專利名稱：改善反相驅動的液晶顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器(LCD)裝置、液晶驅動器、以及驅動LCD面板的方法，特別涉及通過反相驅動方法驅動LCD面板的技術。
背景技術：
反相驅動被認為是廣泛地用于驅動液晶顯示面板的技術之一。反相驅動是以合適的時間和空間間隔，為數(shù)據(jù)線(或信號線)提供數(shù)據(jù)信號極性反向的驅動方法，以免LCD面板的圖像“烙印(burn-in)”。反相驅動減少了施加到各像素內(nèi)的液晶電容器上的驅動電壓的直流分量，并且有效地防止了圖像“烙印”現(xiàn)象。
反相驅動包括兩種方法公共常數(shù)驅動方法和公共反相驅動方法。公共常數(shù)驅動方法包括對數(shù)據(jù)信號的極性進行反相，同時維持公共電極(或相對電極)的電平不變；公共電極的電平在下文中稱作公共電位VCOM。另一方面，公共反相驅動方法是數(shù)據(jù)信號和公共電位VCOM都反相的驅動方法。公共常數(shù)驅動方法與公共反相驅動方法相比，其公共電位VCOM具有優(yōu)異的穩(wěn)定性的優(yōu)點。如本領域的技術人員眾所周知的，公共電位VCOM的穩(wěn)定性就抑制閃爍而言是重要的。
一種典型的公共常數(shù)驅動方法是施加到各像素上的數(shù)據(jù)信號的極性相對于水平和垂直方向空間地反相的點反相驅動。應當注意，在本說明書中，相對于公共電位VCOM來定義數(shù)據(jù)信號的極性。點反相驅動進一步改善了公共電位VCOM的穩(wěn)定性并且有效地抑制了閃爍。最一般地，數(shù)據(jù)信號極性反相的空間間隔相對于水平和垂直方向是一個像素。然而，在本說明書中的點反相驅動應該被理解為包括數(shù)據(jù)信號極性反相的空間間隔為兩個或更多像素的情況，以及數(shù)據(jù)信號極性反相的空間間隔在水平方向與垂直方向之間不同的情況。
在點反相驅動中，將數(shù)據(jù)線的電平反相，以便相對于垂直方向對寫入到像素中的數(shù)據(jù)信號進行反相。數(shù)據(jù)線電平的極性在當數(shù)據(jù)信號寫入到在特定的水平行中的像素中時與當數(shù)據(jù)信號加到在相鄰水平行中的像素時數(shù)據(jù)線電平的極性相反。
伴隨數(shù)據(jù)線電平反相的問題是由于數(shù)據(jù)線非常大的電容量要求增加功率，以反相數(shù)據(jù)線的電平，這將導致液晶顯示器的功耗增加。數(shù)據(jù)線電平反相增加的功耗是嚴重的問題之一，尤其是在移動電話終端內(nèi)的液晶顯示器中。
已經(jīng)提出一種方法作為抑制液晶顯示器的功耗的技術，包括在對數(shù)據(jù)線電平進行反相以前短路數(shù)據(jù)線。例如，日本特許公開專利申請第Jp-A Heisei 11-95729號公開了在液晶顯示器內(nèi)對數(shù)據(jù)線電平進行反相以前短路相鄰數(shù)據(jù)線的技術，適合于具有空間間隔的點反相驅動，以反相構成一個像素的數(shù)據(jù)信號。短路數(shù)據(jù)線允許積聚在數(shù)據(jù)線中的電荷被有效地利用，并由此抑制液晶顯示器中的功耗。日本特許公開專利申請第Jp-A 2002-62855號還公開了在數(shù)據(jù)線電平極性不反相的非反相周期中不短路數(shù)據(jù)線的技術，用于進一步抑制功耗。
抑制液晶顯示器功耗的另一個重要因素是減少用于驅動數(shù)據(jù)線的運算放大器的功耗。
然而，在這些專利申請中公開的技術遇到了運算放大器中的無用功耗的問題。這是因為在這些公開的液晶驅動器中，并不控制運算放大器的驅動能力。在反相一對數(shù)據(jù)線的電平以前短路一對數(shù)據(jù)線的液晶驅動器的結構中，運算放大器需要具有足夠的驅動能力，以從一對數(shù)據(jù)線的平均電平將各個數(shù)據(jù)線充電(或放電)到由有關像素數(shù)據(jù)表示的電平。因此，當一對上述數(shù)據(jù)線的平均電平與由像素數(shù)據(jù)所表示的電平之間的差異較小時，運算放大器的驅動能力應該??；然而，在上述專利申請中公開的液晶驅動器不具有控制運算放大器的驅動能力的功能。在常規(guī)技術中，要求設計運算放大器具有應付在一對數(shù)據(jù)線的平均電位與由像素數(shù)據(jù)所表示的電位之間的最大差值的驅動能力。這不適當?shù)卦黾恿诉\算放大器的功耗。
對于上述問題，公開了通過控制運算放大器的驅動能力和使用/不使用來減少運算放大器的功耗的技術。例如，日本特許公開專利申請第Jp-A Heisei 5-41651號公開了根據(jù)由運算放大器提供的輸出信號與輸入信號電壓之間的差值來控制各個放大器的驅動能力的技術。在該技術中，當輸出信號與輸入信號電壓之間的差值較大時，增加各個運算放大器的驅動能力，并且對于較小的差值降低運算放大器的驅動能力。因為降低驅動能力有效地減少了運算放大器的功耗，所以通過在不需要大驅動能力的時候降低運算放大器的驅動能力來抑制運算放大器的功耗。
日本特許公開專利申請第Jp-A 2004-45839號進一步公開了根據(jù)與在水平行中的像素有關的像素數(shù)據(jù)以及在相鄰水平行中相應像素的像素數(shù)據(jù)，使運算放大器無效的技術。更具體地，該專利申請公開了當在水平行中的所有像素的像素數(shù)據(jù)與在相鄰水平行中相應像素的像素數(shù)據(jù)一致時，由D/A轉換器而不使用運算放大器來驅動數(shù)據(jù)線的技術。當檢測到在水平行中的一個像素的像素數(shù)據(jù)不同于在相鄰水平行中的相應像素的像素數(shù)據(jù)時，使用運算放大器來驅動數(shù)據(jù)線。
然而，這些技術沒有提供如下控制運算放大器驅動能力的技術該運算放大器具有適合于在驅動數(shù)據(jù)線以前短路數(shù)據(jù)線的結構。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方面中，液晶顯示器包括第一和第二數(shù)據(jù)線、第一和第二運算放大器以及短路電路。如此構成的第一運算放大器，以在第一周期期間驅動第一數(shù)據(jù)線到第一極性的電位，并且在第一周期之后的第二周期期間驅動第二數(shù)據(jù)線到第一極性的電位。如此構成的第二運算放大器，以在第一周期期間驅動第二數(shù)據(jù)線到與第一極性相反的第二極性的電位，并且在第二周期期間驅動第一數(shù)據(jù)線到第二極性的電位。如此構成的短路電路，以在第一與第二周期之間的短路周期期間對第一和第二數(shù)據(jù)線進行短路。根據(jù)在短路周期期間第一和第二數(shù)據(jù)線的短路電位，控制第一和第二運算放大器的驅動能力。
這樣構成的液晶顯示器根據(jù)當?shù)谝缓偷诙?shù)據(jù)線短路時第一和第二數(shù)據(jù)線的電位來控制第一和第二運算放大器的驅動能力，并由此有效地降低了功耗。
更具體地，根據(jù)短路電位與在第二周期期間驅動第二數(shù)據(jù)線的電位之間的差值來控制在第二周期期間第一運算放大器的驅動能力，并且根據(jù)短路電位與在第二周期期間驅動第一數(shù)據(jù)線的電位之間的差值來控制在第二周期期間第二運算放大器的驅動能力。這種結構允許當短路電位與要驅動的第一和第二數(shù)據(jù)線的電位之間的差值較大時，用較大的驅動能力來驅動第一和第二數(shù)據(jù)線，反之亦然。
根據(jù)像素數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)在短路電位與要驅動的第一和第二數(shù)據(jù)線的電位之間的差值為基礎的控制。例如，當?shù)谝贿\算放大器在第一周期期間根據(jù)第一像素數(shù)據(jù)驅動第一數(shù)據(jù)線，并且在第二周期期間根據(jù)第二像素數(shù)據(jù)驅動第二數(shù)據(jù)線，以及第二運算放大器在第一周期期間根據(jù)第三像素數(shù)據(jù)驅動第二數(shù)據(jù)線，并且在第二周期期間根據(jù)第四像素數(shù)據(jù)驅動第一數(shù)據(jù)線時，最好在第二周期期間除短路電位之外，根據(jù)第二像素數(shù)據(jù)來控制第一運算放大器的驅動能力，并且在第二周期期間除短路電位之外，根據(jù)第四像素數(shù)據(jù)來控制第二運算放大器的驅動能力。
在優(yōu)選實施例中，在第二周期期間除第二像素數(shù)據(jù)之外，可以根據(jù)第一和第三像素數(shù)據(jù)來控制第一運算放大器的驅動能力，并且在第二周期期間除第四像素數(shù)據(jù)之外，可以根據(jù)第一和第三像素數(shù)據(jù)來控制第二運算放大器的驅動能力。像素數(shù)據(jù)的使用優(yōu)選便于控制驅動能力的。
在本發(fā)明的另一方面中，液晶顯示器包括第一和第二數(shù)據(jù)線；第一和第二運算放大器以及短路電路。第一運算放大器在第一周期期間，根據(jù)第一像素數(shù)據(jù)為第一和第二數(shù)據(jù)線中的一個提供第一極性的數(shù)據(jù)信號，并且在第一周期之后的第二周期期間，根據(jù)第二像素數(shù)據(jù)為第一和第二數(shù)據(jù)線中的另一個提供第一極性的數(shù)據(jù)信號。第二運算放大器在第一周期期間，根據(jù)第三像素數(shù)據(jù)為第一和第二數(shù)據(jù)線中的另一個提供與第一極性相反的第二極性的數(shù)據(jù)信號，并且根據(jù)第二像素數(shù)據(jù)為第一和第二數(shù)據(jù)線中的一個提供第二極性的數(shù)據(jù)信號。如此構成的短路電路，以在第一與第二周期之間的短路周期期間，短路第一和第二數(shù)據(jù)線。根據(jù)第一和第三像素數(shù)據(jù)控制第一和第二運算放大器的驅動能力。
這樣構成的液晶顯示器能夠由第一和第三像素數(shù)據(jù)識別在短路周期期間第一和第二數(shù)據(jù)線的短路電位，并且根據(jù)短路電位用合適的驅動能力配置第一和第二運算放大器。這有效地降低了液晶顯示器的功耗。
如上所述，本發(fā)明有效地降低了在驅動各數(shù)據(jù)線以前短路數(shù)據(jù)線的點反相驅動方法中所采用的液晶顯示器的功耗。


由以下結合附圖的介紹，本發(fā)明的以上以及其它優(yōu)點和特征將更加顯而易見，其中圖1示例了在本發(fā)明第一實施例中的液晶顯示器結構的方框圖；圖2示例了在第一實施例中的液晶顯示器的數(shù)據(jù)驅動器結構的方框圖；圖3示例了在第一實施例中的數(shù)據(jù)驅動器結構的詳圖；圖4示例了在第一實施例中的數(shù)據(jù)驅動器內(nèi)的數(shù)據(jù)處理部分的結構的方框圖；圖5A示例了在第一實施例中的數(shù)據(jù)驅動器內(nèi)的運算放大器的優(yōu)選結構的電路圖；圖5B示例了在第一實施例中的數(shù)據(jù)驅動器內(nèi)的運算放大器的另一個優(yōu)選結構的電路圖；圖6示例了在第一實施例中的數(shù)據(jù)驅動器的操作的時序圖；圖7示例了在第一實施例中的數(shù)據(jù)驅動器內(nèi)的數(shù)據(jù)處理部分和控制數(shù)據(jù)鎖存器的操作的示意圖；圖8示例了在第一實施例中的數(shù)據(jù)驅動器的數(shù)據(jù)處理部分和控制數(shù)據(jù)鎖存器的操作的示意圖；圖9示例了在第一實施例中的數(shù)據(jù)驅動器的實例性操作的時序圖；圖10示例了在本發(fā)明第二實施例中的液晶顯示器的數(shù)據(jù)驅動器結構的方框圖；圖11示例了在第二實施例中的液晶顯示器的數(shù)據(jù)驅動器結構的方框圖；圖12示例了在第二實施例中的數(shù)據(jù)驅動器的操作的時序圖；圖13示例了在第三實施例中的液晶顯示器的數(shù)據(jù)驅動器結構的方框圖；圖14示例了在第三實施例中的數(shù)據(jù)驅動器結構的方框圖；以及圖15示出了在第三實施例中的數(shù)據(jù)驅動器的另一個結構的方框圖。
具體實施例方式
在此參考說明性實施例介紹本發(fā)明。本領域的技術人員將認識到使用本發(fā)明的教導能夠實現(xiàn)許多替代實施例，并且本發(fā)明不局限于為了說明的目的而示例的各實施方案。應當注意，在附圖中相同或類似的參考數(shù)字表示相同、相應或類似的元件。
第一實施例1.LCD裝置的整體結構圖1是說明在本發(fā)明第一實施例中的液晶顯示器10的結構的方框圖。液晶顯示器10由LCD(液晶顯示)面板1、LCD控制器2、許多數(shù)據(jù)驅動器3(示出了一個)、柵極驅動器4和標準灰階電壓發(fā)生器5組成。LCD面板1包括數(shù)據(jù)線X1到Xn(n是2或更大的偶數(shù))、柵極線Y1到Ym(m是2或更大的自然數(shù))和在數(shù)據(jù)線與柵極線的各個交叉點處提供的像素P。為了更好地理解附圖，在圖1中僅示出了像素中的兩個。在下面的說明中，在數(shù)據(jù)線Xj與柵極線Yi的交叉點處提供的像素稱作像素Pj，i。每個像素Pj，i具有與公共電極1a相對的像素電極1b和TFT(薄膜晶體管)1c。當用像素Pj，i的TFT 1c導通將數(shù)據(jù)信號提供到數(shù)據(jù)線Xj上時，將數(shù)據(jù)信號施加到像素Pj，i內(nèi)的液晶電容器上(即，公共電極1a與像素電極1b組成的電容器)。
LCD控制器2控制數(shù)據(jù)驅動器3和柵極驅動器4，以在LCD面板1上顯示想要的圖像。詳細地，LCD控制器2從圖像處理LSI 6，例如，CPU(中央處理單元)和DSP(數(shù)字信號處理器)，接收像素數(shù)據(jù)，并且將接收到的像素數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)驅動器3。像素數(shù)據(jù)表示LCD面板1的各個像素的灰度級。在下文中，與像素Pj，i有關的像素數(shù)據(jù)稱作像素數(shù)據(jù)Dj，i。LCD控制器2另外接收來自圖像處理LSI 6的各種控制信號，包括垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、數(shù)據(jù)使能信號DE、時鐘信號DCLK、以及其它控制信號，并且根據(jù)從圖像處理LSI 6接收的控制信號產(chǎn)生用于控制數(shù)據(jù)驅動器3的數(shù)據(jù)驅動器控制信號7和用于控制柵極驅動器4的柵極驅動器控制信號8。在該實施例中，數(shù)據(jù)驅動器控制信號7包括起始脈沖信號SPR、移位方向指示信號R/L、時鐘信號CLK、鎖存信號STB和極性信號POL。起始脈沖信號SPR是允許數(shù)據(jù)驅動器3鎖存像素數(shù)據(jù)的信號，使用移位方向指示信號R/L來控制由數(shù)據(jù)驅動器3鎖存的像素數(shù)據(jù)。使用鎖存信號STB來控制在數(shù)據(jù)驅動器3內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送，使用極性信號POL來確定供應給各個數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號的極性。
每個數(shù)據(jù)驅動器3用來根據(jù)從LCD控制器2接收到的像素數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)驅動器控制信號7來驅動在LCD面板1內(nèi)的數(shù)據(jù)線X1到Xn。詳細地，在驅動第j行像素Pj，1到Pj，n的第j個水平周期期間，數(shù)據(jù)驅動器3分別根據(jù)像素數(shù)據(jù)Dj，1到Dj，n驅動數(shù)據(jù)線X1到Xn。使用從標準灰階電壓發(fā)生器5接收的灰階電壓V1到V2M來驅動數(shù)據(jù)線X1到Xn。M是像素允許的灰度級數(shù)。當像素數(shù)據(jù)Dj，i是p位數(shù)據(jù)時，M是2p?；译A電壓V1到VM相對于公共電位VCOM(即，公共電極1a的電位)具有正極性，滿足以下公式V1＞V2＞...＞VM＞0。
同時，灰階電壓VM+1到V2M具有負極性，滿足以下公式0＞VM+1＞VM+2＞...＞V2M。
當將數(shù)據(jù)線X1到Xn驅動到正電位電平時，從灰階電壓V1到VM中為各個數(shù)據(jù)線X1到Xn挑選出灰階電壓，從而將數(shù)據(jù)線X1到Xn驅動到對應于所選擇的灰階電壓的正電位電平。當將數(shù)據(jù)線X1到Xn驅動到負電位電平時，從灰階電壓VM+1到V2M中為各個數(shù)據(jù)線X1到Xn挑選出灰階電壓，從而將數(shù)據(jù)線X1到Xn驅動到對應于所選擇的灰階電壓的負電位電平。
柵極驅動器4根據(jù)從LCD控制器2接收的柵極驅動器控制信號8來驅動柵極線Y1到Ym。
2.數(shù)據(jù)驅動器的結構圖2是說明數(shù)據(jù)驅動器3的結構的方框圖。將數(shù)據(jù)驅動器3設計成適合于數(shù)據(jù)信號的極性按一個像素的空間間隔反相的點反相驅動。換句話說，將數(shù)據(jù)驅動器3構成為以用相反極性的數(shù)據(jù)信號來驅動一對數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k。
更具體地，每個數(shù)據(jù)驅動器3包括移位寄存器電路11、數(shù)據(jù)寄存器電路12、鎖存電路13、驅動能力切換電路30、輸入側切換電路14、電平轉換電路15、譯碼器(D/A轉換器)16、驅動器輸出級17、輸出側切換電路18、灰階電壓緩沖器19、以及分別連接到數(shù)據(jù)線X1到Xn的輸出端子201到20n。數(shù)據(jù)寄存器電路12包括寄存器121到12n，鎖存電路13包括分別連接到寄存器121到12n的輸出的鎖存器131到13n。輸入側切換電路14包括切換電路141到14n/2。為每兩個鎖存器132i-1和132i提供一個切換電路14i。電平轉換電路15包括電平轉換器151到15n。譯碼器16包括連接到電平轉換器151到15n的輸出的選擇器161到16n。驅動器輸出級17包括運算放大器171到17n。輸出側切換電路18包括切換電路181到18n/2。為每兩個運算放大器182i-1和182i提供一個切換電路17i。輸出側切換電路18還包括短路開關211到21n/2。為每兩個輸出端子20提供一個短路開關21i?；译A電壓緩沖器19包括電壓跟隨器19a和19b。
將移位寄存器電路11設計成用來產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號SR1到SRn，以允許數(shù)據(jù)寄存器電路12鎖存像素數(shù)據(jù)。移位寄存器電路11在每個水平周期期間順序地激活觸發(fā)脈沖信號SR1到SRn。更具體地，移位寄存器電路11由具有并行輸出的n位移位寄存器組成，它根據(jù)起始脈沖信號SPR、移位方向指示信號R/L和時鐘信號CLK進行操作。當起始脈沖信號SPR被激活時，一位的邏輯“1”在移位寄存器電路11內(nèi)沿由移位方向指示信號R/L所指示的方向與時鐘信號CLK同步移位，從而當相關的位取邏輯“1”時，觸發(fā)脈沖信號SR1到SRn依次被激活。當移位方向指示信號R/L處于“H”電平時，觸發(fā)脈沖信號SR1、SR2、...、SRn按該順序激活。當移位方向指示信號R/L處于“L”電平時，觸發(fā)脈沖信號按相反的順序激活。因為LCD面板1由許多數(shù)據(jù)驅動器3驅動，所以將特定的數(shù)據(jù)驅動器3設計成用來以相同的時序激活起始脈沖信號SPL作為觸發(fā)脈沖信號SRn，并且傳送起始脈沖信號SPL到相鄰的數(shù)據(jù)驅動器3。相鄰的數(shù)據(jù)驅動器3使用接收到的起始脈沖信號SPL作為起始脈沖信號SPR。
數(shù)據(jù)寄存器電路12分別根據(jù)觸發(fā)脈沖信號SR1到SRn鎖存從LCD控制器2接收到的像素數(shù)據(jù)到寄存器121至12n中。詳細地，在第j行中與像素Pj，1到Pj，n有關的像素數(shù)據(jù)Dj，1到Dj，n根據(jù)觸發(fā)脈沖信號SR1到SRn分別被鎖存到寄存器121到12n中。
鎖存電路13根據(jù)鎖存信號STB將來自數(shù)據(jù)寄存器電路12的像素數(shù)據(jù)鎖存到鎖存器131到13n中。儲存在鎖存器131到13n中的像素數(shù)據(jù)用來在當前的水平周期中驅動數(shù)據(jù)線X1到Xn。應當注意，鎖存到數(shù)據(jù)寄存器電路12中的像素數(shù)據(jù)是用來在隨后的水平周期中驅動數(shù)據(jù)線X1到Xn的像素數(shù)據(jù)。
輸入側切換電路14根據(jù)極性信號POL在鎖存131到13n與電平轉換器151到15n之間切換電連接。詳細地，如圖3所示，在輸入側切換電路14中的每個切換電路14k包括四個接觸開關22到25。接觸開關22連接在鎖存器132k-1與電平轉換器152k-1之間，接觸開關23連接在鎖存器132k與電平轉換器152k之間。另一方面，接觸開關24連接在鎖存器132k-1與電平轉換器152k之間，而接觸開關25連接在鎖存器132k與電平轉換器152k-1之間。這樣構成的切換電路14k在鎖存器132k-1和132k中的一個與電平轉換器152k-1的輸入之間、以及另一個與電平轉換器152k的輸入之間提供電連接。
重新參考圖2，電平轉換電路15、譯碼器16和驅動器輸出級17是根據(jù)從鎖存器131到13n接收的像素數(shù)據(jù)來產(chǎn)生各數(shù)據(jù)信號的電路。電平轉換電路15、譯碼器16和驅動器輸出級17被分成兩部分一部分產(chǎn)生正數(shù)據(jù)信號，一部分產(chǎn)生負數(shù)據(jù)信號。奇數(shù)號電平轉換器151、153、...、15n-1，選擇器161、163、...、16n-1以及運算放大器171、173、...、17n-1用來產(chǎn)生正數(shù)據(jù)信號。另一方面，偶數(shù)號電平轉換器152、154、...、15n，選擇器162、164、...、16n以及運算放大器172、174、...、17n用來產(chǎn)生負數(shù)據(jù)信號。
更具體地，如圖3所示，奇數(shù)號電平轉換器152k-1將與其連接的鎖存器(即，鎖存器132k-1或鎖存器132k)的輸出信號電平轉換為選擇器162k-1的輸入信號電平。通過電壓跟隨器19a為選擇器162k-1提供正灰階電壓V1到VM。選擇器162k-1根據(jù)從與其連接的鎖存器接收到的像素數(shù)據(jù)來選擇灰階電壓V1到VM中的一個，并且將所選擇的灰階電壓提供給運算放大器172k-1。由選擇器162k-1選擇的灰階電壓隨著相關像素數(shù)據(jù)值(即，相關像素的灰階電平)的增加而增加。運算放大器172k-1根據(jù)所提供的灰階電壓產(chǎn)生正電平數(shù)據(jù)信號。由運算放大器172k-1產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號的電壓電平隨著相關像素數(shù)據(jù)值(即，相關像素的灰階電平)的增加而增加。
相應地，偶數(shù)號電平轉換器152k將與其連接的鎖存器(即，鎖存器132k-1或鎖存器132k)的輸出信號電平轉換為選擇器162k的輸入信號電平。通過電壓跟隨器19b為選擇器162k提供負灰階電壓VM+1到V2M(0＞VM+1＞VM+2＞...＞V2M)。選擇器162k根據(jù)從與其連接的鎖存器接收到的像素數(shù)據(jù)來選擇灰階電壓VM+1到V2M中的一個，并且將所選擇的灰階電壓提供給運算放大器172k。由選擇器162k-1選擇的灰階電壓隨著相關像素數(shù)據(jù)值(即，相關像素的灰階電平)的增加而減小。運算放大器172k根據(jù)提供的灰階電壓產(chǎn)生具有負電平的數(shù)據(jù)信號。由運算放大器172k產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號的電壓電平隨著相關像素數(shù)據(jù)值(即，相關像素的灰階電平)的增加而減小。
輸出側切換電路18根據(jù)極性信號POL在運算放大器171到17n與輸出端子201到20n的之間進行電連接的切換。如圖3所示，在輸出側切換電路18內(nèi)的每個切換電路18k包括四個接觸開關26到29。接觸開關26連接在運算放大器172k-1與輸出端202k-1之間，接觸開關27連接在運算放大器172k與輸出端202k之間。另一方面，接觸開關28連接在運算放大器172k-1與輸出端202k之間，接觸開關29連接在運算放大器172k與輸出端202k-1之間。這樣構成的切換電路18k在運算放大器172k-1和172k中的一個與輸出端子202k-1之間，以及在運算放大器172k-1和172k的另一個與輸出端202k之間提供了電連接。
進一步設計輸出側切換電路18以便短路一對相鄰的輸出端子20(即一對相鄰的數(shù)據(jù)線)。當在每個水平周期開始時準備的消隱周期期間激活鎖存信號STB時，在輸出側切換電路18中的短路開關21k短路相鄰的輸出端子202k-1和202k(即，數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k)。
在這樣構成的數(shù)據(jù)驅動器3中，根據(jù)極性信號POL，將送到輸出端201到20n(即，數(shù)據(jù)線X1到Xn)的數(shù)據(jù)信號的極性都進行切換。通過輸入側切換電路14和輸出側切換電路18來實現(xiàn)極性切換。當極性信號POL上拉到“H”電平時，輸出側切換電路18將奇數(shù)號運算放大器171、173、...連接到奇數(shù)號輸出端子201、203、...(即，奇數(shù)號數(shù)據(jù)線X1、X3、...)，并且將偶數(shù)號運算放大器172、174、...連接到偶數(shù)號輸出端子202、204、...(即，偶數(shù)號數(shù)據(jù)線X2、X4、...)。因此，奇數(shù)號數(shù)據(jù)線X1、X3、...由正數(shù)據(jù)信號驅動，而偶數(shù)號數(shù)據(jù)線X2、X4、...由負數(shù)據(jù)信號驅動。當極性信號POL下拉到“L”電平時，反過來切換各連接。輸入側切換電路14根據(jù)在運算放大器171到17n的輸出與數(shù)據(jù)線X1到Xn之間的連接在鎖存器131到13n與選擇器161到16n之間切換電連接。在存儲在鎖存器131到13n中的像素數(shù)據(jù)之中，將與由正數(shù)據(jù)信號驅動的數(shù)據(jù)線相關的像素數(shù)據(jù)傳送到奇數(shù)號選擇器161、163、...，而將與由負數(shù)據(jù)信號驅動的數(shù)據(jù)線相關的像素數(shù)據(jù)傳送到偶數(shù)號選擇器162、164、...。操作輸入側切換電路14來實現(xiàn)這種連接切換。
在一個方面中，在本實施例中的液晶顯示器10涉及了對在數(shù)據(jù)驅動器3內(nèi)的運算放大器171到17n的驅動能力控制的最佳化，來降低液晶顯示器10的功耗。更具體地，在本實施例中，優(yōu)化運算放大器172k-1和172k的驅動能力，從而當在每個水平周期內(nèi)的消隱周期期間數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k被短路時，根據(jù)數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電平來驅動運算放大器172k-1和172k。
詳細地，在當數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k短路時數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電平、與其后要將數(shù)據(jù)線X2k-1驅動到的那個電平之間的差值較小的情況下，降低驅動數(shù)據(jù)線X2k-1的運算放大器172k-1(或運算放大器172k)的驅動能力。這有效地避免了運算放大器172k-1中不必要的功耗。相應地，在當數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k短路時數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電平、與其后要將數(shù)據(jù)線X2k-1驅動到的那個電平之間的差值較大的情況下，增加運算放大器172k-1(或運算放大器172k)的驅動能力。增加驅動能力對于減少驅動數(shù)據(jù)線X2k-1需要的持續(xù)時間是重要的。以同樣的方式驅動數(shù)據(jù)線X2k。
為了實現(xiàn)驅動能力控制，每個數(shù)據(jù)驅動器3具有驅動能力切換電路30，該驅動能力切換電路30產(chǎn)生用于控制運算放大器171到17n的驅動能力的控制數(shù)據(jù)。將運算放大器171到17n設計成根據(jù)從驅動能力切換電路30接收到的控制數(shù)據(jù)，其驅動能力是可變的或可控的。在下面給出了驅動能力切換電路30和運算放大器171到17n的詳細說明。
3.驅動能力切換電路和運算放大器的結構驅動能力切換電路30包括數(shù)據(jù)處理部分311到31n/2和控制數(shù)據(jù)鎖存器321到32n。為每兩個數(shù)據(jù)線提供一個數(shù)據(jù)處理部分31k?？刂茢?shù)據(jù)鎖存器321到32n分別與運算放大器171到17n相聯(lián)系。數(shù)據(jù)處理部分311到31n/2具有產(chǎn)生用于控制運算放大器171到17n的驅動能力的控制數(shù)據(jù)的功能?？刂茢?shù)據(jù)鎖存器321到32n將產(chǎn)生的控制數(shù)據(jù)傳送到運算放大器171到17n。
圖4是部分說明驅動能力切換電路30結構的電路圖，主要說明與數(shù)據(jù)處理部分31k以及控制數(shù)據(jù)鎖存器322k-1和322k相聯(lián)系的部分。數(shù)據(jù)處理部分31k產(chǎn)生一對控制數(shù)據(jù)AS2k-1和AS2k，用于控制運算放大器172k-1和172k的驅動能力。數(shù)據(jù)處理部分31k發(fā)送控制數(shù)據(jù)AS2k-1和AS2k中的一個到數(shù)據(jù)控制鎖存器322k-1，并且發(fā)送另一個到數(shù)據(jù)控制鎖存器322k。控制數(shù)據(jù)鎖存器322k-1根據(jù)鎖存信號STB鎖存來自數(shù)據(jù)處理部分31k的控制數(shù)據(jù)，并且將該鎖存的控制數(shù)據(jù)傳送到運算放大器172k-1。相應地，控制數(shù)據(jù)鎖存器322k根據(jù)鎖存信號STB鎖存來自數(shù)據(jù)處理部分31k的控制數(shù)據(jù)，并且將該鎖存的控制數(shù)據(jù)傳送到運算放大器172k。
詳細地，每個數(shù)據(jù)處理部分31k包括電位差計算電路33、控制數(shù)據(jù)寄存器34和35以及切換電路36。電位差計算電路33根據(jù)如下差值來產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)AS2k-1和AS2k根據(jù)當在下一個水平周期的消隱周期期間短路數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k時數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電平、與在下一個水平周期中要將數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k驅動到的那個電平之間的差值。具體地，電位差計算電路33接收來自鎖存電路13中的鎖存器132k-1和132k的當前水平周期的像素數(shù)據(jù)，并且接收來自數(shù)據(jù)寄存器電路12中的寄存器122k-1和122k的下一個水平周期的像素數(shù)據(jù)。然后，電位差計算電路33以所收到的像素數(shù)據(jù)為基礎產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)AS2k-1和AS2k，以便控制運算放大器172k-1和172k的驅動能力。更具體地，如下計算在第j個水平周期期間用于驅動像素Dj，2k-1和Dj，2k的控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1和ASj，2kASj，2k-1＝|(0j-1，2k-Dj-1，2k-1)/2-Dj，2k-1|，...(1a)以及ASj，2k＝|(Dj-1，2k-1-Dj-1，2k)/2-Dj，2k| ...(1b)控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1和ASj，2k具有對應于當在第j個水平周期的消隱周期中短路時數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電位、與在第j個水平周期期間分別驅動數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k所要達到的電平之間的差值。詳細地，在公式(1a)中的(Dj-1，2k-Dj，2k-1)/2表示短路的數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電平，在公式(1a)中的Dj，2k-1表示其后要將數(shù)據(jù)線X2k-1驅動到的那個電平。相應地，在公式(1b)中的(Dj-1，2k-1-Dj，2k)/2表示當短路數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k時數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電平，在公式(1b)中的Dj，2k表示其后要將數(shù)據(jù)線X2k驅動到的那個電平。如下所述，隨著控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1和ASj，2k值的增加提高了對運算放大器172k-1和172k的驅動能力。這樣實現(xiàn)了控制運算放大器172k-1和172k的驅動能力的優(yōu)化。
嚴格地說，數(shù)據(jù)線的電平不與在像素數(shù)據(jù)中表示的灰階電平值成比例。作為替代，數(shù)據(jù)線的電平與在像素數(shù)據(jù)中表示的灰階電平值的聯(lián)系由所謂的“伽馬曲線”表示。為了以當短路時數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電平與在第j個水平周期期間要將數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k驅動到的那個電平之間的差值為基礎來實現(xiàn)更適當?shù)目刂?，控制?shù)據(jù)ASj，2k-1和ASj，2k優(yōu)選由以下公式確定ASj，2k-1＝|{γ(Dj-1，2k)+γ(Dj-1，2k-1)}/2-γ(Dj，2k-1)|，...(1a)′ASj，2k＝|{γ(Dj-1，2k)+γ(Dj-1，2k-1)}/2-γ(Dj，2k-1)|， ...(1b)′這里γ(Dj，i)是在伽馬曲線中與像素數(shù)據(jù)Dj，i有關的電平。雖然優(yōu)選的是根據(jù)伽馬曲線來計算，但是應當注意，為了簡單起見，在實施中以公式(1a)和(1b)為基礎進行上述計算是有利的。
控制數(shù)據(jù)寄存器34和35根據(jù)在觸發(fā)脈沖信號SR1到SRn之中最遲定時時所激活的觸發(fā)脈沖信號的下降沿，分別鎖存控制數(shù)據(jù)AS2k-1和AS2k。該操作用于完成以下各動作由電位差計算電路33來對控制數(shù)據(jù)AS2k-1和AS2k進行計算，并且在響應于鎖存信號STB將存儲在數(shù)據(jù)寄存器電路12中的下一個水平周期的像素數(shù)據(jù)捕獲到鎖存器131到13n中以前，將控制數(shù)據(jù)AS2k-1和AS2k鎖存到控制數(shù)據(jù)寄存器34和35中。
切換電路36根據(jù)極性信號POL在控制數(shù)據(jù)寄存器34和35與控制數(shù)據(jù)鎖存器322k-1和322k之間切換電連接。詳細地，切換電路36包括四個接觸開關接觸開關37、38、39和40。接觸開關37連接在控制數(shù)據(jù)寄存器34與控制數(shù)據(jù)鎖存器322k-1之間，接觸開關38連接在控制數(shù)據(jù)寄存器35與控制數(shù)據(jù)鎖存器322k之間。另一方面，接觸開關39連接在控制數(shù)據(jù)寄存器34與控制數(shù)據(jù)鎖存器322k之間，接觸開關40連接在控制數(shù)據(jù)寄存器35與控制數(shù)據(jù)鎖存器322k-1之間。這樣構成的切換電路36將由控制數(shù)據(jù)寄存器34和35鎖存的控制數(shù)據(jù)AS2k-1和AS2k中的一個傳送到控制數(shù)據(jù)鎖存器322k-1，并且將另一個傳送到控制數(shù)據(jù)鎖存器322k。根據(jù)極性信號POL來切換控制數(shù)據(jù)AS2k-1和AS2k的傳送目的地。切換電路36的必要性是基于這樣的事實存儲在鎖存電路13的鎖存器132k-1和132k中的像素數(shù)據(jù)的傳送目的地由切換電路14k來切換。例如，當像素數(shù)據(jù)Dj，2k-1傳送到選擇器162k并且根據(jù)像素數(shù)據(jù)Dj，2k-1驅動運算放大器172k時，要求將與像素數(shù)據(jù)Dj，2k-1相關的控制數(shù)據(jù)AS2k-1通過控制數(shù)據(jù)鎖存器322k傳送到運算放大器172k。
將傳送到控制數(shù)據(jù)鎖存器322k-1的控制數(shù)據(jù)進一步傳送到運算放大器172k-1，用于控制運算放大器172k-1的驅動能力。相應地，將傳送到控制數(shù)據(jù)鎖存器322k的控制數(shù)據(jù)進一步傳送到運算放大器172k，用于控制運算放大器172k的驅動能力。
運算放大器171到17n的驅動能力隨著傳送來的控制數(shù)據(jù)值的增加而增加，由此，根據(jù)當短路時相應于相鄰數(shù)據(jù)線對的電平、與其后要將各數(shù)據(jù)線驅動到的各電平之間的差值，用適當?shù)尿寗幽芰砼渲酶鱾€運算放大器171到17n。例如，當根據(jù)在第j個水平周期期間的像素數(shù)據(jù)Dj，2k-1來驅動運算放大器172k-1時，送到運算放大器172k-1的控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1隨著以下差值的增加而增加在消隱周期期間當數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k短路時數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電平、與其后要將數(shù)據(jù)線X2k-1驅動到的那個電平之間的差值，反之亦然。根據(jù)控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1的增加提高了運算放大器172k-1的驅動能力，以實現(xiàn)運算放大器172k-1驅動能力的優(yōu)化。
圖5A是說明適合于上述操作的運算放大器171到17n的示例性結構的電路圖。每個運算放大器172k-1(172k)包括偏置電壓產(chǎn)生電路41、電流源42和電壓跟隨器43。偏置電壓產(chǎn)生電路41根據(jù)從控制數(shù)據(jù)鎖存器322k-1(或322k)接收到的控制數(shù)據(jù)AS產(chǎn)生偏置電壓Vb。根據(jù)控制數(shù)據(jù)AS的增加來提高產(chǎn)生的偏置電壓Vb。電流源42根據(jù)偏置電壓Vb將偏流Ib饋送到電壓跟隨器43。偏置電流Ib隨著偏置電壓Vb的增加而增加。電壓跟隨器43接收偏置電流Ib以驅動輸出端202k-1(或202k)(即，數(shù)據(jù)線X2k-1(或X2k))到與從選擇器162k-1(或162k)接收的灰階電壓相對應的電平。電壓跟隨器43包括在偏置電流Ib下工作的差分放大器和輸出級(未示出)。因此，電壓跟隨器43的驅動能力隨著偏置電流Ib的增加而升高。在這樣構成的運算放大器172k-1(172k)中，控制數(shù)據(jù)AS的增加加大了偏置電流Ib，由此提高了運算放大器172k-1(172k)的驅動能力。
圖5B是說明運算放大器171到17n的另一個示例性結構的電路圖。在圖5B中的運算放大器中，提供多個開關SW1到SWq和產(chǎn)生相同強度的電流的恒流電源441到44q來代替偏置電壓產(chǎn)生電路41和電流源42。開關SWi和恒流電源44j串聯(lián)連接在電壓跟隨器43和接地端之間。根據(jù)控制數(shù)據(jù)AS，將從開關SW1到SWq中選出的一個或多個導通，根據(jù)控制數(shù)據(jù)AS的值來確定導通開關的數(shù)量。為電壓跟隨器43饋送具有與導通的開關SW的數(shù)量成比例的強度的偏置電流Ib。因此，在圖5B所示結構中，偏置電流Ib也隨著控制數(shù)據(jù)AS的增加而增加，并因此增加了運算放大器172k-1(172k)的驅動能力。
4.數(shù)據(jù)驅動器的操作在下面，將給出數(shù)據(jù)驅動器3的示例性操作的詳細說明，特別是產(chǎn)生用于在第j個水平周期中控制運算放大器171到17n的控制數(shù)據(jù)的過程，以及以控制數(shù)據(jù)為基礎來控制驅動能力的過程。圖6是說明在第j-1個水平周期(即，驅動第j-1行中的像素的那個周期)和第j個水平周期期間數(shù)據(jù)驅動器3的操作的時序圖。
在第j個水平周期中用于控制運算放大器171到17n的驅動能力的控制數(shù)據(jù)是在第j-1個水平周期中產(chǎn)生的。優(yōu)選的是這種控制數(shù)據(jù)的產(chǎn)生過程用于在第j個水平周期中即時控制運算放大器171到17n的驅動能力；不優(yōu)選的是，在當前第j個水平周期中產(chǎn)生用在第j個水平周期中的控制數(shù)據(jù)，因為可能導致運算放大器171到17n在第j個水平周期中開始輸出數(shù)據(jù)信號的不希望的延遲。
詳細地，當在第j-1個水平周期內(nèi)的消隱周期中激活鎖存信號STB時，每兩個相鄰的數(shù)據(jù)線由短路開關211到21n短路。此外，根據(jù)鎖存信號STB的激活，將用于在第j-1個水平周期中產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號的像素數(shù)據(jù)Dj-1，1到Dj-1，n從數(shù)據(jù)寄存器電路12傳送到鎖存電路13。在第j-1個水平周期期間，根據(jù)傳送到鎖存電路13的像素數(shù)據(jù)Dj-1，1到Dj-1，n來驅動數(shù)據(jù)線X1到Xn。送到各數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)信號的極性由極性信號POL確定。在本實施例中，根據(jù)設置為“H”電平的極性信號POL，將正極性的數(shù)據(jù)信號送到奇數(shù)號數(shù)據(jù)線X1、X3、...，而將負極性的數(shù)據(jù)信號送到偶數(shù)號數(shù)據(jù)線X2、X4、...。
當在第j-1個水平周期期間驅動數(shù)據(jù)線X1到Xn時，將用于在第j個水平周期中驅動數(shù)據(jù)線X1到Xn的像素數(shù)據(jù)從LCD控制器2傳送到數(shù)據(jù)寄存器電路12。更具體地，根據(jù)起始脈沖信號SPR的激活，觸發(fā)脈沖信號SR1到SRn依次被激活，然后與順序激活的觸發(fā)脈沖信號SR1到SRn同步地依次傳送像素數(shù)據(jù)Dj，1到Dj，n。這導致在數(shù)據(jù)寄存器電路12內(nèi)的寄存器121到12n存儲了像素數(shù)據(jù)Dj，1到Dj，n。
在寄存器121到12n中存儲了像素數(shù)據(jù)Dj，1到Dj，n之后，在驅動能力切換電路30內(nèi)的數(shù)據(jù)處理部分311到31n計算在第j個水平周期中使用的控制數(shù)據(jù)。詳細地，如圖7所示，在數(shù)據(jù)處理部分31k中的電位差計算電路33以上述公式(1a)和(1b)為基礎，由存儲在寄存器122k-1和122k中的像素數(shù)據(jù)Dj，2k-1和Dj，2k、以及存儲在鎖存器132k-1和132k中的像素數(shù)據(jù)Dj-1，2k-1和Dj-1，2k來計算控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1和ASj，2k。
在第j-1個水平周期結束時，將計算出的控制數(shù)據(jù)鎖存到數(shù)據(jù)處理部分311到31n中的控制數(shù)據(jù)寄存器34和35中。具體地，根據(jù)在觸發(fā)脈沖SR1到SRn之中在最遲定時時被激活的觸發(fā)脈沖SRn的下降沿，將控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1鎖存到數(shù)據(jù)處理部分31k中的數(shù)據(jù)寄存器34中，而將控制數(shù)據(jù)ASj，2k鎖存到控制數(shù)據(jù)寄存器35中。
當?shù)趈個水平周期開始時，如圖6所示，極性信號POL在消隱周期中被反相，然后激活鎖存信號STB。根據(jù)激活的鎖存信號STB，每兩個相鄰的數(shù)據(jù)線由短路開關211到21n短路。詳細地，數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k由短路開關21k短路。在短路之后，數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電平是在前面的第j-1個水平周期中要將數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k驅動到的各電平的平均值。
此外，如圖7所示，通過控制數(shù)據(jù)鎖存器321到32n，將存儲在數(shù)據(jù)處理部分311到31n內(nèi)的控制數(shù)據(jù)寄存器34和35中的控制數(shù)據(jù)傳送到運算放大器171到17n。詳細地，當在第j個水平周期的消隱周期中激活鎖存信號STB時，將存儲在數(shù)據(jù)處理部分31k內(nèi)的控制數(shù)據(jù)寄存器34中的控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1傳送到控制數(shù)據(jù)鎖存器322k-1和322k中選擇的一個，而將存儲在數(shù)據(jù)處理部分31k內(nèi)的控制數(shù)據(jù)寄存器35中的控制數(shù)據(jù)ASj，2k傳送至控制數(shù)據(jù)鎖存器322k-1和322k中的另一個。
根據(jù)極性信號POL來切換控制數(shù)據(jù)的傳送目的地。在本實施例中，如圖7所示，根據(jù)極性信號POL設置為“L”電平，將存儲在數(shù)據(jù)處理部分31k內(nèi)的控制數(shù)據(jù)寄存器34中的控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1傳送到控制數(shù)據(jù)鎖存器322k，而將存儲在控制數(shù)據(jù)寄存器35中的控制數(shù)據(jù)ASj，2k傳送到控制數(shù)據(jù)鎖存器322k-1。如圖8所示，當極性信號POL設置為“H”電平時，傳送目的地交換。根據(jù)極性信號POL對控制數(shù)據(jù)的傳送目的地進行切換在于為運算放大器提供與像素數(shù)據(jù)的傳送目的地相關的合適的控制數(shù)據(jù)。在圖7所示的操作中，根據(jù)這樣的事實將控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1傳送到運算放大器172k響應于像素數(shù)據(jù)Dj，2k-1來驅動運算放大器172k。
用對應于所傳送的控制數(shù)據(jù)的驅動能力來配置運算放大器171到17n。在圖7所示操作中，為運算放大器172k-1提供控制數(shù)據(jù)ASj，2k，并且根據(jù)控制數(shù)據(jù)ASj，2k控制運算放大器172k-1的驅動能力。相應地，為運算放大器172k提供控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1，并且根據(jù)控制數(shù)據(jù)ASj，2k-1控制運算放大器172k的驅動能力。這實現(xiàn)了運算放大器172k-1和172k的驅動能力控制的優(yōu)化，并由此有效地降低數(shù)據(jù)驅動器3的功耗。
圖9是示出了數(shù)據(jù)驅動器3操作的例子的時序圖。在該例子中，假定在第j-1個水平周期中，將數(shù)據(jù)線X2k-1驅動到正電位電平Vx11，而將數(shù)據(jù)線X2k驅動到負電位電平Vx21。當在隨后的第j個水平周期的消隱周期中短路數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k時，數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電平被設置為平均電平Vr2[＝(Vx11+Vx21)/2]。其后，在第j個水平周期中，將數(shù)據(jù)線X2k-1驅動到負電位電平Vx21，而將數(shù)據(jù)線X2k驅動到正電位電平Vx22。根據(jù)平均電平Vr2與電平Vx21之間較小的差值ΔVx21，將驅動數(shù)據(jù)線X2k-1的運算放大器172k-1設置為具有較低的驅動能力，如圖9中的斜陰影線(左下到右上方)表示的。如果不需要高驅動能力，則配置運算放大器具有較低的驅動能力，由此降低了放大器中的靜態(tài)電流消耗，即，功耗。
當在隨后的第j+1個水平周期的消隱周期中短路數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k時，數(shù)據(jù)線X2k-1和X2k的電平轉變?yōu)槠骄娖絍r3[＝(Vx21+Vx22)/2]。其后，在第j+1個水平周期中，將數(shù)據(jù)線X2k-1驅動到正電位電平Vx31，而將數(shù)據(jù)線X2k驅動到負電位電平Vx32。根據(jù)平均電平Vr3與電平Vx32之間較大的差值ΔVx32，將驅動數(shù)據(jù)線X2k的運算放大器配置成具有較高的驅動能力，如圖9中的斜陰影線(左上到右下方)表示的。如果需要，配置運算放大器具有較高的驅動能力，將導致即時驅動數(shù)據(jù)線。
第二實施例圖10是在本發(fā)明第二實施例中的液晶顯示器10A的示例性結構的方框圖。在本實施例中的液晶顯示器10A與在第一實施例中的液晶顯示器10之間的主要區(qū)別是由LCD控制器2A代替數(shù)據(jù)驅動器3A來實現(xiàn)控制數(shù)據(jù)AS的產(chǎn)生。
更具體地，LCD控制器2A包括具有一行像素的像素數(shù)據(jù)容量的行存儲器51，以及產(chǎn)生用于控制運算放大器171到17n的驅動能力的控制數(shù)據(jù)AS的驅動能力切換部分52。行存儲器51存儲與第j-1行中的各像素相關的各像素數(shù)據(jù)Dj-1，1到Dj-1，n，當計算控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n時，像素數(shù)據(jù)Dj-1，1到Dj-1，n用于在第j個水平周期中驅動像素Pj，1到Pj，n。當?shù)趈行像素的像素數(shù)據(jù)Dj，1到Dj，n由圖像處理LSI 6提供到LCD控制器2A時，驅動能力切換部分52由以下數(shù)據(jù)來產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n像素數(shù)據(jù)Dj，1到Dj，n和存儲在行存儲器51中的像素數(shù)據(jù)Dj-1，1到Dj-1，n。以上述公式(1a)和(1b)為基礎計算控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n。將所產(chǎn)生的控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n傳送到數(shù)據(jù)驅動器3A。與將像素數(shù)據(jù)Dj，1到Dj，n傳送到數(shù)據(jù)驅動器3同步地進行控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n的傳送。
根據(jù)在LCD控制器2A內(nèi)提供行存儲器51并且由LCD控制器2A產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)AS的事實，數(shù)據(jù)驅動器3A的結構由第一實施例中的數(shù)據(jù)驅動器3變化如下。
如圖11所示，從數(shù)據(jù)驅動器3A中去掉輸入側切換電路14。作為替代，利用在本實施例中提供的行存儲器51，根據(jù)極性信號POL來切換將像素數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)驅動器3A的順序。更具體地，如圖12所示，當極性信號POL設置為“L”電平時，切換第j行像素的像素數(shù)據(jù)Dj，1到Dj，n的傳送順序，從而像素數(shù)據(jù)按Dj，2、Dj，1、Dj，4、Dj，3、...的次序傳送到數(shù)據(jù)驅動器3A。另一方面，當極性信號POL設置為“H”電平時，不切換像素數(shù)據(jù)的傳送順序；像素數(shù)據(jù)按Dj，1、Dj，2、...的次序傳送到數(shù)據(jù)驅動器3A。這實現(xiàn)了相當于圖2所示的包括了輸入側切換電路14的數(shù)據(jù)驅動器3的操作的操作。優(yōu)選地，將圖11所示的不包括輸入側切換電路14的數(shù)據(jù)驅動器3A的結構用于簡化數(shù)據(jù)驅動器3A的結構。
另外，如圖11所示，數(shù)據(jù)驅動器3A另外包括控制數(shù)據(jù)寄存器531到53n和控制數(shù)據(jù)鎖存器541到54n。提供這些寄存器和鎖存器以在合適的時間將從LCD控制器2A接收到的控制數(shù)據(jù)AS傳送到運算放大器171到17n。控制數(shù)據(jù)寄存器531到53n根據(jù)觸發(fā)脈沖信號SR1到SRn接收來自LCD控制器2A的控制數(shù)據(jù)AS。控制數(shù)據(jù)鎖存器541到54n根據(jù)鎖存信號STB鎖存來自控制數(shù)據(jù)寄存器531到53n的控制數(shù)據(jù)AS，并且將鎖存的控制數(shù)據(jù)AS傳送到運算放大器171到17n。類似于數(shù)據(jù)寄存器電路12，當使用控制數(shù)據(jù)鎖存器541到54n存儲在當前水平周期中使用的控制數(shù)據(jù)時，使用控制數(shù)據(jù)寄存器531到53n存儲在下一個水平周期中使用的控制數(shù)據(jù)AS。
將控制數(shù)據(jù)從控制數(shù)據(jù)鎖存器541到54n傳送到運算放大器171到17n，并且根據(jù)傳送來的控制數(shù)據(jù)控制運算放大器171到17n的驅動能力。如第一實施例的情況，對運算放大器171到17n驅動能力的控制有效地降低了數(shù)據(jù)驅動器3A的功耗。
第三實施例參考圖13，在第三實施例中構成數(shù)據(jù)驅動器3B，從而在各水平周期的消隱周期期間，短路所有的數(shù)據(jù)線X1到Xn。更具體地，如圖14所示，n-1個短路開關211到21(n-1)連接在任何相鄰的數(shù)據(jù)線X1到Xn之間。在各水平周期的消隱周期中，將短路開關211到21(n-1)導通，因此數(shù)據(jù)線X1到Xn被短路，從而具有相同的電平。
因此，更改控制數(shù)據(jù)AS的計算方法，從而根據(jù)當數(shù)據(jù)線X1到Xn短路時數(shù)據(jù)線X1到Xn的電平來控制運算放大器171到17n的驅動能力。更具體地，在LCD控制器2B內(nèi)的驅動能力切換部分52B根據(jù)下面的公式計算在第j個水平周期中使用的控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，nASj,2k-1=|Σi=1i=n/2(Dj-1,2i-Dj-1,2i-1)/n-Dj,2k-1|,...(2a)]]>ASj,2k=|Σi=1i=n/2(Dj-1,2i-1-Dj-1,2i)/n-Dj,2k|,...(2b)]]>
公式(2a)的第一項相當于當數(shù)據(jù)線X1到Xn短路時數(shù)據(jù)線X1到Xn的電平，公式(2a)的第二項(D1，2k-1)相當于其后要將數(shù)據(jù)線X2k-1驅動到的那個電平。公式(2b)的情況也如此。
與像素數(shù)據(jù)Dj，1到Dj，n的傳送同步地將計算出的控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n傳送到數(shù)據(jù)驅動器3B。數(shù)據(jù)驅動器3B通過對應于控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n來控制在第j個水平周期中運算放大器171到17n的驅動能力。
由于上述驅動能力控制，根據(jù)當數(shù)據(jù)線X1到Xn短路時數(shù)據(jù)線X1到Xn的電位、與其后要將各數(shù)據(jù)線驅動到的各電平之間的差值，在第j個水平周期期間適當?shù)乜刂聘鬟\算放大器的驅動能力。
當設計液晶顯示器10B從而使所有的數(shù)據(jù)線X1到Xn短路時，優(yōu)選地由LCD控制器2B計算控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n，以便簡化數(shù)據(jù)驅動器3B的電路結構。如由公式(2a)和(2b)理解的，在本實施例中有必要準備與所有數(shù)據(jù)線X1到Xn相關的像素數(shù)據(jù)，用于產(chǎn)生每個控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n。在數(shù)據(jù)驅動器3B內(nèi)實現(xiàn)這種計算的嘗試可能使數(shù)據(jù)驅動器3B的電路結構變復雜。在LCD控制器2B中集中對控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n進行計算，有效地避免了使數(shù)據(jù)驅動器3B的電路結構變復雜。
如圖15所示，可以配置數(shù)據(jù)驅動器3B，從而當設計數(shù)據(jù)驅動器3B從而能夠短路所有數(shù)據(jù)線X1到Xn時，通過開關21n為數(shù)據(jù)線X1到Xn提供中間電位1/2VLCD[＝(V1+V2M)/2]。
在這種情況下，在第j個水平周期中使用的控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n用下面的公式表示，代替公式(1a)、(1b)、(2a)和(2b)ASj，2k-1＝|D1/2LCD-Dj，2k-1|，...(3a)，以及ASj，2k＝|D1/2LCD-Dj，2k|，...(3b)
這里D1/2LCD是對應于中間電位1/2VLCD的固定灰階電平值。當中間電位1/2VLCD與公共電位VCOM一致時，D1/2LCD可以設置為零。這樣計算控制數(shù)據(jù)ASj，1到ASj，n，從而根據(jù)當數(shù)據(jù)線X1到Xn短路時數(shù)據(jù)線X1到Xn的電位、與其后要將各數(shù)據(jù)線驅動到的各電平之間的差值，來適當?shù)乜刂圃诘趈個水平周期中各運算放大器的驅動能力。
結論如上所述，根據(jù)當在消隱周期中相鄰兩個或所有數(shù)據(jù)線被短路時它們的電平、與其后要將各數(shù)據(jù)線驅動到的電位之間的差值，液晶顯示器控制運算放大器的驅動能力。這有效地降低了液晶顯示器的功耗。
很明顯本發(fā)明不局限于上述各實施例，可以修改和變化而不脫離本發(fā)明的保護范圍。例如，本發(fā)明不局限于短路兩個數(shù)據(jù)線的結構或短路所有數(shù)據(jù)線的結構。例如，在適合于以兩個像素的空間周期反相數(shù)據(jù)信號極性的點反相驅動的液晶顯示器中，可以將數(shù)據(jù)驅動器設計成短路每四個數(shù)據(jù)線，這四個數(shù)據(jù)線包括兩個驅動到正電位電平的數(shù)據(jù)線和兩個驅動到負電位電平的數(shù)據(jù)線。
權利要求
1.一種液晶顯示器，包括第一和第二數(shù)據(jù)線；構成第一運算放大器以在第一周期期間驅動所述第一數(shù)據(jù)線到第一極性的電位，并且在所述第一周期之后的第二周期期間驅動所述第二數(shù)據(jù)線到所述第一個極性的電位；構成第二運算放大器以在所述第一周期期間驅動所述第二數(shù)據(jù)線到與所述第一極性互補的第二極性的電位，并且在所述第二周期期間驅動所述第一數(shù)據(jù)線到所述第二極性的電位；構成短路電路以在所述第一和第二周期之間的短路周期期間短路所述第一和第二數(shù)據(jù)線，其中根據(jù)在所述短路周期期間所述第一和第二數(shù)據(jù)線的短路電位控制所述第一和第二運算放大器的驅動能力。
2.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中根據(jù)所述短路電位與在所述第二周期期間驅動所述第二數(shù)據(jù)線的電位之間的差值來控制在所述第二周期期間所述第一運算放大器的驅動能力，以及其中根據(jù)所述短路電位與在所述第二周期期間驅動所述第一數(shù)據(jù)線的電位之間的差值來控制在所述第二周期期間所述第二運算放大器的驅動能力。
3.根據(jù)權利要求1的液晶顯示器，其中所述第一運算放大器在所述第一周期期間，根據(jù)第一像素數(shù)據(jù)驅動所述第一數(shù)據(jù)線，在所述第二周期期間根據(jù)第二像素數(shù)據(jù)驅動所述第二數(shù)據(jù)線，其中所述第二運算放大器在所述第一周期期間，根據(jù)第三像素數(shù)據(jù)驅動所述第二數(shù)據(jù)線，在所述第二周期期間根據(jù)第四像素數(shù)據(jù)驅動所述第一數(shù)據(jù)線，其中除所述短路電位之外，根據(jù)所述第二像素數(shù)據(jù)控制在所述第二周期期間所述第一運算放大器的所述驅動能力，以及其中除所述短路電位之外，根據(jù)所述第四像素數(shù)據(jù)控制在所述第二周期期間所述第二運算放大器的所述驅動能力。
4.根據(jù)權利要求3的液晶顯示器，其中除所述第二像素數(shù)據(jù)之外，根據(jù)所述第一和第三像素數(shù)據(jù)控制在所述第二周期期間所述第一運算放大器的所述驅動能力，以及其中除所述第四像素數(shù)據(jù)之外，根據(jù)所述第一和第三像素數(shù)據(jù)控制在所述第二周期期間所述第二運算放大器的所述驅動能力。
5.根據(jù)權利要求4的液晶顯示器，其中所述第一極性是正極性，其中所述第一運算放大器為所述第一和第二數(shù)據(jù)線提供輸出電平，從而所述輸出電平隨著所述第一和第二像素數(shù)據(jù)值的增大而升高，其中所述第二極性是負極性，以及其中所述第二運算放大器為所述第一和第二數(shù)據(jù)線提供輸出電平，從而所述輸出電平隨著所述第三和第四像素數(shù)據(jù)值的增大而降低，其中根據(jù)所述第一與第三像素數(shù)據(jù)值之間的差值的一半與所述第二像素數(shù)據(jù)值之間的差值，在所述第二周期期間所述第一運算放大器的所述驅動能力是可控的，以及其中根據(jù)所述第一和第三像素數(shù)據(jù)值之間的差值的一半與所述第四像素數(shù)據(jù)值之間的差值，在所述第二周期期間所述第二運算放大器的所述驅動能力是可控的。
6.根據(jù)權利要求4的液晶顯示器，還包括傳送所述第一到第四像素數(shù)據(jù)的LCD控制器，其中在獨立于所述LCD控制器準備的數(shù)據(jù)驅動器中提供所述第一和第二運算放大器，其中所述LCD控制器根據(jù)所述第一到第三像素數(shù)據(jù)產(chǎn)生第一控制數(shù)據(jù)，以傳送所述第一控制數(shù)據(jù)到所述數(shù)據(jù)驅動器，并且根據(jù)所述第一、第二和第四像素數(shù)據(jù)產(chǎn)生第二控制數(shù)據(jù)，以傳送所述第二控制數(shù)據(jù)到所述數(shù)據(jù)驅動器，其中根據(jù)所述第一控制數(shù)據(jù)控制在所述第二周期期間所述第一運算放大器的所述驅動能力，以及其中根據(jù)所述第二控制數(shù)據(jù)控制在所述第二周期期間所述第二運算放大器的所述驅動能力。
7.一種液晶顯示器，包括多個數(shù)據(jù)線，包括多個第一數(shù)據(jù)線；以及多個第二數(shù)據(jù)線；多個第一運算放大器根據(jù)第一像素數(shù)據(jù)在第一周期期間為所述第一數(shù)據(jù)線提供正極性的正數(shù)據(jù)信號，并且根據(jù)第二像素數(shù)據(jù)在所述第一周期之后的第二周期期間為所述第二數(shù)據(jù)線提供所述正極性的正數(shù)據(jù)信號；多個第二運算放大器根據(jù)第三像素數(shù)據(jù)在第一周期期間為所述第二數(shù)據(jù)線提供負極性的負數(shù)據(jù)信號，并且根據(jù)第四像素數(shù)據(jù)在所述第二周期期間為所述第一數(shù)據(jù)線提供所述負極性的負數(shù)據(jù)信號；以及構成短路電路以在所述第一和第二周期之間的短路周期期間短路所述多個數(shù)據(jù)線，其中根據(jù)在所述短路周期期間所述多個數(shù)據(jù)線的電位以及相關的所述第二像素數(shù)據(jù)，控制在所述第二周期期間所述第一運算放大器的驅動能力，以及其中根據(jù)在所述短路周期期間所述多個數(shù)據(jù)線的電位以及相關的所述第四像素數(shù)據(jù)，控制在所述第二周期期間所述第二運算放大器的驅動能力。
8.根據(jù)權利要求7的液晶顯示器，其中根據(jù)所述第一和第三像素數(shù)據(jù)控制在所述第二周期期間所述第一和第二運算放大器的所述驅動能力。
9.根據(jù)權利要求8的液晶顯示器，還包括傳送所述第一到第四像素數(shù)據(jù)的LCD控制器，其中在獨立于所述LCD控制器準備的數(shù)據(jù)驅動器中，提供所述第一和第二運算放大器，其中所述LCD控制器根據(jù)所有的所述第一和第三像素數(shù)據(jù)以及相關的所述第二像素數(shù)據(jù)分別產(chǎn)生與所述第一運算放大器相關的第一控制數(shù)據(jù)，以傳送所述第一控制數(shù)據(jù)到所述數(shù)據(jù)驅動器，并且根據(jù)所有的所述第一和第三像素數(shù)據(jù)以及相關的所述第四像素數(shù)據(jù)分別產(chǎn)生與所述第一運算放大器相關的第二控制數(shù)據(jù)，以傳送所述第二控制數(shù)據(jù)到所述數(shù)據(jù)驅動器，其中根據(jù)所述第一控制數(shù)據(jù)控制在所述第二周期期間所述第一運算放大器的所述驅動能力，以及其中根據(jù)所述第二控制數(shù)據(jù)控制在所述第二周期期間所述第二運算放大器的所述驅動能力。
10.一種液晶顯示器，包括第一和第二數(shù)據(jù)線；第一運算放大器，在第一周期期間根據(jù)第一像素數(shù)據(jù)為所述第一和第二數(shù)據(jù)線中的一個提供第一極性的數(shù)據(jù)信號，并且在所述第一周期之后的第二周期期間，根據(jù)第二像素數(shù)據(jù)為所述第一和第二數(shù)據(jù)線中的另一個提供所述第一極性的數(shù)據(jù)信號；第二運算放大器，在所述第一周期期間根據(jù)第三像素數(shù)據(jù)為所述第一和第二數(shù)據(jù)線中的所述另一個提供與所述第一極性互補的第二極性的數(shù)據(jù)信號，并且根據(jù)第二像素數(shù)據(jù)為所述第一和第二數(shù)據(jù)線中的所述一個提供所述第二極性的數(shù)據(jù)信號；以及構成的短路電路，以在所述第一和第二周期之間的短路周期期間短路所述第一和第二數(shù)據(jù)線，其中根據(jù)所述第一和第三像素數(shù)據(jù)控制所述第一和第二運算放大器的驅動能力。
11.根據(jù)權利要求10的液晶顯示器，其中根據(jù)所述第一和第三像素數(shù)據(jù)控制在所述第二周期期間所述第一運算放大器的所述驅動能力，以及其中根據(jù)所述第一、第三和第四像素數(shù)據(jù)控制在所述第二周期期間所述第二運算放大器的所述驅動能力。
12.一種液晶驅動器，包括分別與第一和第二數(shù)據(jù)線連接的第一和第二輸出端子；第一運算放大器，在第一周期期間，根據(jù)第一像素數(shù)據(jù)為所述第一和第二輸出端子中選擇的一個提供第一極性的數(shù)據(jù)信號，并且在所述第一周期之后的第二周期期間，根據(jù)第二像素數(shù)據(jù)為所述第一和第二輸出端子中的另一個提供所述第一極性的數(shù)據(jù)信號；第二運算放大器，在所述第一周期期間，根據(jù)第三像素數(shù)據(jù)為所述第一和第二輸出端子中的所述另一個提供與所述第一極性互補的第二極性的數(shù)據(jù)信號，并且在所述第二周期期間，根據(jù)第四像素數(shù)據(jù)為所述第一和第二輸出端子中的所述一個提供所述第二極性的數(shù)據(jù)信號；構成的短路電路，以在所述第一和第二周期之間的短路周期期間短路所述第一和第二輸出端子，其中根據(jù)所述第一和第三像素數(shù)據(jù)，控制在所述第二周期期間所述第一和第二運算放大器的驅動能力。
13.根據(jù)權利要求12的液晶驅動器，其中根據(jù)所述第一和第三像素數(shù)據(jù)，控制在所述第二周期期間所述第一運算放大器的所述驅動能力，以及其中根據(jù)所述第一，第三和第四像素數(shù)據(jù)，控制在所述第二周期期間所述第二運算放大器的所述驅動能力。
14.一種驅動液晶顯示器面板的方法，包括在第一周期期間，使用第一運算放大器驅動第一數(shù)據(jù)線到第一極性的第一電平，并且使用第二運算放大器驅動第二數(shù)據(jù)線到與所述第一極性互補的第二極性的第二電平；在所述第一周期之后的第二周期期間，使用所述第一運算放大器驅動所述第二數(shù)據(jù)線到所述第一極性的第三電平，并且使用所述第二運算放大器驅動所述第一數(shù)據(jù)線到所述第二極性的第四電平；以及在所述第一和第二周期之間的短路周期期間，短路所述第一和第二數(shù)據(jù)線；其中根據(jù)在所述短路周期期間所述第一和第二數(shù)據(jù)線的短路電位，控制在所述第二周期期間分別用于驅動所述第一和第二數(shù)據(jù)線的第一和第二運算放大器的驅動能力。
15.根據(jù)權利要求14的方法，其中根據(jù)所述短路電位與所述第三電平之間的差值，控制在所述第二周期期間所述第一運算放大器的所述驅動能力，以及其中根據(jù)所述短路電位與所述第四電平之間的差值，控制在所述第二周期期間所述第二運算放大器的所述驅動能力。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改善反相驅動的液晶顯示器。該液晶顯示器包括第一和第二數(shù)據(jù)線(X
文檔編號G09G3/20GK1845235SQ20061007417
公開日2006年10月11日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權日2005年4月7日
發(fā)明者能勢崇 申請人:恩益禧電子股份有限公司