CN1144089C - 液晶显示装置以及相应的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置，具有在显示区域处的若干条源极线被分为两等分，并向两等分后的若干条源极线中的一侧源极线供给图像信号用的第一源极激励部件；以及向另一侧源极线供给图像信号用的第二源极激励部件；向与两等分后的若干条源极线中的一侧源极线相交差的若干条栅极线供给扫描信号用的第一栅极激励部件；以及向与另一侧源极线相交差的若干条栅极线供给扫描信号用的第二栅极激励部件及切换组件。

Description

液晶显示装置以及相应的驱动方法
技术领域
本发明涉及液晶显示装置以及相应的驱动方法，特别涉及适用于能够实施高清晰度显示的有源矩阵驱动型液晶显示装置。
背景技术
在可应用于各种电子器件的液晶显示装置(Liquid CrystalDisplay，下面简写为LCD)技术领域中，近年来一直在努力提高图像质量，以实现高清晰度显示。对于在各象素开关元件处使用着薄膜晶体管(Thin Film Transistor，下面简写为TFT)的、按照薄膜晶体管(TFT)型有源矩阵驱动方式运行的液晶显示装置(LCD)，为实现高清晰度显示而需要相应地缩小象素间距、增大象素数目，已经被提案过对若干条信号线(源极线)，若干个集成电路(IC)型激励部件由上下两边分别供给图像信号的方式。
图3示出了这种薄膜晶体管型液晶显示装置(TFT-LCD)的一种构成实例。在该实例的液晶显示装置(LCD)100中，在显示区域101处呈矩阵形设置有若干条源极线102(S1，S2，......，S3m-1，S3m)和若干条栅极线103(G1，......，Gn)，由这些源极线102和栅极线103分割出的区域构成为一个个的象素。具有向各栅极线103供给扫描信号功能的栅极激励部件104(集成电路(IC)型激励部件)，可以沿着图3中显示区域的左侧边缘配置，具有向各源极线102供给图像信号功能的两个源极激励部件105、106(集成电路(IC)型激励部件)，可以沿着显示区域的上侧边缘和下侧边缘配置。在本实例中，若干条源极线102每两条一组，而且如图3所示，按照使由位于左侧端的两条源极线102构成的源极线组与位于下侧的第二源极激励部件106相连接，使由位于其右侧相邻的两条源极线102构成的源极线组与位于上侧的第一源极激励部件105相连接的方式，使每一组源极线交替着与位于上下侧位置处的源极激励部件105、106相连接。
在这儿，如果取相邻源极线102之间的间隔为象素间距P，则与源极激励部件105、106相邻输出端子间的间隔相对应的连接间距P0，对于全部源极线是由安装在显示区域的一条边缘处的一个源极激励部件实施驱动的情况，大体为P0＝P，而对于如上所述的这种情况，由于是与两个源极激励部件105、106交替连接着的，所以可以扩大该连接间距，使其大体为P0＝2P。对于每条源极线依次与位于上下侧的源极激励部件交替连接的情况，其结果与此相同。如果采用这种构成形式，即使象素间距相当小，源极激励部件与各源极线间的连接在技术上也是可以实现的。
对栅极线的扫描可以如图3所示，当栅极线103为n条时，通常采用的方法是对该n条栅极线103一条条实施扫描的驱动方法(线依次扫描方法)。因此，当帧频率为60赫兹(Hz)(每秒钟更换60帧图像)时，与一条栅极线103相连接的薄膜晶体管(TFT)导通时间、即对一个象素实施图像信号写入的时间t0，大体为t0＝(1/60)×(1/n)。
然而正如图3所示，在先技术中的常规构成形式是使一条源极线102沿着显示区域101上下方向贯穿设置，所以如果每一象素的寄生容量为C，则n个象素的寄生容量为一条源极线作用下的负载。换句话说就是，一条源极线的寄生容量C0为：C0＝n×C。
在这儿，需要考虑的是“由源极激励部件输出的可见图像信号写入容易程度”。写入时间越长图像信号的写入就越容易，源极线寄生容量越大图像信号的写入就越困难。换句话说就是，由源极激励部件输出的可见图像信号写入容易程度E，与写入时间t成正比例，与源极线寄生容量C成反比例，所以在本说明书中将E定义为：E＝t/C。因此，对于如图3所示的在先技术中的这种液晶显示装置，有E0＝t0/C0。
如上所述，在近年来的薄膜晶体管型液晶显示装置(TFT-LCD)中，对于提高高清晰度方面，需要提高象素密度(在每单位长度或单位面积中的象素数目)。由于，要提高象素密度，就需要缩小所述象素间距，从而需要使得激励部件与液晶显示装置(LCD)配线间的连接间距更窄小，甚至有可能在连接方面出现技术问题。特别是与栅极线相比源极线原来就间隙窄，所以这一问题更为严重，采用如图3所示的将若干条源极线分为两个源极激励部件的构成方式，似乎已经接近了极限。
而且，由于随着增加整个显示装置的象素数目，导致每一象素的写入时间减少，并且会增大每一源极配线变弱的寄生容量，所以会使得图像信号的写入难以实现。因此，就存在激励部件处理能力或电流驱动能力不足的问题，对于这种情况还存在有需要采用高性能且价格昂贵的激励部件的问题。
发明内容
本发明就是解决上述问题用的发明，本发明的目的就是提供一种即使提高象素密度也能够使激励部件与液晶显示装置(LCD)配线间的连接不存在技术问题，且不会使图像信号难以写入的液晶显示装置以及相应的驱动方法。
为了能够实现上述目的，本发明提供了一种液晶显示装置，其中这种液晶显示装置可以在相对配置着的一对基板之间夹装有液晶，在所述一对基板中的一个基板处呈矩阵形设置有若干条源极线和若干条栅极线，所述若干条源极线沿着该源极线的延伸方向被两等分，并且设置有向该两等分后的若干条源极线的一侧处供给图像信号用的第一源极激励部件，向另一侧处供给图像信号用的第二源极激励部件，同时设置有向与所述两等分后的若干条源极线的一侧相交差的若干条栅极线处供给扫描信号用的第一栅极激励部件和向与另一侧相交差的若干条栅极线处供给扫描信号用的第二栅极激励部件，以及将由所述各源极激励部件供给出的图像信号切换供给至预定条数的源极线用的切换组件，所述与第一源极激励部件相连接的源极线和与第二栅极激励部件相连接的栅极线不交差，所述与第二源极激励部件相连接的源极线和与第一栅极激励部件相连接的栅极线不交差。
具有上述构成形式的液晶显示装置，可以通过如下所述的运行方式，在连接间距和写入容易程度两个方面获得改进。
如果举例来说，可以假定一种液晶显示装置的构成形式为对源极线两等分，并且设置有对与两等分后的若干条源极线的一侧相交差的若干条栅极线实施支持用的第一栅极激励部件，对与另一侧相交差的若干条栅极线实施支持用的第二栅极激励部件，但不设置上述切换组件。对于这种情况，由于可以通过两个栅极激励部件同时使栅极线实施扫描，所以与如图3所示的、对n条栅极线实施扫描的在先技术实例中的写入时间t0相比，对每一象素的信号写入时间t1为：t1＝(1/60)×(2/n)＝2t0，即增加到两倍。
而且，由于通过将源极线两等分的方式，一条源极线变少象素数目(栅极线条数)为n/2，所以当每一象素的寄生容量为C时，一条源极线的寄生容量C1为：C1＝(n/2)×C＝(1/2)×C0，即变为1/2。
因此，由源极激励部件输出的可见图像信号写入容易程度E1为：E1＝t1/C1＝4E0，即写入容易程度为在先技术的四倍。
然而，从连接间距的角度看，对于不使用切换组件的情况，需要使源极激励部件的输出数目与源极线的条数相等，从而使连接间距P1与象素间距P相等。因此，由于这时的连接间距P1仅为如图3所示的在先技术实例中的连接间距P0的一半，所以源极激励部件与源极线间的连接会存在技术困难，从而难以获得高象素密度的液晶显示装置(LCD)。
在本发明中，设置有对由各源极激励部件确定的图像信号，相对于预定条数的源极线实施切换供给的切换组件。通过采用这种构成形式，源极激励部件的输出数目可以比源极线的条数少，从而可以使连接间距P1与如图3所示的在先技术实例中的连接间距P0相等，或是间距更小。
对于设置有切换组件的情况，由于需要将由一个源极激励部件的输出信号，按时间顺序等分供给至若干条源极线，所以对每个象素的写入时间将比较短。然而如上所述，对于未设置有切换组件的情况，由源极激励部件输出的可见图像信号写入容易程度E1可以为在先技术实例的四倍，但设置切换组件，并增加等分的源极线条数，其写入容易程度就从原来的四倍变小，若其数目极多，就比原来还难写入。因此，对切换组件中的等分源极线条数设定适当时，能够在信号写入容易程度、源极激励部件与源极线间连接容易程度两个方面均获得改进的液晶显示装置(LCD)。
如果具体的讲就是，等分源极线的条数、即“上述预定条数的源极线”最好为两条至四条源极线。而且，采用三条栅极线是一种最佳实施例。其原因将在下面给予说明。
本发明所提供的一种液晶显示装置用驱动方法，是对根据本发明构造的、具有对由各源极激励部件的图像信号，切换供给至三条源极线的切换组件的液晶显示装置实施驱动用的驱动方法，其中作为所述第一源极激励部件和所述第二源极激励部件间相邻位置处的输出，为极性相反的图像信号。
如果采用这种构成形式，便可以直接采用现有的点反转驱动用源极激励部件，所以可以容易地实现减少交调失真的点反转驱动。
附图说明
图1为表示作为本发明一种实施例的液晶显示装置用的示意性结构构成图。
图2为表示信号分离部件的分离比率、写入容易程度和连接间距间关系用的示意性曲线图。
图3为表示在先技术中的一种液晶显示装置用的示意性结构构成图。
具体实施方式
下面参考图1和图2，对本发明的一种实施例进行说明。
图1为表示作为本实施例的一种薄膜晶体管(TFT)有源矩阵型液晶显示装置用的示意性结构构成图，2(2a、2b)表示的是源极线，3(3a、3b)表示的是栅极线，4表示的是第一源极激励部件，5表示的是第二源极激励部件，6表示的是第一栅极激励部件，7表示的是第二栅极激励部件。
作为本实施例的液晶显示装置1正如图1所示，在显示区域8处呈矩阵形设置有若干条源极线2(S1，S2，......，S3m-1，S3m)和若干条栅极线3(G1，......，Gn)，由这些源极线2和栅极线3分割出的区域构成为一个个的象素。在各象素之内，还设置有图中未示出的薄膜晶体管(TFT)和象素电极。
若干条源极线2均沿着延伸方向被两等分，并且设置有向两等分后的若干条源极线2中的一侧源极线2a(位于图1中的上侧)，供给图像信号用的第一源极激励部件4，以及向另一侧源极线2b(位于图1中的下侧)供给图像信号用的第二源极激励部件5。而且，还设置有向与两等分后的若干条源极线2中的一侧源极线2a相交差的若干条栅极线3a(G1～Gn/2)供给扫描信号用的第一栅极激励部件6，以及向与另一侧源极线2b相交差的若干条栅极线3b(Gn/2+1～Gn)供给扫描信号用的第二栅极激励部件7。
在第一源极激励部件4与若干条源极线2a之间，以及在第二源极激励部件5与若干条源极线2b之间，还分别设置有将由各源极激励部件4、5输出的图像信号，切换供给至预定条数的源极线2a、2b处用的信号分离部件10、11(切换组件)。对于本实施例，由各源极激励部件4、5中每一个输出的图像信号，可以在彼此相邻的三条源极线2a、2b之间实施切换供给，所以在下面的说明中，将这种形式的信号分离部件称为3∶1型信号分离部件。
使用在本实施例中的第一、第二源极激励部件4、5，均为点反转驱动型源极激励部件，即可以使彼此相邻的输出为极性相反的图像信号的部件。若干条源极线2a、2b可以按每三个一组的方式构成，而且这种3∶1型信号分离部件10、11可以在同一时间里，对各组源极线中的左侧源极线、中央源极线、右侧源极线的任何一个同时实施选择。第一、第二栅极激励部件6、7可以彼此独立地对栅极线3a、3b实施扫描，如果举例来说，第一栅极激励部件6可以由栅极线G1至栅极线Gn/2(由图1中的上侧方向至下侧方向)实施扫描，而与此同时第二栅极激励部件7可以由栅极线Gn至栅极线Gn/2+1(由图1中的下侧方向至上侧方向)实施扫描。换句话说就是，把栅极线G1与栅极线Gn同时导通，同时把栅极线Gn/2与栅极线Gn/2+1同时导通。当采用这种扫描方式时，在显示区域8的上下部分图像边界更为不明显。当然，本发明并不仅限于采用这种扫描方式。
下面对于信号分离部件一次输出的图像信号实施等分的源极线条数的最适当值，进行分析。
对于将源极线2等分为两组，分别与各源极激励部件相连接而不设置信号分离部件的情况，其结果可以参见本说明书解决技术问题所用的方式一栏中的说明。换句话说就是，这时的写入时间t1为在先技术实例中的两倍，源极线寄生容量C1为在先技术实例中的1/2倍，由源极激励部件可见的写入容易程度E1较在先技术实例提高为四倍。然而，连接间距P1仅为在先技术实例中的一半，所以源极激励部件和源极线间的连接可能存在技术上的问题。
在这儿，信号分离部件的分离比率(其定义为“与信号分离部件一次输出相对应的源极线条数：一次输出)，与写入容易程度和连接间距间的关系，表示在图2中。在图中“○”表示的是由源极激励部件可见的写入容易程度，“●”表示的是连接间距。由写入容易程度为E0的位置处引出的虚线，由连接间距为2P＝P0的位置处引出的虚线，分别表示的是在先技术实例的程度，当位于这些虚线的上侧时，则表示比在先技术实例更好。
对于未设置所述信号分离部件的情况，用另一种方式表现就相当于采用1∶1型信号分离部件。正如图2所示，当信号分离部件的分离比率为1∶1时，写入容易程度为4E0(图中未示出)，即与在先技术实例相比具有相当大的优点，然而在另一方面，其连接间距为1P，即为在先技术实例中的一半，所以不如在先技术实例。
对于采用比率为2∶1的信号分离部件的情况，源极激励部件的输出数目为源极线条数的一半，所以连接间距P2为象素间距P的两倍，与在先技术实例中的P0＝2P相同。对于写入容易程度，通过使信号线二等分，而使得寄生容量C2与上述的情况相类似，为C2＝C1＝(1/2)×C0，由于采用2∶1型信号分离部件时的写入时间t2＝(1/2)×t1＝t0，因此写入容易程度E2为：E2＝t2/C2＝2E0。对于采用这种构成形式的情况，连接间距与在先技术实例相当，而写入容易程度为在先技术中的两倍。
对于采用比率为4∶1的信号分离部件的情况，源极激励部件的输出数目为源极线条数的1/4，所以连接间距P2为象素间距P的四倍，即为在先技术实例中的两倍。对于写入容易程度，寄生容量C4与如上所述的情况相类似，为C4＝C2＝(1/2)×C0，采用4∶1型信号分离部件时的写入时间t4＝(1/4)×t1＝(1/2)×t0，因此写入容易程度E4为：E4＝t4/C4＝E0。对于采用这种构成形式的情况，写入容易程度与在先技术中的相当，而连接间距为在先技术中的两倍。
对于采用作为本实施例的、比率为3∶1的信号分离部件的情况，源极激励部件的输出数目为源极线条数的1/3，所以连接间距P3为象素间距P的三倍，即相对于在先技术实例中的P0＝2P扩大到3/2倍，从而就连接这一点来看比在先技术实例中更宽余。对于写入容易程度，寄生容量C3与如上所述的情况相类似，有C3＝C4＝C2＝C1＝(1/2)×C0，即仅为在先技术实例中的一半，而采用3∶1型信号分离部件时的写入时间为：t3＝(1/3)×t1＝(2/3)t0，因此写入容易程度E3为：E3＝t3/C3＝(4/3)×E0。对于这种情况，连接间距比在先技术实例扩大到3/2倍，而写入容易程度比在先技术实例提高到4/3倍，所以在两个方面均获得了改进。
因此，对于希望连接间距、写入容易程度中的一个方面保持在先技术实例的程度，而在另一方面比在先技术实例有所改进的情况，最好是选择使用2∶1型信号分离部件或4∶1型信号分离部件。对于希望连接间距、写入容易程度两个方面均比在先技术实例有所改进的情况，最好是选择使用3∶1型信号分离部件。
对于采用比率为5∶1或更高的信号分离部件的情况，可以从图2所示的状况中获悉，连接间距将更为扩大，而写入容易程度将比在先技术实例下降。因此，只要使用在先技术实例中的那种源极激励部件，就对于对写入容易程度要求比较高，提高源极激励部件的写入能力而解决写入容易程度的问题，而对于仅仅存在连接间距方面问题的情况，也可以选择使用比率为5∶1或更高的信号分离部件。
通过如上所述的说明可知，在作为本实施例的液晶显示装置1中，通过对源极线2两等分且在各第一、第二源极激励部件4、5处连接有3∶1型信号分离部件10、11，就可以获得一种与如图3所示的在先技术实例相比，能够扩大连接间距、提高写入容易程度的液晶显示装置。采用这种构成形式，即使为了实现高清晰度显示而缩小象素间距、增大象素密度，对于源极激励部件与源极线间的连接也不存在技术问题，因而减少因激励部件写入能力不足等问题。
本实施例是在第一、第二源极激励部件4、5处使用点反转驱动用源极激励部件的，然而在实现点反转驱动情况时使用3∶1型信号分离部件的更好。其原因是3∶1型信号分离部件的动作方式，只有在为对按照三个一组方式分组的若干条源极线，在同一时间里对各组中的左侧源极线、中央源极线、右侧源极线实施任意选择时，才简单实现点反转驱动。若采用2∶1型信号分离部件和4∶1型信号分离部件的情况，使用这种源极激励部件实现点反转驱动，就需要将信号分离部件的动作更为复杂。
对于这种实施例，采用一种使各源极激励部件的相邻输出、相邻的源极线等相邻部件的极性彼此相反的驱动方法，所以可以减少交调失真，获得鲜明的图像。而且，使各象素处的写入信号极性按照每帧反转的方式实现，从阴极射线管荧光屏图像保留的角度看是比较合适的。
本发明并不仅限于如上所述的实施例，还可以在不脱离本发明主体的范围获得各种变形。如果举例来说，关于液晶显示装置中的源极线、栅极线条数，信号分离部件的分离比率，驱动方法，集成电路(IC)型激励部件的数目，扫描方式等方面的具体叙述，不仅限于上述的具体实施例，还可以根据需要实施各种变形。
正如上面所详细说明的那样，如果采用本发明提供的构成形式，便可以在图像信号写入容易以及激励部件与液晶显示装置(LCD)配线间连接容易两方面获得改进，从而可以提供出一种能够实现高清晰度显示的液晶显示装置。

Claims (4)

1.一种液晶显示装置，其特征在于在相对配置着的一对基板之间夹装有液晶，在所述一对基板中的一个基板处呈矩阵形设置有若干条源极线和若干条栅极线，所述若干条源极线沿着该源极线的延伸方向被两等分，并且设置有向该两等分后的若干条源极线的一侧处供给图像信号用的第一源极激励部件与向另一侧处供给图像信号用的第二源极激励部件，同时设置有向与所述两等分后的若干条源极线的一侧相交差的若干条栅极线处供给扫描信号用的第一栅极激励部件和向与另一侧相交差的若干条栅极线处供给扫描信号用的第二栅极激励部件，以及将由所述各源极激励部件供给出的图像信号切换供给至预定条数的源极线用的切换组件，所述与第一源极激励部件相连接的源极线和与第二栅极激励部件相连接的栅极线不交差，所述与第二源极激励部件相连接的源极线和与第一栅极激励部件相连接的栅极线不交差。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于所述预定条数的源极线为两条至四条源极线。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于所述预定条数的源极线为三条源极线。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置的驱动方法，其特征在于作为所述第一源极激励部件和所述第二源极激励部件间相邻位置处的输出，为极性相反的图像信号。
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