CN102543016B - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

提供一种液晶显示器，所述液晶显示器包括：LCD面板，该LCD面板包括沿列方向形成的数据线、沿与所述列方向垂直的行方向形成的选通线，以及以矩阵图案布置在所述数据线与所述选通线的交叉处的多个像素；向所述数据线供应数据电压的数据驱动器；以及按顺序向所述选通线供应选通脉冲的选通驱动器。所述像素中的每一个的子像素共享一个数据线，数据电压经过该数据线以时分方式按顺序向所述子像素充电。所述子像素中的每一个的列方向长度比所述子像素中的每一个的行方向长度更长。

Description

液晶显示器
本申请要求于2010年12月7日提交的韩国专利申请No.10-2010-0124287的优先权，该申请的全部内容出于所有目的通过引用如同其在本文中完整阐述那样并入本文。
技术领域
本发明的实施方式针对液晶显示器。
背景技术
参考图1，其图示了常规TRD(三重速率驱动)液晶显示器中像素阵列的结构，一个像素包括沿列方向(y轴方向)平行布置的红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B。红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B分别沿行方向(x轴方向)布置在第3N+1行、第3N+2行和第3N+3行上，其中N为正整数。如图1中所示，在所述常规TRD液晶显示器中，每个子像素的行方向长度比该子像素的列方向长度更长。采取此类子像素结构的所述常规TRD液晶显示器受到易辨认性差的困扰，其示例在图2中示出，该图图示了通过向所述常规TRD液晶显示器应用清晰字型模式而获得的示例性显示结果。
发明内容
本发明的实施方式提供一种液晶显示器，其可以减少用于驱动数据线并具有增强的易辨认性所必需的源驱动IC的数目。
根据本发明的一个实施方式，提供一种液晶显示器，该液晶显示器包括：LCD面板，该LCD面板包括沿列方向形成的数据线、沿与所述列方向垂直的行方向形成的选通线以及以矩阵图案布置在所述数据线与所述选通线的交叉处的多个像素；向所述数据线供应数据电压的数据驱动器；以及按顺序向所述选通线供应选通脉冲的选通驱动器。
所述像素中的每一个的子像素共享一条数据线，数据电压经过该数据线以时分方式按顺序向所述子像素充电。
所述子像素中的每一个的列方向长度比所述子像素中的每一个的行方向长度更长。
附图说明
附图被包括用以提供对本发明的进一步理解，并且并入本说明书中并构成本说明书的一部分，其图示了本发明的实施方式，并且连同描述一起用于对本发明的原理进行解释。在所述附图中：
图1是图示常规TRD液晶显示器的像素阵列的一部分的视图；
图2是图示以清晰字型在图1的像素上显示字母的实验结果的视图；
图3是图示根据本发明一个实施方式的液晶显示器的框图；
图4是图示根据本发明一个实施方式的像素阵列的一部分的等效电路图；
图5是图示以清晰字型在具有图4的像素阵列的液晶显示器上显示字母的实验结果的视图；
图6是图示在其中向根据本发明一个实施方式的液晶显示器应用水平三点反转模式的示例的等效电路图；
图7是图示用于实现图6中所示的点反转模式的数据电压和选通脉冲的波形图；
图8是图示根据本发明一个实施方式的像素阵列的等效电路图，其中向该像素阵列应用水平两点反转模式；以及
图9是图示用于实现图8中所示的点反转模式的数据电压和选通脉冲的波形图。
具体实施方式
在下文中，将要参考附图对本发明的示例性实施方式进行描述，其中贯穿附图和说明书，相同参考标号可能用于表示相同或基本相同的元件。对不必要地使得本发明的要点不清楚或不明确的公知功能或结构的描述将被省略。
参考图3，根据一个实施方式的液晶显示器包括液晶显示(LCD)面板100、定时控制器101、数据驱动器102以及选通驱动器103。所述数据驱动器102包括多个源驱动IC。
所述LCD面板100包括介于两个玻璃衬底之间的液晶层。该LCD面板100包括以矩阵图案布置在数据线105与选通线106的交叉处的像素。所述LCD面板100的所述像素可以如图4、图6和图8中所示那样布置。
在所述LCD面板100的TFT阵列衬底上形成有所述数据线105、所述选通线106、TFT、液晶单元Clc的像素电极1以及存储电容器Cst。所述选通线106与所述数据线105交叉。所述TFT被提供在所述数据线105与所述选通线106的交叉处。所述像素电极1相应地连接到所述TFT。所述存储电容器Cst相应地连接到所述像素电极1。所述数据线105在列方向(y轴方向)上形成，而所述选通极106在与所述列方向垂直的行方向(x轴方向)上形成。
所述液晶单元Clc相应地连接到所述TFT，并且由所述像素电极1与公共电极2之间的电场所驱动。所述公共电极2形成在所述TFT阵列衬底和/或滤色器阵列衬底上。在所述LCD面板100的所述滤色器阵列衬底上形成有黑底(black matrix)和滤色器。在所述LCD面板100的所述TFT阵列衬底和所述滤色器阵列衬底中的每一个上形成有偏振板。在所述TFT阵列衬底和所述滤光器阵列衬底中的每一个上形成有配向膜，其邻接所述LCD层，以便设置液晶分子的预倾角。
所述LCD面板100以诸如TN(扭曲向列)模式或者VA(垂直对准)模式之类的垂直电场驱动方法被驱动，或者以诸如IPS(面内切换)模式或者FFS(边缘场切换)模式之类的水平电场驱动方法被驱动。根据各实施方式，所述液晶显示器被实现为透射式LCD、半透反射式LCD或者反射式LCD。所述透射式LCD或所述半透反射式LCD需要背光单元。所述背光单元被实现为直接式背光单元或者边缘式背光单元。
所述定时控制器101供应针对从主机***104向所述数据驱动器102输入的图像的数字视频数据。所述定时控制器101接收定时信号，所述定时信号包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE以及点时钟，并且生成定时控制信号以用于对所述数据驱动器102和所述选通驱动器103的操作定时进行控制。所述定时控制信号包括用于对所述选通驱动器103的操作定时进行控制的选通定时控制信号，以及用于对所述数据驱动器102的操作定时和数据电压的极性进行控制的数据定时控制信号。
所述选通定时控制信号包括选通起始脉冲GSP、选通移位时钟GSC以及选通输出使能GOE信号。所述选通起始脉冲GSP被施加到生成第一选通脉冲的选通驱动IC，
在下文中，更详细地描述图4中所示像素阵列的结构。
针对红色子像素R的像素电极和TFT分别被定义为第一像素电极P1和第一TFTT1。针对绿色子像素G的像素电极和TFT分别被定义为第二像素电极P2和第二TFTT2。针对蓝色子像素B的像素电极和TFT分别被定义为第三像素电极P3和第三TFTT3。为了以时分方式驱动第一像素的子像素，按顺序向所述第一至第三选通线G1至G3施加选通脉冲。
所述第一TFT T1响应于来自所述第一选通线G1的第一选通脉冲，将来自所述第一数据线D1的红色数据电压供应到所述第一像素电极P1。所述第一TFT T1的栅电极连接到所述第一选通线G1，并且所述第一TFT T1的漏电极连接到所述第一数据线D1。所述第一TFT T1的源电极连接到所述第一像素电极P1。所述第二TFT T2响应于来自所述第二选通线G2的第二选通脉冲，将来自所述第一数据线D1的数据电压供应到所述第二像素电极P2。所述第二TFT T2的栅电极连接到所述第二选通线G2，并且所述第二TFT T2的漏电极连接到所述第一数据线D1。所述第二TFT T2的源电极连接到所述第二像素电极P2。所述第三TFT T3响应于来自所述第三选通线G3的第三选通脉冲，将来自所述第一数据线D1的数据电压供应到所述第三像素电极P3。所述第三TFT T3的栅电极连接到所述第三选通线G3，并且所述第三TFT T3的漏电极连接到所述第一数据线D1。所述第三TFT T3的源电极连接到所述第三像素电极P3。
参考图4，所述第一选通线G1安置在所述像素之上，而所述第二选通线G2和第三选通线G3安设在所述像素之下。然而，本发明的实施方式并不局限于此。例如，根据一个实施方式，所述第一至第三选通线G1、G2和G3全都安置在所述像素之下。
如图4中所示，每个子像素的列方向长度比该子像素的行方向长度更长。如从图1与图5之间的对比中可以看出，这样的子像素结构在图4中所示像素阵列显示微小文本时允许增强的易辨认性。
在液晶显示器中，数据电压的极性以N点反转模式(N为自然数)被驱动，以便减少液晶层的劣化以及残像。图6至图9示出了在根据本发明一个实施方式的液晶显示器中所执行的示例性点反转模式。
图6是图示在其中向根据本发明一个实施方式的液晶显示器应用水平三点反转模式的示例的等效电路图。图7是图示用于实现图6中所示的点反转模式的数据电压和选通脉冲的波形图。
参考图6和图7，极性控制信号POL在一个水平周期被反转。所述一个水平周期指的是一个行扫描时间，在此期间数据被写入所述LCD面板100中的一个显示行的像素之中。所述极性控制信号POL在每一帧反转其相位，以便反转在每个帧周期中向所述像素充电的数据电压的极性。所述源驱动IC响应于所述极性控制信号POL而反转供应到所述数据线D1至D3的数据电压的极性。每个数据电压在大约1/3个水平周期期间被供应到所述数据线。
为了补偿相对不足的像素充电时间，所述选通驱动器103按顺序向所述选通线G1至G9供应选通脉冲，每个选通脉冲具有基本上为一个水平周期的脉宽。第n个选通脉冲(n为自然数)与第n-1个选通脉冲重叠大约2/3个脉宽，并且第n个选通脉冲与第n+1个选通脉冲重叠大约2/3个脉宽。
在利用两个数据电压进行了预充电之后，所述像素利用期望显示的数据电压进行充电并且在一个帧周期期间保持所充电的数据电压。例如，在图6中，所述第一像素的所述蓝色子像素B利用红色数据电压R+和绿色数据电压G+进行预充电，并继而利用蓝色数据电压B+进行充电，并且将所述蓝色数据电压B+维持基本上一个帧周期，所述红色数据电压R+和绿色数据电压G+为正数据电压，所述蓝色数据电压B+为期望显示的正数据电压。
在图6中，供应到奇数数据线D1和D3的数据电压和供应到偶数数据线D2的数据电压具有不同的极性。供应到所述奇数数据线D1和D3以及偶数数据线D2的所述数据电压的极性每个水平周期被反转。因此，向所述第一像素的子像素充电的数据电压为正数据电压，而向沿与所述第一像素相同的显示行同所述第一像素相邻的第二像素的子像素充电的数据电压为负数据电压。结果，图6中所示的像素阵列以水平三点及垂直一点反转模式进行操作。例如，图6中所示的像素阵列沿着水平方向每三个点并且沿着垂直方向每一个点执行反转。
来自所述源驱动IC的电流随着从正数据电压到负数据电压或者从负数据电压到正数据电压发生转变而增大。因此，所述源驱动IC的功耗随着在具有不同极性的电压之间的转变的次数的增加而增大。由于三个连续数据电压如图7中所示具有相同极性，因此根据本发明的实施方式的所述液晶显示器可以将功耗降低至小于常规液晶显示器的功耗的大约1/3。
图8是图示根据本发明一个实施方式的像素阵列的等效电路图，其中向所述像素阵列应用水平两点反转模式。在图8中，D1和D2指的是数据线，并且G1至G9指的是选通线。图9是图示用于实现图8中所示点反转模式的数据电压和选通脉冲的波形图。
参考图8，像素包括沿行方向(x轴方向)平行布置的红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B。所述像素的红色子像素R沿列方向(或y轴方向)平行地布置在每第3N+1列。所述像素的绿色子像素G沿所述列方向平行地布置在每第3N+2列。所述像素的蓝色子像素R沿所述列方向平行地布置在每第3N+3列。
在图8中所示的像素阵列中，一个像素的子像素RGB共享同一数据线，数据电压经过该数据线以时分方式供应到所述子像素并且按顺序向所述子像素充电。因此，与在其中子像素分别连接到单独的数据线的常规LCD相比，根据各实施方式的所述LCD可以将所述数据线105的数目和源驱动IC的数目减少1/3。
在下文中，更详细地描述图8中所示像素阵列的结构。
关于第一像素pix1中的数据充电顺序而言，针对蓝色子像素B的像素电极和TFT分别被定义为第一像素电极P81和第一TFT T81，针对红色子像素R的像素电极和TFT分别被定义为第二像素电极P82和第二TFT T82，并且针对绿色子像素G的像素电极和TFT分别被定义为第三像素电极P83和第三TFT T83。关于第二像素pix2中的数据充电顺序而言，针对红色子像素R的像素电极和TFT分别被定义为第四像素电极P84和第四TFT T84，针对蓝色子像素B的像素电极和TFT分别被定义为第五像素电极P85和第五TFT T85，并且针对绿色子像素G的像素电极和TFT分别被定义为第六像素电极P86和第六TFT T86。
所述第一TFT T81响应于来自所述第一选通线G1的第一选通脉冲，将来自所述第一数据线D1的负数据电压B-供应到所述第一像素电极P81。所述第一TFT T81的栅电极连接到所述第一选通线G1，并且所述第一TFT T81的漏电极连接到所述第一数据线D1。所述第一TFT T81的源电极连接到所述第一像素电极P81。所述第二TFTT82响应于来自所述第二选通线G2的第二选通脉冲，将来自所述第一数据线D1的正数据电压R+供应到所述第二像素电极P82。所述第二TFT T82的栅电极连接到所述第二选通线G2，并且所述第二TFT T82的漏电极连接到所述第一数据线D1。所述第二TFT T82的源电极连接到所述第二像素电极P82。所述第三TFT T83响应于来自所述第三选通线G3的第三选通脉冲，将来自所述第一数据线D1的正数据电压G+供应到所述第三像素电极P83。所述第三TFT T83的栅电极连接到所述第三选通线G3，并且所述第三TFT T83的漏电极连接到所述第一数据线D1。所述第三TFT T83的源电极连接到所述第三像素电极P83。
所述第四TFT T84响应于来自所述第一选通线G1的所述第一选通脉冲，将来自所述第二数据线D2的负数据电压R-供应到所述第四像素电极P84。所述第四TFT T84的栅电极连接到所述第一选通线G1，并且所述第四TFT T84的漏电极连接到所述第二数据线D2。所述第四TFT T84的源电极连接到所述第四像素电极P84。所述第五TFT T85响应于来自所述第二选通线G2的所述第二选通脉冲，将来自所述第二数据线D2的正数据电压B+供应到所述第五像素电极P85。所述第五TFT T85的栅电极连接到所述第二选通线G2，并且所述第五TFT T85的漏电极连接到所述第二数据线D2。所述第五TFT T85的源电极连接到所述第五像素电极P85。所述第六TFT T86响应于来自所述第三选通线G3的所述第三选通脉冲，将来自所述第二数据线D2的正数据电压G+供应到所述第六像素电极P86。所述第六TFT T86的栅电极连接到所述第三选通线G3，并且所述第六TFT T86的漏电极连接到所述第二数据线D2。所述第六TFT T86的源电极连接到所述第六像素电极P86。
参考图8，所述第一选通线G1和所述第二选通线G2安置在所述像素之上，而所述第三选通线G3安置在所述像素之下。然而，本发明的实施方式并不局限于此。例如，根据一个实施方式，所述选通线如图4中所示那样安置，或者所述第一至第三选通线G1、G2和G3全都安置在所述像素之上或之下。
如图8中所示，每个子像素的列方向长度比该子像素的行方向长度更长。如从图1与图5的对比中可以看出，这样的子像素结构在图4中所示的像素阵列显示微小文本时允许增强的易辨认性。
为了实现水平两点反转模式，如图9中所示那样生成所述极性控制信号POL、所述数据电压和所述选通脉冲。
参考图8和图9，所述极性控制信号POL在一个水平周期被反转一次。所述极性控制信号POL在每一帧反转其相位，以便反转在每个帧周期中向所述像素充电的数据电压的极性。所述源驱动IC响应于所述极性控制信号POL而反转供应到所述数据线D1至D3的数据电压的极性。每个数据电压在大约1/3个水平周期期间被供应到所述数据线。
为了补偿相对不足的像素充电时间，所述选通驱动器103按顺序向所述选通线G1至G9供应选通脉冲，每个选通脉冲具有基本上为一个水平周期的脉宽。第n个选通脉冲(n为自然数)与第n-1个选通脉冲重叠大约2/3个脉宽，并且第n个选通脉冲与第n+1个选通脉冲重叠大约2/3个脉宽。
在使用两个数据电压进行了预充电之后，所述像素利用期望显示的数据电压进行充电并且在一个帧周期期间保持所充电的数据电压。例如，在图8中，所述第一像素PIX1的所述绿色子像素G利用蓝色数据电压B-和红色数据电压R+进行预充电，并继而利用绿色数据电压G+进行充电，并且将所述绿色数据电压G+维持基本上一个帧周期，所述蓝色数据电压B-为负数据电压，所述红色数据电压R+为正数据电压，所述绿色数据电压G+为期望显示的正数据电压。
在图8中，在向所述第一像素pix1充电的数据电压之中，所述第一数据电压具有与所述第二数据电压和所述第三数据电压的极性不同的极性，并且在向第二像素pix2充电的数据电压之中，所述第一数据电压具有与所述第二数据电压和所述第三数据电压的极性不同的极性。供应到所述第一数据线D1和所述第二数据线D2的数据电压具有在每一帧被反转的相同极性。因此，图8中所示的像素阵列以水平两点及垂直一点反转模式操作。例如，图8中所示的像素阵列沿所述水平方向每两个点并且沿所述垂直方向每一个点执行反转。
由于三个连续数据电压如图9中所示具有相同极性，因此根据本发明的实施方式的所述液晶显示器可以将功耗降低至小于常规液晶显示器的功耗的大约1/3。
如上所述，根据本发明的实施方式，每个像素的子像素共享一个数据线，以时分方式供应的数据电压经过该数据线向所述子像素充电。在每个子像素中，列方向长度比行方向长度更长。因此，本发明的实施方式可以减少用于驱动所述LCD面板上的数据线所需的源驱动IC的数目，并且可以增强易辨认性。
尽管已参考其多个示例说明性实施方式对各实施方式进行了描述，但是应当理解，本领域中技术人员可以设计出将会落入本公开内容的原理范围内的众多其他修改和实施方式。更具体而言，公开内容、附图以及所附权利要求范围内在主体组合布置的组件部分和/或布置中的各种变体和修改是可能的。除所述组件部分和/或布置中的变体和修改以外，替代用途对于本领域中技术人员也将会是显而易见的。

Claims (5)

1.一种液晶显示器，所述液晶显示器包括：
LCD面板，所述LCD面板包括沿列方向形成的数据线、沿与所述列方向垂直的行方向形成的选通线、以及以矩阵图案布置的多个像素；
其中所述像素包括第一像素和第二像素，并且所述像素的每一个包括具有第一颜色的第一子像素、具有第二颜色的第二子像素和具有第三颜色的第三子像素，
其中所述像素中的每一个的子像素共享一个数据线，第一数据电压、第二数据电压和第三数据电压经过该数据线以时分方式按顺序向所述子像素充电，
其中所述数据线包括连接到所述第一像素的子像素的第一数据线和连接到所述第二像素的子像素的第二数据线，
其中所述选通线包括连接到所述第一像素的第三子像素和所述第二像素的第一子像素的第一选通线、连接到所述第一像素的第一子像素和所述第二像素的第三子像素的第二选通线以及连接到所述第一像素的第二子像素和所述第二像素的第二子像素的第三选通线，并且
其中从所述第一数据线和所述第二数据线提供的第一数据电压具有第一极性，并且从所述第一数据线和所述第二数据线提供的第二数据和第三数据电压具有第二极性。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中每个像素的所述子像素沿所述行方向平行布置，并且其中具有相同颜色的子像素沿所述列方向平行布置。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述像素包括第一像素，经过第一数据线供应的第一数据电压到第三数据电压以时分方式向该第一像素充电，其中所述第一像素包括：
第一TFT，其响应于来自第一选通线的第一选通脉冲，将来自所述第一数据线的所述第一数据电压供应到第一像素电极，
第二TFT，其响应于来自第二选通线的第二选通脉冲，将来自所述第一数据线的所述第二数据电压供应到第二像素电极，以及
第三TFT，其响应于来自第三选通线的第三选通脉冲，将来自所述第一数据线的所述第三数据电压供应到第三像素电极。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中所述第一数据电压到所述第三数据电压具有相同的极性。
5.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中所述第一数据电压具有与所述第二数据电压和所述第三数据电压的极性不同的极性。
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