CN101231438A - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种液晶显示器(LCD)装置，包含：多个像素、开关单元和栅极线驱动单元。每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点。开关单元将具有与施加到公共电极的公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到源极线。栅极线驱动单元将栅极线驱动信号经过栅极线顺序输出，以控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压。在第一半帧和第二半帧之间的边界，公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反。在第一半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到奇数源极线。在第二半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到偶数源极线。

Description

液晶显示装置及其驱动方法
本申请根据35 U.S.C.§119(a)要求于2007年1月26日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.10-2007-0008608的优先权，其公开内容整体合并在此，以供参考。
技术领域
本发明的总的创新概念涉及液晶显示器(LCD)，更具体地说，涉及一种能够执行列反转或点反转的LCD装置，及其驱动方法。
背景技术
液晶显示(LCD)装置与其它类型的显示装置相比小型化并具有小的功率消耗。LCD装置使用在例如笔记本计算机和移动电话的电子装置中。特别是，一种利用薄膜晶体管作为开关器件的有源矩阵类型的LCD装置特别适用于显示运动画面。
图1是常规LCD装置的LCD面板的电路示意图。参照图1，LCD面板10包括多条源极线S1-S4、多条栅极线G1-G4、多个开关晶体管TFT以及多个液晶电容CLC。
每个像素包含一个开关晶体管TFT以及一个液晶电容CLC。利用其中一条栅极线G1-G4的信号导通或截止开关晶体管TFT。开关晶体管TFT的一端连接到其中一条源极线S1-S4。液晶电容CLC连接在开关晶体管TFT的另一端(像素电极)与公共电极之间。将例如0伏的公共电压施加到公共电极。
为了将图像数据发送到LCD面板10中的每个像素，顺序激励LCD面板10中的源极线S1-S4。施加到源极线S1-S4的图像数据被发送到该连接到激励的栅极线G1-G4的像素。
液晶填充在像素电极和公共电极之间的空间中。当将电压施加到像素电极和公共电极时，在液晶中形成电场。调节电场强度以便控制通过液晶传输的光量。以此显示图像。如果仅沿一个方向将电场持续施加到液晶上，则液晶可能劣化。为防止这一点，使用一种反转方法，其中将源极电压(数据电压)的极性相对于公共电压VCOM进行反转以驱动液晶。
图2表示常规的反转方法。图2表示帧反转方法、行反转方法、列反转方法和点反转方法。在图2中，G1-G4对应于图1中的栅极线G1-G4，S1-S4对应于图1中的栅极线S1-S4。像素位于在一栅极线和一源极线的交叉点。图2表示每个由4×4像素组成的屏幕图像。
在帧反转方法中，在每一帧中，将由16个像素组成的像素组的极性反转。在行反转方法中，以行为单位，将由4个像素组成的像素组的极性反转。在列反转方法中，以列为单位，将由4个像素组成的像素组的极性反转。在点反转方法中，以点为单位，将仅由1个像素组成的像素组的极性反转。
帧反转方法需要少量的功率，但不能显示高分辨率的图像。点反转方法需要较大的功率，但通过降低闪烁能够显示高分辨率的图像，并因此已广泛地应用到大尺度的LCD装置。
发明内容
本发明的总的创新概念提供一种能够以低功率工作并显示高分辨率的图像的液晶显示(LCD)装置，及其驱动方法。
部分地在如下的说明书中描述以及部分地由该说明书将明显看出，或通过实践本发明的总的创新概念，可以领略本发明的总的创新概念的另外方面和功效性。
通过提供一种LCD(液晶显示)装置可以实现本发明的总的创新概念的上述和/或其它方面和功效性，该LCD(液晶显示)装置包含：多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点；开关单元，将具有与施加到公共电极的公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到源极线；和栅极线驱动单元，将栅极线驱动信号经过栅极线顺序输出，以控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压；在第一半帧和第二半帧之间的边界，公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反；在第一半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到奇数源极线；在第二半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到偶数源极线。
所述的LCD装置还可包含：输出缓冲器，用于将源极线驱动电压输出到开关单元；其中，输出缓冲器的总数等于源极线的总数的一半。在第一半帧和第二半帧，顺序激励栅极线驱动信号。
开关单元还可包含：第一组开关，响应于激励的第一开关控制信号将源极线驱动电压施加到奇数源极线；和第二组开关，响应于激励的第二开关控制信号将源极线驱动电压施加到偶数源极线。根据栅极线驱动信号生成第一和第二开关控制信号。
在第一半帧，将相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压施加到奇数源极线，偶数源极线的电压处于浮动状态，和在第二半帧，奇数源极线的电压处于浮动状态，将相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压施加到偶数源极线。
在第一半帧，将相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压施加到奇数源极线，偶数源极线的电压处于浮动状态，和在第二半帧，奇数源极线的电压处于浮动状态，将相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压施加到偶数源极线。
通过提供一种LCD(液晶显示)装置可以实现本发明的总的创新概念的上述和/或其它方面和功效性，该LCD(液晶显示)装置包含：多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点；开关单元，将具有与施加到公共电极的公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到源极线；和栅极线驱动单元，将栅极线驱动信号经过栅极线顺序输出，以控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压；在第一半帧和第二半帧之间的边界，公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反；在第一半帧，开关单元将源极线驱动电压施加到奇数源极线，然后施加到偶数源极线；和在第二半帧，开关单元将源极线驱动电压施加到偶数源极线，然后施加到奇数源极线。
在第一半帧，将相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压和浮动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反，在第二半帧，将浮动电压和相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反。
在第一半帧，将相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压和浮动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反；在第二半帧，将浮动电压和相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反。
通过提供一种LCD(液晶显示)装置可以实现本发明的总的创新概念的上述和/或其它方面和功效性，该LCD(液晶显示)装置包含：多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点；开关单元，将具有与施加到公共电极的公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到源极线；和栅极线驱动单元，将栅极线驱动信号经过栅极线顺序输出，以控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压；预充电单元，将源极线预充电到一预充电电压，以在源极线驱动电压施加到源极线之前，防止源极线浮动的状态。在第一半帧和第二半帧之间的边界，公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反；在第一半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到奇数源极线；和在第二半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到偶数源极线。
在将源极线驱动电压施加到源极线之前，预充电单元将源极线预充电到该预充电电压，以便增加每条源极线的电压的驱动速度。
预充电单元包含：预充电电路，其响应于激励的第一预充电控制信号将预充电电压施加到奇数源极线；和预充电电路，其响应于激励的第二预充电控制信号将预充电电压施加到偶数源极线。根据栅极线驱动信号生成第一和第二预充电控制信号。
通过提供一种LCD(液晶显示)装置可以实现本发明的总的创新概念的上述和/或其它方面和功效性，该LCD(液晶显示)装置包含：多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点；开关单元，将具有与施加到公共电极的公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到源极线；预充电单元，将源极线预充电到预充电电压，以在源极线驱动电压施加到源极线之前，防止源极线的浮动状态，和栅极线驱动单元，将栅极线驱动信号经过栅极线顺序输出，以控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压；在第一半帧和第二半帧之间的边界，公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反；在第一半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到奇数源极线，然后，施加到偶数源极线；和在第二半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到偶数源极线，然后，施加到奇数源极线。
通过提供一种驱动LCD(液晶显示)装置的方法可以实现本发明的总的创新概念的上述和/或其它方面和功效性，该装置包含：多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点；该方法包含：在第一半帧和第二半帧之间的边界，使施加到公共电极的公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反；在第一半帧，将具有与公共电压相反电平的源极线驱动电压仅施加到奇数源极线；在第二半帧，将该源极线驱动电压仅施加到偶数源极线；在第一和第二半帧，顺序激励栅极线驱动信号，其中栅极线驱动信号控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压。
该方法还可以包含：在将源极线驱动电压施加到源极线之前，将源极线预充电到预充电电压，以防止源极线的浮动状态。
该方法还可以包含：在将源极线驱动电压施加到源极线之前，将源极线预充电到预充电电压，以增加源极线电压其中之一的驱动速度。
通过提供一种驱动LCD(液晶显示)装置的方法可以实现本发明的总的创新概念的上述和/或其它方面和功效性，该装置包含：多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点；该方法包含：在第一半帧和第二半帧之间的边界，使施加到公共电极的公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反；在第一半帧，将具有与公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到奇数源极线，然后施加到偶数源极线；在第二半帧，将该源极线驱动电压施加到偶数源极线，然后施加到奇数源极线；在第一和第二半帧，顺序激励栅极线驱动信号，其中栅极线驱动信号控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压。
一种LCD(液晶显示)装置，包含：多条栅极线、多条源极线和多个像素，分别位于在栅极线和源极线的交叉点；和开关单元，在一帧的第一部分，将源极线驱动信号施加到奇数源极线和偶数源极线；和在该帧的第二部分，将源极线驱动信号施加到奇数源极线和偶数源极线中的另一方。
每个像素包含：液晶电容，具有像素电极和公共电极，其中，将公共电压施加到相应的公共电极。
LCD装置还可包含：预充电单元，在源极线驱动电压施加到源极线之前，将源极线预充电到一预充电电压，以防止源极线的浮动状态。
一种计算机可读记录介质，其上置有执行一种方法的计算机程序，该方法包含：在第一半帧和第二半帧之间的边界，使施加到公共电极的公共电压在第一电平和第二电平之间转换；在第一半帧，将具有与公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到奇数源极线；在第二半帧，将该源极线驱动电压施加到偶数源极线；在第一和第二半帧，顺序激励栅极线驱动信号，其中栅极线驱动信号控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压。
附图说明
通过参照附图详细说明本发明的示范性实施例，本发明的总的创新概念的上述和/或其它方面和功效性将变得更明显，其中
图1是常规LCD装置的液晶显示(LCD)面板的电路示意图；
图2表示常规反转方法；
图3表示根据本发明的总的创新概念的比较示例的利用行反转方法驱动的栅极线；
图4是表示本发明的总的创新概念的一实施例的LCD装置100的框图；
图5是由根据本发明的总的创新概念的一实施例的图4中的LCD装置100执行的列反转操作的时序图；
图6是按照由根据本发明的总的创新概念的一实施例的图5中的列反转方法的屏幕结构；
图7是由根据本发明的总的创新概念的一实施例的图4中的LCD装置100执行的点反转操作的时序图；
图8是按照由据本发明的总的创新概念的一实施例的图7的点反转方法的屏幕结构；
图9表示本发明的总的创新概念的另一施例的LCD装置的框图；
图10根据本发明的总的创新概念的一实施例的图9中预充电单元的操作的时序图；
图11是表示根据本发明的总的创新概念的一实施例的驱动LCD装置的方法的流程图。
具体实施方式
现在详细介绍本发明的总的创新概念的各实施例，它们的示例表示在附图中，其中遍及各附图同样的标号指同样的元件。下面介绍各实施例，以参照附图解释本发明的总的创新概念。
参照图3说明本发明的总的创新概念的比较示例。图3表示利用行反转方法驱动的栅极线。行反转方法可以应用于图1中所示的LCD面板10。
参照图3，无论何时扫描第N帧的栅极线G1-G4时，公共电压VCOM的极性反转。例如，当将相对于施加到源极线S1-S4的公共电压VCOM的正极性数据发送到奇数栅极线G1和G3时，将相对于施加到源极线S1-S4的公共电压VCOM的负极性数据发送到偶数栅极线G2和G4。当扫描第N+I帧时，奇数栅极线G1和G3的极性和偶数栅极线G2和G4的极性被反转，因此防止液晶劣化。
然而，由于公共电压VCOM的极性的反转，无论何时扫描栅极线G1-G4时，行反转方法可消耗大量的功率。中或小尺寸的LCD，例如移动电话显示器可以包含QVGA(四分之一视频图形矩阵)LCD面板。QVGA的分辨率是240×320像素。QVGA类的LCD具有320条栅极线，因此，对于每帧该公共电压VCOM的极性可改变320次。因此，当将采用行反转方法的LCD应用在中或小尺寸的LCD例如移动电话显示器时，LCD可消耗大量的功率。因此需要以较少的功率能够显示高分辨率图像并可应用于移动电话的LCD。
图4是表示本发明的总的创新概念的一实施例的LCD装置100的框图。参照图4，LCD装置100包含LCD面板110、栅极线驱动单元120、开关单元130、源极线驱动单元(源极驱动器)140。该LCD装置100执行列反转方法或点反转方法。
LCD面板110包含多条源极线S1-S4、多条栅极线G1-G4、多个开关晶体管TFT以及多个液晶电容CLC。在这个示例中，LCD面板110包含4×4像素。
一像素位于在一栅极线和一源极线的交叉点，并且包含一开关晶体管TFT以及一液晶电容CLC。当将栅极线G1-G4其中一条的信号施加到每个开关晶体管TFT的栅极端时，导通或截止每个开关晶体管TFT。每个开关晶体管TFT的一端连接到源极线S1-S4之一。每个液晶电容CLC连接在开关晶体管TFT之一的另一端(像素电极)和公共电极之间。公共电压VCOM施加到公共电极。
开关单元130将对于公共电压VCOM为反极性(电平)的源极线驱动电压SD1和SD2施加到源极线S1-S4。公共电压VCOM施加到液晶电容CLC的公共电极。
开关单元130包含多个开关例如第一、第二、第三和第四开关。响应于激励的第一开关控制信号SW1，第一开关131和第三开关133导通，以便将源极线驱动电压SD1和SD2施加到奇数源极线S1和S3。响应于激励的第二开关控制信号SW2，第二开关132和第四开关134导通，以便将源极线驱动电压SD1和SD2施加到偶数源极线S2和S4。例如，可以根据从栅极线驱动单元120接收的栅极线驱动信号生成第一和第二开关控制信号SW1和SW2，以驱动栅极线G1-G4。即，可以根据栅极线驱动信号由栅极线驱动单元120生成第一和第二开关控制信号SW1和SW2。利用包含在LCD装置100的定时控制器生成第一和第二开关控制信号SW1和SW2。
开关单元140包含多个输出缓冲器(源极放大器)141和142。开关单元140中的输出缓冲器的总数等于源极线S1-S4的总数的一半。输出缓冲器141和142将源极线驱动电压SD1和SD2施加到开关单元130。
栅极线驱动单元120将栅极线驱动信号经过栅极线G1-G4顺序输出，以控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动信号SD1和SD2。
图5是由图4中的LCD装置100执行的列反转方法的时序图。参照图4和图5说明由LCD装置100执行的列反转方法。
在第N帧、第N+1帧、第N+2帧和第N+3帧中的每一个的第一半帧HF1和第二半帧HF2之间的边界，公共电压VCOM从第一电平(例如高电平)转换到第二电平(例如低电平)，或者相反。例如，公共电压VCOM的高电平可以为5伏，低电平可以为0伏。这里，帧可代表其中可以由LCD的所有像素显示的图像的周期。
源极线驱动电压SD1和SD2的电平与公共电压VCOM的电平相反。即，源极线驱动电压SD1和SD2的电平与公共电压VCOM的相位相差180度。源极线驱动电压SD1和SD2包含相对于公共电压VCOM的正极性电压和负极性电压。
在第一半帧HF1，将控制第一和第三开关131和133的第一开关控制信号SW1激励到高电平，并因此包含第一和第三开关131和133的开关单元130将源极线驱动电压SD1和SD2仅施加到奇数源极线S1和S3。
在第二半帧HF2，将控制第二和第四开关132和134的第二开关控制信号SW2激励到高电平，并因此包含第二和第四开关133和134的开关单元130将源极线驱动电压SD1和SD2仅施加到偶数源极线S2和S4。
在第一和第二半帧HF1和HF2，顺序激励控制源极线驱动电压SD1和SD2的栅极线驱动信号GD1-GD4。即，对于每帧顺序两次激励栅极线驱动信号GD1-GD4。响应于激励的栅极线驱动信号GD1到GD4，像素的开关晶体管TFT导通，以将源极线驱动电压SD1和SD2施加到液晶电容CLC的像素电极。
图6是按照参照图5上述的列反转方法的屏幕结构。参照图6，在第N帧中的第一半帧HF1，将相对公共电压VCOM具有正电位的源极线驱动电压(正极性电压)施加到奇数源极线S1和S3，偶数源极线处于用“.”标记的浮动状态。
在第N帧中的第二半帧HF2，奇数源极线S1和S3处于浮动状态，将相对公共电压VCOM具有负电位的源极线驱动电压(负极性电压)施加到偶数源极线S2和S4。
因此，当将第N帧中的第一半帧HF1和第二半帧HF2组合时，正极性电压施加到第N帧中的奇数源极线S1和S3，并且负极性电压施加到第N帧中的偶数源极线S2和S4。
第N+1帧、第N+2帧和第N+3帧的屏幕结构类似于上述第N帧的屏幕结构，总之，如图6所示，从第N帧到第N+3帧执行列反转方法。
图7是由根据本发明的总的创新概念的一实施例的LCD装置100执行的点反转方法的时序图。参照图4和图7说明LCD装置100的点反转方法。
在第N帧、第N+1帧、第N+2帧和第N+3帧中的每一个的第一半帧HF1和第二半帧HF2之间的边界，公共电压VCOM从第一电平(高)转换到第二电平(低)，或者相反。例如，公共电压VCOM的高电平可以为5伏，低电平可以为0伏。
源极线驱动电压SD1和SD2的电平与公共电压VCOM的电平相反。即，源极线驱动电压SD1和SD2与公共电压VCOM的相位相差180度。源极线驱动电压SD1和SD2包含相对于公共电压VCOM的正极性电压和负极性电压。
在第一半帧HF1，将控制第一和第三开关131和133的第一开关控制信号SW1激励到高电平，然后将控制第二和第四开关132和134的第二开关控制信号SW2激励到高电平。因此，包含第一到第四开关131-134的开关单元130将源极线驱动电压SD1和SD2施加到奇数源极线S1和S3，然后施加到偶数源极线S2和S4。
在第二半帧HF2，将控制第二和第四开关132和134的第二开关控制信号SW2激励到高电平，然后将控制第一和第三开关131和133的第一开关控制信号SW1激励到高电平。因此，包含第一到第四开关131-134的开关单元130将源极线驱动电压SD1和SD2施加到偶数源极线S2和S4，然后施加到奇数源极线S1和S3。
在第一半帧HF1和第二半帧HF2，顺序激励控制源极线驱动电压SD1和SD2的栅极线驱动信号GD1到GD4。即，对于每帧顺序两次激励栅极线驱动信号GD1-GD4。响应于激励的栅极线驱动信号GD1到GD4，像素的开关晶体管TFT导通，因此，将源极线驱动电压SD1和SD2施加到液晶电容CLC的像素电极。
图8是按照由据本发明的总的创新概念的一实施例的参照图7上述的反转方法的屏幕结构。参照图8，在第N帧中的第一半帧HF1，将相对公共电压VCOM具有正电位的源极线驱动电压(正极性电压)及用“.”代表的浮动电压顺序施加到奇数源极线S1和S3。施加到偶数源极线S2和S4的电压与施加到奇数源极线S1和S3的电压相反。
在第N帧中的第二半帧HF2，将浮动电压及相对公共电压VCOM具有负电位的源极线驱动电压(负极性电压)顺序施加到奇数源极线S1和S3。施加到偶数源极线S2和S4的电压与施加到奇数源极线S1和S3的电压相反。
因此，当将第N帧中的第一半帧HF1和第二半帧HF2组合时，将正极性电压和负极性电压顺序施加到第N帧中的奇数源极线S1和S3，并且将负极性电压和正极性电压顺序施加到第N帧中的第N帧中的偶数源极线S2和S4。
第N+1帧、第N+2帧和第N+3帧的屏幕结构类似于上述第N帧的屏幕结构，总之，如图8所示，从第N帧到第N+3帧执行点反转方法。
因此，与采用参照图3上述的行反转方法的液晶装置相比较，由于公共电压VCOM的电平对于每帧仅转换一次，根据本发明的总的创新概念的一实施例的LCD装置100(图4)能够明显地降低功率消耗。LCD装置100还能够降低公共电压VCOM的频率到等于帧的频率，因此，可使在采用参照图3上述的行反转方法的液晶装置中发生的声音噪声最小化。此外，采用参照图3上述的行反转方法的LCD装置通过利用一个输出缓冲器驱动源极线，但是，LCD装置100(图4)通过利用一个输出缓冲器能够驱动两条相邻的源极线。因此，可以有效降低源极驱动电路的芯片尺寸。
图11是表示根据本发明的总的创新概念的一实施例的驱动LCD装置的方法的流程图。参照图4，LCD装置100例如可以包含多个像素，每个像素包含具有像素电极和公共电极的液晶电容CLC，并且，其位于在多条栅极线G1-G4和多条源极线S1-S4的交叉点。参照图4、5和11，在操作S112，使在第一半帧HF1和第二半帧HF2之间的边界施加到相应公共电极的公共电压VCOM在第一电平和第二电平之间转换。在操作S114，具有与公共电压相反电平的源极线驱动电压SD1和SD2仅施加到在第一半帧HF1的奇数源极线S1和S3。在操作S116，源极驱动电压SD1和SD2仅施加到在第二半帧HF2的偶数源极线。在S118，在第一半帧HF1和第二半帧HF2顺序激励栅极线驱动信号GD1-GD4，这样，栅极线驱动信号GD1-GD4控制施加到源极线S1-S4的源极线驱动电压SD1和SD2，以便使之施加到像素的像素电极。
图9表示根据本发明的总的创新概念的另一施例的LCD装置200的框图。参照图9，LCD装置200包含LCD面板210、栅极线驱动单元220、开关单元240、预充电单元230和源极线驱动单元250。
LCD面板210包含多条源极线S1-S4、多条栅极线G1-G4、多个开关晶体管TFT和多个液晶电容CLC。在这一示例中，LCD面板210包含4×4像素。
一个像素位于在一条栅极线和一条源极线的交叉点，并且包含一开关晶体管TFT和一液晶电容CLC。利用栅极线G1-G4的其中一条的信号使开关晶体管TFT导通或截止。每个开关晶体管TFT的一端连接到源极线S1-S4的其中一条。液晶电容CLC连接在开关晶体管TFT的另一端和公共电极之间。公共电压VCOM施加到公共电极。
在源极线驱动电压SD1和SD2施加到源极线S1-S4之前，预充电单元230将源极线S1-S4预充电到一预充电电压VPC，以防止它们浮动。因此，预充电单元230防止由浮动的源极线S1-S4引起的图像劣化。预充电电压VPC例如可以为施加到源极线S1-S4的最大电压的一半。预充电电压VPC例如可以从LCD200的外部施加。
此外，在源极线驱动电压SD1和SD2施加到源极线S1-S4之前，预充电单元230将源极线S1-S4预充电到一预充电电压VPC，以便增加源极线S1-S4的电压的驱动速度。因此，当驱动源极线S1-S4时，预充电单元230能够降低功率损耗。
预充电单元230包含多个预充电电路231--234。预充电电路231--234可以是NMOS晶体管。响应于激励的第一预充电控制信号PC1第一预充电电路231和第三预充电电路233接通，因此，将预充电电压VPC施加到奇数源极线S1和S3。响应于激励的第二预充电控制信号PC2第二预充电电路232和第四预充电电路234接通，因此，将预充电电压VPC施加到偶数源极线S2和S4。例如，可以根据从栅极线驱动单元220输出的栅极线驱动信号，生成第一预充电控制信号PC1和第二预充电控制信号PC2，以驱动栅极线G1-G4。可以利用包含在LCD装置200中的定时控制器生成第一预充电控制信号PC1和第二预充电控制信号PC2。
开关单元240将具有与公共电压VCOM相反极性的源极线驱动电压SD1和SD2施加到源极线S1-S4。公共电压VCOM施加到液晶电容CLC的公共电极。
开关单元240包含多个开关241--244。响应于激励的第一开关控制信号SW1，第一开关241和第三开关243导通，因此，将源极线驱动电压SD1和SD2施加到奇数源极线S1和S3。响应于激励的第二开关控制信号SW2，第二开关242和第四开关244导通，因此，将源极线驱动电压SD1和SD2施加到偶数源极线S2和S4。例如，利用栅极线驱动信号可以生成第一开关控制信号SW1和第二开关控制信号SW2。可以利用在LCD装置200中的定时控制器生成第一和第二开关控制信号SW1和SW2。
源极线驱动单元250包含多个输出缓冲器251和252。源极线驱动单元250中的输出缓冲器的总数等于源极线S1--S4的总数的一半。输出缓冲器251和252将源极线驱动电压SD1和SD2输出到开关单元240。
栅极线驱动单元220经过栅极线G1-G4顺序输出栅极线驱动信号，以控制施加到像素的像素电极的源极线驱动电压SD1和SD2。
LCD装置200执行与图5中所示的由LCD装置100(图4)执行的列反转操作相似的操作。或与图7中所示的由LCD装置100(图4)执行的点反转操作相似的操作。此外，LCD装置200的操作包含预充电单元230的操作，并因此将参照图10说明预充电单元230的操作。
图10是表示图9中预充电单元230的操作的时序图。参照图9和10，在将驱动第一栅极线G1的第一栅极线驱动信号GD1激励到高电平的同时，将第一开关控制信号SW1激励到高电平。第一开关控制信号SW1控制第一和第三开关241和243，第一和第三开关241和243将源极线驱动电压SD1和SD2施加到奇数源极线S1和S3。
在将第一开关控制信号SW1激励到高电平以前，将控制第一和第三预充电电路231和233的第一预充电控制信号PC1按照第一脉冲PUL1激励到高电平。然后，在将源极线驱动电压SD1和SD2施加到奇数源极线S1和S3以前，将施加到奇数源极线S1和S3的其中一条的每个能够增加电压驱动速度的预充电电压VPC施加到奇数源极线S1和S3。
在将第一开关控制信号SW1从高电平去激励到低电平之后(在第一开关控制信号SW1和第一源极线驱动电压SD1两者去激励到低电平之后)，将第一预充电控制信号PC1按照第二脉冲PUL2激励到高电平。然后，在将源极线驱动电压SD1和SD2施加到奇数源极线S1和S3之后，将预充电电压VPC施加到奇数源极线S1和S3，以便防止奇数源极线S1和S3浮动。
在将驱动第二栅极线G2的第二栅极线驱动信号激励到高电平的同时，将控制第二和第四开关242和244的第二开关控制信号SW2激励到高电平，该第二和第四开关242和244将源极线驱动电压SD1和SD2施加到偶数源极线S2和S4。
在将第二开关控制信号SW2激励到高电平以前，将控制第二和第四预充电电路232和234的第二预充电控制信号按照第四脉冲PUL4激励到高电平。然后，在将源极线驱动电压SD1和SD2施加到偶数源极线S2和S4以前，将施加到偶数源极线S2和S4的增加电压驱动速度的预充电电压VPC施加到偶数源极线S2和S4。
在将第二开关控制信号SW2和第二栅极线驱动信号GD2两者激励到低电平的同时，将第二预充电控制信号PC2按照第三脉冲PUL3激励到高电平。然后，在将源极线驱动电压SD1和SD2施加到偶数源极线S2和S4之后，将预充电电压VPC施加到偶数源极线S2和S4，以便防止偶数源极线S2和S4浮动。
驱动第三和第四栅极线G3和S4的栅极线驱动信号与预充电控制信号PC1和PC2之间的关系相似于上述第一和第二栅极线驱动信号GP1和GP2与预充电控制信号PC1和PC2之间的关系。
图10表示根据第一预充电控制信号PC1可以生成第一脉冲PUL1和第二脉冲PUL2两者，但根据第一预充电控制信号PC1仅生成或者第一脉冲PUL1或者第二脉冲PUL2。此外，图10表示根据第二预充电控制信号PC2可以生成第三脉冲PUL3和第四脉冲PUL4两者，但根据第二预充电控制信号PC2仅生成或者第三脉冲PUL3或者第四脉冲PUL4。
本发明的总的创新概念还可以按照在计算机可读介质上的计算机可读代码体现。计算机可读介质可以包含计算机可读记录介质和计算机可读传输介质。计算机可读记录介质是任何可以存储数据的数据存储装置，该数据其后可以由计算机***读出。计算机可读介质的示例包含只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储装置。计算机可读记录介质还可以在连接计算机***的网络上分布，使得以分布方式存储和执行计算机可读代码。计算机可读传输介质可以传输载波或信号(例如通过因特网的有线或无线数据传输)。此外，实现本发明的总的创新概念的功能性程序、代码和代码段可以易于由属于本发明的总的创新概念技术领域的熟练程序员分析。
因此，根据本发明的总的创新概念的一实施例的LCD装置200可以提供图4中所示的LCD装置100的功效性，并可以防止由浮动电压引起的图像劣化，或者当驱动源极线时降低功率消耗。
在根据本发明的总的创新概念的各实施例的LCD装置及其驱动方法中，对于每一帧公共电压的电平仅转换一次，因此，有效地降低功率消耗。公共电压的频率可以降低到等于帧的频率，以此降低声音噪声。通过利用一个输出缓冲器能够驱动两条相邻的源极线，以此降低源极线驱动芯片的尺寸。此外，能够防止由源极线的浮动电压引起的图像劣化，或者当驱动源极线时降低功率消耗。
虽然已描述和说明了本发明的总的创新概念的各种实施例，本领域的技术人员将会认识到，在不脱离本发明的总的创新概念的原理和精神的情况下，这些实施例可以进行改变，本发明的范围是由所提出的权利要求及其等效物限定的。

Claims (36)

1.一种液晶显示装置，包含：
多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点；
开关单元，将具有与施加到公共电极的公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到源极线；和
栅极线驱动单元，将栅极线驱动信号经过栅极线顺序输出，以控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压；
其中，在第一半帧和第二半帧之间的边界，公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反，
在第一半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到奇数源极线，并且
在第二半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到偶数源极线。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，还包含：
输出缓冲器，用于将源极线驱动电压输出到开关单元；
其中，输出缓冲器的总数等于源极线的总数的一半。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在第一半帧和第二半帧，顺序激励栅极线驱动信号。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中开关单元包含：
第一组开关，响应于激励的第一开关控制信号将源极线驱动电压施加到奇数源极线；和
第二组开关，响应于激励的第二开关控制信号将源极线驱动电压施加到偶数源极线。
5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其中根据栅极线驱动信号生成第一和第二开关控制信号。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中在第一半帧，将相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压施加到奇数源极线，偶数源极线的电压处于浮动状态，和
在第二半帧，奇数源极线的电压处于浮动状态，并且将相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压施加到偶数源极线。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中在第一半帧，将相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压施加到奇数源极线，并且偶数源极线的电压处于浮动状态，和
在第二半帧，奇数源极线电压处于浮动状态，将相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压施加到偶数源极线。
8.一种液晶显示装置，包含：
多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点；
开关单元，将具有与施加到公共电极的公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到源极线；和
栅极线驱动单元，将栅极线驱动信号经过栅极线顺序输出，以控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压；
其中，在第一半帧和第二半帧之间的边界，公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反，
在第一半帧，开关单元将源极线驱动电压施加到奇数源极线，然后施加到偶数源极线；并且
在第二半帧，开关单元将源极线驱动电压施加到偶数源极线，然后施加到奇数源极线。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，还包含：
输出缓冲器，用于将源极线驱动电压输出到开关单元；
其中，输出缓冲器的总数等于源极线的总数的一半。
10.如权利要求8所述的液晶显示装置，其中，在第一半帧和第二半帧，顺序激励栅极线驱动信号。
11.如权利要求8所述的液晶显示装置，其中开关单元包含：
第一组开关，响应于激励的第一开关控制信号将源极线驱动电压施加到奇数源极线；和
第二组开关，响应于激励的第二开关控制信号将源极线驱动电压施加到偶数源极线。
12.如权利要求11所述的液晶显示装置，其中根据栅极线驱动信号生成第一和第二开关控制信号。
13.如权利要求8所述的液晶显示装置，其中在第一半帧，将相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压和浮动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反，并且
在第二半帧，将浮动电压和相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反。
14.如权利要求8所述的液晶显示装置，其中在第一半帧，将相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压和浮动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反；并且
在第二半帧，将浮动电压和相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反。
15.一种液晶显示装置，包含：
多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点；
开关单元，将具有与施加到公共电极的公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到源极线；和
栅极线驱动单元，将栅极线驱动信号经过栅极线顺序输出，以控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压；
预充电单元，将源极线预充电到一预充电电压，以在源极线驱动电压施加到源极线之前，防止源极线的浮动状态，
其中，在第一半帧和第二半帧之间的边界，公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反，
在第一半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到奇数源极线；和
在第二半帧，开关单元将源极线驱动电压仅施加到偶数源极线。
16.如权利要求15所述的液晶显示装置，其中在将源极线驱动电压施加到源极线之前，预充电单元将源极线预充电到预充电电压，以便增加每条源极线的电压的驱动速度。
17.如权利要求16所述的液晶显示装置，其中预充电单元包含：
预充电电路，其响应于激励的第一预充电控制信号将预充电电压施加到奇数源极线；和
预充电电路，其响应于激励的第二预充电控制信号将预充电电压施加到偶数源极线。
18.如权利要求17所述的液晶显示装置，其中根据栅极线驱动信号生成第一和第二预充电控制信号。
19.如权利要求15所述的液晶显示装置，其中在第一半帧，将相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压施加到奇数源极线，并且偶数源极线的电压处于浮动状态，和
在第二半帧，奇数源极线的电压处于浮动状态，并且将相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压施加到偶数源极线。
20.如权利要求15所述的液晶显示装置，其中在第一半帧，将相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压施加到奇数源极线，并且偶数源极线的电压处于浮动状态，和
在第二半帧，奇数源极线的电压处于浮动状态，并且将相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压施加到偶数源极线。
21.一种液晶显示装置，包含：
多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点；
开关单元，将具有与施加到公共电极的公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到源极线；
预充电单元，将源极线预充电到预充电电压，以在源极线驱动电压施加到源极线之前，防止源极线的浮动状态，和
栅极线驱动单元，将栅极线驱动信号经过栅极线顺序输出，以控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压；
其中，在第一半帧和第二半帧之间的边界，公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反，
在第一半帧，开关单元将源极线驱动电压施加到奇数源极线，然后，施加到偶数源极线；和
在第二半帧，开关单元将源极线驱动电压施加到偶数源极线，然后，施加到奇数源极线。
22.如权利要求21所述的液晶显示装置，其中在将源极线驱动电压施加到源极线之前，预充电单元将源极线预充电到预充电电压，以便增加每条源极线的电压的驱动速度。
23.如权利要求22所述的液晶显示装置，其中预充电单元包含：
预充电电路，其响应于激励的第一预充电控制信号将预充电电压施加到奇数源极线；和
预充电电路，其响应于激励的第二预充电控制信号将预充电电压施加到偶数源极线。
24.如权利要求23所述的液晶显示装置，其中根据栅极线驱动信号生成第一和第二预充电控制信号。
25.如权利要求21所述的液晶显示装置，其中在第一半帧，将相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压和浮动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反，和
在第二半帧，将浮动电压和相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反。
26.如权利要求21所述的液晶显示装置，其中在第一半帧，将相对公共电压具有负电位的源极线驱动电压和浮动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反，和
在第二半帧，将浮动电压和相对公共电压具有正电位的源极线驱动电压顺序施加到奇数源极线，其中施加到偶数源极线的电压与施加到奇数源极线的电压相反。
27.一种驱动液晶显示装置的方法，该装置包含：多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点，该方法包含：
在第一半帧和第二半帧之间的边界，使施加到公共电极的公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反；
在第一半帧，将具有与公共电压相反电平的源极线驱动电压仅施加到奇数源极线；
在第二半帧，将该源极线驱动电压仅施加到偶数源极线；以及
在第一和第二半帧，顺序激励栅极线驱动信号，其中栅极线驱动信号控制已施加到源极线的源极线驱动电压使之施加到像素中的像素电极。
28.如权利要求27所述的方法，在将源极线驱动电压施加到源极线之前，还包含：
将源极线预充电到预充电电压，以防止源极线的浮动状态。
29.如权利要求27所述的方法，在将源极线驱动电压施加到源极线之前，还包含：
将源极线预充电到预充电电压，以增加源极线电压其中之一的驱动速度。
30.一种驱动液晶显示装置的方法，该装置包含：多个像素，每个像素具有一包含像素电极和公共电极的液晶电容，并位于在多条栅极线和多条源极线的交叉点，该方法包含：
在第一半帧和第二半帧之间的边界，使施加到公共电极的公共电压从第一电平转换到第二电平，或者相反；
在第一半帧，将具有与公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到奇数源极线，然后施加到偶数源极线；
在第二半帧，将该源极线驱动电压施加到偶数源极线，然后施加到奇数源极线；以及
在第一和第二半帧，顺序激励栅极线驱动信号，其中栅极线驱动信号控制施加到像素中的像素电极的源极线驱动电压。
31.如权利要求30所述的方法，在将源极线驱动电压施加到源极线之前，还包含：
将源极线预充电到预充电电压，以防止源极线的浮动状态。
32.如权利要求30所述的方法，在将源极线驱动电压施加到源极线之前，还包含：
将源极线预充电到预充电电压，以增加源极线电压其中之一的驱动速度。
33.一种液晶显示装置，包含：
多条栅极线、多条源极线和多个像素，所述像素分别位于在栅极线和源极线的交叉点；和
开关单元，在一帧的第一部分，将栅极线驱动信号施加到奇数源极线和偶数源极线中的一方，并且在该帧的第二部分，将栅极线驱动信号施加到奇数源极线和偶数源极线中的另一方。
34.如权利要求33所述的液晶显示装置，其中每个像素包含：
液晶电容，具有像素电极和公共电极，
其中，将公共电压施加到相应的公共电极。
35.如权利要求33所述的液晶显示装置，其中还包含：
预充电单元，在源极线驱动电压施加到源极线之前，将源极线预充电到一预充电电压，以防止源极线的浮动状态。
36.一种计算机可读记录介质，其上置有执行一种方法的计算机程序，该方法包含：
在第一半帧和第二半帧之间的边界，使施加到公共电极的公共电压在第一电平和第二电平之间转换；
在第一半帧，将具有与公共电压相反电平的源极线驱动电压施加到奇数源极线；
在第二半帧，将该源极线驱动电压施加到偶数源极线；
在第一和第二半帧，顺序激励栅极线驱动信号，
其中栅极线驱动信号控制源极线驱动电压以使之施加到像素中的像素电极。
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