TWI249723B - Liquid crystal display including data drivers in master-slave configuration and driving method thereof - Google Patents

Description

1249723 玫、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本务明係關於包含複數個以主—從配置之資料驅動器的 液晶顯示器及其驅動方法。 【先前技術】 近些年來由於個人電腦或電視機變為輕而小，所以需要 幸二而小之顯示裝置。因而開發出能滿足此一要求之諸如實 際用於許多方面以取代陰極射線管之液晶顯示器平板式面 板顯示器。 典型之液晶顯示器包括複數個安排成矩陣之像素而每 個像素包括一液晶電容器及一與之連接之交換元件。該液 日曰私谷咨包括一液晶層具有介質各向異性及兩個在液晶層 中產生電場之場產生電極。因液晶層中之液晶模組有視所 施加電場強度而定之定向且入射於液晶層上光之透射比是 視杈組义足向而定，液晶顯示器可藉調整施加至場產生電 極之電壓而產生欲有之圖像。交換元件選擇性地發送資料 電壓至液晶電容器，且該液晶顯示器更包括複數個發送閘 信號以控制交換元件之閘線及複數個發送資料電壓至交換 兀件《閘線。閘信號及資料信號是由被一信號控制器所控 制之一閘驅動器及一資料驅動器提供。 種將貝料驅動器置於面板上侧及下側之雙重驅動技術 通常用於高解析度之大液晶顯示器。因每一資料驅動器均 被供應有圖像資料及用以顯示圖像資料之控制信號，兩個 86765 1249723 用以提供圖像資料及控制信號 驅韌哭> W忐 1刎甩路板須置於各資料 馬£動叩足近處，如此則會增 本。 夜日曰續不咨之體積與生產成 已有建議用以主一從配置連 按足用於液晶顯示器之資料 驅動焱來解決上述問題。兩個 “π 士 调以王一從配置連接之資料驅 動斋有不同之功能。例如，一次 «屬貝料驅動器施加預先充 電電壓至資料線而一主资料 ^ 、 八、力态則施加預期之資料電壓 土貝料線。_細情形是在從屬資料驅動器於—水平時段中 以預先充電電壓驅動資料線時’主資料驅動器則在該水平 争& u時間中以資料電I驅動資料線。因此該從屬資 料驅動器有一用以施加一固定電壓之簡單配置。所以該等 以王-從配置之資料驅動器不需要料從屬資料驅動器之 印刷電路板而進-步可使主資料驅動器以$在玻璃上之方 式安裝於液晶面板上。 但當預S A t電壓與隨後用於一像素之資料冑壓間之差 大而在既足時間操法充分將像素充電至資料電壓時， 液晶顯示器之圖像品質即會惡化。 【發明内容】 茲提供一種液晶顯示器包括：一液晶面板組合含有複數 釭閘線，與一貫穿該等閘線之資料線，及複數個連接至閘 線及資料線之像素；_信號控制器從一外在裝置接收圖像 資料及一同步信號，處理該圖像資料並產生用以顯示圖像 資料之控制信號；一電壓產生器產生複數個灰度電壓及一 86765 1249723 閘電壓用以驅動該面板組合；一閘驅動器藉施加閘電壓而 依次掃描閘線’每一掃描均在包括一第一時段及一隨於第 一時段後之第二時段之水平時段内進行；一主資料驅動器 用以將選自對應於圖像資料灰度電壓之資料電壓依次施加 至資料線，每一施加均在第二時段進行；及一從屬資料驅 動器用以儲存在每一第二時段中所施加之資料電壓並在每 一第一時段中將該儲存之資料電壓施加至資料線。 當依次施加至資料線之兩個資料電壓之極性與一預定電 ® 壓之極性相反時，從屬資料驅動器在施加所儲存電壓至資 料線前最好將其極性加以倒反。 主驅動器及從屬驅動器可置於該面板組合之相對兩面。 按照本發明之一實例，從屬驅動器包括交替連接至資料 線之一儲存器及一反相器。儲存器用以儲存在第二時段中 施加至資料線之資料電壓而反向器則將儲存於儲存器中資

料電壓之極性加以倒反。 最好是，該儲存器包括一電容器，而該反相器則包括一 具有供應有一預定電壓之非反相輸入終端而以負回授配置 之運算放大器。 該從屬驅動器可更包括一交換單元選擇性地將儲存器及 反相器連接至資料線，而該交換單元最好包括一對交替致 動之第一及第二開關，第一開關連接於反相器與資料線間 而第二開關則連接於儲存器與資料線間。 該從屬驅動器可更包括一運算放大器將儲存於儲存器中 86765 1249723 之資料電壓加以緩衝而為反相器提供經緩衝之資料電壓。 最好是該從屬驅動器安裝於該面板組合上，預定電壓則 施加至像素。 一種驅動一液晶顯示器之方法，該顯示器包括第一及第 二閘線、一資料線、一連接至第一閘線及資料線之第一像 素，及一連接至第二閘線及資料線之第二像素，該方法包 括：掃描第一閘線；在掃描第一閘線時施加一第一資料電 壓至該閘線；在掃描第一閘線時儲存該被施加至資料線之 第一資料電壓；掃描第二閘線；在掃描第二閘線時將儲存 之資料電壓施加至資料線；及在掃描第二閘線時施加一第 二資料電壓至資料線。 最好是該方法更括在施加所儲存第一資料電壓前將所儲 存第一資料電壓之極性予以倒反且在極性倒反前將儲存之 資料電壓加以緩衝。 茲提供一種液晶顯示器，該顯示器包括第一及第二像 素；分別連接至第一及第二像素之第一及第二閘線；一分 別在第一及第二時段掃描第一及第二閘線之閘驅動器；一 分別在第一及第二時段施加第一及第二資料電壓至資料線 之主驅動器；及一在第一時段儲存第一資料電壓及在第二 時段施加所儲存第一資料電壓至資料線之從屬資料驅動 器。 當第一及第二資料電壓有與一預定電壓相反之極性時， 從屬資料驅動器最妤在施加所儲存第一電壓至資料線前將 86765 -9- 1249723 卉極性加以倒反。 屬.動$取好包括交替連接至資 :倒相器。物错存第一資料電壓，而倒：：儲存器及 存第-資料電壓之極性加以倒反。 ☆則將所儲 【實施方式】 >下又中將參考顯示本發明較佳實例之附圖對本私 僅限於本文轉不㈣式加轉⑽不應解釋為 2參考圖式詳細說明按照本發明之液晶顯示器及其驅動 圖1為按照本發明—實例液晶顯示器之方塊圖。 參看圖丨，按照本發明—實例之液晶顯示器包括 板組合10、-閘驅動器20、一主資料驅動器3〇、 料驅動器40、-信號控制器50及-電壓產生器60 一液晶面 一從屬資 夜曰曰面板,且σ 1 〇包括複數個閘線G、複數個與閘線G交 叉I貝料線D及連接至安排成矩陣之資料線d與閘線g之複 數個像素#彳象素包括—具有分別連接至閘線〇與資料線 D之閘極及源極之薄膜電晶體Q，並有—對連接至該薄膜電 晶體汲極之液晶電容器Clc及一儲存電容器〇 當閘驅動器20施加-胍衝閉極接通電壓至閑線g而接通 連接於該處之薄膜電晶體q時，從屬驅動器4〇施加一預先充 電電壓至麟！)，而接下來主驅動器观加資料電壓至資料 線D。這些電壓均透過薄膜電晶體Q施加至液晶電容器& S6765 -10- 1249723 及儲存電容器CST俾驅動電容器cLC及cST而顯示欲有之圖 像。 從一外邵圖形源接收紅、綠、藍圖像資料RGB及同步信 號SYNC之信號控制器5〇將資料RGB之格式倒相並產生與 輸出控制信號CONT及SW至閘驅動器20及主與從驅動器3〇 與40俾驅動面板組合1 〇。 電壓產生器60產生並輸出複數個灰度電壓vgray及閘極 接通/斷開電壓Vgate俾施加至資料線D及閘線G。灰度電壓

Vgray被發送至主驅動器3〇。主驅動器3〇從信號控制器5〇選 擇對應於圖像貝料之灰度電壓Vgray而以所選之電壓驅動 面板組合1 〇。 閘驅動器20以閘極接通/斷開電壓，Vgate驅動面板組合 10，其方式是藉施加閘極接通電壓至閘線G而選擇每一水平 時段連接至閘線G之像素，電壓之施加是對全部閘線G依順 序進行。 主驅動器30包括複數個資料驅動積體電路（未示出）。主驅 動益30依序閂鎖來自信號控制器5〇之圖像資料而將資料之 排列從一時間掃描處之點變換成一時間掃描處之線。主驅 動器30選擇相當於各圖像資料之灰度電|然後同時將選 定之電壓施加至面板组合1〇上之各資料線d。 從屬驅動器40包括複數個—對—對應於資料線d之驅動 電路，圖2示出—驅動電路配置之—例。如前文所述，從 屬輕動4G儲存則-水平時段中施加至資料線d之資料電 86765 -11 - 1249723 壓。若在使用極性倒反而有必要時則將所儲存資料電壓之 極性加以倒反，然後從屬驅動器4 0將資料電壓施加至對應 之資料線D。 接下來參照圖2與3對按照本發明一實例用於液晶顯示器 從屬驅動器之驅動電路詳加說明。 圖2為圖1所示從屬驅動器40驅動電路之一例。 圖2中之驅動電路連接至液晶面板組合1 0之每一資料線 D。該驅動電路包括一電容器Cs、一對運算放大器OP1與OP2 及一對開關SW1與SW2。 電容器Cs連接至地並儲存前一水平時段中施加至資料線 D之資料電壓。 以負回授配置之運算放大器OP 1有互相連接之一反相輸 入終端㈠及一輸出終端，及一連接至電容器cs之非反相輸 入終端（+)。放大器OP1為一射極隨耦器用做輸出一輸入電 壓至非反相輸入終端（+)之緩衝器。 以負回授配置之運算放大器OP2有一透過一輸入電阻器 R1連接至放大器OP1輸出之反相輸入終端（-)，一連接至一 共同電壓Vcom之非反相輸入終端（+ )，及一透過回授電阻器 R2連接至反相輸入終端㈠之輸出終端。放大器OP2為一加 法器用以將施加至反相輸入終端㈠之一輸入電壓加以倒反 並將倒反之輸入電壓與共同電壓Vcom相加。 開關SW1連接於放大器OP2輸出與資料線D之間，而開關 SW2連接於資料線D與電容器Cs之間。開關SW1與開關SW2 86765 -12- 1249723 在仏唬拴制咨50控制下交替致動。詳細說來開關SW1是在 平寺&之一預定預先充電時間被接通，而開關SW2是 在該水平時段之剩餘時間被接通。 現參肊圖3對圖2所示驅動電路之操作詳加說明，圖中顯 示該驅動電路所輸出電壓之波形及運算放大器0P1與〇P2 之知出％壓以及用於控制開關SW1與SW2控制信號之波 形。 參看圖3，在一水平時段之預先充電時間開始前，開關 SW1在斷開狀態而開關SW2在接通狀態。主驅動器3〇則施 -料笔壓土貝料線D。然後該資料電壓亦透過開關$ 被施加至電容器以以便被充入電容器Cs。充電之電壓AVd 被放大器0P1保留而由放大器〇p2使之與共同電壓Vc⑽倒 反。將共同電壓Vcom施加至運算放大器〇p2之理由是共同 電壓Vcom為極性倒反之參考。 在一水平時段及該水平時段之預先充電時間開始後，開 關SW2被接通而開關SW1被斷開。放大器〇p2之輸出電壓透 過開關SW1被施加至資料線D。亦即，驅動電路將前一水平 時段施加至資料線D之電壓施加至資料線D做為現行水平 時段之預先充電電壓。 當預先充電時間完畢時，開關SW1被斷開而開關SW2被 接通。於是由主驅動器30所供應用於此一水平時段之資料 電壓開始在電容器Cs中充電。 因施加至兩個相鄰像素之資料電壓通常有斜共同電壓 86765 -13- 1249723 v com 向 肩似絕對信，m、λ 用万；一像素之資料電壓及按 石 一 .u . 衾如、A、> 4二 、个々< 5灯电嶝及按照沐 貝例為犯加土一相鄰像夸 W素貝枓電壓之預先充電電壓有近灰 因此，按照本實例該等以主一從配置之資 驅動器以對應之資料電壓對全部像素充分充電。〜 此外’因按照本會你|阳、人μ p _ ^ 屬驅動器之驅動電路配置^ 早，所以有利於並令斗爲姑， 直間 ，、叹计及擴大加工之餘地。 本發明雖已參考較佶舍二、， 不限於所述之實例，而=砰加說：，但應暸解本發明並 範圍浐神及犷門 地應涵盍包括在所附申請專利 圍精神及範圍内之各種修改與相等之安排。 【圖式簡單說明】 本發明之上述及其他優 伯余h、、， 了精參考所附圖式對本發明^ 貝例《詳細說明會更為明白，附圖中： 車父 圖1為按照本發明一實例 只例履日曰頭π器之方塊圖； 圖2為按照本發明一舍点丨 與例一從屬資料儲存哭之 舉例；及 4什时 < 驅動電路

圖3為圖2所示驅動電路中信號之波形。 【圖式代表符號說明】

10 20 30 50 60 液晶面板組合 閘驅動器 王資料驅動器 «屬資料驅動器 信號控制器 電壓產生器 86765 -14- 1249723 G 閘線 D 資料線 Q 薄膜電晶體 Clc 液晶電容器 Cst 儲存電容器 RGB 紅、綠、藍圖像資料 SYNC 同步信號 CONT 控制信號 SW1 第一開關 SW2 第二開關 Cs 電容器 OP1 第一運算放大器 OP2 第二運算放大器 Vgray 灰度電壓 Vgate 閘極接通/斷開電壓 R1 輸入電阻器 R2 回授電阻器 Vcom 共同電壓 15 86765

Claims (1)

1249723 拾、申請專利範圍： I 一種液晶顯示器，包括： 液晶面板組合’包括複數個閘線、一貫穿該等間綠 又資料線，及複數個連接至該等閘線及資料線之像素； —k號控制器，從一外部裝置接收圖像資料及一同步 信號，處理該圖像資料並產生用以顯示該圖像資料之控 制信號； 一電壓產生器，產生複數個灰度電壓及一閘電壓用以 驅動該面板組合； —閘驅動器’藉施加該閘電壓而依序掃描該等閘線， 每一掃描均在一包括一第一時段及一隨於第一時段後 第二時段之水平時段中進行； 一主資料驅動器，將從對應於圖像資料之灰度電壓所 選出之資料電壓依序施加至資料線，每—施加均在該第 二時段中進行；及 一伙屬資料驅動器，儲存每一第二時段中施加至該資 料線之資料電壓並在每一第—日寺段將所儲#之資=電 壓施加至該資料線。 兒 如申請專利範圍第丨項之液晶顯示器，其 該資料線之兩個資料電壓有與—敎電I相反之 而該從屬驅動器在施加至資料線前將所儲存電壓之極 性予以倒反。 3·如申知專利範圍第2項之液晶顯示器，其中該 及該從屬驅動器是置於該面板組合之相對兩面_ 86765 1249723 4·如申請專利範圍第2項之液晶顯示器，其中該從屬驅動 器包括： 一儲存器，用以儲存在第二時段中施加至該資料線之 该等資料電壓；及 一反相器，用以將儲存在該儲存器中資料電壓之極性 加以倒反，該儲存器及該反相器交替連接至該資料線。 5 ·如申請專利範圍第4項之液晶顯示器，其中之該儲存器 包括一電容器。 6·如申請專利範圍第4項之液晶顯示器，其中該反相器包 括一具有一供應有該預定電壓之非反相輸入終端之以 負回授配置之運算放大器。 7·如申請專利範圍第4項之液晶顯示器，其中該從屬驅動 器更包括一將該儲存器及該反相器選擇性地連接至該 資料線之交換單元。 8·如申請專利範圍第7項之液晶顯示器，其中該交換單元 包括一連接於該反相器與資料線間之第一關關及連接 於該儲存器與資料線間之第二開關，該第一開關及該第 —開關被X替致動。 9·如申請專利範圍第4項之液晶顯示器，其中該從屬驅動 备更包括一運算放大器將儲存於該儲存器中之資料電 壓加以緩衝並提供用於該反相器之經緩衝之資料電壓。 I 〇 ·如申凊專利範圍第4項之液晶顯示器，其中該從屬驅動 器是形成於該面板組合上。 II ·如申請專利範圍第2項之液晶顯示器，其中該預定電壓： 86765 1249723 被施加至各像素。 1 2. —種驅動液晶顯示器之方法，該液晶顯示器包括第一及 第二閘線、一資料線、一連接至該第一閘線及該資料線 <第一像素，及一連接至該第二問線及該資料線之第二 像素’該方法包括： 掃描該第一閘線； 在掃描该第一閘線中施加一第一資料電壓至該資料 線； 在掃描該第-閘線中儲存該施加至該資料線之該第 一資料電壓； 掃描該第二閘線； 在掃描該第二閉線中施加所儲存之該第-資料電壓 至該資料線；及 第二資料電壓至該資料 在掃描該第二閘線中施加_ 線0 13·如申請專利範圍第I2項之方法 左，更包括： 在施加該被儲存第一資料雷两 資 竹i墨前將該被儲存第 料電壓之極性加以倒反。 14·如申請專利範圍第13項之方法，$ 更包括： 在倒反極性前將所儲存之资粗$ ，、种電壓加以緩衝。 15. —種液晶顯示器包括： 第一及第二像素； 第一及第二閘線 一資料線； 分別連接至該第一及第二像素< 連接至該第一及第二像素之_第 86765 1249723 一在第一及第二時段中分別掃描該第一及第二閘線 之閘驅動器； 一在第一及第二時段中分別施加第一及第二資料電 壓至該閘線之主驅動器；及 一從屬資料驅動器在第一時段中儲存該第一資料電 壓而在第二時段中施加該儲存之第一資料電壓至該資 料線。 16·如申請專利範圍第15項之液晶顯示器，其中該第一及第 二資料電壓有與一預定電壓相反之極性而該從屬驅動 器在施加所儲存第一電壓至該資料線前將該電壓之極 性加以倒反。 17·如申請專利範圍第16項之液晶顯示器，其中該從屬驅動 器包括： 一儲存器用以儲存該第一資料電壓；及 一反相器將所儲存第一資料電壓之極性加以倒反，該 儲存器及該反相器交替連接至該資料線。 1 8.如申請專利範圍第17項之液晶顯示器，其中該從屬驅動 器更包括：一交換單元選擇性地將該儲存器及該反相器 交替連接至該資料線。 1 9.如申請專利範圍第1 8項之液晶顯示器，其中該交換單元 包括一連接於該反相器與該資料線間之第一開關及一 連接於該儲存器與該資料線間之第二開關，該第一開關 及第二開關被交替致動。 86765 -4-