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CN101078844A - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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CN101078844A
CN101078844A CNA200610162936XA CN200610162936A CN101078844A CN 101078844 A CN101078844 A CN 101078844A CN A200610162936X A CNA200610162936X A CN A200610162936XA CN 200610162936 A CN200610162936 A CN 200610162936A CN 101078844 A CN101078844 A CN 101078844A
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Abstract

本发明提供了一种液晶显示装置及其驱动方法。该液晶显示装置(LCD)在从一帧划分成的多个子帧中被驱动。该LCD装置包括：多条选通线；多条数据线，与所述选通线交叉以限定像素区；多个薄膜晶体管，它们位于所述选通线和数据线的交叉处并在所述选通线的相对两侧；以及在所述像素区中的多个像素电极，其中在水平相邻的两个像素区中形成一个像素电极。由于减少了向所有选通线输入扫描脉冲所需的时间，因此即使在使用场序驱动系统时，也可以确保充分的数据加载时间。

Description

液晶显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示(LCD)装置，更具体地涉及这样一种LCD装置及其驱动方法，其能够从一个选通线向垂直相邻的多个像素供应扫描脉冲，因而确保了充分的数据加载时间(data charging time)。
背景技术
在各种超薄平板型显示装置(其包括几厘米厚的显示屏)中，LCD装置因为其具有诸如低操作电压的优点并因而低能耗和便于携带，而可以广泛多变地用于笔记本式计算机、监视器、航天器和航空器。
这种LCD装置包括下基板、上基板和形成在所述基板之间的液晶层。
在下基板上形成有选通线和数据线，所述选通线和数据线彼此垂直且水平交叉以限定像素区。在选通线和数据线的各交叉处形成有薄膜晶体管(TFT)。
在上基板上形成有遮光层，以防止从对应于选通线、数据线和TFT的区域漏光。在上基板上相邻的遮光层之间还形成有滤色器层，以透射特定波长的光。
然而，由于这种形成滤色器的滤色器层，LCD装置具有因滤色器的成本而导致的其制造成本增加的问题。
为了解决该问题，已研制了一种使用场序驱动系统(field sequentialdriving sysytem)来驱动的LCD装置。
图1是示意性地示出了使用场序驱动系统的传统LCD装置的立体图。
如图1所示，该传统的LCD装置包括下基板1、上基板2以及形成在基板1和2之间的液晶层(未示出)。
在下基板1上形成有选通线10和数据线20。选通线10和数据线20彼此交叉以限定像素区30。在选通线10和数据线20的各交叉区域处形成有起到开关装置作用的TFT 41。在各像素区30形成有像素电极35，并且像素电极35与TFT 41相连。在下基板1的下表面布置有背光单元50，以向下基板1照射光。
背光单元50包括红色光源51、绿色光源52和蓝色光源53。
在上基板2上形成有遮光层70，以防止从布置有选通线10、数据线20和TFT 41的区域漏光。在包括遮光层70的上基板2上形成有公共电极80。
在这种使用场序驱动方法的LCD装置中，为了实现透光率的增加，未使用滤色器。为此，该LCD装置时间地(temporally)再现颜色。即，在该LCD装置中，颜色再现周期具有比时间视觉分辨率小的值，以能够进行颜色的显示。
由于在该使用场序驱动方法的LCD装置中未形成滤色器层，因此可以节省滤色器的成本，并且实现颜色特性和图像再现特性的改善。
图2是用于说明图1所示的传统场序驱动型LCD装置的驱动的时序图。
如图2所示，在该场序驱动型LCD装置中，一帧被时分为三个子帧。在第一子帧期间驱动红色(R)光源。在第二子帧期间，驱动绿色(G)光源。在第三子帧期间，驱动蓝色(B)光源。
在该场序驱动型LCD装置中，因为一帧被时分为三个子帧，所以其中再现颜色的时间周期(temporal period)具有比时间视觉分辨率小的值。因此，可以在不使用滤色器的情况下进行全色显示。
在第一子帧中，在第一像素中加载红色(R)数据，加载时间为与来自选通线10的扫描脉冲相对应的数据加载时间。在经过了液晶响应时间之后，R光源接通。
在第二子帧中，R光源断开，并且在第二像素中加载绿色(G)数据，加载时间为与来自选通线10的扫描脉冲相对应的数据加载时间。在经过了液晶响应时间之后，G光源接通。
在第三子帧中，G光源断开，并且在第三像素中加载蓝色(B)数据，加载时间为与来自选通线10的扫描脉冲相对应的数据加载时间。在经过了液晶响应时间之后，B光源接通。
当R光源接通时，发出R光，从而在液晶板上显示基于R光的图像。类似的是，当G或B光源接通时，显示基于G或B光的图像。
由于在一帧期间所有的R、G和B光源都接通，因此可以完全地显示期望的颜色。
然而，在该LCD装置中，在一帧周期内应该驱动各选通线达预定时间。为此，如果随着LCD装置尺寸的增大，使用的选通线的数量增加了，则缩短了分配给各选通线的用于驱动选通线的时间。
当缩短了各选通线的驱动时间时，就缩短了与各选通线相连的TFT的导通时间。结果，有可能不会在像素中充分地加载数据。
尽管可以通过增加TFT的尺寸来解决该问题，但是由于相关的设计规则和与孔径比相关的问题，因此增加TFT的尺寸存在限制。
发明内容
因此，本发明旨在液晶显示装置及其驱动方法，其基本上能克服了由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或更多个问题。
本发明的目的在于提供液晶显示装置及其驱动方法，其能够从一个选通线向垂直相邻的多个像素供应扫描脉冲，因而在即使将一帧分为多个子帧的情况下驱动一帧时，也能够确保充分的数据加载时间。
本发明的附加优点、目的和特征将部分地在下面描述中阐明，并且对于本领域技术人员来说部分地在阅读了下述说明时将变得明了，或者可以从本发明的实施中得知。本发明的目的和其它优点可以通过在所写说明书及其权利要求以及附图中具体指出的结构而得以实现和获得。
为了实现这些目的和其它优点并根据本发明的意图，如在这里实施和广泛描述的，一种液晶显示装置包括：多条选通线；多条数据线，它们与所述选通线交叉以限定像素区；多个薄膜晶体管，它们位于所述选通线和数据线的交叉处并在所述选通线的相对两侧；以及在所述像素区中的多个像素电极，其中在水平相邻的两个像素区中形成一个像素电极。
在本发明的另一方面中，一种液晶显示装置包括：多条第一和第二选通线；多条第一至第四数据线，它们与所述第一和第二选通线交叉以限定像素区；在所述像素区中的多个像素，其中在水平相邻的四个像素区中形成一个像素；以及多个薄膜晶体管(TFT)，它们位于所述第一选通线与所述第一和第二数据线的交叉处、以及所述第二选通线与所述第三和第四数据线的交叉处。
应理解的是，上面给出的对本发明的概括描述和下面给出的详细描述是示例性和说明性的，并旨在提供对如权利要求所限定的本发明的进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，附图被并入而构成了本申请的一部分，示出了本发明的实施例，并与本说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示意性地示出了使用场序驱动系统的传统LCD装置的立体图；
图2是用于说明图1所示的传统场序驱动型LCD装置的驱动的时序图；
图3是示意性地示出了根据本发明第一实施例的LCD装置的平面图；以及
图4是示意性地示出了根据本发明第二实施例的LCD装置的平面图。
具体实施方式
下面将详细地说明本发明的优选实施例，在附图中示出了其示例。在尽可能的情况下，在附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。
图3是示意性地示出了根据本发明第一实施例的液晶显示(LCD)装置的平面图。
如图3所示，根据本发明第一实施例的LCD装置包括：液晶板400，该液晶板包括多条选通线100和多条数据线200以限定像素区，其中在水平相邻的两个像素区中形成一个像素300；以及背光单元500，该背光单元用于向液晶板400顺次照射红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)光。该LCD装置还包括：数据驱动器210，用于将一帧分为多个子帧，并针对每个子帧向液晶板400的数据线200供应数据；选通驱动器110，用于向液晶板400的选通线100供应扫描脉冲；以及定时控制器600，用于控制选通驱动器110、数据驱动器210和背光单元500。
液晶板400中所包括的选通线100和数据线200彼此交叉。具体地说，各数据线200与相关的像素区交叠。液晶板400还包括均形成在选通线100和数据线200的交叉处的多个薄膜晶体管(TFT)410。在像素300中形成有多个像素电极350，其中在水平相邻的两个像素区中形成一个像素电极350。所述多个像素电极350分别与TFT 410相连。在相邻的两个选通线100之间垂直布置有两个像素300。
TFT 410布置在选通线100的相对两侧并与选通线100一起呈Z字形(zigzag)，并且布置在各选通线100的相对两侧彼此垂直相邻的TFT410与该选通线100相连为它们可以同时接收来自选通线100的扫描脉冲。
由于相对于一个选通线垂直相邻定位的像素300被相应的选通线100同时驱动，因此选通线100的数量减少一半。因此，可以确保能够在像素电极350中充分地加载数据的时间。
另外，可以减少驱动所有选通线100所需的时间，因而可以确保充分的液晶响应时间和充分的光源接通时间。
由于如上所述根据本发明第一实施例的LCD显示装置构造成使得垂直相邻的像素300被一个选通线100同时驱动，因此垂直相邻的像素300的TFT 410必须分别与不同的数据线(例如，数据线200a和200b)相连。
如果垂直相邻的像素300的TFT 410在接收来自同一选通线100的扫描脉冲的同时接收来自同一数据线的数据，则因为向垂直相邻的两个像素300供应相同的数据，所以不可能获得期望的图像。
数据线200a和200b中的部分数据线(即数据线200b)与像素电极350(如后面将描述，具体地为像素电极350的布置有连接电极的特定区域)交叠。
由于数据线200与像素电极350交叠，因此在它们之间生成寄生电容。在这种情况下，通过数据线200供应的数据由于寄生电容而可能泄漏并因而被调制，所以LCD装置表现为图像质量变差。
根据本发明的所示实施例，各像素电极350包括：子像素电极350a，它们形成在由选通线100和数据线200限定的像素区中；以及连接电极350b，形成在水平相邻的两个子像素电极350a之间以将水平相邻的两个子像素电极350a电连接。各连接电极350b具有比子像素电极350a小的宽度。
使各连接电极350b的宽度比各子像素电极350a的宽度小的原因在于，使得连接电极350b与数据线200交叠的区域A最小化，并因而减少寄生电容。
如果连接电极350b具有较大宽度，则在连接电极350b与数据线200之间生成的寄生电容增加。在这种情况下，通过数据线200供应的数据由于增加的寄生电容而可能泄漏并因而被调制，所以LCD装置表现出图像质量变差。
定时控制器600使用外部输入的水平同步信号Hsync、垂直同步信号Vsync、主时钟MCLK和数据使能信号DE，而生成数据控制信号DCS、选通控制信号GCS和光源控制信号LCS。
定时控制器600还按着R、G和B数据的顺序重新排列(即，调整)外部输入的源数据RGB，以适应场序驱动系统，然后对于每个子帧，向数据驱动器210顺次供应经调整的R、G和B数据。
选通驱动器110根据选通移位时钟使来自定时控制器600的选通控制信号GCS顺次移位，从而针对每个子帧向各选通线供应扫描脉冲。
数据驱动器210根据来自定时控制器600的数据控制信号DCS对从定时控制器600供应的数据进行采样，将采样数据转换为模拟数据，并将所得的数据供应给数据线200。
因而，数据驱动器210在第一子帧中向各数据线200供应R数据，在第二子帧中向各数据线200供应G数据，并在第三子帧中向各数据线200供应B数据。
背光单元500包括用于向液晶板400照射R光的R光源510、用于向液晶板400照射G光的G光源520、以及用于向液晶板400照射B光的B光源530。背光单元500还包括用于驱动R光源510、G光源520和B光源530的光源驱动电路540。
R光源510、G光源520和B光源530响应于来自光源驱动电路540的驱动信号，对于一帧，分别向液晶板400顺次照射R、G和B光。
各光源510、520和530可以由荧光灯或发光二极管构成。
光源驱动电路540响应于来自定时控制器600的光源控制信号LCS，在每个子帧中，顺次驱动R光源510、G光源520和B光源530。
即，在其中在第一像素中已加载了R数据并且液晶已对加载的R数据作出响应的情况下，光源驱动电路540响应于光源控制信号LCS在第一子帧中驱动R光源510。在第二子帧中，在其中在第二像素中已加载了G数据并且液晶已对加载的G数据作出响应的情况下，光源驱动电路540驱动G光源520。在第三子帧中，在其中在第三像素中已加载了B数据并且液晶已对加载的B数据作出响应的情况下，光源驱动电路540驱动B光源530。
图4是示意性地示出了根据本发明第二实施例的LCD装置的平面图。
参照图4，除了数据线200的数量和液晶板400的结构之外，根据本发明第二实施例的LCD装置与根据第一实施例的LCD装置是相同的。
在根据本发明第二实施例的LCD装置中，液晶板400构造成在水平相邻的四个像素区中形成一个像素300，并且在第奇数条选通线100与第(4n-3)和第(4n-2)条数据线200的交叉处、以及第偶数条选通线100与第(4n-1)和第(4n)条数据线200的交叉处形成有多个薄膜晶体管(TFT)410(n是自然数)。TFT 410布置在选通线100的相对两侧，并与选通线100一起呈Z字形。在相邻的两个选通线100之间垂直布置有两个像素300。
像素300的布置在一个选通线(即，第一选通线100a)的相对两侧彼此垂直相邻的TFT 410、以及像素300的布置在另一选通线(即，第二选通线100b)的相对两侧彼此垂直相邻的TFT 410分别与不同的数据线200a、200b、200c和200d相连。
下面将更详细地描述该结构。根据本发明第二实施例的LCD装置的液晶板400主要包括多条第一(奇数)选通线100a和第二(偶数)选通线100b。液晶板400还包括：多条第一(第(4n-3))至第四(第(4n))数据线200a、200b、200c和200d，它们布置成与第一选通线100a和第二选通线100b相交叉；以及在像素区中的多个像素300，其中在水平相邻的四个像素区中形成一个像素300。
即，液晶板400包括：多个第一像素300a，它们根据来自第一选通线100a的扫描脉冲通过相应的TFT 410接收来自第一数据线200a的数据信号；多个第二像素300b，它们根据来自第一选通线100a的扫描脉冲通过相应的TFT 410接收来自第二数据线200b的数据信号；多个第三像素300c，它们根据来自第二选通线100b的扫描脉冲通过相应的TFT 410接收来自第三数据线200c的数据信号；以及多个第四像素300d，它们根据来自第二选通线100b的扫描脉冲通过相应的TFT 410接收来自第四数据线200d的数据信号。
尽管与第一实施例的LCD装置相比，在第二实施例的LCD装置中的数据线200的数量增加至两倍，但是因为两个选通线100a和100b被同时驱动，所以驱动所有选通线100所需的时间减少一半。因此，可以确保能够在像素300中充分地加载数据的时间。
在根据本发明第二实施例的LCD装置中，垂直相邻的像素300与布置在它们之间的选通线100相连，从而它们同时接收来自选通线100的扫描脉冲。而且，在该LCD装置中同时向两个选通线100供应扫描信号。因此，可以在与传统情况下驱动所有选通线100所需的时间的四分之一相对应的时间内向所有的选通线100供应扫描脉冲。
由于可以在较短时间段内完成向所有选通线100供应扫描脉冲，因此可以在不增加TFT 410的尺寸的情况下加长TFT 410的导通时间，因而可以充分地加载数据。
尽管已结合其中同时向两个选通线100供应扫描脉冲的情况描述了本发明，但是也可以同时向三个、四个或更多选通线100供应扫描脉冲，只要适当地增加数据线200的数量即可。
从上面描述可明了本发明具有如下效果。
即，由于在布置于选通线的相对两侧的垂直相邻像素之间共用各选通线，并且同时向至少两个选通线供应扫描脉冲，因此可以减少向所有选通线输入扫描脉冲所需的时间。因此，即使在使用场序系统时，也可以在不增加TFT尺寸的情况下确保充分的数据加载时间。
根据向所有选通线输入扫描脉冲所需的时间的减少，还可以确保充分的液晶响应时间和充分的光源接通时间。
对于本领域技术人员显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明作出各种修改和变型。因而，本发明旨在覆盖本发明的所述修改和变型，只要它们落在所附权利要求及其等同物的范围内。
本申请要求于2006年5月22日提交的韩国专利申请No.10-2006-0045641的优先权，因而通过引用将其并入，如同完全在这里提出的一样。

Claims (22)

1、一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
多条选通线；
多条数据线，所述数据线与所述选通线交叉以限定像素区；
多个薄膜晶体管，所述多个薄膜晶体管位于所述选通线和数据线的交叉处并在所述选通线的相对两侧；以及
在所述像素区中的多个像素电极，其中在水平相邻的两个像素区中形成有一个像素电极。
2、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在所述选通线的相对两侧的垂直相邻的像素电极被相应的选通线同时驱动。
3、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，各像素电极包括：
在所述水平相邻的两个像素区中的两个子像素电极；以及
连接电极，所述连接电极位于所述两个子像素电极之间以将所述两个子像素电极电连接。
4、根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，所述连接电极具有比各子像素电极小的宽度。
5、根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，所述连接电极与所述数据线交叠。
6、根据权利要求1所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括：
背光单元，用于在子帧中分别照射不同颜色的光。
7、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，垂直相邻的两个像素的薄膜晶体管与不同的数据线相连。
8、根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，在相邻的两个选通线之间垂直布置有两个像素电极。
9、一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：
多条第一和第二选通线；
多条第一至第四数据线，它们与所述第一和第二选通线交叉以限定像素区；
在所述像素区中的多个像素，其中在水平相邻的四个像素区中形成一个像素；以及
多个薄膜晶体管，它们位于所述第一选通线与所述第一和第二数据线的交叉处、以及所述第二选通线与所述第三和第四数据线的交叉处。
10、根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中，所述多个薄膜晶体管以Z字形布置在所述选通线或第二选通线的相对两侧。
11、根据权利要求9所述的液晶显示装置，所述多个像素包括：
多个第一像素，它们根据来自所述第一选通线的扫描脉冲而接收来自所述第一数据线的数据信号；
多个第二像素，它们根据来自所述第一选通线的扫描脉冲而接收来自所述第二数据线的数据信号；
多个第三像素，它们根据来自所述第二选通线的扫描脉冲而接收来自所述第三数据线的数据信号；以及
多个第四像素，它们根据来自所述第二选通线的扫描脉冲而接收来自所述第四数据线的数据信号。
12、根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，所述第一和第二像素布置成在所述第一选通线的相对两侧彼此垂直相邻。
13、根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，所述第三和第四像素布置成在所述第二选通线的相对两侧彼此垂直相邻。
14、根据权利要求11所述的液晶显示装置，其中，向一对所述第一和第二选通线同时供应扫描脉冲。
15、根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中，在相邻的两个选通线之间垂直布置有两个像素。
16、根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中，在一对所述第一和第二选通线的相对两侧处的垂直相邻的像素被相应的第一和第二选通线同时驱动。
17、根据权利要求9所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括：
在所述多个像素中的多个像素电极，各像素电极与所述薄膜晶体管相连，
其中，各像素电极包括：
在水平相邻的四个像素区中的四个子像素电极；以及
连接电极，它们位于所述四个子像素电极之间以将所述四个子像素电极电连接。
18、根据权利要求17所述的液晶显示装置，其中，各连接电极均具有比各子像素电极小的宽度。
19、根据权利要求17所述的液晶显示装置，其中，各连接电极与所述第一至第四数据线中的一个交叠。
20、根据权利要求9所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括：
背光单元，用于在子帧中分别照射不同颜色的光。
21、一种用于驱动液晶显示装置的方法，该液晶显示装置包括多条选通线、多条与所述选通线交叉以限定像素区的数据线、以及在所述像素区中的多个像素电极，其中在水平相邻的两个像素区中形成一个像素电极，并且所述液晶显示装置在从一帧划分成的多个子帧中被驱动，该用于驱动液晶显示装置的方法包括：
向选通线供应扫描脉冲；
向布置在所述选通线的相对两侧彼此垂直相邻的像素供应数据信号；以及
向加载有所述数据信号的像素照射光。
22、一种用于驱动液晶显示装置的方法，该液晶显示装置包括多条第一和第二选通线、多条与所述第一和第二选通线交叉以限定像素区的第一至第四数据线、以及在所述像素区中的多个像素，其中在水平相邻的四个像素区中形成一个像素，该用于驱动液晶显示装置的方法包括如下步骤：
向一对所述第一第二选通线供应扫描脉冲；
向布置在该对所述第一和第二选通线的相对两侧彼此垂直相邻的像素供应数据信号；以及
向加载有所述数据信号的像素照射光。
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