CN100437239C

CN100437239C - 场顺序驱动方法和场顺序液晶显示器

Info

Publication number: CN100437239C
Application number: CNB2006100042300A
Authority: CN
Inventors: 奥野武志
Original assignee: Samsung SDI Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2005-02-18
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2026-02-13
Also published as: KR20060092675A; JP2006227569A; KR100685816B1; US20060187161A1; CN1821838A

Abstract

提供了一种场顺序LCD和使用其初始化液晶的方法。施加具有高于数据信号的电压电平的复位电压以初始化液晶。因此，所述场顺序LCD包括用于产生具有高于数据信号的电压电平的复位电压的复位电压产生器。根据源极驱动器的选择操作来将该复位电压施加到液晶。

Description

场顺序驱动方法和场顺序液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种驱动液晶显示器(LCD)的方法以及使用该方法的LCD，并且尤其涉及一种场顺序驱动方法和场顺序LCD。

背景技术

和包括红、绿和蓝滤色器并且使用白光作为背光的光源的典型薄膜晶体管(TFT)LCD不同，场顺序LCD不必包括滤色器。

场顺序LCD包括红色灯、绿色灯和蓝色灯，来代替滤色器。对应于每一像素的液晶提供这三个色灯并且依次开启这三个色灯以显示具有预定颜色的图像。

相应地，在典型的场顺序LCD中，一帧需要三个子帧。这三个子帧包括红(R)-帧、绿(G)-帧和蓝(B)-帧。

每一子帧具有复位周期和数据编程周期。在复位周期期间，液晶被初始化。在数据编程周期期间，初始化的液晶对应于数据电压而被取向(align)。当液晶具有对应于该数据电压的预定的取向时，对应于所述子帧的灯被开启。换句话说，液晶首先被初始化，并且然后该数据电压被施加于所初始化的液晶。然后，响应于该数据电压而取向该液晶，并且当施加于该液晶的像素电极的数据电压被维持预定的持续时间时，该灯被开启，从而利用从对应于该子帧的三个灯之一发射的光来照射该液晶。

然而，与典型TFT LCD相比，场顺序LCD具有极其短的复位周期。在场顺序LCD中，在一个帧中提供三个子帧，并因此一帧需要三个复位周期。相应地，考虑到液晶对数据电压的响应时间，与典型TFT LCD相比，应当迅速地执行场顺序LCD的复位操作。

图1A是图解向场顺序LCD施加复位电压的传统方法的时序图。例如，在其中红色灯被开启的R-帧的情况下，液晶的初始化在R-帧的起点开始。为了初始化液晶，周期性地向该液晶施加方波。也就是说，在Δt1的复位周期期间，向该液晶施加多个方波以初始化该液晶。这里，方波具有ΔV的电压电平。

当复位周期结束时，数据编程周期开始。在数据编程周期期间，从数据驱动器施加的数据信号具有方波的形式。根据传统方法的一个实施例，方波可以是脉宽调制的信号。在数据编程周期期间，数据信号的方波也具有ΔV的电压电平。因此，用于初始化的方波的电平基本上等于数据信号的方波的电平。

在场顺序驱动方法中，复位周期比TFT LCD中的要短。因此，液晶可能在复位周期期间没有被充分地初始化。

图1B是图解关于图1A的时序图的透射率(transmittance)的曲线图。

如所示，一个帧被划分成三个子帧，例如，R-帧、G-帧、和B-帧。每一子帧具有一个复位周期和一个数据编程周期。

例如，R-帧包括R-复位周期和R-数据编程周期。在R-复位周期期间，向液晶施加方波以用于初始化。这里，复位周期太短以致于不能完全初始化液晶，结果，液晶的透射率没有被充分地降低，并保持在预定的水平。

这里，液晶的结构依赖于在液晶的像素电极和公共电极之间的电压差。因而，当R-数据编程周期在其中液晶没有被完全初始化的状态中开始时，该液晶被取向以具有比期望的高的透射率。因此，即使向液晶施加正常的数据信号，该液晶也具有比期望的透射率高的透射率，这是因为液晶没有被完全初始化并且其透射率保持在预定的水平。

这个现象在G-帧和B-帧中也同样发生。液晶没有被充分初始化的原因是因为用于初始化液晶的方波具有与数据信号的方波的电压电平相同的电压电平。因此，在场顺序驱动方法中，当在其中每一子帧具有不充分的复位周期的状态下，具有与数据信号相同的电压电平的方波被施加以用于初始化液晶时，由于液晶没有被完全初始化并且因而不能正确地显示期望的灰度，所以产生问题。

发明内容

本发明提供一种场顺序驱动方法，其中施加具有比数据信号高的电压电平的信号电压以初始化液晶。

本发明也提供一种场顺序LCD，其中，施加具有比数据信号高的电压电平的复位信号以用于初始化液晶。

在本发明的一个例证性实施例中，在通过依次激活三个子帧来驱动液晶的场顺序驱动方法中，每一子帧包括：施加具有第一电平的复位电压以初始化液晶；向液晶施加具有比第一电平低的第二电平的数据信号；和向接收所述数据信号的液晶发光。

在本发明的另一例证性实施例中，场顺序LCD包括：LCD板，用于显示图像；栅极驱动器，用于向所述LCD板提供扫描信号；源极驱动器，用于在数据编程周期期间向LCD板提供数据信号和在复位周期期间向LCD板提供复位电压；定时控制器，用于接收数字视频数据和同步信号以及响应于所述同步信号而产生用于显示图像的控制信号和数据信号；灰度电压产生器，用于从所述定时控制器接收数据信号并且将基于查询表调制的数据提供给源极驱动器；复位电压产生器，用于响应于定时控制器的控制信号而产生具有比数据信号高的电平的复位电压并且向所述源极驱动器提供所述复位电压；光源控制器，用于响应于定时控制器的控制信号而产生光控制信号；和光发射器，具有多个灯以及响应于光源控制器的光控制信号而发射光。

附图说明

附图被包含以提供对本发明的进一步的理解，并且被并入和构成本说明书的一部分，图解本发明的实施例，并且和描述一起用于说明本发明的原理：

图1A是图解向场顺序LCD施加复位电压的传统方法的时序图；

图1B是图解相对于图1A的时序图的透射率的曲线图；

图2A是图解根据本发明的第一实施例的向场顺序LCD施加复位信号的方法的时序图；

图2B是图解相对于图2A的时序图的透射率的曲线图；和

图3是根据本发明的第二实施例的、执行液晶的初始化的场顺序LCD的方框图。

具体实施方式

现在将参照附图更加全面地描述本发明，在附图中，示出了本发明的例证性实施例。然而，本发明可以以不同的形式来体现并且不应当被理解为限于在此给出的实施例。

图2A是图解根据本发明的第一实施例的施加复位电压的方法的时序图。如所示，在一个子帧期间，出现一个复位周期和一个数据编程周期。在复位周期期间，向像素施加复位电压。这里，复位电压具有比在数据编程周期期间施加给像素的数据信号的电压电平ΔVd高的电平ΔVr。也就是说，被用作复位电压的方波具有高于数据信号ΔVd的电压电平ΔVr。

而且，被用作复位电压的方波的宽度等于或小于复位周期的持续时间。换句话说，具有ΔVr的电压电平的单个方波被施加于像素达复位周期的持续时间。可替换地，向像素施加两个或更多具有电平ΔVr的方波。

当具有比数据信号高的电压电平的复位电压被施加于像素时，该像素比在复位电压具有与数据信号相同的电平时被更加迅速地初始化。因而，缩短了初始化液晶所需的时间。

当复位周期结束时，数据编程周期开始。在数据编程周期期间，具有电压电平ΔVd的数据信号被施加于液晶以便相应于该电压电平和所施加的数据信号的持续时间而重新取向该液晶。因此，液晶具有基于其取向的预定透射率。对应于具有预定透射率的液晶而开启红色灯、绿色灯和蓝色灯之一，以便显示图像。

这里，数据信号可以是脉宽调制的信号。而且，数据信号的方波具有受控的可变宽度以包含预定灰度。

图2B是图解相对于图2A的时序图的透射率的曲线图。参照图2B，一个帧被划分成三个子帧，例如R-帧、G-帧和B-帧。每一子帧包括一个复位周期和一个数据编程周期。

例如，R-帧包括R-复位周期和R-数据编程周期。在R-复位周期期间，由所施加的复位电压充分地初始化像素。复位电压被设置为具有高于数据信号的电压电平ΔVd的电平ΔVr。像素的初始化依赖于施加于像素的复位电压的电平和持续时间。因而，当复位电压具有高于数据信号的电压电平ΔVd的电平ΔVr时，像素被容易地初始化。

而且，如图2A中所示，复位电压包括一个方波。可替换地，以预定的间隔依次施加两个或更多方波来作为复位电压。在每一子帧期间，复位电压具有高于数据信号的电压电平的电平，并且可以以单个方波或者两个或多个方波的形式来施加。

根据本发明的一个实施例，当复位电压被施加于像素时，该像素被充分地初始化。因而，充分地降低像素的透射率以在复位周期的结束点处完全地初始化液晶。

在R-复位周期之后，R-数据编程周期开始。在R-数据编程周期期间，向像素施加R-数据信号。这里，R-数据信号具有电压电平ΔVd，并且以方波的形式被施加于像素。在图2B中，R-数据信号具有预定间隔的恒定高电平部分，但是它不限于具有这样的形状。可替换地，R-数据信号可以包括脉宽调制信号。例如，R-数据信号可以具有在R-数据周期期间根据灰度变化的可变高电平部分。

当向像素施加R-数据信号时，在液晶被维持以具有预定的阵列的情况下，开启红色灯。因而，具有预定透射率的液晶被着上红色。

在R-数据编程周期之后，G-帧开始。G-帧包括G-复位周期和G-数据编程周期。在G-复位周期期间，施加复位电压。复位电压具有方波形式，所述方波具有电平ΔVr。也就是说，在G-复位周期期间，向被着上红色的液晶施加具有高于G-数据信号的电压电平ΔVd的电压电平ΔVr的复位电压，以便由所述复位电压来初始化液晶。当液晶被充分初始化时，它可以被G-数据信号编程。

初始化的液晶具有充分低的透射率。向被初始化的液晶施加G-数据信号，并且开启绿色灯。

接着，B-帧开始，初始化利用G-数据编程的液晶。在B-复位周期期间，施加复位电压以初始化液晶。这里，复位电压具有电平ΔVr。

如上所述，在根据本发明的一个实施例的场顺序驱动方法中，施加具有高于数据信号的电压电平的电压电平的复位电压以初始化液晶。结果，液晶的初始化被迅速地执行，并因而缩短了用于初始化的复位周期。

图3是根据本发明的第二实施例的、执行液晶的初始化的场顺序LCD的方框图。如所示，根据本发明的一个实施例的场顺序LCD包括：LCD板100；栅极驱动器110，用于向LCD板100提供扫描信号；源极驱动器120，用于向LCD板100提供数据信号和复位电压；定时控制器130，用于接收数字视频数据和同步信号；灰度电压产生器140，连接在定时控制器130和源极驱动器120之间；复位电压产生器150，用于产生复位电压；光源控制器160，用于驱动多个灯；和光发射器170，用于响应于光源控制器160的光控制信号而发光。

LCD板100包括多个形成在其中多条数据线101与多条扫描线103交叉的区域中的像素105。每一像素105包括用来显示图像的液晶。

栅极驱动器110通过相应的扫描线103向像素105提供扫描信号。当向像素105施加扫描信号时，像素105的晶体管被选择性地导通，从而使像素105准备好以接收数据信号。

源极驱动器120通过相应的数据线101向像素105提供数据信号。根据在像素电极和公共电极之间施加的数据信号，像素105的液晶被取向，并且根据液晶的取向状态来表示图像的灰度。另外，源极驱动器120向像素105提供复位电压以初始化像素105的液晶。

定时控制器130接收数字视频数据、垂直同步信号Vsync、和水平同步信号Hsync。然后，定时控制器130将所接收的数字视频数据分类成红色、绿色和蓝色数据，并且输出被分类的数据到灰度电压产生器140。另外，定时控制器130产生用于控制栅极驱动器110以依次输出扫描信号的扫描控制信号Sg，以及定时控制器130产生用于控制源极驱动器以向像素105输出数据信号和复位电压的数据控制信号Sd。

灰度电压产生器140从定时控制器130接收红色、绿色和蓝色数据，并且向源极驱动器120输出基于查询表调制的数据。然后，源极驱动器120根据数据控制信号Sd而接收、采样和锁存所调制的数据以便向数据线提供所调制的数据。

复位电压产生器150产生具有高于数据信号的电压电平的复位电压。复位电压Rv被提供给源极驱动器120，其根据数据控制信号Sd来选择从复位电压产生器150输出的复位电压Rv或是从定时控制器130输出的调制数据。例如，在复位周期期间，复位电压Rv被选择并且被提供给数据线。

另外，复位电压产生器150包括DC-DC转换器或自举电路(bootstrapcircuit)以产生具有高于数据信号的电压电平的复位电压。

在一个帧期间，光源控制器160依次开启和关断红色灯R、绿色灯G和蓝色灯B，如由定时控制器130所控制的那样。例如，按照顺序，红色灯R被开启和关断，然后绿色灯G被开启和关断，并且然后蓝色灯B被开启和关断。这里，用于初始化液晶的复位周期在一个灯被关断时设为开始，而在下一个灯被开启时设为结束。

如上所述，在复位周期期间施加具有高于数据信号的电压电平的复位电压Rv以初始化液晶。在一个实施例中，提供单独的复位电压产生器以产生具有高于数据信号的电压电平的复位电压并且向源极驱动器提供该复位电压。而且，源极驱动器根据定时控制器选择数据信号或者复位电压，并且向液晶提供所选择的信号。

对于本领域技术人员来说，很明显，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。因此，只要它们在所附权利要求和其等价物的范围之内，则期望本发明覆盖本发明的修改和变化。

本申请要求于2005年2月18日提交的韩国专利申请第2005-13750号的优先权和利益，其在此被包含作为参考。

Claims

1、一种用于驱动具有三个子帧的场顺序液晶的方法，该方法包括：

依次激活三个子帧，其中每一子帧激活包括：

施加具有第一电压电平的复位电压以初始化液晶；

向所述液晶施加具有比所述第一电压电平低的第二电压电平的数据信号；和

向所述液晶发光。

2、如权利要求1所述的方法，其中，在复位周期期间执行施加复位电压，而在数据编程周期期间，执行施加数据信号和发射光。

3、如权利要求2所述的方法，其中所述复位电压包括方波。

4、如权利要求1所述的方法，其中在复位周期期间，所述复位电压包括至少两个方波。

5、如权利要求3所述的方法，其中所述数据信号包括方波。

6、如权利要求4所述的方法，其中所述数据信号包括脉宽调制信号。

7、一种场顺序液晶显示器，包括：

液晶显示器板，用于显示图像；

栅极驱动器，用于向所述液晶显示器板提供扫描信号；

源极驱动器，用于在数据编程周期期间向所述液晶显示器板提供数据信号，以及在复位周期期间向所述液晶显示器板提供复位电压；

定时控制器，用于接收数字视频数据和同步信号，以及响应于所述同步信号而产生用于显示图像的控制信号和数据信号；

灰度电压产生器，用于从所述定时控制器接收数据信号并且将基于查询表调制的数据提供给所述源极驱动器；

复位电压产生器，用于响应于由定时控制器产生的控制信号而产生具有比数据信号高的电压电平的复位电压，以及向所述源极驱动器提供所述复位电压；

光源控制器，用于响应于由定时控制器产生的控制信号而产生光控制信号；和

光发射器，具有多个用于响应于光源控制器的光控制信号而发射光的灯。

8、如权利要求7所述的场顺序液晶显示器，其中所述源极驱动器响应于由所述定时控制器产生的数据控制信号而向所述液晶显示器板提供所述数据信号或复位电压之一。

9、如权利要求7所述的场顺序液晶显示器，其中所述复位电压产生器包括DC-DC转换器，用于产生具有比数据信号高的电压电平的复位电压。

10、如权利要求7所述的场顺序液晶显示器，其中所述复位电压产生器包括用于产生具有比数据信号高的电压电平的复位电压的自举电路。

11、如权利要求8所述的场顺序液晶显示器，其中所述复位电压包括方波。

12、如权利要求8所述的场顺序液晶显示器，其中所述复位电压在复位周期期间包括至少两个方波。

13、如权利要求7所述的场顺序液晶显示器，其中所述数据信号包括方波。

14、如权利要求7所述的场顺序液晶显示器，其中所述数据信号包括脉宽调制信号。

15、一种用于驱动场顺序液晶的方法，该方法包括：

通过向液晶施加复位信号来初始化所述液晶；

通过向液晶施加具有比复位信号的电压电平低的电压电平的数据信号来对所述液晶编程并且向所述液晶发光。

16、如权利要求15所述的方法，其中所述复位信号包括方波。

17、如权利要求15所述的方法，其中所述复位信号在复位周期期间包括至少两个方波。

18、如权利要求15所述的方法，其中所述数据信号包括方波。

19、如权利要求15所述的方法，其中所述数据信号包括脉宽调制信号。