耦合電壓至該輔助7>共電極。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的驅(qū)動(dòng)方法還包含提供多個(gè)掃描信號(hào)與多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)于該些掃描線與該些數(shù)據(jù)線。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的驅(qū)動(dòng)方法,其中每一該共極電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)包含第一電壓、第二電壓、第三電壓、第四電壓與第五電壓,該第四電壓與對應(yīng)的該掃描信號(hào)具有180度的相位差。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的驅(qū)動(dòng)方法,其中該第一電壓、該第二電壓與該第三電壓為直流電壓,該第四電壓與該第五電壓為交流電壓。
17. —種用來驅(qū)動(dòng)如權(quán)利要求7所述的液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方法包含提供多個(gè)共極電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)至該些共極電壓驅(qū)動(dòng)電路,用以提供二階上拉耦合電壓至該輔助公共電極。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的驅(qū)動(dòng)方法還包含提供多個(gè)掃描信號(hào)與多個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)于該些掃描線與該些數(shù)據(jù)線。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的驅(qū)動(dòng)方法,其中每一該共極電壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)包含第一電壓、第二電壓、第三電壓、第四電壓與第五電壓,該第四電壓與對應(yīng)的該掃描信號(hào)具有180度的相位差。
20. —種適用于液晶顯示器的共極電壓驅(qū)動(dòng)電路,該液晶顯示器具有多條掃描線、多個(gè)輔助公共電極、多條數(shù)據(jù)線及多個(gè)像素,該共極電壓驅(qū)動(dòng)電路包含第一晶體管,具有柵極電性耦接對應(yīng)的該些掃描線、源極用以接收第一電壓與漏極電性耦接對應(yīng)的該些輔助公共電極;第二晶體管,具有柵極電性耦接對應(yīng)的該些掃描線、源極用以接收第二電壓與漏極;第三晶體管,具有柵極電性耦接對應(yīng)的該些掃描線、源極用以接收第三電壓與漏極;以及第四晶體管,具有柵極電性耦接第四電壓、源極電性耦接該第三晶體管的漏極與漏極電性耦接該第二晶體管的漏極;第一電容,具有第一端與第二端,分別電性耦接該第一晶體管的漏極與該第二晶體管的漏極;以及第二電容,具有第一端與第二端,該第一端電性耦接該第三晶體管的漏極,該第二端用以接收第五電壓。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的共極電壓驅(qū)動(dòng)電路,其中該第四電壓與對應(yīng)的該掃描信號(hào)具有180度的相位差。
全文摘要
一種具有減少電力損耗的液晶顯示器及其方法揭露于本發(fā)明。在一實(shí)施例中,液晶顯示器包含多個(gè)像素,以配置形成一個(gè)具有N個(gè)像素列的矩陣。每一像素列由兩相鄰掃描線G<sub>n</sub>與G<sub>n+1</sub>所間隔定義而成,并且具有輔助公共電極以及多個(gè)共極電壓驅(qū)動(dòng)電路,其中每一共極電壓驅(qū)動(dòng)電路電性耦接于掃描線G<sub>n</sub>與相對應(yīng)的輔助公共電極之間,用以提供二階上拉耦合電壓至輔助公共電極。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101656059SQ20091016832
公開日2010年2月24日 申請日期2009年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者范姜國皓, 詹功一, 黎煥欣 申請人:友達(dá)光電股份有限公司