專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置，旨在設計來降低在驅動液晶顯示單元過程中的功耗。
背景技術：
近來，愈加迫切地要求降低作為便攜終端監(jiān)視器的有源矩陣液晶顯示裝置的操作過程中的功耗。到目前，已經(jīng)有可能通過降低驅動器IC的功耗和/或改進供電IC的操作的效率來降低液晶顯示裝置的功耗。但是，上述改進措施的努力日漸無效，因此需要減小在驅動液晶板的操作過程中的功耗。
例如，日本公開專利No.10(1998)293559公開了一種用于降低在驅動液晶板操作過程中的功耗的液晶顯示裝置。此專利公開的傳統(tǒng)的液晶顯示裝置的操作使得恰即在共用電極反向之前，在液晶顯示單元中累積的電荷被收集作為一個與共用電極上的電壓極性相同的一個收集電壓，并且在該共用電極上的電壓的極性變成與收集電壓的極性相同之時，提供到該液晶顯示單元。液晶顯示單元起一個電容器的作用，并且當跨越該液晶顯示單元的端電壓反向時產(chǎn)生的放電電流被存儲在一個線圈中，并且由該線圈的放電產(chǎn)生的電流被整流，隨后在該液晶顯示單元啟動之時，通過電荷收集電路的一個電容器，把累積在該電容器中的電荷被收集作為具有與該共用電極上的電壓極性相同的一個電壓。在該共用電極被驅動到與該收集電壓極性相同的一個電壓之時，由電容器電容器收集的電荷被再一次提供(重新提供)到該液晶顯示單元。
但是，在該專利中公開的該傳統(tǒng)技術有下列缺點。即，根據(jù)該技術的液晶顯示裝置的基本操作使得該共用電壓VCOM改變之時產(chǎn)生的能量通過該液晶顯示單元的一個電容器(在像素電極和共用電極之間的電容器)存儲在該線圈中，并且由該線圈的放電產(chǎn)生的電流被整流并且累積在一個收集電容器中，導致電荷的重復使用。但是，由于與該共用電極相關的電容(即共用電極和柵電極之間的容量、共用電極和漏極之間的容量和共用電極和地之間的電容，并且還包括雜散電容)較大，所以線圈兩端之間的電壓的改變較小，不利地導致該液晶顯示裝置中的電荷收集比的降低。
而且，由于要被加到像素電極的電壓是通過漏極以及隨即一個TFT而加到該像素電極上，因而電壓的一個時間常數(shù)變大，因此該線圈兩端之間的電壓的每次改變變小，不利地導致在該液晶顯示裝置中的能量收集比的降低。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供適于使用在便攜終端監(jiān)視器中作為顯示裝置的一個有源矩陣液晶顯示裝置，并且構成用于收集將要被累積在與共用電極相關的一個電容器中的電荷而不經(jīng)過電容器和液晶顯示單元的TFT，并且把該收集的電荷再提供到共用電極，顯著地降低在裝置操作過程中的功耗。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的液晶顯示裝置是一個有源矩陣液晶顯示裝置，構成用于按行或按幀地反向一個共用電極上的電壓的極性，并且包括共用電壓提供電路，提供用于把一個共用電壓VCOM 10提供到該共用電極；和連接在該共用電極和該共用電壓提供電路之間的電荷收集和再提供電路，其中該電荷收集和再提供電路包括連接在該共用電極和該共用電壓提供電路之間的第一開關；電荷收集電容器；連接在該共用電極與該第一開關的一個接點和該電荷收集電容器之間的第二開關；開關控制單元，提供用于控制該第一和第二開關的接通和斷開。在此情況中，該開關控制單元被構成來操作使得恰即在該共用電壓VCOM 10的極被反向之前，該第一開關被斷開而隨即該第二開關被接通，并且進一步，在該共用電壓VCOM 10的極性反向之后，該第二開關被斷開而隨即該第一開關被接通。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的液晶顯示裝置是一個有源矩陣液晶顯示裝置，構成用于按行或按幀地反向一個共用電極上的電壓的極性，并且包括共用電壓提供電路，提供用于把一個共用電壓VCOM 10提供到該共用電極；和連接在該共用電極和該共用電壓提供電路之間的電荷收集和再提供電路，其中該電荷收集和再提供電路包括連接在該共用電極和該共用電壓提供電路之間的第一開關；正電荷收集電容器；負電荷的收集電容器；連接在該共用電極與該第一開關的一個接點和該正電荷收集電容器之間的第二開關；連接在該接點和地之間的第三開關；連接在該接點和該負電荷收集電容器之間的第四開關；以及開關控制單元，提供用于控制該第一至第四開關的接通和斷開。在此情況中，該開關控制單元被構成用于操作使得恰即在該共用電壓VCOM 10的極性從正極性反向到負極性之前，該第一開關被斷開而隨即該第二開關被接通且在一個具體的時間期間保持在一個接通狀態(tài)中，以及然后，該極性被反向，同時該第三開關被在一個具體的時間期間處在一個接通狀態(tài)，以及隨即在該第四開關在一個具體的時間期間處在一個接通狀態(tài)下之后，該第一開關被接通，并且恰即在該共用電壓VCOM 10被從負極性反向到正極性之前，該第一開關被斷開而隨即該第四開關被接通，并且在一個具體的時間期間保持在接通狀態(tài)中，并且隨即該極性被反向，同時該第三開關在一個具體的時間期間期間處在一個接通狀態(tài)，以及隨后該第二開關被接通并且在一個具體的時間期間保持在一個接通狀態(tài)中，以及隨后該第一開關被接通。
根據(jù)上述本發(fā)明第一和第二方面的液晶顯示裝置可以進一步包括一個直流電平移位電路，被提供用于反向一個共用電壓的極性，并且放置在該電荷收集和再提供電路之前的一個電路級中或放置在該電荷收集和再提供電路隨后的一個電路級中。在后者情況中，該直流電平移位電路能夠被構成來包括連接在該電荷收集和再提供電路和該共用電極之間的一個耦合和直流阻斷電容器；連接在共用電極和一個第一電源之間的第一偏壓產(chǎn)生電阻；以及連接在該共用電極和一個第二電源之間的第二偏壓產(chǎn)生電阻。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的一個液晶顯示裝置的電路圖；圖2是表示采用在該第一實施例的電路操作方式的一個定時示意圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的一個液晶顯示裝置的電路圖；圖4是表示采用在該第二實施例的電路操作方式的一個定時示意圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的一個液晶顯示裝置的電路圖；圖6示出連接了第一實施例的電荷收集/再提供電路10的一個有源矩陣液晶顯示裝置的一個基本部分；
圖7是執(zhí)行按行方式反向的示意圖；以及圖8是執(zhí)行按幀方式反向的示意圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細說明本發(fā)明的最佳實施例。
圖1是表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示裝置的電荷收集/再提供電路10的電路圖，而圖2是說明該電路10操作方式的一個定時圖。本實施例的液晶顯示裝置是一個有源矩陣液晶顯示裝置，其中在共用電極上的電壓的極性被按行或按幀反向。參考圖1，一個共用電壓輸出緩存器40把一個共用電壓VCOM 10輸出到一個共用電極30。該共用電壓VCOM 10以具體的時間點在一個正電壓VH和一個負電壓VL之間反向，如圖2虛線所示。與該共用電極相關的一個平板電容器20添加到該共用電極30。在本實施例中，一個電荷收集/再提供電路10連接在該共用電壓輸出緩存器40和該共用電極30之間。
該電荷收集/再提供電路10被構成，使得一個開關12和一個電荷收集電容器13被串聯(lián)連接在該共用電極30和地之間。此外，開關11連接在開關12和共用電極30的一個接點和共用電壓輸出緩存器40的一個輸出端之間。開關11由專用于開關11的切換的一個控制信號P10在接通和斷開狀態(tài)之間切換，而開關12由專用于開關12的切換的一個控制信號P20在接通和斷開狀態(tài)之間切換。開關11、12是通過把N溝道晶體管和P溝道晶體管彼此并聯(lián)而構成的一個模擬開關。
應該指出，圖6示出一個有源矩陣液晶顯示裝置的基本部分，連接有該電荷收集/再提供電路10，并且其中在一個共用電極上的電壓的極性按行或按幀反向。像素電極排列在行和列的一個矩陣中，并且每一個像素電極包括一個液晶顯示單元60，以及薄膜晶體管(TFT)61的漏極作為一個開關元件連接到每一個像素電極。液晶顯示單元60和薄膜晶體管61構成在行和列的一個矩陣中排列的每一個像素。另外，薄膜晶體管61以行方向排列，使其柵極通過一個掃描線65連接到一個柵極驅動器63，并且該薄膜晶體管61以列方向排列，使其源極通過一個信號線64連接到一個源極驅動器62。而且，每一個液晶顯示單元60被構成用于通過一個液晶將一個共用電極70正對該像素電極放置。此外，該液晶顯示部件60的操作使得通過來自該柵極驅動器63的一個掃描信號選擇的晶體管61被接通，并且由源極驅動器62提供的電壓被加在對應于其晶體管被正選擇的該像素的像素電極和該液晶顯示單元60的共用電極70之間，使得該選擇的液晶顯示單元60發(fā)光。以本實施例中，電荷收集/再提供電路10被連接到該共用電極70。
應該指出，圖7是表示按行方式執(zhí)行反向的一個示意圖，而圖8是表示按幀方式執(zhí)行反向的一個示意圖。在前者反向中，在每一個偶數(shù)幀和每一個奇數(shù)幀期間，一個共用電極上的電壓的極性按行反向，而在后者反向中，在每一個偶數(shù)幀或每一個奇數(shù)幀期間，一個共用電極上的電壓的極性按幀反向。
隨后將說明如上所述構成的液晶顯示裝置的操作方式。在本實施例的描述中，假設共用電壓VCOM是在正極性VH和負極性VL之間反向，其關系是0≤VL≤VH，并且還假設該共用電壓VCOM的輸出波形的表示方式是，從開關11的前級輸出的電壓波形由VCOM 10表示，而從開關11的后級輸出的電壓波形由VCOM 20表示。如圖2的虛線指示的那樣，從共用電壓輸出緩存器40輸出的共用電壓VCOM 10是變化的。即，共用電壓VCOM10按行或按幀地從正極性VH反向到負極性VL，并且進一步從負極性VL反向到正極性VH，并且如此反復操作。此外，開關11被接通，并且同時該正極性電壓VH從該共用電壓輸出緩存器40輸出，等于VH的電荷累積在與共用電極相關的平板電容器20中。
隨后，在恰即從該共用電壓輸出緩存器40輸出的該共用電壓VCOM 10從正極性反向到負極性之前，該開關11由一個控制信號P10斷開。因此，共用電極30與該共用電壓輸出緩存器40分離，并且處在一個斷開狀態(tài)，由此使得平板電容器在平板電容器兩端保持該正極性電壓VH。隨后由控制信號P20接通開關12。因此與共用電極30相關的該平板電容器20變成與電荷收集電容器13并聯(lián)連接。在開關12被接通的一個周期(電荷收集周期)A期間在與共用電極30相關的平板電容器中累積的電荷被釋放到電荷收集電容器13，直到該共用電極30和連接到該共用電極的該電荷收集電容器13的終端達到相同的電位為止。因此，與該共用電極相關的平板電容器20中累積的電荷由該電荷收集電容器13收集，并且該共用電極30的電位(共用電壓)VCOM 20(由圖2的實線表示)被減小到一個電平，其中該電荷收集電容器13兩端的電壓和與該共用電極相關的平板電容器20兩端的電壓彼此等于。
在電荷收集周期A期間，從該共用電壓輸出緩存器40輸出的共用電壓VCOM 10(由虛線表示)將其極性反向，并且對應于該共用電壓VCOM 10的電位從正極性VH變化到負極性VL。電荷收集周期A之后，開關12被斷開。在電容器13已經(jīng)從與該共用電極30相關的平板電容器20收集了電荷并且變成開路的情形中，電荷收集電容器13從該共用電極30分離，因此保持該電容器13兩端的電壓，即在電荷收集結束之時確定的電壓。隨后接通開關11。共用電極30又連接到共用電壓輸出緩存器40，并且負極性電壓VL加到該共用電極30。此時，尚未由電荷收集電容器13收集并且留在與該共用電極相關的平板電容器20中的電荷被釋放。這將使得共用電極30的電位VCOM 20使用最終負極性值VL作為該共用電壓VCOM的一個部分值。
隨后，恰即在從共用電壓輸出緩存器輸出的共用電壓VCOM 10從負極性反向到正極性之前，開關11斷開。因此，共用電極30與該共用電壓輸出緩存器40分離，并且處在一個斷開狀態(tài)，由此使得平板電容器在平板電容器兩端保持該負極性電壓VL。隨后接通開關12。因此與共用電極30相關的該平板電容器20變成與電荷收集電容器13并聯(lián)連接。在開關12被接通的一個周期(充電周期)C期間，累積在該電荷收集電容器1 3中的電荷被釋放到與共用電極30相關的平板電容器20中，直到該共用電極30和連接到該共用電極的該電荷收集電容器13的終端達到相同的電位為止。在充電周期C期間，累積在電荷收集電容器13中的電荷被轉移到平板電容器20。因此，共用電極30的電位VCOM 20被提高到一個電平，其中電荷收集電容器13兩端的電壓和與共用電極30相關的平板電容器20兩端的電壓彼此相等。
在充電周期C期間，共用電壓VCOM 10(由虛線表示)從負極性VL反向到正極性VH。在電荷再提供周期C之后，開關12被斷開。在電荷收集電容器13已經(jīng)把該電荷再提供到與該共用電極30相關的平板電容器20并且變成開路的情形中，該共用電極30從該電荷收集電容器13分離，從而使得平板電容器20保持該電容器20兩端的電壓，即在電荷的再提供結束之時確定的電壓。
隨后接通開關11。共用電極30又連接到共用電壓輸出緩存器40，并且正極性電壓VH加到該共用電極30。因此，電荷的短缺量，即已經(jīng)從電荷收集電容器13傳輸?shù)狡桨咫娙萜?0的電荷量和對應于該正極性電壓VH的電荷量之間的差被傳送到與該共用電極30相關的平板電容器20。這將使得該共用電極30的電位VCOM 20取得一個最終正極性值VH，作為共用電壓VCOM 20的部分值。
反復上述操作，使得曾經(jīng)累積在與共用電極相關的平板電容器20中的電荷由該電荷收集電容器13收集，并且再從那里提供到與該共用電極相關的平板電容器20，實現(xiàn)在該裝置操作過程中的功耗降低。
當設定上述收集/再提供操作為一個周期時，在該收集/再提供操作被重復n個周期之后的該共用電極30上出現(xiàn)的電壓Vn被計算如下。
如果該收集/再提供操作重復(n-1)個周期，在開關11被斷開并且恰即在共用電壓VCOM從一個正極性反向到一個負極性之時，累積在與該共用電極相關的平板電容器20中的電荷量Qpn-1和累積在該電荷收集電容器13中的電荷量Qrn-1分別由隨后方程式(1)和(2)表示。
Qpn-1＝Cp*VH(1)Qrn-1＝Cr*Vn-1(2)其中Cp是與共用電極相關的平板電容器20的電容值，Cr是電荷收集電容器13的電容值，Vn-1是在收集/再提供操作被重復n-1循環(huán)之后該電荷收集電容器13兩端的電壓。
應該指出，當開關12接通并且相關于共用電極30的平板電容器20和電荷收集電容器13彼此變成并聯(lián)連接時，電荷收集電容器13中累積的電荷量由下面方程式(3)表示。在此情況中，對應于電荷收集電容器13所收集的電荷的電壓被假設為V′n。
V′n＝(Qrn-1+Qpn-1)/(Cp+Cr) (3)當方程式(1)和(2)被代入方程式(3)時，產(chǎn)生下列方程式(4)。
V′n＝(1/(Cp+Cr))*(Cp*VH+Cr*Vn-1) (4)隨后，在共用電極電壓被改變、以具有負極性VL之后，當開關11在斷開并且開關12被接通時，出現(xiàn)在電荷收集電容器13兩端的電壓Vn由下面方程式(5)表示。
Vn＝(1/(Cp+Cr))*(Cp*VL+Cr*V′n) (5)當方程式(4)代入方程式(5)時，產(chǎn)生下面方程式(6)。
Vn＝(1/(Cp+Cr))*((Cr/(Cp+Cr))*(Cp*VH+Cr*Vn-1)+Cp*VL)(6)由于Vn和Vn-1之間的差隨著整數(shù)n的增加而變小，如果n＝∞，則VnVn-1。當此方程式代入方程式(6)時，產(chǎn)生下面方程式(7)。
Vn＝(1/(2*Cr+Cp))*(Cr*VH+(Cp+Cr)*VL) (7)
隨后，確定根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的功耗被減小的程度。功耗P通常由下面方程式(8)表示。
P＝C*V2*f (8)應該指出，C是電容，V是電壓擺動幅度而f是頻率。通過使用上述方程式(8)，不是根據(jù)本發(fā)明構成的液晶顯示裝置所消耗的功率P0由下面方程式(9)表示。
P0＝Cp*(VH-VL)2*f (9)另一方面，根據(jù)本發(fā)明構成的液晶顯示裝置所消費的功率P由下面方程式(10)表示。
P＝Cp*(VH-VL)2*f (10)當方程式(7)代入方程式(10)時，產(chǎn)生下面方程式(11)。
P＝Cp*(VH-(1/(2*Cr+Cp))*(Cr*VH+(Cp+Cr)*VL))2*f(11)為了幫助理解上述兩種液晶顯示裝置之間的耗電差，負極性電壓VL被認為是零。在此情況中，方程式(9)和(10)分別由下面方程式(12)和(13)表示。
P0＝CP*(VH)2*f(12)P＝Cp*(VH-(1/(2*Cr+Cp))*(Cr*VH))2*f (13)隨后，當方程式(12)代入方程式(13)時，產(chǎn)生下列方程式(14)。
P＝P0*((Cr+Cp)/(2*Cr+Cp))2(14)如果Cr＝Cp，通過使用上述方程式(14)獲得下面方程式(15)。
P＝(4/9)*P0(15)另一方面，如果Cr＞＞Cp(Cr遠大于Cp)，產(chǎn)生下面方程式(16)。
P＝(1/4)*P0(16)可從方程式(16)看到，以根據(jù)本發(fā)明構成的液晶顯示裝置的耗電最小可被減小到不是以根據(jù)本發(fā)明構成的液晶顯示裝置的耗電的四分之一。
隨后說明本發(fā)明的第二實施例。圖3是表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的一個液晶顯示裝置的電路圖，而圖4是說明該液晶顯示裝置操作方式的定時圖。提供在共用電極30和共用電壓輸出緩存器40之間的是一個電荷收集/再提供電路10。而且，與該共用電極相關的一個平板電容器20添加到該共用電極30。該電荷收集/再提供電路10包括開關11、開關14、開關15、開關16、正電荷收集電容器17和負電荷收集電容器18。
通過專用于該開關11切換的一個控制信號P10，開關11在接通和斷開狀態(tài)之間切換；通過專用于該開關14切換的一個控制信號P23，開關14在接通和斷開狀態(tài)之間切換；通過專用于該開關15切換的一個控制信號P22，開關15在接通和斷開狀態(tài)之間切換；并且通過專用于該開關16切換的一個控制信號P21，開關16在接通和斷開狀態(tài)之間切換。
隨后將說明根據(jù)該實施例構成的液晶顯示裝置的操作方式。圖說明了開關11、開關14、開關15和開關16的操作以及一個共用電壓VCOM變化的方式。在該實施例的描述中假設以VH≥0并且VL≤0的關系，該共用電壓VCOM在正極性VH和負極性VL之間反向，并且該共用電壓VCOM的輸出波形的表示方式是，開關11前級的電壓輸出的波形由VCOM 10表示而開關11后級的電壓輸出的波形由VCOM 21表示。
如圖4所示，在正極性電壓VH被加到共用電極30同時，恰即該共用電壓VCOM從正極性VH反向到負極性VL之前斷開該開關11。因此，共用電極30與一個共用電壓輸出緩存器40分離，并且處在一個斷開狀態(tài)，由此使得平板電容器20在該平板電容器20兩端保持一個正極性電壓VH。
隨后接通開關16。隨后，與共用電極30相關的該平板電容器20變成與正電荷收集電容器17并聯(lián)連接。在開關16被接通的一個周期(電荷收集周期)D期間，累積在與共用電極30關聯(lián)的平板電容器20中的電荷流動到該正電荷收集電容器17中，直到該共用電極30和連接到該共用電極的該正電荷收集電容器17的終端達到相同的電位為止。
電荷收集周期D之后，開關16被斷開。隨后，在電容器17已經(jīng)從與該共用電極30相關的平板電容器20收集了電荷并且變成開路的情形中，正電荷收集電容器17從該共用電極30分離，因此保持該電容器17兩端的電壓，即在電荷收集結束之時確定的電壓。
隨后接通開關15。留在平板電容器20中的電荷，即尚未由電荷收集電容器17收集的電荷被放電到地電位。
隨后，關斷開關15而接通開關14。因此與共用電極30相關的該平板電容器20變?yōu)榕c負電荷收集電容器18并聯(lián)連接。在開關14被接通的一個周期(電荷再提供周期)F期間，累積在負電荷收集電容器18中的負電荷流動到共用電極30，同時傳送到平板電容器20中，直到該共用電極30和連接到該負電荷收集電容器18的終端達到相同的電位為止。
將應理解，在周期D至F期間，共用電壓VCOM從正極性VH反向到負極性VL。
電荷再提供周期F之后，開關14被斷開。隨后，在負電荷收集電容器18已經(jīng)把該負電荷再提供到與該共用電極30相關的平板電容器20并且變成開路的情形中，該負電荷收集電容器16從該共用電極30分離，從而維持在負電荷的再提供結束之時確定的該電容器18兩端的電壓。
隨后接通開關11。共用電極30又連接到共用電壓輸出緩存器40，并且負極性電壓VL加到該共用電極30。此時，負電荷的短缺量，即已經(jīng)從電荷收集電容器18傳輸?shù)狡桨咫娙萜?0的負電荷量和對應于該負極性電壓VL的負電荷量之間的差被傳送到與該共用電極30相關的平板電容器20，直到出現(xiàn)在該共用電極上的電壓變成等于該負極性電壓VL為止。
隨后，在負極性電壓VL被加到共用電極30同時，恰即該共用電壓VCOM從負極性VL反向到正極性VH之前斷開該開關11。隨后，共用電極30與該共用電壓緩沖器40分離，并且處在一個斷開狀態(tài)，使得平板電容器20維持該平板電容器20兩端的一個負極性電壓VL。
隨后接通開關14。與共用電極30相關的平板電容器20又變?yōu)榕c該負電荷收集電容器18并聯(lián)連接。在開關14被接通的一個周期(負電荷收集周期)H期間，累積在與共用電極30關聯(lián)的平板電容器20中的負電荷流動到該負電荷收集電容器18中，同時傳送到該電容器18，直到該共用電極30和連接到該共用電極的該負電荷收集電容器18的終端達到相同的電位為止。
在負電荷收集周期H之后，開關14被斷開。隨后，在負電荷收集電容器18已經(jīng)收集了來自與該共用電極30相關的平板電容器20的負電荷并且變成開路的情形中，該負電荷收集電容器18從該共用電極30分離，從而維持在負電荷的收集結束之時確定的該電容器18兩端的電壓。
隨后接通開關15。因此，尚未由負電荷收集電容器18收集、并且被保留在平板電容器20中的負電荷被放電到地電位。
隨后，斷開該開關15而接通該開關16。因此，與共用電極30相關的該平板電容器20變成與正電荷收集電容器17并聯(lián)連接。在開關16被接通的一個周期(電荷再提供周期)J期間，累積在該正電荷收集電容器17中的電荷被釋放到與共用電極30相關的平板電容器20中，直到該共用電極30和連接到該共用電極的該正電荷收集電容器17的終端達到相同的電位為止。
將應理解，在周期B至J期間，共用電壓VCOM從負極性VL反向到正極性VH。
電荷再提供周期J之后，開關16被斷開。隨后，在電荷已經(jīng)從正電荷收集電容器17再提供到平板電容器20并且變成開路的情形中，該共用電極30從該正電荷收集電容器17分離，使得平板電容器20保持在電荷的再提供結束之時確定的電壓。
隨后接通開關11。共用電極30又連接到共用電壓輸出緩存器40，并且正極性電壓VH加到該共用電極30。此時，電荷的短缺量，即已經(jīng)從正電荷收集電容器17傳輸?shù)狡桨咫娙萜?0的電荷量和對應于該正極性電壓VH的電荷量之間的差被傳送到該平板電容器。
重復上述操作來收集累積在與該共用電極相關的平板電容器20中的電荷，隨后再提供該收集的荷。
隨后說明本發(fā)明的第三實施例。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的一個液晶顯示裝置的電路圖。在共用電極上的電壓極性按行或按幀反向的一個有源矩陣液晶顯示裝置中，通過直流電平移位電路，一個共用電極被偏置到一個期望的工作點。在上述第一和第二實施例中，用于偏置共用電極的直流電平移位電路(圖1和3沒示出)被放置在電荷收集/再提供電路10的前級中。與此相反，在第三實施例中，直流電平移位電路50被放置在電荷收集/再提供電路10的后級中。
直流電平移位電路50包括一個耦合和直流阻斷電容器51以及偏壓產(chǎn)生電阻52、53。在此電路結構中，共用電壓VCOM 20被設置為滿足VH＞＝VL＞＝0，并且能夠通過電荷收集/再提供電路后級中放置的該直流電平移位電路50有選擇地確定一個偏壓。
在該直流電平移位電路50中，耦合與直流阻斷電容器51被設計得具有遠大于與該共用電極相關的平板電容器20的電容，因此當共用電壓VCOM 20改變時，該耦合與直流阻斷電容器51成為短路。而且，在偏壓產(chǎn)生電阻52、53設計為具有足夠大的電阻的情況下，在共用電壓VCOM 20改變時，流經(jīng)偏壓產(chǎn)生電阻52、53的電流能夠被忽略。因此，第三實施例中采用的電路在理論上成為相當于圖1的電路，產(chǎn)生通過使用第一實施例獲得的類似有益的效果。
如到目前為止的詳細描述，根據(jù)本發(fā)明，當共用電極上的電壓的極性按行或按幀反向時，在該極性反向前收集與該共用電極相關的平板電容器中的累積電荷，并且在極性反向之后把收集的電荷轉移到與該共用電極相關的平板電容器，因此實現(xiàn)在驅動液晶顯示單元中使用電流的顯著降低。而且，在本發(fā)明由于轉移到與該共用電極相關的平板電容器的電荷被收集并且其再提供不通過液晶顯示器單元的電容器和TFT，所以在該液晶顯示裝置中的能量收集比有利地變得更高。因此，使用本發(fā)明有可能實現(xiàn)提供一種適于使用在便攜終端監(jiān)視器作為顯示裝置的有源矩陣液晶顯示裝置。
權利要求
1.一種有源矩陣液晶顯示裝置，構成來按行或按幀反向一個共用電極上的電壓的極性，包括共用電壓提供電路，用于把一個共用電壓VCOM 10提供到所說的共用電極；以及連接在所說的共用電極和所說的共用電壓提供電路之間的一個電荷收集和再提供電路，所說的電荷收集和再提供電路包括連接在所說的共用電極和所說的共用電壓提供電路之間的第一開關；一個電荷收集電容器；連接在所說的共用電極與所說的第一開關的一個連接點和所說的電荷收集電容器之間的第二開關；一個開關控制單元，提供用于控制所說的第一和第二開關的接通和斷開，所說的開關控制單元被構成來操作使得即在所說的共用電壓VCOM 10的極性被反向之前，所說的第一開關被斷開而隨即所說的第二開關被接通，并且進一步，在所說的共用電壓VCOM 10的極性反向之后，所說的第二開關被斷開而隨即所說的第一開關被接通。
2.一種有源矩陣液晶顯示裝置，構成來按行或按幀反向一個共用電極上的電壓的極性，包括共用電壓提供電路，用于把一個共用電壓VCOM 10提供到所說的共用電極；以及連接在所說的共用電極和所說的共用電壓提供電路之間的一個電荷收集和再提供電路，所說的電荷收集和再提供電路包括連接在所說的共用電極和所說的共用電壓提供電路之間的第一開關；一個正電荷收集電容器；一個負電荷收集電容器；連接在所說的共用電極與所說的第一開關的一個連接點和所說的所說的正電荷收集電容器之間的第二開關；連接在所說的連接點和地之間的第三開關；連接在所說的連接點和所說的負電荷收集電容器之間的第四開關；以及一個開關控制單元，提供用于控制所說的第一至第四開關的接通和斷開，所說的開關控制單元被構成用于操作使得即在該共用電壓VCOM 10的極性從正極性反向到負極性之前，所說的第一開關被斷開而隨即所說的第二開關被接通且在一個具體的時間期間保持在一個接通狀態(tài)中，以及隨即所說的極性被反向，同時所說的第三開關被在一個具體的時間期間處在一個接通狀態(tài)，以及隨后在所說的第四開關在一個具體的時間期間處在一個處于接通狀態(tài)下之后，所說的第一開關被接通，并且恰即在所說的共用電壓VCOM 10被從負極性反向到正極性之前，所說的第一開關被斷開而隨即該第四開關被接通并且在一個具體的時間期間保持在接通狀態(tài)中，并且隨即該極性被反向，同時所說的第三開關在一個具體的時間期間期間處在一個接通狀態(tài)，以及隨即該第二開關被接通并且在一個具體的時間期間保持在一個接通狀態(tài)中，以及隨即該第一開關被接通。
3.根據(jù)權利要求1或2的液晶顯示裝置，還包括一個直流電平移位電路，提供用于反向一個共用電壓的極性，并且放置在所說的電荷收集和再提供電路的前級。
4.根據(jù)權利要求1或2的液晶顯示裝置，還包括一個直流電平移位電路，提供用于反向一個共用電壓的極性，并且放置在所說的電荷收集和再提供電路的后級。
5.根據(jù)權利要求4的液晶顯示裝置，其中所說的直流電平移位電路包括；連接在所說的電荷收集和再提供電路和所說的共用電極之間的一個耦合和直流阻斷電容器；連接在所說的共用電極和一個第一電源之間的第一偏壓產(chǎn)生電阻；以及連接在所說的共用電極和一個第二電源之間的第二偏壓產(chǎn)生電阻。
全文摘要
一種有源矩陣液晶顯示裝置，其操作使得在共用電極30上的電壓的極性被按行或按幀反向。一個電荷收集/再提供電路包括連接在該共用電極和共用電壓輸出緩存器之間的開關，電荷收集電容器，以及連接在該共用電極和開關的一個接點與該電荷收集電容器之間的開關。構成的該開關控制單元的操作使得恰即在一個共用電壓VCOM10的極性被反向之前，該開關11被斷開而隨即該開關12被接通，并且在一個共用電壓VCOM10的極性反向之后，開關12被斷開而隨即開關11被接通。
文檔編號G09G3/20GK1495494SQ03152
公開日2004年5月12日 申請日期2003年8月1日 優(yōu)先權日2002年8月2日
發(fā)明者武田廣, 平野要二, 二 申請人:日本電氣液晶顯示技術株式會社