CN103680430B

CN103680430B - 液晶显示装置及其驱动方法

Info

Publication number: CN103680430B
Application number: CN201210357931.8A
Authority: CN
Inventors: 张谢平
Original assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Display Corp
Current assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Innolux Corp
Priority date: 2012-09-24
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2032-09-24
Also published as: CN103680430A

Abstract

本发明提供一种液晶显示装置及其驱动方法。该液晶显示装置具有至少一像素，像素的一第一扫描线传送一第一扫描信号，一第二扫描线传送一第二扫描信号，第一扫描信号及第二扫描信号于一图框时间内分别包含三种不同的一第一电位、一第二电位及一第三电位。一开关元件分别耦接于第一扫描线及一数据线。第一扫描线驱动开关元件导通时，一像素电极是通过数据线接收一数据信号。一耦合电容分别耦接于像素电极及第二扫描线之间。当第二扫描信号的电位由第二电位变化至第三电位时，像素电极为负极性，当第二扫描信号的电位由第三电位变化至第二电位时，像素电极为正极性。

Description

液晶显示装置及其驱动方法

技术领域

本发明是关于一种液晶显示装置及其驱动方法，特别关于一种主动矩阵式液晶显示装置及其驱动方法。

背景技术

随着科技的进步，显示装置已经广泛的被运用在各种领域，尤其是液晶显示装置，因具有体型轻薄、低功率消耗及无辐射等优越特性，已经渐渐地取代传统阴极射线管显示装置，而应用至许多种类的电子产品中。其中，水平驱动式的显示面板，例如平面切换（in-planeswitch，IPS）式或边缘电场切换（fringefieldswitching，FFS）式液晶显示面板多应用在手持式电子装置中，例如智能型手机、平板电脑、个人数字助理、数字相机、或笔记本电脑等。由于微处理器的精进，手持式装置功能提升却也增加了耗电量。

请参照图1A及图1B所示，其中，图1A为一种现有的液晶显示装置中，两相邻像素PA、PB的电路示意图，而图1B为图1A的像素PA、PB的信号示意图。

如图1A的电路所示，耦合电容C_C1耦接于像素电极V_A与另一扫描线G2之间，而耦合电容C_C2耦接于像素电极V_B与另一扫描线G1之间。另外，如图1B所示，于此，扫描线G2、G3的扫描信号（仍显示为G2、G3）分别是以两个电位来操作，例如高电位V_GH为22V，低电位V_GL为-7V。其中，于时间T1内，扫描信号G3、G2分别使开关元件S_A、S_B导通，而数据信号（例如0.5V的电压信号）分别输入像素电极V_A、V_B，使像素电极V_A、V_B分别具有0.5V的电压。于时间T2内，扫描信号G3使开关元件S_A截止，而扫描信号G2持续使开关元件S_B导通，此时数据信号（例如6.5V的电压）输入像素电极V_B，使像素电极V_B具有6.5V的电压。

对已充电至0.5V的像素电极V_A而言，扫描信号G3于时间t2时由22V降至-7V，会对像素电极V_A产生一前馈效应（feedthrougheffect），通过开关元件S_A的栅漏极寄生电容所产生的电容耦合效应，会使像素电极V_A的电压第一次降低至例如-0.5V（降低1V）。另外，扫描信号G2于时间t3时由22V降至-7V时，会通过耦合电容C_C1对像素PA产生另一次的电容耦合效应，使像素电极V_A的电压由-0.5V降低至例如-5.5V（降低5V）。藉此，仅于数据线Data上施以0.5V，就可使像素电极V_A具有-5.5V而使像素PA操作于负极性。因此，数据线可比传统的负极性像素操作所需有较小的电压摆幅（较小的高低电位差），故可缩小负极性的数据线的输出电压的摆幅而达到省电的目的。

对于像素PB而言，与耦合电容C_C2连接的扫描线G1的扫描需早于扫描线G2之前结束，因此，于时间t3时，已被充电至6.5V的像素电极V_B仅受扫描线G2由高电位降至低电位所引发的前馈效应的影响，只下降至5.5V（下降1V），使像素PB操作于正极性的操作电压。

承上，如何提供一种液晶显示装置及其驱动方法，可缩小数据线的正负极性操作电压的摆幅而降低数据线驱动电路的功率消耗，进而达到省电目的，已成为当前重要课题。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种可缩小数据线的正负极性操作电压的摆幅而降低数据线驱动电路的功率消耗，进而达到省电的目的的液晶显示装置及其驱动方法。

为达上述目的，依据本发明的一种液晶显示装置具有至少一像素，像素包括一第一扫描线、一第二扫描线、一数据线、一开关元件、一像素电极以及一耦合电容。第一扫描线传送一第一扫描信号。第二扫描线传送一第二扫描信号，第一扫描信号及第二扫描信号于一图框时间内分别包含三种不同的一第一电位、一第二电位及一第三电位。数据线分别与第一扫描线及第二扫描线交错设置。开关元件分别耦接于第一扫描线及数据线。像素电极耦接于开关元件，第一扫描线驱动开关元件导通时，像素电极是通过数据线接收一数据信号。耦合电容分别耦接于像素电极及第二扫描线之间，其中，当第二扫描信号由第二电位变化至第三电位时，像素电极为负极性，当第二扫描信号由第三电位变化至第二电位时，像素电极为正极性。

为达上述目的，依据本发明的一种液晶显示装置的驱动方法，液晶显示装置具有至少一像素，像素具有一第一扫描线、一第二扫描线、一数据线、一开关元件以及一像素电极，数据线分别与第一扫描线及第二扫描线交错设置，开关元件分别耦接于第一扫描线及数据线，像素电极耦接于开关元件，耦合电容分别耦接于像素电极及第二扫描线之间，驱动方法包括：于一图框时间内通过第一扫描线传送一第一扫描信号驱动开关元件导通，以使像素电极接收由数据线传送的一数据信号，其中第一扫描线于图框时间内包含三种不同的一第一电位、一第二电位及一第三电位、于该图框时间内通过第二扫描线传送一第二扫描信号至耦合电容，其中第二扫描信号于图框时间内包含第一电位、第二电位及第三电位、当第二扫描信号由第二电位变化至第三电位时，像素电极的电位为负极性；以及当第二扫描信号的电位由第三电位变化至第二电位时，像素电极为正极性。

承上所述，液晶显示装置可通过上述三种不同电位的扫描信号来驱动所述这些像素，藉此，可以较小的数据线操作电压摆幅就可使像素达到操作所需较大的正负极性电位，因此可缩小数据线的正负极性操作电压的摆幅而降低数据线驱动电路的功率消耗，进而达到省电的目的。

附图说明

图1A为一种现有的液晶显示装置中，两相邻像素的电路示意图；

图1B为图1A的像素的信号示意图；

图2为本发明较佳实施例的一种液晶显示装置的示意图；

图3A及图3B分别为本发明的扫描信号的波形示意图；

图4A、图5A、图6A、图7A、图8A、图9A、图10A至图11A分别为图2的像素单元的示意图；

图4B、图5B、图6B、图7B、图8B、图9B、图10B至图11B分别为图4A、图5A、图6A、图7A、图8A、图9A、图10A至图11A的像素单元的像素于第一图框时间及第二图框时间时的波形示意图；

图12A及图12B分别为本发明较佳实施例的液晶显示装置于第一图框时间及第二图框时间时，像素的极性反转模式的示意图；以及

图13为本发明较佳实施例的一种液晶显示装置的驱动方法的流程示意图。

附图标号

1：液晶显示装置

11：显示面板

121、122：扫描线驱动电路

123：数据线驱动电路

124：时序控制电路

A：像素单元

C、C_C1、C_C2：耦合电容

C_LC1、C_LC2：液晶电容

C_P：电容

C_ST1、C_ST2：储存电容

D1～Dn、Data：数据线

G1～Gm：扫描线

P1～P4、PA、PB：像素

S、S_A、S_B：开关元件

S01～S04：步骤

Vcom：共同电极

Vdata：电位

V_FT1、V_FT2、△V_LC、V_PPS：电位差

V_GH：第一电位

V_GL：第二电位

V_GM：第三电位

V_A、V_B、V_P：像素电极

t1～t4、T1、T2：时间

具体实施方式

先说明的是，本发明的液晶显示装置可为一平面切换（in-planeswitch，IPS）式液晶显示装置、或为一边缘电场切换（fringefieldswitching，FFS）式液晶显示装置，或者是其他水平驱动式的液晶显示装置。

首先，请参照图2所示，其为本发明较佳实施例的一种液晶显示装置1的示意图。

本发明的液晶显示装置1包含一显示面板11及一驱动模块。其中，驱动模块具有一扫描线驱动电路121、一扫描线驱动电路122、一数据线驱动电路123及一时序控制电路124。

显示面板11具有至少一像素，而驱动模块是通过至少一扫描线及至少一数据线驱动显示面板11。在本实施例中，液晶显示装置1是以具有多个像素、多条扫描线G1～Gm（Gm未显示）及多条数据线D1～Dn为例。其中，所述这些扫描线及所述这些数据线呈交错设置以形成所述这些像素阵列。而显示面板11是通过所述这些扫描线及所述这些数据线与驱动模块电性耦接。在实施上，所述这些像素可分别为红色像素、绿色像素或蓝色像素。特别一提的是，于本发明的图式中，扫描线与数据线的交错处并没有使用“跨线”来表示两条线没有连接，也没有使用“点”来表示两条线有连接。例如图2的扫描线G1与数据线D1虽然是交错，但本领域技术人员理应了解，两者并没有直接连接。

在本实施例中，扫描线驱动电路121及扫描线驱动电路122分别设置于显示面板11的两侧。其中，扫描线驱动电路121是通过奇数的扫描线（例如G1、G3…）与显示面板11电性耦接，而扫描线驱动电路122是通过偶数的扫描线（例如G2、G4…）与显示面板11电性耦接。另外，数据线驱动电路123是通过所述这些数据线与显示面板11电性耦接。不过，于其它的实施态样中，也可只设置一扫描线驱动电路，并设置于显示面板11的一侧。

时序控制电路124分别与扫描线驱动电路121、122及数据线驱动电路123电性耦接。时序控制电路124可传送垂直时脉信号及垂直同步信号至扫描线驱动电路121、122，并将自外部介面所接收的视频信号转换成数据线驱动电路123所用的数据信号，并传送数据信号、水平时脉信号及水平同步信号至数据线驱动电路123。另外，扫描线驱动电路121、122依据垂直时脉信号及垂直同步信号依序导通所述这些扫描线。当所述这些扫描线分别导通时，数据线驱动电路123将对应每一列像素的数据信号，通过所述这些数据线将电压信号传送至各像素的像素电极，以显示影像像素。

以下，以图2的像素P1、P2来说明显示面板11的像素结构。

像素P1包括一第一扫描线、一第二扫描线、一数据线、一开关元件S、一像素电极V_P、一电容C_P以及一耦合电容C。

第一扫描线可传送一第一扫描信号，而第二扫描线可传送一第二扫描信号。本发明的第一扫描信号及第二扫描信号是于一图框时间内可分别包含三种不同的一第一电位V_GH、一第二电位V_GM及一第三电位V_GL。其中，第一电位V_GH高于第二电位V_GM，第二电位V_GM高于第三电位V_GL。在以下的说明中，第一电位V_GH例如是以15V，第二电位V_GM例如是以0V，而第三电位V_GL例如是以-10V为例。其中，于像素P1中，第一扫描线为扫描线G1，而第二扫描线为扫描线G2。

另外，数据线分别与第一扫描线及第二扫描线交错设置。于像素P1中，该数据线为数据线D2（与像素P1连接的数据线）。

开关元件S分别耦接于第一扫描线及数据线。于此，开关元件S分别耦接于扫描线G1及数据线D2。

另外，像素电极V_P耦接于开关元件S。于此，开关元件S的栅极与扫描线G1耦接，开关元件S的源极与数据线D2耦接，而开关元件S的漏极与像素电极V_P耦接。其中，第一扫描线（扫描线G1）驱动开关元件S导通时，像素电极V_P可通过数据线（数据线D2）接收由数据线驱动电路123传送的一数据信号，以使像素P1显示对应的灰阶。

耦合电容C分别耦接于像素电极V_P及第二扫描线之间。于此，耦合电容C分别耦接于像素电极V_P及扫描线G2之间。此外，像素P1更可包括一电容C_P，电容C_P耦接于像素电极V_P与一共同电极Vcom（commonelectrode，图2中以符号表示）之间。在本发明中，共同电极Vcom例如为一直流偏压。此外，于图2中，电容C_P是可代表像素的液晶电容及储存电容。

像素P2包括一第一扫描线、一第二扫描线、一数据线、一开关元件S、一像素电极V_P、一电容C_P以及一耦合电容C。

第一扫描线可传送一第一扫描信号，而第二扫描线可传送一第二扫描信号。与像素P1相同，第一扫描信号及第二扫描信号是于一图框时间内分别包含三种不同的一第一电位V_GH、一第二电位V_GM及一第三电位V_GL。其中，第一电位V_GH高于第二电位V_GM，第二电位V_GM高于第三电位V_GL。于像素P2中，第一扫描线为扫描线G3，而第二扫描线为扫描线G2。

另外，数据线分别与第一扫描线及第二扫描线交错设置。于像素P2中，该数据线为数据线D2。

开关元件S分别耦接于第一扫描线及数据线。于此，开关元件S分别耦接于扫描线G3及数据线D2。

另外，像素电极V_P耦接于开关元件S。于此，开关元件S的栅极是与扫描线G3耦接，而开关元件S的源极与数据线D2耦接，而开关元件S的漏极与像素电极V_P耦接。其中，第一扫描线（扫描线G3）驱动开关元件S导通时，像素电极V_P可通过数据线（数据线D2）接收由数据线驱动电路123传送的一数据信号，以使像素P2显示对应的灰阶。

另外，耦合电容C分别耦接于像素电极V_P及第二扫描线之间。于此，耦合电容C分别耦接于像素电极V_P及扫描线G2之间。此外，像素P2更可包括一电容C_P，电容C_P耦接于像素电极V_P与一共同电极Vcom之间。

特别强调的是，本实施例所述的第一扫描线不一定是指扫描线G1，而第二扫描线并不一定是指扫描线G2，端视像素的开关元件S所连接的扫描线而定。换言之，控制该像素的开关元件S导通与否的扫描线即称为第一扫描线，而像素中，与耦合电容C电性耦接的扫描线即为第二扫描线。另外，上述的数据线亦不专指某一条数据线，而是指与像素中的开关元件S电性耦接的数据线。因此，如图2所示，像素P1、P2可具有部分重迭，例如扫描线G2可分别包含于像素P1与P2内，而数据线D2亦可分别包含于像素P1与P3内，以此类推。

本发明的开关元件S可包含一金属氧化物薄膜晶体管，例如可为一氧化铟镓锌薄膜晶体管（indiumgalliumzincoxideTFT，IGZO-TFT）。其中，金属氧化物薄膜晶体管具有低漏电流（漏电流介于10^-14安培至10^-18安培）、高电子能隙（约3.1电子伏特）及对光照射不敏感等特性。当元件随着栅极电极施加负偏压越大时，由于漏电流相当小，故像素电极的电压容易维持，且不会因漏电流而导致垂直串音（Verticalcrosstalk）。另外，此一氧化铟镓锌薄膜晶体管其临界电压（Thresholdvoltage,V_th）大于0伏特，为增益型（Enhancementmode）晶体管，即栅极电压在0伏时元件为关闭状态。因此，在本发明中，第一电位V_GH（例如15V）可使开关元件S导通（V_GH为开关元件S的最大导通电压），而第二电位V_GM（例如0V）及第三电位V_GL（例如-10V）分别使开关元件S关闭（不导通）。

另外，本发明设计了两种扫描线的扫描信号的波形变化，并于以下的实施例中使用。其中，第一种如图3A所示，而第二种如图3B所示。于图3A中，扫描信号由第三电位V_GL改变至第一电位V_GH，并由第一电位V_GH改变至第三电位V_GL，再由第三电位V_GL改变至第二电位V_GM。于图3B中，扫描信号是由第二电位V_GM改变至第一电位V_GH，并由第一电位V_GH改变至第二电位V_GM，再由第二电位V_GM改变至第三电位V_GL。

请再参照图2所示，于此，像素P1～P4为一像素单元A。通过说明像素单元A的驱动过程，本领域技术人员即可得知整个液晶显示装置1的驱动。

以下请分别参照图4A至图11B所示，以说明像素单元A于二个连续图框时间（即第一图框时间及第二图框时间）的驱动过程。于此，液晶显示装置1的数据线驱动电路123输出信号的电压极性为栏反转（columninversion）模式。

请参照图4A及图4B所示，其中，图4A为图2的像素单元A的示意图，而图4B为图4A的像素单元A的像素P1于第一图框时间时的波形示意图。

于第一图框时间时，第一扫描线（扫描线G1）及第二扫描线（扫描线G2）分别由第三电位V_GL改变至第一电位V_GH、再改变至第三电位V_GL，之后再由第三电位V_GL改变至第二电位V_GM。因此，于时间t1与时间t2之间，开关元件S因第一扫描线（扫描线G1）的第一电位V_GH而导通，故数据线D2的电压（以Vdata表示）输入像素电极V_P，使得像素电极V_P具有与数据线D2相同的电位（V_P＝Vdata）。于此，数据线D2是操作于正极性。

于时间t2时，因扫描线G1（第一扫描线）由第一电位V_GH降低至第三电位V_GL，会对像素电极V_P产生第一次的前馈效应，在电荷守恒的原则下，内部电荷会重新分配，并通过像素P1的开关元件S的栅漏极寄生电容（C_GD）所产生的电容耦合效应，使像素电极V_P的电位产生第一次变化（降低V_FT1），而电位差V_FT1＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GL－V_GH），V_FT1<0，其中，C_GD为开关元件S的寄生电容，C_P为像素电极V_P与共同电极Vcom之间的电容（液晶电容及储存电容），而C为像素电极V_P与扫描线G2电极之间的耦合电容。

于时间t3时，因扫描线G1（第一扫描线）由第三电位V_GL上升至第二电位V_GM，会对像素电极V_P产生第二次的前馈效应，并通过像素P1的开关元件S的栅漏极寄生电容（C_GD）所产生的电容耦合效应，使像素电极V_P的电位产生第二次变化（上升V_FT2），而电位差V_FT2＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GM－V_GL），V_FT2>0。值得一提的是，于时间t2与时间t3之间，扫描线G2（第二扫描线）虽有一次由第三电位V_GL上升至第一电位V_GH，及一次由第一电位V_GH下降至第三电位V_GL，但其所分别造成的前馈效应刚好抵消（一正一负），故对像素电极V_P的电位不会造成实质的影响。

于时间t4时，因扫描线G2（第二扫描线）由第三电位V_GL上升至第二电位V_GM，会对像素电极V_P产生第三次的前馈效应，在电荷守恒的原则下，内部电荷会重新分配，并通过耦合电容C所产生的电容耦合效应，使像素电极V_P的电位产生第三次变化（上升V_PPS，PPS为pixelpotentialshiftonGate），而V_PPS＝C/（C_GD+C_P+C）×（V_GM－V_GL），V_PPS>0，其中，耦合电容C的电容值大小可依据显示面板11的所述这些像素所欲呈现的画面来设计。因此，像素电极V_P＝Vdata＋V_FT1＋V_FT2＋V_PPS，使得像素电极与共同电极的电位差△V_LC＝V_P－Vcom＞0，故像素电极V_P为正极性。

另外，请参照图5A及图5B所示，其中，图5A为图2的像素单元A的示意图，而图5B为图5A的像素单元A的像素P2于第一图框时间时的波形示意图。

于第一图框时间时，第一扫描线（扫描线G3）是由第二电位V_GM改变至第一电位V_GH、再改变至第二电位V_GM，之后再由第二电位V_GM改变至第三电位V_GL，而第二扫描线（扫描线G2）是由第三电位V_GL改变至第一电位V_GH、再改变至第三电位V_GL，之后再由第三电位V_GL改变至第二电位V_GM。因此，于时间t1与时间t2之间，开关元件S因第一扫描线（扫描线G3）的第一电位V_GH而导通，故数据线D2的电压输入像素电极V_P，使得像素电极V_P具有与数据线D2相同的电位（V_P＝Vdata）。于此，数据线D2操作于正极性。

于时间t2时，因扫描线G3（第一扫描线）由第一电位V_GH降低至第二电位V_GM，故会对像素电极V_P产生第一次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第一次变化（降低V_FT1），而V_FT1＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GM－V_GH），V_FT1<0。

于时间t3时，因扫描线G2（第二扫描线）由第三电位V_GL上升至第二电位V_GM，会对像素电极V_P产生第二次的前馈效应，通过耦合电容C所产生的电容耦合效应，使像素电极V_P的电位产生第二次变化（上升V_PPS），而V_PPS＝C/（C_GD+C_P+C）×（V_GM－V_GL），V_PPS>0。

于时间t4时，因扫描线G3（第一扫描线）由第二电位V_GM下降至第三电位V_GL，会对像素电极V_P产生第三次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第三次变化（下降，V_FT2），而V_FT2＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GL－V_GM）V_FT2<0。因此，像素电极V_P＝Vdata＋V_FT1＋V_PPS＋V_FT2，使得像素电极与共同电极的电位差△V_LC＝V_P－Vcom＞0，故像素电极V_P亦为正极性。

另外，请参照图6A及图6B所示，其中，图6A为图2的像素单元A的示意图，而图6B为图6A的像素单元A的像素P3于第一图框时间时的波形示意图。

于第一图框时间时，第一扫描线（扫描线G2）及第二扫描线（扫描线G1）分别由第三电位V_GL改变至第一电位V_GH、再改变至第三电位V_GL，之后再由第三电位V_GL改变至第二电位V_GM。因此，于时间t1与时间t2之间，开关元件S因第一扫描线（扫描线G2）的第一电位V_GH而导通，故数据线D2的电压输入像素电极V_P，使得像素电极V_P具有与数据线D2相同的电位（V_P＝Vdata）。于此，数据线D2操作于正极性。

于时间t2时，因扫描线G2（第一扫描线）由第一电位V_GH降低至第三电位V_GL，故会对像素电极V_P产生第一次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第一次变化（降低V_FT1），而V_FT1＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GL－V_GH），V_FT1<0。

于时间t3时，因扫描线G1（第二扫描线）由第三电位V_GL上升至第二电位V_GM，会对像素电极V_P产生第二次的前馈效应，通过耦合电容C所产生的电容耦合效应，使像素电极V_P的电位产生第二次变化（上升V_PPS），而V_PPS＝C/（C_GD+C_P+C）×（V_GM－V_GL），V_PPS>0。

于时间t4时，因扫描线G2（第一扫描线）由第三电位V_GL上升至第二电位V_GM，会对像素电极V_P产生第三次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第三次变化（上升V_FT2），而V_FT2＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GM－V_GL），V_FT2>0。因此，像素电极V_P＝Vdata＋V_FT1＋V_PPS＋V_FT2，使得像素电极与共同电极的电位差△V_LC＝V_P－Vcom＞0，故像素电极V_P亦为正极性。

另外，请参照图7A及图7B所示，其中，图7A为图2的像素单元A的示意图，而图7B为图7A的像素单元A的像素P4于第一图框时间时的波形示意图。

于第一图框时间时，第一扫描线（扫描线G2）是由第三电位V_GL改变至第一电位V_GH、再改变至第三电位V_GL，之后再由第三电位V_GL改变至第二电位V_GM，而第二扫描线（扫描线G3）是由第二电位V_GM改变至第一电位V_GH、再改变至第二电位V_GM，之后再由第二电位V_GM改变至第三电位V_GL。因此，于时间t1与时间t2之间，开关元件S因第一扫描线（扫描线G2）的第一电位V_GH而导通，故数据线D3的电压输入像素电极V_P，使得像素电极V_P具有与数据线D3相同的电位（V_P＝Vdata）。于此，数据线D3操作于负极性。

于时间t3时，因扫描线G2（第一扫描线）由第三电位V_GL上升至第二电位V_GM，会对像素电极V_P产生第二次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第二次变化（上升V_FT2），而V_FT2＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GM－V_GL），V_FT2>0。

于时间t4时，因扫描线G3（第二扫描线）由第二电位V_GM下降至第三电位V_GL，会对像素电极V_P产生第三次的前馈效应，通过耦合电容C所产生的电容耦合效应，使像素电极V_P的电位产生第三次变化（下降V_PPS），而V_PPS＝C/（C_GD+C_P+C）×（V_GL－V_GM），V_PPS<0。因此，像素电极V_P＝Vdata＋V_FT1＋V_FT2＋V_PPS，使得像素电极与共同电极的电位差△V_LC＝V_P－Vcom＜0，故像素电极V_P为负极性。

另外，请参照图8A及图8B所示，其中，图8A为图2的像素单元A的示意图，而图8B为图8A的像素单元A的像素P1于第二图框时间时的波形示意图。

于第二图框时间时，第一扫描线（扫描线G1）及第二扫描线（扫描线G2）分别由第二电位V_GM改变至第一电位V_GH、再改变至第二电位V_GM，之后再由第二电位V_GM改变至第三电位V_GL。因此，于时间t1与时间t2之间，开关元件S因第一扫描线（扫描线G1）的第一电位V_GH而导通，故数据线D2的电压输入像素电极V_P，使得像素电极V_P具有与数据线D2相同的电位（V_P＝Vdata）。于此，数据线D2操作于负极性。

于时间t2时，因扫描线G1（第一扫描线）由第一电位V_GH降低至第二电位V_GM，故会对像素电极V_P产生第一次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第一次变化（降低V_FT1），而V_FT1＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GM－V_GH），V_FT1<0。

于时间t3时，因扫描线G1（第一扫描线）由第二电位V_GM下降至第三电位V_GL，会对像素电极V_P产生第二次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第二次变化（下降V_FT2），而V_FT2＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GL－V_GM），V_FT2<0。值得一提的是，于时间t2与时间t3之间，扫描线G2（第二扫描线）虽有一次由第二电位V_GM上升至第一电位V_GH，及一次由第一电位V_GH下降至第二电位V_GM，但其所分别造成的前馈效应刚好抵消（一正一负），故对像素电极V_P的电位不会造成实质的影响。

于时间t4时，因扫描线G2（第二扫描线）由第二电位V_GM下降至第三电位V_GL，会对像素电极V_P产生第三次的前馈效应，通过耦合电容C所产生的电容耦合效应，使像素电极V_P的电位产生第三次变化（下降V_PPS），而V_PPS＝C/（C_GD+C_P+C）×（V_GL－V_GM），V_PPS<0。因此，像素电极V_P＝Vdata+V_FT1+V_FT2+V_PPS，使得像素电极与共同电极的电位差△V_LC＝V_P－Vcom＜0，故像素电极V_P为负极性。

另外，请参照图9A及图9B所示，其中，图9A为图2的像素单元A的示意图，而图9B为图9A的像素单元A的像素P2于第二图框时间时的波形示意图。

于第二图框时间时，第一扫描线（扫描线G3）是由第三电位V_GL改变至第一电位V_GH、再改变至第三电位V_GL，之后再由第三电位V_GL改变至第二电位V_GM，而第二扫描线（扫描线G2）由第二电位V_GM改变至第一电位V_GH、再改变至第二电位V_GM，之后再由第二电位V_GM改变至第三电位V_GL。因此，于时间t1与时间t2之间，开关元件S因第一扫描线（扫描线G3）的第一电位V_GH而导通，故数据线D2的电压输入像素电极V_P，使得像素电极V_P具有与数据线D2相同的电位（V_P＝Vdata）。于此，数据线D2操作于负极性。

于时间t2时，因扫描线G3（第一扫描线）由第一电位V_GH降低至第三电位V_GL，故会对像素电极V_P产生第一次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第一次变化（降低V_FT1），而V_FT1＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GL－V_GH），V_FT1<0。

于时间t3时，因扫描线G2（第二扫描线）由第二电位V_GM下降至第三电位V_GL，会对像素电极V_P产生第二次的前馈效应，通过耦合电容C所产生的电容耦合效应，使像素电极V_P的电位产生第二次变化（下降V_PPS），而V_PPS＝C/（C_GD+C_P+C）×（V_GL－V_GM），V_PPS<0。

于时间t4时，因扫描线G3（第一扫描线）由第三电位V_GL上升至第二电位V_GM，会对像素电极V_P产生第三次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第三次变化（上升V_FT2），而V_FT2＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GM－V_GL），V_FT2>0。因此，像素电极V_P＝Vdata＋V_FT1＋V_PPS＋V_FT2，使得像素电极与共同电极的电位差△V_LC＝V_P－Vcom＜0，故像素电极V_P为负极性。

另外，请参照图10A及图10B所示，其中，图10A为图2的像素单元A的示意图，而图10B为图10A的像素单元A的像素P3于第二图框时间时的波形示意图。

于第二图框时间时，第一扫描线（扫描线G2）及第二扫描线（扫描线G1）分别由第二电位V_GM改变至第一电位V_GH、再改变至第二电位V_GM，之后再由第二电位V_GM改变至第三电位V_GL。因此，于时间t1与时间t2之间，开关元件S因第一扫描线（扫描线G2）的第一电位V_GH而导通，故数据线D2的电压输入像素电极V_P，使得像素电极V_P具有与数据线D2相同的电位（V_P＝Vdata）。于此，数据线D2操作于负极性。

于时间t2时，因扫描线G2（第一扫描线）由第一电位V_GH降低至第二电位V_GM，故会对像素电极V_P产生第一次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第一次变化（降低V_FT1），而V_FT1＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GM－V_GH），V_FT1<0。

于时间t3时，因扫描线G1（第二扫描线）由第二电位V_GM下降至第三电位V_GL，会对像素电极V_P产生第二次的前馈效应，通过耦合电容C所产生的电容耦合效应，使像素电极V_P的电位产生第二次变化（下降V_PPS），而V_PPS＝C/（C_GD+C_P+C）×（V_GL－V_GM），V_PPS<0。

于时间t4时，因扫描线G2（第一扫描线）由第二电位V_GM下降至第三电位V_GL，会对像素电极V_P产生第三次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第三次变化（下降V_FT2），而V_FT2＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GL－V_GM），V_FT2<0。因此，像素电极V_P＝Vdata+V_FT1+V_PPS+V_FT2，使得像素电极与共同电极的电位差△V_LC＝V_P－Vcom＜0，故像素电极V_P为负极性。

另外，请参照图11A及图11B所示，其中，图11A为图2的像素单元A的示意图，而图11B为图11A的像素单元A的像素P4于第二图框时间时的波形示意图。

于第二图框时间时，第一扫描线（扫描线G2）是由第二电位V_GM改变至第一电位V_GH、再改变至第二电位V_GM，之后再由第二电位V_GM改变至第三电位V_GL，而第二扫描线（扫描线G3）是由第三电位V_GL改变至第一电位V_GH、再改变至第三电位V_GL，之后再由第三电位V_GL改变至第二电位V_GM。因此，于时间t1与时间t2之间，开关元件S因第一扫描线（扫描线G2）的第一电位V_GH而导通，故数据线D3的电压输入像素电极V_P，使得像素电极V_P具有与数据线D3相同的电位（V_P＝Vdata）。于此，数据线D1操作于正极性。

于时间t3时，因扫描线G2（第一扫描线）由第二电位V_GM下降至第三电位V_GL，会对像素电极V_P产生第二次的前馈效应，使像素电极V_P的电位产生第二次变化（下降V_FT2），而V_FT2＝C_GD/（C_GD+C_P+C）×（V_GL－V_GM），V_FT2<0。值得一提的是，于时间t2与时间t3之间，扫描线G3（第二扫描线）虽有一次由第三电位V_GL上升至第一电位V_GH，及一次由第一电位V_GH下降至第三电位V_GL，但其所分别造成的前馈效应刚好抵消（一正一负），故对像素电极V_P的电位不会造成实质的影响。

于时间t4时，因扫描线G3（第二扫描线）由第二电位V_GL上升至第二电位V_GM，会对像素电极V_P产生第三次的前馈效应，通过耦合电容C所产生的电容耦合效应，使像素电极V_P的电位产生第三次变化（上升V_PPS），而V_PPS＝C/（C_GD+C_P+C）×（V_GM－V_GL），V_PPS>0。因此，像素电极V_P＝Vdata＋V_FT1＋V_FT2＋V_PPS，使得像素电极与共同电极的电位差△V_LC＝V_P－Vcom＞0，故像素电极V_P为正极性。

总而言之，上述所有像素的驱动过程中，都可经过二次开关元件S的栅漏极寄生电容所产生的电容耦合效应，而得到V_FT1、V_FT2。另外，经过一次的耦合电容C所产生的电容耦合效应，以得到V_PPS。其中，耦合电容C的电容值大小可依据显示面板11的所述这些像素所欲呈现的画面来设计。

承上，本发明的液晶显示装置1可通过上述三种不同电位的扫描信号来驱动所述这些像素，使得像素电极的正负极性的电位差大于数据信号的正负极性的电位差，并可以较小的数据线操作电压摆幅（假设原本数据线输出高低电压差例如为10V，使用本发明就可使数据线输出高低电压差只要例如5V即可）就可使像素达到操作所需较大的正负极性电位。因此，本发明可缩小数据线的正负极性操作电压的摆幅而降低数据线驱动电路的功率消耗，进而达到省电的目的。

另外，请参照图12A及图12B所示，其分别为本发明较佳实施例的液晶显示装置1于第一图框时间及第二图框时间时，像素的极性反转模式的示意图。

本发明的液晶显示装置1的数据线驱动电路123输出信号的电压极性为栏反转模式，而于第一图框时间所呈现的像素极性反转模式如图12A所示，于第二图框时间所呈现的像素极性反转模式如图12B所示，于此称为2-DotShift反转（2-Dotshiftinversion）模式。2-DotShift反转模式可使显示装置呈现出较好的画面品质，因此，液晶显示装置1可应付高解析度面板的显示要求，例如手持式电子装置（智能型手机、平板电脑、PDA、数字相机、笔记本电脑等）。另外，与现有相较，液晶显示装置1的数据线及扫描线各只增加一条，故不会降低开口率。

另外，请参照图13所示，其为本发明较佳实施例的一种液晶显示装置1的驱动方法的流程示意图。

液晶显示装置包含多个像素，各像素具有一第一扫描线、一第二扫描线、一数据线、一开关元件以及一像素电极，数据线分别与第一扫描线及第二扫描线交错设置，开关元件分别耦接于第一扫描线及数据线，像素电极耦接于开关元件，耦合电容分别耦接于像素电极及第二扫描线之间。

液晶显示装置1的驱动方法包括步骤S01及步骤S04。

首先，步骤S01为，于一图框时间内通过第一扫描线传送一第一扫描信号驱动开关元件导通，以使像素电极接收由数据线传送的一数据信号，其中第一扫描线于图框时间内包含三种不同的一第一电位、一第二电位及一第三电位。于此，于该图框时间内，第一扫描线由第一电位改变至第三电位，再改变至第二电位，或由第一电位改变至第二电位，再改变至第三电位。其中，当第一扫描信号的电位发生变化时，是由开关元件的一寄生电容通过电容耦合效应改变像素电极的电位。另外，是通过第一扫描线的第一电位使开关元件导通，并通过第一扫描线的第二电位及第三电位分别使开关元件截止。

接着，步骤S02为，于该图框时间内通过第二扫描线传送一第二扫描信号至耦合电容，其中第二扫描信号于图框时间内包含第一电位、第二电位及第三电位。于此，于该图框时间内，第二扫描线是由第一电位改变至第三电位，再改变至第二电位，或由第一电位改变至第二电位，再改变至第三电位。其中，第一扫描信号及第二扫描信号的第一电位高于第二电位，第二电位高于第三电位。特别注意的是，步骤S01及步骤S02的顺序可相反。

再者，步骤S03为，当第二扫描信号由第二电位变化至第三电位时，像素电极的电位为负极性。

最后，步骤S04为，当第二扫描信号的电位由第三电位变化至第二电位时，像素电极为正极性。其中，当第二扫描信号的电位发生变化时，是由耦合电容通过电容耦合效应改变像素电极的电位。另外，像素电极的正负极性的电位差大于数据信号的正负极性的电位差。

此外，液晶显示装置1的驱动方法的其它技术特征已于上述中详述，于此不再赘述。

综上所述，本发明的液晶显示装置可通过三种不同电位的扫描信号来驱动所述这些像素，藉此，可以较小的数据线操作电压摆幅就可使像素达到操作所需较大的正负极性电位。因此，本发明可缩小数据线的正负极性操作电压的摆幅而降低数据线驱动电路的功率消耗，进而达到省电的目的。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求的保护范围中。

Claims

1.一种液晶显示装置，其特征在于，所述液晶显示装置包括：

一第一扫描线，传送一第一扫描信号；

一第二扫描线，传送一第二扫描信号；

一第三扫描线，传送一第三扫描信号，所述第一扫描信号、所述第二扫描信号及所述第三扫描信号于一图框时间内分别包含三种不同的一第一电位、一第二电位及一第三电位，所述第一电位高于所述第二电位，所述第二电位高于所述第三电位；

一数据线，分别与所述第一扫描线、所述第二扫描线及所述第三扫描信号交错设置；

一第一开关元件及一第二开关元件，分别耦接于所述第一扫描线、所述第三扫描线及所述数据线，所述第一电位使所述第一开关元件及所述第二开关元件导通，所述第二电位和所述第三电位使所述第一开关元件及所述第二开关元件关闭；

一第一像素电极及一第二像素电极，耦接于所述第一开关元件及所述第二开关元件，所述第一扫描线驱动所述第一开关元件导通及所述第三扫描线驱动所述第二开关元件导通时，所述第一像素电极及所述第二像素电极是通过所述数据线接收一数据信号；以及

一第一耦合电容及一第二耦合电容，分别耦接所述第一像素电极及所述第二像素电极，并共同耦接于所述第二扫描线，

其中，当所述第一扫描信号及所述第二扫描信号由所述第二电位变化至所述第三电位而所述第三扫描信号由所述第三电位变化至所述第二电位时，所述第一像素电极及所述第二像素电极皆为负极性，当所述第一扫描信号及所述第二扫描信号由所述第三电位变化至所述第二电位而所述第三扫描信号由所述第二电位变化至所述第三电位时，所述第一像素电极及所述第二像素电极皆为正极性。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，于所述图框时间内，所述第一扫描线由所述第一电位改变至所述第三电位，再改变至所述第二电位，或由所述第一电位改变至所述第二电位，再改变至所述第三电位。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，于所述图框时间内，所述第二扫描线由所述第一电位改变至所述第三电位，再改变至所述第二电位，或由所述第一电位改变至所述第二电位，再改变至所述第三电位。

4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，当所述第一扫描信号的电位发生变化时，是由所述第一开关元件的一寄生电容通过电容耦合效应改变所述第一像素电极的电位。

5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，当所述第二扫描信号的电位发生变化时，是由所述第一耦合电容通过电容耦合效应改变所述第一像素电极的电位。

6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一开关元件包含一金属氧化物薄膜晶体管。

7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一扫描线的所述第一电位使所述第一开关元件导通，所述第一扫描线的所述第二电位及所述第三电位分别使所述第一开关元件截止。

8.一种液晶显示装置的驱动方法，其特征在于，所述液晶显示装置具有一第一扫描线、一第二扫描线、一第三扫描线、一数据线、一第一开关元件、一第二开关元件、一第一像素电极、一第二像素电极、一第一耦合电容以及一第二耦合电容，所述第一扫描信号、所述第二扫描信号及所述第三扫描信号于一图框时间内分别包含三种不同的一第一电位、一第二电位及一第三电位，所述第一电位高于所述第二电位，所述第二电位高于所述第三电位，所述数据线分别与所述第一扫描线、所述第二扫描线及所述第三扫描线交错设置，所述第一开关元件及所述第二开关元件分别耦接于所述第一扫描线、所述第三扫描线及所述数据线，所述第一电位使所述第一开关元件及所述第二开关元件导通，所述第二电位和所述第三电位使所述第一开关元件及所述第二开关元件关闭，所述第一像素电极及所述第二像素电极分别耦接于所述第一开关元件及所述第二开关元件，所述第一耦合电容及所述第二耦合电容分别耦接所述第一像素电极及所述第二像素电极，并共同耦接于所述第二扫描线，所述驱动方法包括：

于所述图框时间内通过所述第一扫描线传送一第一扫描信号驱动所述第一开关元件导通，以使所述第一像素电极接收由所述数据线传送的一数据信号；

于所述图框时间内通过所述第二扫描线传送一第二扫描信号至所述第一耦合电容及所述第二耦合电容；

于所述图框时间内借由所述第三扫描线传送一第三扫描信号驱动所述第二开关元件导通，以使所述第二像素电极接收由所述数据线传送的所述数据信号；

当所述第一扫描信号及所述第二扫描信号由所述第二电位变化至所述第三电位而所述第三扫描信号由所述第三电位变化至所述第二电位时，所述第一像素电极及所述第二像素电极皆为负极性；以及

当所述第一扫描信号及所述第二扫描信号的电位由所述第三电位变化至所述第二电位而所述第三扫描信号由所述第二电位变化至所述第三电位时，所述第一像素电极及所述第二像素电极皆为正极性。

9.如权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，于所述图框时间内，所述第一扫描线由所述第一电位改变至所述第三电位，再改变至所述第二电位，或由所述第一电位改变至所述第二电位，再改变至所述第三电位。

10.如权利要求8所述的驱动方法，其特征在于，于所述图框时间内，所述第二扫描线由所述第一电位改变至所述第三电位，再改变至所述第二电位，或由所述第一电位改变至所述第二电位，再改变至所述第三电位。