CN1744190A - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置及其驱动方法，该液晶显示装置在水平扫描期间不将信号分割为图像信号和黑信号，而在一帧周期内在写入图像信号之后允许写入黑信号。该液晶显示装置包括像素(64)、连接信号线(63)和信号线驱动电路(90)的图像信号开关(30)、连接扫描线(62)和预充电电压供给电路(41)的预充电开关(40)以及依次向各扫描线提供在一帧周期内包含第一信号和第二信号的扫描线信号的扫描线驱动电路(70)。在扫描线驱动电路(70)提供第一信号期间，图像信号开关(31)成为ON状态，将图像信号写入像素，在提供第二信号期间，只有预充电开关(40)成为ON状态，将预充电电压写入像素。

Description

液晶显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明是液晶显示装置及其驱动方法的发明，特别是，主要涉及显示动态图像的液晶显示装置及其驱动方法。
背景技术
以前的图像显示装置，大致分成脉冲型显示装置和保持型显示装置两类，脉冲型显示装置只在相对帧周期而言十分短暂的时间内显示图像(例如，CRT)，而保持型显示装置直至进行新的图像写入为止，一直保持前一帧图像显示(例如，液晶显示装置)。
脉冲型显示装置与保持型显示装置相比，特别是在保持型显示装置上，显示动态图像时有产生残留图像的问题。这是由于眼球跟随性运动和积分效应造成的。也就是由于眼球跟随性运动，在对象物运动方向上连续运动，于是在此期间通过视线来自对象物的光刺激累积响应造成的。但是，即便眼球随着对象物移动，在同一帧周期内图像不变化的保持型显示装置上，也是对象物运动越快，动态分辨率的下降越显著。
为了解决上述保持型显示装置的问题，研究了专利文献1所描述的液晶显示装置。在该专利文献1中提出了这样一种驱动方法，即在一帧周期内设有显示图像的周期和写入黑信号、显示黑图像的周期，尽管仍旧是保持型显示装置，但却接近脉冲型显示驱动的驱动方法。
[专利文献1]特开2002-41002号公报
专利文献1中，由于在一帧周期内设有显示图像的周期和写入黑信号、显示黑图像的周期，所以由门阵列提供的图像信号是一帧周期在水平扫描周期内分成图像信号部分和黑信号部分，这些部分交替地周期地反复进行的信号。因此，在专利文献1中，必须向图像提供一个与用一般的液晶显示装置只有图像信号的信号不同的信号，必须使用与一般的液晶显示装置不同的门阵列，从而造成成本上升问题。
另外，在水平扫描周期内，有时要构造一种向像素提供分割为图像信号部分和黑信号部分的信号的液晶显示装置，在专利文献1中写入图像信号的扫描线信号(第一信号)和写入黑信号的扫描线信号(第二信号)，相位是错开的，所以用简单的移位寄存器构成的扫描线驱动电路上无法生成。因此，在专利文献1上，必须采取与以前的电路结构不同的扫描线驱动电路，造成成本上升的问题。
这里，本发明旨在提供一种不将图像信号分割为图像信号和黑信号，而是在一帧周期内写入图像信号后使写入黑信号成为可能的液晶显示装置及其驱动方法。另外，本发明旨在提供具有一种不采用特殊的电路结构而能产生具有不同相位差的扫描线信号的扫描线驱动电路的液晶显示装置。
发明内容
本发明解决问题的手段，是一种液晶显示装置，包括：液晶面板，其上液晶显示元件构成的像素排列成矩阵；扫描线，有选择地扫描位于液晶面板同一行位置的像素群；信号线，向液晶面板上同一列位置上像素群提供图像信号；信号线驱动电路，向信号线输出图像信号；图像信号开关，连接信号线和信号线驱动电路；图像信号线开关控制电路，控制图像信号开关；预充电电压供给电路，向信号线提供相当于黑信号的预充电电压；预充电开关，连接信号线和预充电电压供给电路；预充电开关控制电路，控制预充电开关；以及扫描线驱动电路，在一帧周期内依次分别向各扫描线提供包含第一信号和第二信号的扫描线信号。从扫描线驱动电路提供第一信号期间，图像信号开关处于ON(通)状态，以此向像素写入图像信号，在提供第二信号期间，只有预充电开关处于ON状态，以此向像素写入预充电电压。
在本发明的液晶显示装置中，在从扫描线驱动电路提供第一信号期间，图像信号开关成为ON状态，以此向像素写入图像信号，在提供第二信号期间，只有预充电开关成为ON状态，以此向像素写入预充电电压，由于采取这样的结构，在水平扫描信号周期内，不必将信号分割为图像信号和黑信号，故可以使用一般的图像信号，不必采用特殊的门阵列，故可抑制成本上升。
附图说明
图1是本发明实施例1的液晶显示装置的结构图；
图2是本发明实施例1的液晶显示装置的信号波形图；
图3是本发明实施例2的扫描线驱动电路的结构图；
图4是本发明实施例2的扫描线驱动电路的信号波形图；
图5是本发明实施例2变形例的扫描线驱动电路的结构图；
图6是本发明实施例3的扫描线驱动电路的结构图；
图7是本发明实施例3的扫描线驱动电路的信号波形图；
图8是本发明实施例3变形例的扫描线驱动电路的结构图；
图9是本发明实施例4的扫描线驱动电路的结构图；
图10是本发明实施例4的扫描线驱动电路的信号波形图；
图11是本发明实施例4变形例的扫描线驱动电路的结构图；
图12是本发明实施例5的扫描线驱动电路的结构图；
图13是本发明实施例5变形例的扫描线驱动电路的结构图；
图14是作为本发明的液晶显示装置的结构图；
图15是作为本发明的液晶显示装置的信号波形图；
图16是显示本发明液晶显示装置显示实例的图。
符号说明
1 液晶显示装置     10 门阵列    20动作判定处理部
30 图像信号开关    31 图像信号开关控制电路
40 预充电开关      41 预充电电压供给电路
42 预充电开关控制电路  60 液晶模块  61 液晶面板
62 扫描线  63 信号线  64 像素  65 TFT
70 扫描线驱动电路  71 第一移位寄存器  72 第二移位寄存器
73 计数器     74，80，82，83，84，85 AND电路
75，79 OR电路  76 栅极电平驱动器  77，81 开关
78 触发器电路  90 信号线驱动电路  91 源极电平驱动器
具体实施方式
(实施例1)
首先，向像素提供的信号，在水平扫描周期内，分为图像信号部分和黑信号部分时的液晶显示装置的结构示于图14。图14所示的液晶显示装置1中设有门阵列10、动作判定处理部20和液晶模块60。而且，液晶模块60由液晶面板61、扫描线驱动电路70和信号线驱动电路90构成。另外，液晶面板61上有多条扫描线62、与该多条扫描线62交叉的多条信号线63、矩阵状排列的像素64和与像素62对应设置的TFT(薄膜晶体管)65。
这里，TFT 65的栅电极连接扫描线62。TFT 65的源电极连接信号线63，TFT 65的漏电极连接像素64。这样，通过控制扫描线62的电压，连接在该扫描线62上的TFT 65，从信号线63向像素64送出图像信号64，如此以开关元件的方式动作。
并且，动作判定处理部20基于图像信号和同步信号，在规定时间间隔内读入一帧图像，并对连续读入的两帧图像进行相关分析，判别该两帧图像是静止图像还是动态图像。该判别结果包含在显示方式指示信号中，送往门阵列10。门阵列10上，基于从外部送来的图像信号和同步信号、从动作判定处理部20送来的显示方式指示信号，生成图像信号、扫描线信号和输出控制信号。
这里，图像信号提供给信号线驱动电路90，扫描线信号和输出控制信号提供给扫描线驱动电路70。然后，液晶面板61由扫描线驱动电路70和信号线驱动电路90驱动。扫描线驱动电路70含有图中没有示出的移位寄存器，扫描线信号由该移位寄存器依次移位在移位寄存器内传输。再有，扫描线驱动电路70用输出控制信号控制输出。
接着说明在图14所示的液晶显示装置1中，进行50％占空比的黑写入的驱动方法。首先，图15中示出了该驱动方法的信号波形。图15(a)所示的提供给信号线63的信号，是一个在水平扫描周期内分成图像信号和黑信号的信号。另外，图15所示的信号波形中，写入像素64的电压变处于无电压状态时成为黑显示，所以液晶显示装置1是常黑的。
接着，图15(b)，(c)示出了扫描线驱动电路70向液晶面板61第一行和第二行的扫描线62输出的扫描线信号。连接第一行和第二行的扫描线62的像素64，由扫描线信号的第一信号写入图像信号，使第一行和第二行的像素显示。设液晶面板61上扫描线的总线数为Gall。于是，在图15(d)所示的信号波形中，向画面一半的第Gall/2条扫描线62提供扫描线信号的第一信号。此刻，以图15(b)所示的信号波形，向第一行扫描线62提供扫描线信号的第二信号。图15(a)所示的黑信号写入与第一行扫描线62相连的像素群。此时，液晶显示装置1上显示图16(a)上所示的图像。图16(a)上，到第画面Gall/2行为止，写入图像，但第一行的像素64被写入黑。
同样的，提供给第(Gall/2)+1行的扫描线62的扫描线信号的信号波形示于图15(e)。连接在第(Gall/2)+1行扫描线62的像素，由扫描线信号的第一信号写入图像信号。一方面，与此同时，向第二行的扫描线62提供图15(b)所示的扫描线信号的第二信号，第二行的像素64由第二信号写入黑信号。此时，液晶显示装置1所显示的图像如图16(b)所示。在图16(b)中，到画面第(Gall/2)+1行为止，写入图像，但是到第二行为止的像素64写入黑。以后同样，对于到第Gall行为止的扫描线62，提供扫描线信号。
在图16(c)中表示第Gall行扫描线62提供扫描线信号的第一信号，同时向第(Gall/2)-1行的扫描线62提供扫描线信号的第二信号时所显示的图像。接着，在图16(d)中表示向第一行扫描线62提供扫描线信号的第一信号，同时向第(Gall/2)行的扫描线提供扫描线信号的第二信号时所显示的图像。另外，在图16(e)中表示向第(Gall/2)行提供扫描线信号的第一信号，同时向Gall行扫描线62提供扫描线信号的第二信号时所显示的图像。如上所述，如形成图16(a)-(e)的画面显示那样反复进行驱动，便可在液晶显示装置1上进行接近脉冲显示的显示。
进行上述驱动时，连接到各扫描线的像素的电压波形，成为如图15(f)、(g)所示。图15(f)是连接第一行的扫描线62的像素的电压波形，第一信号从第一行起到第Gall/2行为止进行扫描期间，显示图像。第一信号从第Gall/2+1行起到第Gall行为止进行扫描期间，成为黑显示。同样地，图15(g)是连接第Gall/2+1行的扫描线62的像素的电压波形，第一信号从第一行起到第Gall/2行为止进行扫描期间，成为黑显示。第一信号从第Gall/2+1行起到第Gall行为止进行扫描期间，显示图像。再有，在图16(f)中，表示100％占空比的静止图像的示例，在这种情况下不进行黑显示。
图15，图16说明50％占空比的情况，但是通过改变写入第二信号的定时，从(100/Gall)％起到100％为止，以(100/Gall)％的间隔，可以任意改变占空比。通过上述一系列动作，液晶显示装置1在一帧周期期间，用扫描线信号的第一信号写入图像信号，其后用扫描线信号的第二信号写入黑信号，一个画面内的写入和消除可以同时进行，尽管还是保持型显示装置，但可以进行接近脉冲显示的显示。
接着，就提供给像素的信号在水平扫描周期期间不分割为图像信号部分和黑信号部分的本实施例的液晶显示装置进行说明。首先，图1表示本实施例的液晶显示装置的结构。图1所示的液晶显示装置，是具有预充电电路的液晶显示装置。另外，与图14相当的部分，均采用相同的附图标记。其中，向扫描线驱动电路90提供的图像信号，如图15(a)所示，不是在水平扫描周期期间分割为图像信号部分和黑信号部分的信号，而提供是只图像信号部分的信号。
图1所示的图像信号开关30分别设置在液晶面板61的信号线63和信号线驱动电路90之间，控制信号线63与信号线驱动电路的连接。此外，图像信号开关控制电路31控制图像信号开关30，使得在预充电周期以外的周期期间，连接信号线驱动电路90和信号线63，从信号线驱动电路90的源极电平驱动器91输出的图像信号被供给信号线63。
另外，在本实施例的液晶显示装置上，设置预充电电压供给电路41。在该预充电电压供给电路41与液晶面板61的信号线63之间设有预充电开关40，控制信号线63与预充电电压供给电路41的连接。另外，预充电开关40连接预充电开关控制电路42。该预充电开关控制电路42控制预充电开关40，使得只在预充电周期期间，才连接预充电电压供给电路41和信号线63，以向信号线63提供预充电电压供给电路输出的预充电电压。
图2是本实施例的液晶显示装置的信号波形图。另外，按图2所示的信号波形驱动，进行50％占空比的黑写入。而且，本实施例中，如图15(a)的信号波形所示，图像信号在水平扫描周期期间内不分割(图中没有示出)。因此，在本实施例中，可以说明这样一种驱动的方法，它与液晶面板的种类(常黑、常白)及驱动方式(反转驱动)无关，所以在不考虑图像信号的情况下，只用扫描线驱动电路70输出的扫描线信号的信号波形进行驱动。
接着，图2(a)是预充电开关控制信号的信号波形，在水平扫描周期内的预充电周期内预充电开关40动作。图2(b)是图像信号开关控制信号的信号波形，在水平扫描周期内的预充电周期以外的周期(图像信号周期)内图像信号开关30动作。另外，图2(c)表示第一行扫描线驱动电路70的扫描线信号，图2(d)表示第二行扫描线驱动电路70的扫描线信号。图2(c)和图2(d)所示的扫描线信号的波形中，有在一个水平扫描周期期间具有脉冲宽度的第一信号，该第一信号使TFT 65成为ON。
在TFT 65为ON的一个水平扫描周期内，必定分别存在预充电周期和图像信号周期。在该预充电周期期间，图2(a)所示的预充电开关控制信号从预充电开关控制电路42发出，使预充电开关40为ON。由于预充电开关成为ON，预充电电压供给电路41输出的预充电电压提供给像素群64，像素群64成为黑显示。接着，在预充电结束后的图像信号周期内，图2(b)所示的图像信号开关控制信号从图像信号开关控制电路31发出，使图像信号开关30为ON。由于图像信号开关30成为ON，从信号线驱动电路90输出的图像信号提供给像素群64，在像素群64上显示图像。
从图2(c)和图2(d)可知，扫描线信号的第一信号，使第一行和第二行互不重叠地，依次错开定时提供给TFT65。第二行以后，扫描线信号的第一信号同样地依次错开定时，提供给TFT 65，在一帧期间将扫描线信号的第一信号提供给所有扫描线(行)。这样，由扫描线驱动电路70选择全部扫描线62。
若设扫描线总条数(总行数)为Gall，则本实施例中，在第(Gall/2)+1行上，如图2(e)所示，扫描线信号的第一信号提供给第(Gall/2)+1行的TFT 65。与此同时，如图2(c)所示，向第一行的TFT 65提供该扫描线信号的第二信号。该扫描线信号的第二信号具有一个预充电周期的脉冲宽度，且与预充电开关控制信号同步。因此，预充电电压被提供给第一行和第(Gall/2)+1行的扫描线62，与该扫描线连接的像素群64成为黑显示。
在此后的图像信号期间，向第(Gall/2)+1行的扫描线提供给扫描线信号的第一信号，所以图像信号被写入第(Ga11/2)+1行的像素群64。但是，由于向第一行扫描线62供给了扫描线信号的第二信号，所以在图像信号期间第一行的TFT 65成为OFF，不向像素群64写入图像信号。对于各扫描线62也作同样的处理，如图2(f)所示，通过向第Gall行提供扫描线信号而结束一个画面的显示。
本实施例中，通过这一连串动作，在一帧期间向各扫描线62提供用以写入预充电电压和图像信号的扫描线信号的第一信号，以及用以此后只写入预充电电压的扫描线信号的第二信号。这样，在本实施例的液晶显示装置上，即使不使用分割为图像信号部分和黑信号部分的信号，也能同时进行一个画面的图像写入和消除，进行接近脉冲显示的显示，使残留图像的发生得以抑制。
总之，如图2(g)所示，第一行的像素群64的显示状态，在从扫描线信号的第一信号和图像信号开关控制信号的ON的信号都被提供后到提供扫描线信号的第二信号的期间显示图像，此后成为黑显示。第二行以后也一样，图像显示期间依次错开地显示。图2(h)表示第二行像素群64的显示状态，图2(i)表示第(Gall/2)行的像素群64的显示状态，图2(j)表示第Gall行的像素群64的显示状态。
如上所述，利用本实施例的液晶显示装置及其驱动方法，用预充电电路，设置图像显示之后的黑显示周期，这样，在水平扫描期间，信号即使不分割为图像信号和黑信号，也可进行接近脉冲显示的显示，从而能够防止动态图像的图像残留。
再有，用图2所示的信号波形，就50％占空比的黑写入的情况进行了说明，但是本实施例的液晶显示装置中，当然可以通过改变只进行预充电的第二信号的定时来设定任意的占空比。另外，在图1所示的液晶显示装置中，图像信号开关30和预充电开关40配置在信号线63的两端，但是，当然也可将这两个开关设置在信号线63的一端，将两个开关合成一个电路构成。
此外，在本实施例的液晶显示装置中，图像信号开关30和信号线63一对一地构成，但是，当然也可采用2对1或3对1等的多路开关结构。另外，在图1所示的液晶显示装置中，图像信号开关30和预充电开关40等的电路部分与液晶面板61分开构成并相互连接，当然也可将该电路部分形成在液晶面板61上。
(实施例2)
接着，就实施例2进行说明。在本实施例中，具有实施例1所示的液晶显示装置上的扫描线驱动电路70具体结构。首先，本实施例的扫描线驱动电路70具有两个移位寄存器的结构，以输出具有水平扫描期间脉冲宽度的和预充电期间脉冲宽度的两个扫描线信号(第一信号和第二信号)。
接着，图3示出了本实施例的扫描线驱动电路70的结构。在图3所示的扫描线驱动电路70中，设有以垂直同步信号STV的定时锁存的第一移位寄存器71。该第一移位寄存器71，设置数目与扫描线62条数相等的触发器电路(FF)，生成向各扫描线62提供的扫描线信号的第一信号。而且，在图3所示的扫描线驱动电路70中设有输出定时信号的计数器73和以计数器73输出的定时锁存的第二移位寄存器72。再有，定时信号是由计数器73基于扫描线条数设定信号，将水平扫描周期相对于垂直同步信号STV按照预定的扫描线条数错开的定时信号。并且，第二移位寄存器72中设有与扫描线62的条数相同的触发器电路，生成供给各扫描线62的扫描线信号即第二信号。
而且，图3所示的扫描线驱动电路70设有：AND电路74，对第二移位寄存器72的输出和来自预充电开关控制电路42的预充电开关控制信号进行逻辑运算，生成1个预充电周期的脉冲宽度的第二信号；OR电路75，对第一移位寄存器71的输出和AND电路74的输出进行OR逻辑运算；以及栅极电平驱动电路76，调整OR电路75输出信号的电平。再有，AND电路74、OR电路75和栅极电平驱动电路76也按扫描线62的条数设置。
本实施例的扫描线驱动电路70上的信号波形示于图4。现参照图4，具体说明其动作。首先，在图4(a)中，表示按垂直同步信号STV定时锁存的第一移位寄存器71的第一段输出信号(扫描线信号的第一信号)。垂直同步信号STV也被输入到计数器73。计数器73基于扫描线条数设定信号，向第二移位寄存器72提供水平扫描周期相对于垂直同步信号STV按预定的扫描线条数错开的定时信号。
然后，第二移位寄存器72用计数器73的定时信号锁存。在图4(b)中，表示被计数器73输出的定时信号锁存的第二移位寄存器72的第一级的输出信号。由于扫描线信号的第二信号具有一个预充电周期的脉冲宽度，需要将具有一个水平扫描周期的脉冲宽度的第二移位寄存器72的输出信号设为一个预充电周期的脉冲宽度。因此，第二移位寄存器72的输出信号，在AND电路74中与预充电开关控制信号进行AND运算。图4(c)表示预充电开关控制信号。另外，图4(d)表示第二移位寄存器72的输出信号和预充电开关控制信号作了AND运算后的信号。
另外，第一移位寄存器71的输出信号和AND电路74的输出信号在OR电路75中进行OR运算，从栅极电平驱动电路76输出，从而成为图4(e)所示的输出波形。总之，图4(e)所示扫描线驱动电路70的输出波形，在一帧周期内，包含能将预充电电压及图像信号写入TFT65的扫描线信号的第一信号，以及此后只能写入预充电电压的扫描线信号的第二信号。再有，图4中只说明了第一行的扫描线信号，但不言而喻，在如图3所示实施例1中，所有扫描线信号都逐个依次进行同样的处理，生成输出信号。
如上所述，依据本实施例的扫描线驱动电路70，不必在水平扫描周期期间将信号分割为图像信号个黑信号，即可在一帧周期内在图像信号写入之后写入黑信号，然后，实现可根据提供给计数器73的扫描线条数设定信号以任意占空比进行预充电的扫描线驱动电路。
(变形例)
再有，图5表示本实施例的扫描线驱动电路70的变形例。在图5所示的扫描线驱动电路70中不用计数器73，而代之以开关77，在这一点上与图3所示的扫描线驱动电路70不同。就是说，与图3所示的计数器73输出的扫描线条数设定信号对应的定时信号，用第一移位寄存器71的输出信号代替，因此代替计数器73设置了图5所示的开关77。该开关77可切换成这样，例如，将第一移位寄存器71的位于第Gall/2+1列的触发器电路的输出信号作为定时信号提供给第二移位寄存器72。在该结构中，尽管存在布线数量随着占空比设定数增加而增加的问题，但若设定数少，则与图3的扫描线驱动电路70相比，电路结构可以简化。
(实施例3)
接着，说明实施例3。在本实施例中，将实施例2的扫描线驱动电路70中计数器73的设定固定为扫描线条数的1/2，省去了第二移位寄存器72。
图6表示本实施例的扫描线驱动电路70的结构。图6所示的扫描线驱动电路70中，计数器73输出水平扫描周期相对于垂直同步信号按扫描线总条数的1/2错开的定时信号。触发器电路78被输入垂直同步信号STV和来自计数器78的定时信号，在一帧周期的一半输出高电平状态和低电平状态切换的信号(以下，亦称FF信号)和其反相信号(以下，亦称FF反相信号)。
经OR电路79将垂直同步信号STV和来自计数器73的定时信号输入到第一移位寄存器71。而且，从第一行到第Gall/2行为止(以下称作前半行)的第一移位寄存器71的输出中，包括与FF信号一起输入到AND电路80的部分和与FF反相信号及预充电开关控制信号一起输入到AND电路74的部分。从第Gall/2+1起到第Gall行为止(以下称作后半行)的第一移位寄存器71的输出中，包括与FF反相信号一起输入到AND电路80的部分和与FF信号及预充电开关控制信号一起输入AND电路74的部分。另外，本实施例的扫描线驱动电路70中，AND电路74和AND电路80的输出被输入到OR电路75，OR电路75的输出又经由栅极电平驱动器76输入到扫描线62。
接着，图7示出了本实施例的扫描线驱动电路70的信号波形。以下参照图7具体说明扫描线驱动电路70的动作。首先，图7(a)表示垂直同步信号STV。如图7(b)所示，计数器73输出水平扫描周期相对于该垂直同步信号STV按扫描线的总条数Gall的1/2错开的定时信号(第Gall/2)+1行的位置上脉冲上升信号)。垂直同步信号STV和计数器73输出的定时信号被输入到OR电路79，如图7(c)所示，其输出成为第一移位寄存器71的输入信号。再有，如图7(c)所示，第一移位寄存器71的输入信号是在一帧周期内进行两次锁存的信号。
另一方面，若输入触发器电路78被输入垂直同步信号STV和来自计数器73的定时信号，则触发器电路78的输出端，如图7(d)所示，输出以一帧周期的一半切换高电平状态和低电平状态的FF信号。再有，从触发器电路78输出的是FF信号的反相信号即FF反相信号，但图7中没有示出。
如图7(c)所示，第一移位寄存器71，由于在一帧周期内进行两次锁存，所以各触发器电路输出的信号在一帧周期内含有最初的脉冲和延迟一段与扫描线总条数Gall的1/2对应的水平扫描周期而输出的第二脉冲。而且，这两个脉冲都具有相同的一个水平扫描周期的脉冲宽度。
但是，如图7(f)至图7(j)所示，提供给扫描线62的扫描线信号包含具有一个水平扫描周期内的脉冲宽度的第一信号和具有一个预充电周期的脉冲宽度的第二信号。这里，第一移位寄存器71输出的信号，经AND电路74、80、OR电路75和栅极电平驱动器76作为扫描线信号输出，以下说明其动作。
首先，从第一行到第Gall/2行(前半行)为止的第一移位寄存器71的输出，与FF信号一起输入到AND电路80。因此，一帧周期前半的第一移位寄存器71的输出，从AND电路80作为具有一个水平扫描周期的脉冲宽度的第一信号输出。另外，前半行的第一移位寄存器71的输出，与FF反相信号及预充电开关控制信号一起输入到AND电路74。因此，一帧周期后半的第一移位寄存器71的输出，从AND电路74作为具有预充电开关控制信号的脉冲宽度的第二信号输出。
前半行的AND电路74，80的输出，经OR电路75和栅极电平驱动器76，作为图7(f)至图7(h)所示的扫描线信号输出。图7(f)至图7(h)所示的扫描线信号，作为具有延迟一段与第一信号及与扫描线总条数的1/2对应的水平扫描周期的第二信号的信号输出。再有，图7(e)表示预充电开关控制信号的信号波形。
另一方面，从第Gall/2+1行起到第Gall行(后半行)为止的第一移位寄存器71的输出，与FF反相信号一起输入到AND电路80。因此，在一帧周期后半的第一移位寄存器71的输出，由AND电路80作为具有一个水平扫描周期的脉冲宽度的第一信号输出。另外，后半行的第一移位寄存器71的输出，与FF信号和预充电开关控制信号一起输入到AND电路74。因此，一帧周期的前半的第一移位寄存器71的输出，从AND电路74作为具有预充电开关控制信号的脉冲宽度的第二信号输出。
后半行的AND电路74，80的输出，经OR电路75和栅极电平驱动器76，作为如图7(i)，图7(j)所示的扫描线信号输出。作为图7(i)，图7(j)所示的扫描线信号输出。图7(i)，图7(j)所示的扫描线信号，包含第二信号和延迟一段对应于扫描线总条数的1/2的水平扫描周期的第一信号。
如上所述，本实施例的扫描线驱动电路70，在水平扫描周期内信号不分割为图像信号和黑信号，在一帧周期内图像信号写入后使黑信号的写入成为可能，而且将第二信号相对于第一信号错开一个与扫描线总数的1/2对应的水平扫描周期，亦即将占空比固定在50％，以能不设置第二移位寄存器而只用第一移位寄存器71构成扫描线驱动电路70。当然，即使在扫描线的条数与扫描线驱动电路70的输出数不同的情况下，通过让各自的第一行不一致、各自的第(Gall/2)行一致地连接，也能跟扫描线驱动电路的输出数与扫描线条数相同的情况一样写入黑信号。
相反地，例如在扫描线驱动电路70在液晶面板上形成的、扫描线驱动电路的输出数和扫描线条数相等的情况下，计数器73当然也可以采用固定计数器，其计数固定，不需要扫描线数设定信号。
(变形例)
图8表示本实施例的变形例的扫描线驱动电路70的结构图。图6所示的扫描线驱动电路70，在AND电路74，80中将第一移位寄存器71的输出与来自触发器电路78的FF信号或FF反相信号进行AND运算，在OR电路75中进行来自AND 74，80输出的OR运算。
但是，图8所示的扫描线驱动电路70中不设置OR电路75，而代之以设置开关81，基于来自触发器电路78的FF信号将第一移位寄存器71的输出和AND电路74的输出进行切换。图8所示的扫描线驱动电路70中设置开关81，从而可不设置AND电路80且减少布线，能够使电路结构得到简化。
下面具体说明图8所示的扫描线驱动电路70的动作。首先，在第一行起到第Gall/2行为止的开关81上，第一移位寄存器71的输出连接在图中白色的端子上，被输入第一移位寄存器71的输出和预充电开关控制信号的AND电路74的输出连接在黑色端子上。而且，在输入到开关81的FF信号为高电平状态时，开关81的白色端子侧成为ON状态，第一移位寄存器71的输出被输出到栅极电平驱动器76。另一方面，输入到开关81的FF信号为低电平状态时，开关81的黑色端子侧成为ON状态，AND电路74的输出被输出到栅极电平驱动器76。由此，扫描线信号在一帧周期内包含一个水平扫描周期的脉冲宽度的第一信号和具有一个预充电周期内的脉冲宽度的第二信号。而且，扫描线信号的第二信号相对于第一信号延迟一段与扫描线总条数的1/2对应的水平扫描周期。
接着，在从第(Gall/2)+1行起到第Gall行为止的开关81上，第一移位寄存器71的输出连接到图中黑色端子侧，AND电路74的输出连接到图中白色端子侧。而且，输入到开关81的FF信号处于高电平状态时，开关81白色端子侧成为ON状态，AND电路74的输出被输出到栅极电平驱动器76。另一方面，输入开关81的FF信号处于低电平状态时，开关81黑色端子侧成为ON状态，第一移位寄存器71的输出被输出到栅极电平驱动器76。这样，扫描线信号在一帧周期内包含第一信号和第二信号，它们分别具有一个水平扫描周期的脉冲宽度和预充电周期的脉冲宽度。而且，扫描线信号的第一信号相对于第二信号延迟一段与扫描线总数的1/2对应的水平扫描周期。
如上所述，在本实施例中，信号也不分割为图像信号和黑信号，能够在一帧周期内写入图像信号后写入黑信号。另外，不需要AND电路80，可以减少布线，从而可简化电路结构。
(实施例4)
接着，说明实施例4。本实施例表示扫描线驱动电路的具体结构，该电路向扫描线提供扫描线信号的第一信号与第二信号相位错开的扫描线信号。再有，在本实施例中，不是设有图1所示的图像信号开关30和预充电开关40等的液晶显示装置，而是适用于图14所示的液晶显示装置的扫描线驱动电路的结构。
图9表示本实施例的扫描线驱动电路70的结构。图9所示的扫描线驱动电路70上，设有用垂直同步信号STV锁存的图像信号用的第一移位寄存器71，和用计数器72输出的定时信号锁存的黑写入用的第二移位寄存器72。另外，图9所示的扫描线驱动电路70中设有：AND电路82，对第一移位寄存器71的输出和图像期间信号进行AND运算；AND电路83，对第二移位寄存器72的输出和黑期间信号进行AND运算；OR电路75，被输入AND电路82，83的输出；以及栅极电平驱动器76，将OR电路75的输出提供给扫描线62。
接着，图10表示本实施例的扫描线驱动电路70的信号波形。以下参照图10，具体说明本实施例的扫描线驱动电路70的动作。首先，图10(a)表示用垂直同步信号STV锁存的第一移位寄存器71的第一级的输出信号波形。如图9所示，垂直同步信号STV也被输入到计数器73，计数器73基于扫描线条数设定信号，将相对于垂直同步信号STV延迟一段与预定的扫描线条数对应的水平扫描周期的定时信号提供给第二移位寄存器72。图10(b)示出了用该定时信号锁存的第二移位寄存器72的第一级输出信号波形。
提供给信号线63的信号，是如图15(a)所示的在一个水平扫描周期内分割为图像信号和黑信号的信号波形，但图10中没有示出。本实施例中，第一移位寄存器71的输出信号只写入图像信号，第二移位寄存器72的输出信号只写入黑信号。因此，需生成只写入图像信号的扫描线信号(第一信号)和只写入黑信号的扫描线信号(第二信号)。
首先，为了生成只写入图像信号的扫描线信号(第一信号)，第一移位寄存器71的输出信号和图像周期信号在AND电路82中进行AND运算。这里，图像周期信号如图10(c)所示，是在整个水平扫描周期内的图像显示周期中成为高电平状态的信号。AND电路82中进行的图10(a)的信号波形与图10(c)的信号波形之间的AND运算的信号波形示于图10(e)。
同样地，为了生成只写入黑信号的扫描线信号(第二信号)，第二移位寄存器72的输出信号与黑信号在AND电路83上进行AND运算。这里，黑周期信号，如图10(d)所示，是在整个水平扫描周期内黑显示周期中成为高电平状态的信号。在AND电路83进行的图10(b)所示的信号波形与图10(d)的信号波形的AND运算的信号波形示于图10(f)。另外，两个AND电路82，83的输出由OR电路75进行逻辑运算，以此可以给扫描线62提供来自栅极电平驱动器76的如图10(g)所示的扫描线信号。
图10(g)所示的扫描线信号，在一帧周期内包含与图像信号周期对应的第一信号和与黑信号周期对应的第二信号。该扫描线信号和图15(a)所示的信号被提供给TFT 65，从而可以设置在一帧周期内显示图像的周期和图像被消除(黑写入)的周期。再有，第二信号相对于第一信号延迟一段由计数器73设定的与预定扫描线数对应的水平扫描周期。在图10中只说明了第一行的扫描线信号，但不言而喻，在所有扫描线信号上都各自依次同样地生成信号。
如上所述，依据本实施例扫描线驱动电路70，不采用特殊的电路也可生成含有相位错开的第一信号和第二信号两个脉冲的扫描线信号。
(变形例)
图11表示本实施例的变形例的扫描线驱动电路70的结构。图11所示扫描线驱动电路70，是一个取代图9所示的扫描线驱动电路70的计数器73而设置开关77的实例。开关77基于扫描线数设定信号，将在与预定的扫描线数对应的水平扫描周期之后输出的第一移位寄存器71的输出作为定时信号供给。
采用本变形例，也可以得到与实施例4相同的效果，同时采用该结构存在占空比设定数多时布线多的问题，但若设定数少，则可简化电路结构。
(实施例5)
接着，说明实施例5。本实施例具有这样的结构：通过将实施例4的扫描线驱动电路70中计数器73的设定固定为扫描线数的1/2，省去第二移位寄存器72。
图12是本实施例的扫描线驱动电路70的结构图。图12所示的计数器73输出一个相对于垂直同步信号STV延迟一段与由扫描线数设定信号设定的总扫描线数的1/2对应的水平扫描周期的定时信号。触发器78被输入垂直同步信号STV和来自计数器73的定时信号，输出在一帧周期一半时输出从高电平状态变化为低电平状态的FF信号和该信号倒相而成的FF反相信号。
垂直同步信号STV和来自计数器73的定时信号在OR电路79中进行逻辑运算，然而输入到第一移位寄存器71。从第一行起到第Gall/2行(前半行)为止的第一移位寄存器71的输出中，在AND电路84中进行FF信号和图像周期信号的AND运算。另外，到前半行为止的第一移位寄存器71的输出中，在AND电路85中进行FF反相信号和黑周期信号的AND运算。AND电路84、85的输出在OR电路75中运算，其结果经由栅极电平驱动器76作为扫描线信号提供给扫描线62。
另一方面，从第(Gall/2)+1行到第Gall行(后半行)为止，第一移位寄存器71的输出，与前半行相反，在AND电路84中进行FF反相信号和图像周期信号的AND运算。另外，到后半行为止的第一移位寄存器71的输出，在AND电路85中进行FF信号和黑周期信号的AND运算，其结果经由栅极电平驱动器76作为扫描线信号提供给扫描线62。
由于上述结果，可生成含有相位错开的图像写入用的第一信号和黑写入用的第二信号两个脉冲的扫描线信号。总之，可以实现这样的液晶显示装置，即对于全部扫描线，在一帧周期内，用第一信号写入图像，用相对第一信号延迟预定时间的第二信号写入黑信号。
如上所述，采用本实施例，不必采用特殊电路，即可生成具有相位错开的第一信号和第二信号两个脉冲的扫描线信号，而且通过将占空比固定在50％，只用一个移位寄存器即可实现构成扫描线驱动电路70。
(变形例)
图13表示本发明实施例的变形例的扫描线驱动电路70的结构。图13所示的扫描线驱动电路70和图12所示的扫描线驱动电路70一样，第一移位寄存器71的输出与FF信号或FF反相信号进行AND运算之后，不进行两者的OR，而是基于FF信号用开关81控制AND电路84，85，所以电路结构得以简化。
如图13所示，前半行的第一移位寄存器71的输出与图像周期信号进行AND运算的AND电路84的输出，连接到开关81的白侧端子，前半行的第一移位寄存器71的输出与黑周期信号进行AND运算的AND电路的输出，连接到开关81的黑侧端子。开关81的输出在FF信号为高电平状态时白侧端子成为ON状态，AND电路84的输出作为扫描线信号输出，FF信号为低电平状态时黑侧端子成为ON状态，AND电路85的输出作为扫描线信号输出。
同样地，后半行的第一移位寄存器71的输出与图像周期信号进行AND运算的AND电路84的输出，连接到开关81的黑侧端子，后半行的第一移位寄存器71的输出与黑周期信号进行AND运算的AND电路85的输出，连接到开关81的白侧端子。开关1在FF信号为高电平状态时，白侧端子成为ON状态，AND电路85的输出作为扫描线信号输出，FF信号为低电平状态时黑侧端子成为ON状态，AND电路84的输出作为扫描线信号输出。
这样，在本变形例中，不采用特殊电路，也能生成含有相位错开的第一信号和第二信号两个脉冲的扫描线信号，可进一步减少布线，从而可简化电路结构。

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，其特征在于，设有：
液晶面板，像素在其上矩阵状排列；
扫描线，有选择地扫描位于所述液晶面板上同一行方向的像素群；
信号线，向所述液晶面板上同一列方向上的像素群提供图像信号；
信号线驱动电路，向所述信号线输出所述图像信号；
图像信号开关，连接在所述信号线和所述信号线驱动电路之间；
图像信号线开关控制电路，控制所述图像信号开关；
预充电电压供给电路，向所述信号线提供与黑信号相当的所述预充电电压；
预充电开关，连接在所述信号线和所述预充电电压供给电路之间；
预充电开关控制电路，控制所述预充电开关；以及
扫描线驱动电路，依次向所述各扫描线提供在一帧周期内包含第一信号和第二信号的扫描线信号，
在所述扫描线驱动电路提供所述第一信号期间，所述图像信号开关处于ON状态，从而将所述图像信号写入所述像素，在提供所述第二信号期间，只有所述预充电开关处于ON状态，从而将所述预充电电压写入所述像素。
2.权利要求1所记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述扫描线驱动电路设有：
第一移位寄存器，生成所述第一信号；
第二移位寄存器，生成所述第二信号；
计数器，生成提供给所述第二移位寄存器的定时信号，用以使所述第二移位寄存器的驱动相对于所述第一移位寄存器的驱动延迟预定的时间；
第一逻辑电路，对所述预充电开关控制信号的输出和所述第二移位寄存器的输出进行逻辑运算；
第二逻辑电路，对所述第一移位寄存器的输出和所述第一逻辑电路的输出进行逻辑运算；以及
驱动电路，向各所述扫描线提供所述第二逻辑电路的输出。
3.权利要求1所记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述扫描线驱动电路设有：
第一移位寄存器，生成所述第一信号；
触发器电路，生成所述第二信号；
计数器，生成提供给所述第一移位寄存器及所述触发器电路的定时信号；
第一逻辑电路，对所述预充电开关控制电路的输出和所述第一移位寄存器的输出进行逻辑运算；
第二逻辑电路，输入所述第一移位寄存器的输出和所述触发器电路的输出；
第三逻辑电路，对所述第一逻辑电路的输出和所述第二逻辑电路的输出进行逻辑运算；以及
驱动电路，向各所述扫描线提供所述第三逻辑电路的输出，
所述第一移位寄存器和所述触发器电路，被输入垂直同步信号和相对于所述垂直同步信号延迟一段与扫描线总条数的1/2对应的预定时间的定时信号，
所述触发器电路向设置在前半所述扫描线的所述第二逻辑电路和设置在后半所述扫描线的所述第一逻辑电路提供输出，并向设置在后半所述扫描线上的所述第二逻辑电路和设置在前半所述扫描线上的第一逻辑电路提供反相的输出。
4.权利要求1所记载的液晶显示装置，其特征在于，
所述扫描线驱动电路设有：
第一移位寄存器，生成所述第一信号；
触发器电路；
计数器，生成提供给所述第一移位寄存器和所述触发器电路的定时信号；
第一逻辑电路，对所述预充电开关控制电路的输出和所述第一移位寄存器的输出进行逻辑运算；
开关，基于所述触发器电路的输出，切换所述第一移位寄存器的输出和所述第一逻辑电路的输出；以及
驱动电路，向各所述扫描线提供所述开关的输出，
所述第一移位寄存器和所述触发器电路，输入垂直同步信号和相对于所述垂直同步信号延迟一段与扫描线总条数的1/2对应的预定时间的所述定时信号，
所述触发器电路，向设置在前半所述扫描线上的所述开关提供输出，并向设置在后半所述扫描线上的所述开关提供反相的输出。
5.一种液晶显示装置，其特征在于，设有：
液晶面板，像素在其上矩阵状排列；
扫描线，有选择地扫描位于所述液晶面板上同一行方向的像素群；
信号线，向位于所述液晶面板上同一列方向的像素群提供图像信号；
信号线驱动电路，向所述信号线输出所述图像信号；
扫描线驱动电路，依次向所述各所述扫描线提供一帧周期内包含第一信号和第二信号的扫描线信号；以及
门阵列，向所述信号线驱动电路提供在水平扫描期间分割为图像显示和黑信号而构成的所述图像信号，向所述扫描线驱动电路提供控制水平扫描期间所述图像信号的显示定时的图像周期控制信号和控制所述黑信号的显示定时的黑周期控制信号，
所述扫描线驱动电路设有：
第一移位寄存器，生成将所述图像信号写入所述像素的所述第一信号；
第二移位寄存器，生成将所述黑信号写入所述像素的所述第二信号；
计数器，生成提供给所述第二移位寄存器的定时信号，用以使所述第二移位寄存器的驱动相对于所述第一移位寄存器的驱动延迟预定的时间；
第一逻辑电路，对所述图像周期控制信号和所述第一移位寄存器的输出进行逻辑运算；
第二逻辑电路，对所述黑周期控制信号和所述第二移位寄存器的输出进行逻辑运算；
第三逻辑电路，对所述第一逻辑电路的输出和所述第二逻辑电路的输出进行逻辑运算；以及
驱动电路，向各所述扫描线提供所述第三逻辑电路的输出。
6.一种液晶显示装置，其特征在于，设有：
液晶面板，像素在其上矩阵状排列；
扫描线，有选择地扫描位于所述液晶面板上同一行方向的像素群；
信号线，向位于所述液晶面板上同一列方向的像素群提供图像信号；
信号线驱动电路，向所述信号线输出所述图像信号；
扫描线驱动电路，依次向各所述扫描线提供一帧周期内包含第一信号和第二信号的扫描线信号；以及
门阵列，向所述信号线驱动电路提供在水平扫描期间分割为图像显示和黑信号而构成的所述图像信号，并向所述扫描线驱动电路提供控制水平扫描期间所述图像信号的显示定时的图像周期控制信号和控制所述黑信号的显示定时的黑周期控制信号，
所述扫描线驱动电路设有：
第一移位寄存器，生成将所述图像信号写入所述像素的所述第一信号；
触发器电路，生成将所述黑信号写入所述像素的所述第二信号；
计数器，生成提供给所述第一移位寄存器和所述触发器电路的定时信号；
第一逻辑电路，对所述图像周期控制信号和所述第一移位寄存器的输出进行逻辑运算；
第二逻辑电路，对所述黑周期控制信号和所述第一移位寄存器的输出进行逻辑运算；
第三逻辑电路，对所述第一逻辑电路的输出和所述第二逻辑电路的输出进行逻辑运算；以及
驱动电路，向各所述扫描线提供所述第三逻辑电路的输出，
所述第一移位寄存器和所述触发器电路输入垂直同步信号和相对于所述垂直同步信号延迟一段与扫描线总条数的1/2对应的预定时间的所述定时信号，
所述触发器电路向设置在前半所述扫描线上的所述第一逻辑电路和设置在后半所述扫描线上的所述第二逻辑电路提供输出，并向设置在后半所述扫描线上的所述第二逻辑电路和设置在前半所述扫描线上的所述第一逻辑电路提供反相的输出。
7.一种液晶显示装置，其特征在于，设有：
液晶面板，像素在其上矩阵状排列；
扫描线，有选择地扫描位于所述液晶面板上同一行方向的像素群；
信号线，向位于所述液晶面板上同一列方向的像素群提供图像信号；
信号线驱动电路，向所述信号线输出所述图像信号；
扫描线驱动电路，依次向各所述扫描线提供一帧周期内包含第一信号和第二信号的扫描线信号；以及
门阵列，向所述信号线驱动电路提供在水平扫描期间分割为图像显示信号和黑信号而构成的所述图像信号，向所述扫描线驱动电路提供控制水平扫描期间所述图像信号的显示定时的图像周期控制信号和控制所述黑信号的显示定时的黑周期控制信号，
所述扫描线驱动电路设有：
第一移位寄存器，生成将所述图像信号写入所述像素的所述第一信号；
触发器电路；
计数器，生成提供给所述第一移位寄存器和所述触发器电路的定时信号；
第一逻辑电路，对所述图像周期控制信号和所述第一移位寄存器的输出进行逻辑运算；
第二逻辑电路，对所述黑周期控制信号和所述第一移位寄存器的输出进行逻辑运算；
开关，基于所述触发器电路的输出，切换所述第一逻辑电路的输出和所述第二逻辑电路的输出；以及
驱动电路，向各所述扫描线提供所述开关的输出，
所述第一移位寄存器和所述触发器电路输入垂直同步信号和相对于所述垂直同步信号延迟一段与扫描线总条数的1/2对应的预定时间的所述定时信号，
所述触发器电路，向设置在前半所述扫描线上的所述开关提供输出，向设置在后半所述扫描线上的所述开关提供反相的输出。
8.一种液晶显示装置驱动方法，其特征在于，
所述液晶显示装置设有：
液晶面板，像素在其上矩阵状排列；
扫描线，有选择地扫描位于所述液晶面板上同一行方向的像素群；
信号线，向位于所述液晶面板上同一列方向的像素群提供图像信号；
信号线驱动电路，向所述信号线输出所述图像信号；
图像信号开关，连接在所述信号线和所述信号线驱动电路之间；
图像信号开关控制电路，控制所述图像信号开关；
预充电电压供给电路，向所述信号线提供与黑信号相当的预充电电压；
预充电开关，连接在所述信号线和所述预充电电压供给电路之间；
预充电开关控制电路，控制所述预充电开关；以及
扫描线驱动电路，依次向各所述扫描线提供一帧周期内包含第一信号和第二信号的扫描线信号，
所述驱动方法包括以下步骤：
所述扫描线驱动电路提供所述第一信号，且在所述图像信号开关成为ON的期间，将所述图像信号写入所述像素；以及
所述扫描线驱动电路提供所述第二信号，且在所述预充电开关成为ON的期间，将所述预充电电压写入所述像素。
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