專利名稱：液晶顯示器的驅(qū)動器的制作方法
本申請涉及液晶顯示器，特別涉及液晶顯示器的驅(qū)動器，其中控制施加到相鄰的兩個掃描線的驅(qū)動信號使一個數(shù)據(jù)線將一個視頻信號發(fā)送到兩個像素，由此與常規(guī)的液晶顯示器相比，將數(shù)據(jù)線的數(shù)量減少了一半。
液晶顯示器通常由上板和下板以及密封在兩個板之間的液晶組成。上板有一個黑底矩陣、公共電極以及顯示在其上形成的顏色的濾色層R、G和B。在下板上，排列有數(shù)據(jù)線和柵極線，相互交叉，形成矩陣形的像素區(qū)。每個像素區(qū)包括一個薄膜晶體管和一個像素電極。


圖1是一般的液晶顯示器的剖面圖。參考圖1，每一個由從掃描線(柵極線)延伸出的柵電極、由數(shù)據(jù)線延伸出的源和漏電極S和D組成的薄膜晶體管以矩陣形式排列在下板1上，具有預(yù)定的距離。連接到每個薄膜晶體管2的漏電極D的像素電極2a形成在每個像素區(qū)中。上板3有以網(wǎng)形形成在其上的黑底矩陣層4，以阻止光線透射到除像素區(qū)2a之外的區(qū)域。顯示顏色的R、G、B濾色層5形成在黑底矩陣層4之間。公共電極6形成在濾色層5和黑底矩陣層4上。
圖2示出了常規(guī)液晶顯示器的結(jié)構(gòu)。參考圖2，液晶顯示器包括由上板和下板以及密封其間以顯示圖像的液晶組成的顯示板部分21、由每個都將驅(qū)動信號在行方向施加到板部分21的柵極驅(qū)動器GD組成的柵極驅(qū)動器部分22、以及由每個都將驅(qū)動信號在列方向提供到板部分21的源極驅(qū)動器SD組成的源極驅(qū)動器部分23。
下面參考附圖介紹常規(guī)的液晶顯示器及其驅(qū)動電路。圖3示出了常規(guī)液晶顯示器的結(jié)構(gòu)。參考圖3，多個掃描線G1、G2、...、Gn-1、Gn排列在行方向中，具有預(yù)定的距離，多個數(shù)據(jù)線D1、D2、...、Dn-1、Dn與掃描線交叉地排列著。薄膜晶體管T1形成在每個掃描線與每個數(shù)據(jù)線交叉的部分。像素電極C1c連接到每個薄膜晶體管T1。因此，驅(qū)動電壓依次地施加到掃描線以導(dǎo)通薄膜晶體管，對應(yīng)數(shù)據(jù)線的信號電壓通過導(dǎo)通的薄膜晶體管施加到像素電板。
圖4示出了施加到常規(guī)液晶顯示器掃描線的驅(qū)動信號的波形。參考圖4，驅(qū)動信號依次地施加到掃描線，從在一幀期間的第一個G1開始到第n個Gn，對應(yīng)數(shù)據(jù)線的信號電壓通過由對應(yīng)的掃描線導(dǎo)通的薄膜晶體管傳遞到像素電極，由此顯示一幅圖像。
圖5A示出了常規(guī)液晶顯示器的源極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)，圖5B示出了源極驅(qū)動器的工作波形。顯示在圖5A中的源極驅(qū)動器為384通道6位驅(qū)動器。即，它有R、G、B數(shù)據(jù)項，每個為6位，它的列線數(shù)量為384。參考圖5A，源極驅(qū)動器包括移位寄存器51、采樣鎖存器52、保持鎖存器53、數(shù)字/模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器54以及放大器55。移位寄存器51根據(jù)源脈沖時鐘HCLK移動水平同步信號脈沖HSYNC，以將鎖存時鐘輸出到采樣鎖存器52。根據(jù)由移位寄存器51提供的鎖存時鐘，采樣鎖存器52按列線采樣和鎖存數(shù)字R、G和B數(shù)據(jù)項。
響應(yīng)加載信號LD，保持鎖存器53同時接收并鎖存由采樣鎖存器52鎖存的R、G和B數(shù)據(jù)項。D/A轉(zhuǎn)換器54將存儲在保持鎖存器53中的數(shù)字R、G和B數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬R、G和B數(shù)據(jù)信號。放大器55放大模擬R、G和B數(shù)據(jù)信號的電流，并將它們發(fā)送到數(shù)據(jù)線。即，對數(shù)字R、G、B數(shù)據(jù)采樣和保持，轉(zhuǎn)換為模擬R、G和B數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行電流放大準(zhǔn)備輸出。這里，如果保持鎖存器53保持對應(yīng)于第n行線的R、G、B數(shù)據(jù)，那么采樣鎖存器52采樣第(n+1)行線的R、G和B數(shù)據(jù)。
圖6A示出了常規(guī)液晶顯示器的柵極驅(qū)器的結(jié)構(gòu)，圖6B示出了柵極驅(qū)動器的輸入和輸出波形。參考圖6A，柵極驅(qū)動器由移位寄存器61、電平移位器62以及輸出緩沖器63組成。移位寄存器61根據(jù)柵極脈沖時鐘VCLK移動垂直同步信號脈沖VSYNC，以依次地啟動掃描線。電平移位器62依次地電平移動施加到掃描線的信號，以將它輸出到輸出緩沖器63。因此，依次地啟動連接到輸出緩沖器63的多個掃描線。
如上所述，在常規(guī)的液晶顯示器中，驅(qū)動電壓依次地施加到掃描線，以導(dǎo)通或截止每個都連接到每條數(shù)據(jù)線的薄膜晶體管，對應(yīng)數(shù)據(jù)線的信號電壓通過導(dǎo)通的薄膜晶體管傳送到對應(yīng)的像素區(qū)域，由此顯示圖像。
然而，以上提到的常規(guī)液晶顯示器存在以下問題。當(dāng)增加像素的數(shù)量以實現(xiàn)大尺寸高清晰度液晶顯示器時，它的驅(qū)動器的數(shù)量和尺寸也增加，從而提高了成本。這導(dǎo)致了諸如驅(qū)動器和板之間連接之類的新問題。
因此，本發(fā)明致力于一種能夠基本上消除由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和不足造成的一個或多個問題的液晶顯示器的驅(qū)動器。
本發(fā)明的一個目的是提供一種驅(qū)動液晶顯示器的驅(qū)動器，這種液晶顯示器能夠與常規(guī)液晶顯示器相同清晰度地顯示圖像，而它的數(shù)據(jù)線僅為常規(guī)液晶顯示器的數(shù)據(jù)線數(shù)量的一半，由此降低了成本。
為達(dá)到本發(fā)明的目的，提供一種具有第一和第二板以及密封其間的液晶的液晶顯示器，包括多個掃描線，在一個方向排列在第一板上；多個數(shù)據(jù)線，與掃描線交叉地排列在第一板上；第一和第二像素區(qū)，分別位于每個數(shù)據(jù)線的兩側(cè)；第一開關(guān)，選擇性地將加載在對應(yīng)數(shù)據(jù)線上的視頻信號傳送到第一像素區(qū)；以及第二開關(guān)，選擇性地將加載在數(shù)據(jù)線上的視頻信號傳送到第二像素區(qū)。
為達(dá)到本發(fā)明的目的，還提供一種驅(qū)動液晶顯示器的源極驅(qū)動器，包括(n/3)時鐘移位寄存器，移位起始脈沖以輸出鎖存時鐘；第一采樣鎖存器，根據(jù)由移位寄存器發(fā)送的鎖存時鐘，采樣和鎖存對應(yīng)于2n個列線之中奇數(shù)列線的數(shù)字視頻信號；第二采樣鎖存器，根據(jù)由移位寄存器輸出的鎖存時鐘，采樣和鎖存對應(yīng)于2n個列線之中偶數(shù)列線的數(shù)字視頻信號；保持鎖存器，根據(jù)第一加載信號，接收并鎖存第一采樣鎖存器中存儲的數(shù)據(jù)，并根據(jù)第二加載信號，接收并鎖存第二采樣鎖存器中存儲的數(shù)據(jù)；D/A轉(zhuǎn)換器，將存儲在保持鎖存器中的、對應(yīng)于奇數(shù)列線的數(shù)字視頻信號或?qū)?yīng)于偶數(shù)列線的數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)信號；以及放大器，放大由D/A轉(zhuǎn)換器提供的、對應(yīng)于奇數(shù)列線的模擬視頻信號或?qū)?yīng)于偶數(shù)列線的模擬視頻信號的電流。
為達(dá)到本發(fā)明的目的，還提供一種驅(qū)動液晶顯示器的柵極驅(qū)動器，包括移動寄存器，根據(jù)柵極脈沖時鐘移動起始脈沖；邏輯電路，選擇性地接收移位寄存器的多個輸出信號，對它們進(jìn)行邏輯運(yùn)算并將其輸出；電平移位器，將邏輯電路的輸出移動到預(yù)定的電平，以依次地輸出它；以及輸出緩沖器，依次地將電平移動的信號施加到掃描線。
應(yīng)該理解本發(fā)明的簡要介紹和以下的詳細(xì)說明都為示例性的和說明性的，意在進(jìn)一步說明所要求保護(hù)的發(fā)明。
為進(jìn)一步理解本發(fā)明所提供的并引入作為本說明書組成部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并和說明部分一起用于介紹本發(fā)明的原理在附圖中
圖1為一般液晶顯示器的剖面圖；圖2簡要地示出了一般液晶顯示器的結(jié)構(gòu)；圖3示出了常規(guī)液晶顯示器的結(jié)構(gòu)；圖4示出了施加到常規(guī)液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形；圖5A示出了常規(guī)液晶顯示器的源極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)；圖5B示出了常規(guī)液晶顯示器的源極驅(qū)動器的工作波形；圖5A示出了常規(guī)液晶顯示器的柵極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)；圖6B示出了常規(guī)液晶顯示器的柵極驅(qū)動器的工作波形；圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)；圖7B示出了施加到圖7A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形；圖8A示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)；圖8B示出了施加到圖8A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形；圖9A示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)；圖9B示出了施加到圖9A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形；圖10A示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)；圖10B示出了施加到圖10A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形；圖11A示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)；圖11B示出了施加到圖11A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形；圖12A示出了根據(jù)本發(fā)明第六實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)；圖12B示出了施加到圖12A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形；圖13A示出了根據(jù)本發(fā)明第七實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)；圖13B示出了施加到圖13A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形；圖14A示出了根據(jù)本發(fā)明第八實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)；圖14B示出了施加到圖14A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形；圖15A示出了根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器的源極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)；圖15B示出了圖15A的源極驅(qū)動器的工作波形；
圖16A示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的液晶顯示器的源極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)；圖16B示出了圖16A的源極驅(qū)動器的工作波形；圖17A示出了根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器的柵極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)；圖17B示出了圖17A的液晶顯示器的柵極驅(qū)動器的工作波形；圖18示出了根據(jù)本發(fā)明液晶顯示器的視頻信號寫順序和視頻信號的極性。
現(xiàn)在對顯示在附圖中的本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器特征在于，控制施加到相鄰兩個掃描線的驅(qū)動信號以使一個數(shù)據(jù)線將視頻信號發(fā)送到位于其兩側(cè)的像素區(qū)，以減少數(shù)據(jù)線的數(shù)量。
圖7A示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)。參考圖7A，多個掃描線G1、G2、...、Gn-1、Gn按行方向排列，而多個數(shù)據(jù)線D1、D2、...、Dn-1、Dn按列方向排列，與掃描線交叉。在每個掃描線與每個數(shù)據(jù)線交叉的部分，傳送視頻信號的第一和第二開關(guān)71和73分別位于數(shù)據(jù)線左側(cè)和右側(cè)的像素區(qū)。第一和第二像素電極71c和73c分別連接到第一和第二開關(guān)71和73。這里，每個第一和第二開關(guān)最好由N型或P型薄膜晶體管構(gòu)成。
下面參考圖7A的“X”部分詳細(xì)介紹本發(fā)明的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)。位于數(shù)據(jù)線D1左側(cè)的第一開關(guān)71包括源極或漏極連接到數(shù)據(jù)線D1并且柵極連接到對應(yīng)的掃描線G1的第一薄膜晶體管71a，以及柵極連接到下一個掃描線G2的第二薄膜晶體管71b，第二薄膜晶體管71b與第一薄膜晶體管71a串聯(lián)。第二薄膜晶體管71b連接到第一像素電極71c，以便根據(jù)第一和第二薄膜晶體管71a和71b的ON/OFF操作，有選擇地將視頻信號傳遞到第一像素電極。
位于數(shù)據(jù)線D1右側(cè)的第二開關(guān)73包括柵極連接到對應(yīng)的掃描線G1并且源極或漏極連接到數(shù)據(jù)線D1的第三薄膜晶體管73a，以及柵極連接到對應(yīng)的掃描線G1的第四薄膜晶體管73b，第四薄膜晶體管73b與第三薄膜晶體管73a串聯(lián)。這里，第二開關(guān)73可以僅由第三薄膜晶體管73a構(gòu)成。
在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的，如上構(gòu)成的液晶顯示器中，下面參考圖7B所示的波形介紹將視頻信號傳送到第一和第二像素電極的過程。圖7B示出了施加到根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器的掃描線上的驅(qū)動信號的波形。
參考圖7B，一個水平周期分為兩個部分(a)和(b)，在第一部分(a)期間，視頻信號施加到位于數(shù)據(jù)線D1左側(cè)和右側(cè)的像素，在第二部分(b)期間，它僅施加到右側(cè)的像素。即，在一個水平周期期間，第一掃描線G1接收‘高’信號，只在前半個水平周期期間(不一定是精確的半個周期)，即，部分(a)，第二掃描線G2接收‘高’信號，在后半個水平周期期間，即，部分(b)，接收‘低’信號。
因此，當(dāng)?shù)谝粧呙杈€G1和第二掃描線G2都處于‘高’狀態(tài)時，第一開關(guān)71的第一和第二薄膜晶體管71a和71b以及第二開關(guān)73的第三和第四薄膜晶體管73a和73b都導(dǎo)通，將視頻信號傳遞到第一和第二電極71c和73c。此后，將‘低’信號施加到第二掃描線G2，第二薄膜晶體管71b截止，由此視頻信號沒有發(fā)送到第一像素電極71c，僅傳遞到第二像素電極73c。
由于一個水平周期被分為兩個部分(a)和(b)，如上所述，加載在一個數(shù)據(jù)線上的視頻信號選擇性地傳遞到右和左像素電極。因此，控制施加到掃描線的驅(qū)動信號使一個數(shù)據(jù)線將視頻信號發(fā)送到它的左和右像素，由此與常規(guī)的液晶顯示器相比，數(shù)據(jù)線的數(shù)量減少了一半。這也使源極驅(qū)動器的數(shù)量減少了一半。
圖8A示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)。參考圖8A，本實施例的液晶顯示器與第一實施例的不同之處在于構(gòu)成第一開關(guān)71的第一和第二薄膜晶體管71a和71b的柵極連接點。具體地，第一開關(guān)71包括源極或漏極連接到數(shù)據(jù)線D1并且柵極連接到與對應(yīng)掃描線G1相鄰的掃描線G2的第一薄膜晶體管71a，以及柵極連接到對應(yīng)掃描線G1的第二薄膜晶體管71b，第二薄膜晶體管與第一薄膜晶體管71a串聯(lián)。第二開關(guān)73與第一開關(guān)71有相同的結(jié)構(gòu)。
在具有上述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的結(jié)構(gòu)的液晶顯示器中，一旦具有圖8B波形的驅(qū)動信號施加到掃描線，就按照從液晶板的上部移動到下部的順序顯示圖像，對應(yīng)的數(shù)據(jù)線將視頻信號傳遞到位于它的左側(cè)和右側(cè)的像素，導(dǎo)致數(shù)據(jù)線總數(shù)的減少。
圖9A示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)，圖9B示出了施加到圖9A的液晶顯示器的掃描線上的驅(qū)動信號的波形。參考圖9A，在本實施例中，第一開關(guān)71位于數(shù)據(jù)線D1的右側(cè)，第二開關(guān)73位于它的左側(cè)。即，在第三實施例中，第一開關(guān)71形成在數(shù)據(jù)線的右側(cè)，而在第一和第二實施例中它位于數(shù)據(jù)線的左側(cè)。
具體地，根據(jù)本發(fā)明第三實施例的液晶顯示器包括在行方向排列的多個掃描線G1、G2、...、Gn-1、Gn，與掃描線交叉的多個數(shù)據(jù)線D1、D2、...、Dn-1、Dn，每個都位于與每個掃描線交叉的每個數(shù)據(jù)線右側(cè)的第一開關(guān)71、每個都位于每個數(shù)據(jù)線左側(cè)的第二開關(guān)73、每個都連接到每個第一開關(guān)71的第一像素電極71c、以及每個都連接到每個第二開關(guān)73的第二像素電極73c。
下面參考圖9A的“X”部分詳細(xì)介紹本發(fā)明第三實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)。在掃描線G1與數(shù)據(jù)線D1相互交叉的部分，第一開關(guān)71設(shè)置在數(shù)據(jù)線D1的右側(cè)，構(gòu)成第一開關(guān)71的第二薄膜晶體管71b連接到下一個掃描線G2。即，第一開關(guān)71包括源極或漏極連接到數(shù)據(jù)線D1并且柵極連接到對應(yīng)的掃描線G1的第一薄膜晶體管71a，以及柵極連接到下一個掃描線G2的第二薄膜晶體管71b，第二薄膜晶體管與第一薄膜晶體管71a串聯(lián)。
第二開關(guān)73位于數(shù)據(jù)線D1的左側(cè)，并有兩個薄膜晶體管。具體地，第二開關(guān)73包括源極或漏極連接到數(shù)據(jù)線D1并且柵極連接到對應(yīng)的掃描線G1的第三薄膜晶體管73a，以及柵極連接到對應(yīng)的掃描線G1的第四薄膜晶體管73b，第四薄膜晶體管與第三薄膜晶體管73a串聯(lián)。這里，第二開關(guān)73可以由單個薄膜晶體管構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明第三實施例的、結(jié)構(gòu)如上所述的液晶顯示器，由具有圖9B所示波形的驅(qū)動信號驅(qū)動。參考圖9B，在一個水平周期期間，第一掃描線G1接收‘高’信號，同時在對應(yīng)于前半個水平周期的部分(a)期間，第二掃描線G2接收‘高’信號，但在部分(b)期間，即，后半個水平周期期間接收‘低’信號。當(dāng)‘高’信號施加到第一和第二掃描線G1和G2時，構(gòu)成第一和第二開關(guān)71和73的薄膜晶體管都導(dǎo)通，將視頻信號傳遞到第一和第二像素電極71c和73c。當(dāng)‘高’信號施加到第一掃描線G1并且‘低’信號施加到第二掃描線G2時，第一開關(guān)71的第二薄膜晶體管截止，由此視頻信號不能傳遞到第一像素電極71c，僅發(fā)送到第二像素電極73c。以此方式，按照從液晶板的上部移動到下部的順序顯示對應(yīng)的圖像。
圖10A示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)。圖10B示出了施加到圖10A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形。參考圖10A，根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的液晶顯示器與第三實施例的不同之處是構(gòu)成第一開關(guān)71的第一和第二薄膜晶體管71a和71b的柵極連接點。即，在第四實施例中，第一開關(guān)71的第一薄膜晶體管71a的柵極連接到與對應(yīng)掃描線G1相鄰的掃描線G2，而在第三實施例中，第一開關(guān)71的第二薄膜晶體管71b的柵極連接到掃描線G2。
具體地，根據(jù)本發(fā)明第四實施例的第一開關(guān)71包括源極或漏極連接到數(shù)據(jù)線D1并且柵極連接到下一個掃描線G2的第一薄膜晶體管71a，以及柵極連接到對應(yīng)的掃描線G1的第二薄膜晶體管71b，第二薄膜晶體管71b與第一薄膜晶體管71a串聯(lián)。因此，一旦具有圖10B波形的驅(qū)動信號施加到掃描線，對應(yīng)的視頻信號就可以選擇性地提供到分別位于數(shù)據(jù)線D1左側(cè)和右側(cè)的像素。按照從液晶板的上部移動到下部的順序顯示對應(yīng)于視頻信號的圖像。
圖11A示出了根據(jù)本發(fā)明第五實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)，圖11B示出了施加到圖11A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形。參考圖11A，第五實施例與第一到第四實施例的不同之處是其中形成構(gòu)成第一和第二開關(guān)的薄膜晶體管的位置。
在本發(fā)明的第一到第四實施例中，薄膜晶體管和像素電極位于數(shù)據(jù)線D1、D2、...、Dn-1、Dn與掃描線G1、G2、...、Gn-1、Gn交叉的部分，依次地從第一掃描線與數(shù)據(jù)線交叉的第一交叉部分開始直到第(n-1)掃描線與數(shù)據(jù)線交叉的第(n-1)交叉部分。薄膜晶體管和像素電極沒有形成在第n掃描線與數(shù)據(jù)線交叉的部分。
另一方面，在本發(fā)明的第五實施例中，薄膜晶體管和像素電極沒有設(shè)置在第一掃描線與數(shù)據(jù)線交叉的部分，而是依次位于從第二掃描線與數(shù)據(jù)線交叉的第二交叉部分開始直到第n個掃描線與數(shù)據(jù)線交叉的第n個交叉部分的部分上。
此外，在第五實施例中，形成在第(n-1)掃描線與數(shù)據(jù)線交叉部分的四個薄膜晶體管中的一個連接到第(n-1)掃描線，而在第一到第四實施例中，它連接到第n掃描線。當(dāng)具有圖11B波形的驅(qū)動信號施加到第五實施例的液晶顯示器的掃描線時，按照從液晶板的下部移動到上部的順序顯示對應(yīng)的圖像。在被分為兩個部分(a)和(b)的一個水平周期中，為掃描線提供驅(qū)動信號，如圖11B所示，由此視頻信號可以選擇性地施加到分別位于每個數(shù)據(jù)線左側(cè)和右側(cè)的像素。
下面詳細(xì)介紹本發(fā)明的第五實施例。參考圖11A，多個掃描線G1、G2、...、Gn-1、Gn排列在一個方向上，多個數(shù)據(jù)線D1、D2、...、Dn-1、Dn與掃描線交叉。第一和第二開關(guān)71和73分別形成在每個數(shù)據(jù)線的左側(cè)和右側(cè)。第一和第二開關(guān)71和73的每一個都由薄膜晶體管組成，每個薄膜晶體管為N型或P型薄膜晶體管。位于數(shù)據(jù)線D1左側(cè)的第一開關(guān)71的第二薄膜晶體管71b的柵極連接到第(n-1)掃描線，它的第一薄膜晶體管71a的柵極連接到第n掃描線。形成在每個數(shù)據(jù)線右側(cè)的第二開關(guān)73包括第三和第四薄膜晶體管，兩者都連接到第n掃描線。這里，第二開關(guān)73可以由單個薄膜晶體管構(gòu)成。
下面參考圖11A的“X”部分更詳細(xì)地介紹本發(fā)明第五實施例的液晶顯示器的工作原理。如圖11B所示，在一個水平周期期間，掃描線Gn接收‘高’信號，并且僅在它的前半部分(a)期間，前一掃描線Gn-1接收‘高’信號。在對應(yīng)的掃描線Gn和前一掃描線Gn-1都處于‘高狀態(tài)’時，構(gòu)成第一和第二開關(guān)71和73的薄膜晶體管都導(dǎo)通，將對應(yīng)的視頻信號傳遞到第一和第二像素電極71c和73c。
當(dāng)在水平周期的后半部分(b)期間，‘低’信號施加到前一掃描線Gn-1，第一開關(guān)71的第二薄膜晶體管截止，沒有將視頻信號傳送到第一像素電極71c。此時，位于數(shù)據(jù)線右側(cè)的開關(guān)73保持導(dǎo)通狀態(tài)，將視頻信號傳遞到第二像素電極73c。如上所述，視頻信號可以選擇性地傳送到分別形成在每個數(shù)據(jù)線左側(cè)和右側(cè)的像素，導(dǎo)致數(shù)據(jù)線的總數(shù)減少一半。
圖12A示出了根據(jù)本發(fā)明第六實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)，圖12B示出了施加到圖12A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形。本發(fā)明的第六實施例與第五實施例的不同之處是構(gòu)成第一開關(guān)71的第一和第二薄膜晶體管71a和71b的柵極連接點。即，在第六實施例中，第一薄膜晶體管71a的柵極連接到第(n-1)掃描線Gn-1，第二薄膜晶體管71b的柵極連接到第n掃描線Gn，而在第五實施例中，第一薄膜晶體管71b的柵極連接到第n掃描線Gn，第二薄膜晶體管71b的柵極連接到第(n-1)掃描線。這里，第二開關(guān)73與第五實施例中的開關(guān)結(jié)構(gòu)相同。
一旦圖12B所示的驅(qū)動信號施加到掃描線，來自對應(yīng)數(shù)據(jù)線的視頻信號就可以選擇性地傳遞到位于數(shù)據(jù)線左側(cè)和右側(cè)的像素。此外，與第五實施例中一樣，按照從液晶板的下部移動到上部的順序顯示對應(yīng)的圖像。
圖13A示出了根據(jù)本發(fā)明第七實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)，圖13B示出了施加到圖13A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形。根據(jù)本發(fā)明第七實施例的液晶顯示器以下面的方式構(gòu)成，如圖13A所示，第一和第二開關(guān)分別位于每個數(shù)據(jù)線的左側(cè)和右側(cè)。即，第七實施例的液晶顯示器包括在一個方向排列的多個掃描線G1、G2、...、Gn-1、Gn，與掃描線交叉的多個數(shù)據(jù)線D1、D2、...、Dn-1、Dn，形成在每個數(shù)據(jù)線兩側(cè)并由對應(yīng)的掃描線和上一個掃描線控制的第一和第二開關(guān)71和73、以及分別連接到第一和第二開關(guān)71和73的第一和第二像素電極73a和73c。
下面參考圖13A的“X”部分作更詳細(xì)介紹。第一開關(guān)71包括源極或漏極連接到數(shù)據(jù)線D1并且柵極連接到對應(yīng)的掃描線Gn的第一薄膜晶體管71a，以及柵極連接到上一個掃描線Gn-1的第二薄膜晶體管71b，第二薄膜晶體管與第一薄膜晶體管串聯(lián)。第二開關(guān)73包括源極或漏極連接到數(shù)據(jù)線D1并且柵極連接到對應(yīng)的掃描線Gn的第三薄膜晶體管73a，以及柵極連接到對應(yīng)的掃描線Gn的第四薄膜晶體管73b，第四薄膜晶體管73b與第三薄膜晶體管73a串聯(lián)。第二開關(guān)73可以僅由第三薄膜晶體管73a構(gòu)成。當(dāng)具有圖13B的波形的驅(qū)動信號施加到如上構(gòu)成的液晶顯示器的掃描線時，按照從液晶板的下部移動到上部的順序顯示對應(yīng)的圖像。這與第五和第六實施例中的操作相同。
圖14A示出了根據(jù)本發(fā)明第八實施例的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)，圖14B示出了施加到圖14A的液晶顯示器的掃描線的驅(qū)動信號的波形。本發(fā)明的第八實施例與第七實施例的不同之處是構(gòu)成第一開關(guān)71的第一和第二薄膜晶體管71a和71b的柵極連接點。即，根據(jù)本發(fā)明第八實施例的第一開關(guān)71包括源極或漏極連接到數(shù)據(jù)線D1并且柵極連接到對應(yīng)掃描線Gn的前一個掃描線Gn-1的第一薄膜晶體管71a，以及柵極連接到對應(yīng)掃描線Gn的第二薄膜晶體管71b，第二薄膜晶體管71b連接到第一薄膜晶體管71a。這里，第二開關(guān)73與根據(jù)第七實施例的第二開關(guān)結(jié)構(gòu)相同。
在具有圖14B的波形的驅(qū)動信號施加到根據(jù)第八實施例如上構(gòu)成的液晶顯示器的掃描線時，按照從液晶板的下部移動到上部的順序顯示圖像。如上所述，本發(fā)明的液晶顯示器可將視頻信號傳遞到位于每個數(shù)據(jù)線左側(cè)和右側(cè)的像素，導(dǎo)致數(shù)據(jù)線的總數(shù)減少一半。這也使施加驅(qū)動信號到每個數(shù)據(jù)線的源極驅(qū)動器的數(shù)量減少一半。
下面介紹驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器的電路。
首先，需要一種具有能滿足本發(fā)明數(shù)據(jù)線數(shù)量減少了的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)的源極驅(qū)動器。即，當(dāng)為384條數(shù)據(jù)線時，要求驅(qū)動本發(fā)明的液晶顯示器的源極驅(qū)動器能夠處理對應(yīng)于總共768條線的視頻信號。為此，可以將源極驅(qū)動器構(gòu)造成圖15A所示的那樣。圖15A示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的源極驅(qū)動器。圖15A的源極驅(qū)動器包括單元數(shù)量為常規(guī)源極驅(qū)動器的采樣鎖存器的單元數(shù)量兩倍的采樣鎖存器。這是由于雖然源極驅(qū)動器驅(qū)動384條數(shù)據(jù)線，但它處理對應(yīng)于768條線的圖像數(shù)據(jù)。
參考圖15A，本發(fā)明的源極驅(qū)動器包括128時鐘移位寄存器151，根據(jù)源極脈沖時鐘HCLK移動水平同步信號脈沖以輸出鎖存器時鐘；第一采樣鎖存器152，根據(jù)由移位寄存器151發(fā)出的鎖存器時鐘在768條列線中采樣和鎖存對應(yīng)于奇數(shù)列線的數(shù)字R、G和B數(shù)據(jù)；第二采樣鎖存器152a，在768條列線中采樣和鎖存對應(yīng)于偶數(shù)列線的數(shù)字R、G和B數(shù)據(jù)；保持鎖存器153，分別根據(jù)第一和第二加載信號LDO和LDE，接收和鎖存分別存儲在第一和第二采樣鎖存器152和152a中的數(shù)據(jù)項；D/A轉(zhuǎn)換器154，將存儲在保持鎖存器153中對應(yīng)于奇數(shù)列線的數(shù)字R、G和B數(shù)據(jù)或?qū)?yīng)于偶數(shù)列線的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)信號；以及放大器155，放大由D/A轉(zhuǎn)換器154提供的對應(yīng)于奇數(shù)列的模擬R、G和B數(shù)據(jù)信號或?qū)?yīng)于偶數(shù)列的模擬數(shù)據(jù)信號。
根據(jù)本發(fā)明第一實施例的源極驅(qū)動器有采樣和鎖存總共768條線中對應(yīng)于奇數(shù)列線的圖像數(shù)據(jù)的第一采樣鎖存器152，以及采樣和鎖存對應(yīng)于偶數(shù)列線的圖像數(shù)據(jù)的第二采樣鎖存器152a。對于被分為兩個部分的一個水平周期，在前半個水平周期期間(不一定是精確的半個周期)，通過第一采樣鎖存器152采樣和鎖存對應(yīng)于奇數(shù)列線的R、G和B數(shù)據(jù)，在后半個周期期間，通過第二采樣鎖存器152a采樣和鎖存對應(yīng)于偶數(shù)列線的R、G和B數(shù)據(jù)。由此，可以采樣768條列線的R、G和B數(shù)據(jù)。
劃分為奇數(shù)列線數(shù)據(jù)和偶數(shù)列線數(shù)據(jù)、由第一和第二采樣鎖存器152和152a鎖存的數(shù)字視頻信號依次傳送到保持鎖存器153。具體地，存儲在第一采樣鎖存器152中的圖像數(shù)據(jù)根據(jù)第一加載信號LDO裝入保持鎖存器153中，而存儲在第二采樣鎖存器152a中的圖像數(shù)據(jù)根據(jù)第二加載信號LDE裝入保持鎖存器153中。裝入保持鎖存器153內(nèi)的數(shù)字R、G和B數(shù)據(jù)通過D/A轉(zhuǎn)換器154轉(zhuǎn)換為模擬信號，由放大器155放大。在前半個水平周期期間，對應(yīng)于奇數(shù)列線的R、G和B數(shù)據(jù)施加到液晶顯示板準(zhǔn)備顯示，在后半個水平周期期間，偶數(shù)列線的R、G和B數(shù)據(jù)施加到顯示板準(zhǔn)備顯示。
圖15B示出了圖15A的源極驅(qū)動器的工作波形。從圖15B可以得知，在一個水平周期期間，采樣的奇數(shù)列數(shù)據(jù)和采樣的偶數(shù)列數(shù)據(jù)裝入保持鎖存器153內(nèi)。
圖16A示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的源極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)。圖16A的源極驅(qū)動器具有第一和第二采樣鎖存器162和162a、第一和第二保持鎖存器163和163a、第一和第二D/A轉(zhuǎn)換器164和164a、以及第一和第二放大器165和165a，用于在一個水平周期期間，將圖像數(shù)據(jù)施加到液晶板，將圖像數(shù)據(jù)分為奇數(shù)列數(shù)據(jù)和偶數(shù)列數(shù)據(jù)。此外，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的源極驅(qū)動器包括將兩個放大器165和165a的輸出選擇性地傳遞到數(shù)據(jù)線的開關(guān)166。
第一采樣鎖存器162采樣對應(yīng)奇數(shù)列線的圖像數(shù)據(jù)，而第二采樣鎖存器162a采樣偶數(shù)列線的圖像數(shù)據(jù)。由第一采樣鎖存器162鎖存的奇數(shù)列線的圖像數(shù)據(jù)根據(jù)加載信號LD裝入第一保持鎖存器163。另一方面，由第二采樣鎖存器162a鎖存的偶數(shù)列線的圖像數(shù)據(jù)根據(jù)加載信號LD裝入第二保持鎖存器163a。存儲在第一保持鎖存器163中的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)由第一D/A轉(zhuǎn)換器164轉(zhuǎn)換為模擬信號，而存儲在第二保持鎖存器163a中的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)由第二D/A轉(zhuǎn)換器164a轉(zhuǎn)換為模擬信號。這里，第一和第二D/A轉(zhuǎn)換器164和164a將對應(yīng)于奇數(shù)列線的圖像數(shù)據(jù)和偶數(shù)列線的圖像數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)換為模擬信號。
轉(zhuǎn)換的對應(yīng)于奇數(shù)和偶數(shù)列線的模擬視頻信號分別由第一和第二放大器165和165a放大。在前半個水平周期期間，對應(yīng)于奇數(shù)列線的模擬視頻信號在開關(guān)166的操作下施加到數(shù)據(jù)線。另一方面，在后半個周期期間，對應(yīng)于偶數(shù)列線的模擬視頻信號根據(jù)開關(guān)166施加到數(shù)據(jù)線。這里，在前半個水平周期期間，開關(guān)166將第一放大器165的輸出電連接到數(shù)據(jù)線D1、D2、...、Dn-1、Dn，而在后半個周期期間，它將第二放大器165a的輸出電連接到數(shù)據(jù)線。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明另一實施例的源極驅(qū)動器由兩個采樣鎖存器、保持鎖存器、D/A轉(zhuǎn)換器以及放大器組成，由此使用n條列線施加對應(yīng)于2n條列線的視頻信號。
下面介紹驅(qū)動根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器的柵極驅(qū)動器。圖17A示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的柵極驅(qū)動器。參考圖17A，柵極驅(qū)動器包括移位寄存器171、邏輯電路172、電平移位器173以及輸出緩沖器174。移位寄存器171根據(jù)柵極脈沖時鐘VCLK移動垂直同步信號脈沖VSYNC。邏輯電路172由多個3輸入OR門OR1、OR2、...ORn組成，每個選擇性地接收移位寄存器171的三個輸出并對它們進(jìn)行邏輯運(yùn)算。
根據(jù)本發(fā)明的預(yù)定實施例，第一個3輸入OR門OR1接收來自移位寄存器171的S1到Sn的輸出S1、S3以及S4，第二個接收輸出S3、S5和S6，第三個接收輸出S5、S7以及S8。從第四個3輸入OR門到最后一個的每一個也以此方式接收移位寄存器171的三個輸出。電平移位器173依次地電平移位施加到掃描線的信號，以將電平移位的信號發(fā)送到輸出緩沖器174。因此，連接到輸出緩沖器174的多個掃描線依次地啟動。下面參考圖17B介紹根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的柵極驅(qū)動器的操作。
參考圖17B，第一掃描線G1接收第一OR門OR1的輸出波形，第二掃描線G2接收第二OR門OR2的輸出波形。以此方式，第一掃描線到最后一個依次地被啟動。這里，在一個水平周期期間，施加到掃描線G1、G2、...、Gn-1、Gn的每個信號重復(fù)‘高’和‘低’狀態(tài)。這與圖7B到圖10B所示的驅(qū)動信號之一的波形相同。
同時，顯示在圖17A中的OR門以不同的方式接收移位寄存器171的輸出。例如，第一OR門接收輸出S1和S2，第二OR門接收輸出S1、S3和S4，第三個接收輸出S3、S5和S6等。從第四個OR門到最后一個的每一個也以此原則接收移位寄存器的三個輸出。此時，施加到掃描線的驅(qū)動信號有圖17B的下部分中顯示的波形G1′、G2′和G3′。
如上所述，本發(fā)明的在一個水平周期期間由如上構(gòu)成的柵極驅(qū)動器和源極驅(qū)動器分別將兩個視頻信號傳送到兩個像素的液晶顯示器減少了數(shù)據(jù)線的總數(shù)，由此降低了源極驅(qū)動器的數(shù)量。然而，由于在一個水平周期期間兩個視頻信號需要發(fā)送到兩個像素，由此減少了視頻信號傳遞到每個像素的線時間(line time)。這要求模擬電路的操作速度為常規(guī)電路的兩倍。該問題顯著地出現(xiàn)在點反向(dot inversion)中。因此，視頻信號以圖18中顯示的方式寫入到像素電極中。
視頻信號以圖18中所示的順序?qū)懭?。由于①和②為正信號，?dāng)寫①時②被預(yù)充電。由此，可以僅在一個水平周期的半個周期期間進(jìn)行充電。由于③和④的極性與①和②的極性相反，因此③和④需要較長的充電和放電時間。因此，在寫①和②和寫③和④之間的空白時間期間，通過數(shù)據(jù)線預(yù)充電或數(shù)據(jù)線之間的電荷共享，充電和放電時間減少。由于寫③期間④被預(yù)充電，因此④的寫時間沒有問題。然而，在寫③時存在問題。為解決該問題，控制在一個水平周期期間施加到掃描線的驅(qū)動信號的‘高’和‘低’部分(a)和(b)的幅值，以確保寫③需要的時間。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器及驅(qū)動電路有以下優(yōu)點。首先，一個數(shù)據(jù)線將視頻信號選擇性地傳遞到位于它的左側(cè)和右側(cè)的兩個像素，由此將數(shù)據(jù)線的數(shù)量減少了一半。這也將源極驅(qū)動器的數(shù)量減少了一半。因此，可以減小顯示器的尺寸和制造成本。此外，與常規(guī)的顯示器相比，在相同的尺寸上可以顯示更多的圖像，實現(xiàn)了高分辨率。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，顯然可以對本發(fā)明的液晶顯示器及驅(qū)動電路進(jìn)行各種修改和變形而不脫離本發(fā)明的精神或范圍。由此，本發(fā)明覆蓋落入本發(fā)明附帶的權(quán)利要求書及等效物范圍內(nèi)的修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種將視頻信號施加到液晶顯示器數(shù)據(jù)線的柵極驅(qū)動器，液晶顯示器包括第一和第二板以及密封其間的液晶，柵極驅(qū)動器包括移位寄存器，根據(jù)柵極脈沖時鐘移動垂直同步信號脈沖；邏輯電路，選擇性地接收移位寄存器的多個輸出信號，對它們進(jìn)行邏輯運(yùn)算并輸出它們；電平移位器，將邏輯電路的輸出移動到預(yù)定的電平，以依次地輸出它；以及輸出緩沖器，依次地將電平移動的信號施加到掃描線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的柵極驅(qū)動器，其中邏輯電路由OR門構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的柵極驅(qū)動器，其中每個OR門為3輸入OR門。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示器的柵極驅(qū)動器,具有較高的分辨率并能夠以低成本制造。一種將視頻信號施加到包括第一和第二板以及密封其間的液晶的液晶顯示器的數(shù)據(jù)線的柵極驅(qū)動器,包括:移位寄存器,根據(jù)柵極脈沖時鐘移動垂直同步信號脈沖;邏輯電路,選擇性地接收移位寄存器的多個輸出信號,對它們進(jìn)行邏輯運(yùn)算并輸出它們;電平移位器,將邏輯電路的輸出移動到預(yù)定的電平,以依次地輸出它;以及輸出緩沖器,依次地將電平移動的信號施加到掃描線。
文檔編號G09G3/36GK1276590SQ001201
公開日2000年12月13日 申請日期2000年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年6月4日
發(fā)明者權(quán)五敬 申請人:權(quán)五敬