CN101763834B

CN101763834B - 液晶显示装置

Info

Publication number: CN101763834B
Application number: CN 200910215248
Authority: CN
Inventors: 田沛霖; 陈耿铭; 洪集茂
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AUO Corp
Priority date: 2009-12-31
Filing date: 2009-12-31
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2029-12-31
Also published as: CN101763834A

Abstract

本发明公开一种液晶显示装置，该液晶显示装置包含一液晶显示面板、一源极驱动电路，以及一栅极驱动电路。液晶显示面板上以OTGD和Z字型布局来设置一像素矩阵，因此在同样解析度下能减少栅极驱动电路的通道数目，并能以耗能较低的行反转驱动方式来达到三点反转或点反转的显示效果，同时亦能实现TDP架构以达到窄边框的效果。

Description

液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶显示装置，尤指一种采用OTGD（one-three gatedriving）和Z字型布局来达到点反转和窄边框效果的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示器(liquid crystal display,LCD)具有低辐射、体积小及低耗能等优点，已逐渐取代传统的阴极射线管(cathode ray tube,CRT)显示器，进而被广泛地应用在笔记型电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、平面电视，或移动电话等信息产品上。

请参考图1，图1为现有技术中一液晶显示装置500的示意图。液晶显示装置500包含一液晶显示面板510、一源极驱动电路520，以及一栅极驱动电路530。液晶显示面板510上设有多条平行数据线DL₁～DL_m、多条平行栅极线GL₁～GL_n，以及一像素矩阵。像素矩阵包含多个像素单元P₁₁～P_mn（m和n为正整数），分别设置于相对应数据线和栅极线的交会处。栅极驱动电路530可分别输出栅极驱动信号SG₁～SG_n至栅极线GL₁～GL_n，进而控制每一列像素单元的开启或关闭。源极驱动电路520可分别输出数据驱动信号SD₁～SD_m至数据线DL₁～DL_m，进而对每一行像素单元进行充电。因此，每一像素单元可依据相对应的数据驱动信号和栅极驱动信号来显示影像。

请参考图2，图2为现有技术的液晶显示装置500运作时的时序图。图2显示了栅极驱动信号SG₁～SG_n的波形。现有技术依序开启耦接至栅极线GL₁～GL_n的像素单元，进而将数据写入相对应像素单元。若以点反转（dotinversion）来驱动液晶显示装置500，输出至每一像素单元的数据驱动信号极性皆需反转，因此会消耗较多能量。

发明内容

本发明提供一种液晶显示器，包含：多条数据线，分别用来传输多个数据驱动信号；多条栅极线，分别用来传输多个栅极驱动信号；一像素阵列，包含多个行像素和多个列像素，该多个行像素中一第m行像素设于该多条数据线中两相邻的第m条数据线和第m+1条数据线之间，而该多个列像素中第3n-2列至第3n列像素设于该多条栅极线中两相邻的第n条栅极线和第n+1条栅极线之间，其中m和n-1为正整数，而该第m行像素中一第3n-2列像素由第n-1条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；该第m行像素中一第3n-1列像素由第n条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；而该第m行像素中一第3n列像素由第n+1条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；第m行像素中奇数列像素接收第m+1条数据线传来的数据驱动信号，偶数列像素接收第m条数据线传来的数据驱动信号。

上述的液晶显示器，其中该第3n-2列像素包含一第3n-2开关，其包含：一控制端，耦接于该第n-1条栅极线；一第一端；及一第二端；该第3n-1列像素包含一第3n-1开关，其包含：一控制端，耦接于该第n条栅极线；一第一端，耦接于该第3n-2开关的第二端；及一第二端；而该第3n列像素包含一第3n开关，其包含：一控制端，耦接于该第n+1条栅极线；一第一端，耦接于该第3n-1开关的第二端；及一第二端。

上述的液晶显示器，其中该第m行像素中一第3n+1列像素由第n条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；该第m行像素中一第3n+2列像素由第n+1条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；且该第m行像素中一第3n+3列像素由第n+2条栅极线传来的栅极驱动信号来控制。

上述的液晶显示器，其中该第3n+1列像素包含一第3n+1开关，其包含：一控制端，耦接于该第n条栅极线；一第一端；及一第二端；该第3n+2列像素包含一第3n+2开关，其包含：一控制端，耦接于该第n+1条栅极线；一第一端，耦接于该第3n+1开关的第二端；及一第二端；而该第3n+3列像素包含一第3n+3开关，其包含：一控制端，耦接于该第n+2条栅极线；一第一端，耦接于该第3n+2开关的第二端；及一第二端。

上述的液晶显示器，其中另包含：一栅极驱动电路，耦接于该多条栅极线，用来提供该多个栅极驱动信号；及一数据驱动电路，耦接于该多条数据线，用来提供该多个数据驱动信号。

上述的液晶显示器，其中另包含：一驱动电路，设置于该多条栅极线的一侧，耦接于该多条栅极线和该多条数据线，用来提供该多个栅极驱动信号和该多个数据驱动信号。

本发明另提供一种液晶显示器，包含：多条数据线，分别用来传输多笔数据驱动信号；多条栅极线，分别用来传输多笔栅极驱动信号；一像素阵列，包含多行像素和多列像素，该多行像素中一第m行像素的奇数列像素设于该多条数据线中两相邻的第m条数据线和第m+1条数据线之间，偶数列像素设于该多条数据线中两相邻的第m-1条数据线和第m条数据线之间，其中m和n为正整数，而该第3n-2列像素至第3n列像素皆由第n+1条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；第m行像素中奇数列像素接收第m条数据线传来的数据驱动信号，偶数列像素接收第m-1条数据线传来的数据驱动信号。

上述的液晶显示器，其中该第3n-2列像素包含一第3n-2开关，其包含：一控制端，耦接于该第n+1条栅极线；一第一端；及一第二端；该第3n-1列像素包含一第3n-1开关，其包含：一控制端，耦接于该第n+1条栅极线；一第一端，耦接于该第m行像素中一第3n-5像素，其中3n-5为正整数；及一第二端；而该第3n列像素包含一第3n开关，其包含：一控制端，耦接于该第n+1条栅极线；一第一端，耦接于该第m行像素的第3n-4像素；及一第二端。

上述的液晶显示器，其中该第3n+1列像素至第3n+3列像素皆由第n+2栅极线传来的栅极驱动信号来控制。

上述的液晶显示器，其中该第3n+1列像素包含一第3n+1开关，其包含：一控制端，耦接于该第n+2条栅极线；一第一端；及一第二端，耦接于该第m行像素中一第3n+5像素；该第3n+2列像素包含一第3n+2开关，其包含：一控制端，耦接于该第n+2条栅极线；一第一端，耦接于该第3n-2开关的第二端；及一第二端，耦接于该第m行像素中一第3n+6像素；而该第3n+3列像素包含一第3n+3开关，其包含：一控制端，耦接于该第n+2条栅极线；一第一端，耦接于该第3n-1开关的第二端；及一第二端。

上述的液晶显示器，其中另包含：一栅极驱动电路，耦接于该多条栅极线，用来提供该多笔栅极驱动信号；以及一数据驱动电路，耦接于该多条数据线，用来提供该多笔数据驱动信号。

上述的液晶显示器，其中另包含：一驱动电路，设置于该多条栅极线的一侧，耦接于该多条栅极线和该多条数据线，用来提供该多笔栅极驱动信号和该多笔数据驱动信号。

上述的液晶显示器，其中该多条数据线以弯折布局设置于该像素阵列中，而该多条栅极线以平行布局设置于该像素阵列中。

附图说明

图1为现有技术中一液晶显示装置的示意图；

图2为现有技术的液晶显示装置运作时的时序图；

图3为本发明第一实施例中一液晶显示装置的示意图；

图4说明了本发明第一实施例中像素矩阵的极性排列；

图5为本发明第二实施例中一液晶显示装置的示意图；

图6说明了本发明第二实施例中像素矩阵的极性排列；

图7为本发明第三实施例中一液晶显示装置的示意图；

图8为本发明第四实施例中一液晶显示装置的示意图；

图9为本发明的液晶显示装置运作时的时序图。

其中，附图标记

DL₀～DL_m 数据线 GL₀～GL_n 栅极线

P₁₁～P_mn 像素单元 PX1～PX13 像素

140 驱动电路

100、200、300、400、500 液晶显示装置

110、210、310、410、510 液晶显示面板

120、220、520 源极驱动电路

130、230、530栅极驱动电路

具体实施方式

请参考图3，图3为本发明第一实施例中一液晶显示装置100的示意图。液晶显示装置100包含一液晶显示面板110、一源极驱动电路120，以及一栅极驱动电路130。液晶显示面板110上设有多条平行数据线DL₀～DL_m、多条平行栅极线GL₀～GL_n，以及一像素矩阵。像素矩阵包含多个像素单元P₁₁～P_mn（m和n为正整数），每一像素单元包含一红色像素、一绿色像素和一蓝色像素。每一像素包含一薄膜晶体管（thin film transistor,TFT）开关，纵向设置于相对应数据线和栅极线的交会处。举例来说，像素单元P₁₃包含红色像素PX1、绿色像素PX5和蓝色像素PX9，而像素单元P₂₄包含红色像素PX4、绿色像素PX8和蓝色像素PX12。

在液晶显示装置100中，像素矩阵采用OTGD（one-three gate driving）布局，亦即一条栅极线控制一行像素单元中三个像素。在本发明第一实施例中，每一像素单元的红色像素、绿色像素和蓝色像素由不同栅极驱动信号来控制。以像素单元P₁₃为例，红色像素PX1的TFT开关由栅极线GL₁传来的栅极驱动信号SG₁来控制，绿色像素PX5的TFT开关由栅极线GL₂传来的栅极驱动信号SG₂来控制，而蓝色像素PX9的TFT开关由栅极线GL₃传来的栅极驱动信号SG₃来控制。因此，在同样解析度下，本发明第一实施例的液晶显示装置100利用OTGD布局来减少栅极线的数目，因此可减少栅极驱动电路130的输出通道。

同时，本发明第一实施例的像素矩阵采用Z字型布局，亦即奇数列像素单元P₁₁～P_m1、P₁₃～P_m3、…、P_1(n-1)～P_m(n-1)接收其右侧的数据线传来的数据驱动信号，而偶数列像素单元P₁₂～P_m2、P₁₄～P_m4、…、P_1n～P_mn则接收其左侧的数据线传来的数据信号（假设n为偶数）。举例来说，像素单元P₁₃可通过蓝色像素PX9来接收其右侧数据线DL₁传来的数据驱动信号SD₁，而像素单元P₂₄可通过蓝色像素P12来接收其左侧数据线DL₁传来的数据驱动信号SD₁。图4说明了本发明第一实施例中像素矩阵的极性排列。通过Z字型布局，本发明第一实施例的液晶显示装置100仅需以行反转方式来驱动，不需消耗过多能量即能达到三点反转（three dot inversion）的较佳显示效果。

请参考图5，图5为本发明第二实施例中一液晶显示装置200的示意图。液晶显示装置200包含一液晶显示面板210、一源极驱动电路220，以及一栅极驱动电路230。液晶显示面板210上设有多条数据线DL₁～DL_m、多条平行栅极线GL₀～GL_n，以及一像素矩阵。像素矩阵包含多个像素单元P₁₁～P_mn（m和n为正整数），每一像素单元包含一红色像素、一绿色像素和一蓝色像素。每一像素包含一薄膜晶体管开关，纵向设置于相对应数据线和栅极线的交会处。举例来说，像素单元P₁₁包含红色像素PX1、绿色像素PX13和蓝色像素PX3。

在液晶显示装置200中，像素矩阵采用OTGD布局，亦即一条栅极线控制一行像素单元中三个像素。在本发明第二实施例中，同一列像素单元的红色像素、绿色像素和蓝色像素由相同栅极驱动信号来控制。以像素单元P₁₁为例，红色像素PX1、绿色像素PX13和蓝色像素PX3的TFT开关皆由栅极线GL₁传来的栅极驱动信号SG₁来控制。因此，在同样解析度下，本发明第二实施例的液晶显示装置200利用OTGD布局来减少栅极线的数目，因此可减少栅极驱动电路230的输出通道。

同时，本发明第二实施例的数据线DL₁～DL_m采用弯折布局，亦即数据线DL₁～DL_m分别设置于奇数列像素单元P₁₁～P_m1、P₁₃～P_m3、…、P_1(n-1)～P_m(n-1)的左侧，且分别设置于偶数列像素单元P₁₂～P_m2、P₁₄～P_m4、…、P_1n～P_mn的右侧，其中每一像素单元接收其左侧数据线传来的数据驱动信号。以第二行像素单元为例，弯折布局的数据线DL₂设置于像素单元P₂₁的左侧以及像素单元P₂₂的右侧，因此像素单元P₂₁可通过蓝色像素P14来接收其左侧数据线DL₂传来的数据驱动信号SD₂，而像素单元P₂₂则是通过蓝色像素PX6来接收其左侧数据线DL₁传来的数据驱动信号SD₁。图6说明了本发明第二实施例中像素矩阵的极性排列。通过弯折布局的数据线DL₁～DL_m，本发明第二实施例的液晶显示装置200仅需以行反转方式来驱动，不需消耗过多能量即能达到点反转的较佳显示效果。

请参考图7，图7为本发明第三实施例中一液晶显示装置300的示意图。液晶显示装置300包含一液晶显示面板310和一驱动电路140。和本发明第一实施例的液晶显示面板110结构类似，本发明第三实施例的液晶显示面板310上同样设有多条平行数据线DL₀～DL_m、多条平行栅极线GL₀～GL_n，以及一像素矩阵。像素矩阵包含多个像素单元P₁₁～P_mn（m和n为正整数），同样采用OTGD布局和Z字型布局，因此在同样解析度下能减少栅极线的数目，并能以耗能较低的行反转驱动方式来达到三点反转的较佳显示效果。同时，本发明第三实施例利用OTGD布局所节省下来的空间来实现TDP（track data pixel）架构，亦即利用驱动电路140来输出栅极驱动信号SG₀～SG_n和数据驱动信号SD₀～SD_m因此能达到窄边框的效果。

请参考图8，图8为本发明第四实施例中一液晶显示装置400的示意图。液晶显示装置400包含一液晶显示面板410和一驱动电路140。和本发明第二实施例的液晶显示面板210结构类似，本发明第四实施例的液晶显示面板410上同样设有多条弯折布局的数据线DL₁～DL_m、多条平行栅极线GL₀～GL_n，以及一像素矩阵。像素矩阵包含多个像素单元P₁₁～P_mn（m和n为正整数），同样采用OTGD布局，因此在同样解析度下能减少栅极线的数目，并能以耗能较低的行反转驱动方式来达到点反转的较佳显示效果。同时，本发明第四实施例利用OTGD布局所节省下来的空间来实现TDP架构，亦即利用驱动电路140来输出栅极驱动信号SG₀～SG_n和数据驱动信号SD₀～SD_m，因此能达到窄边框的效果。

请参考图9，图9为本发明实施例的液晶显示装置运作时的时序图。图9显示了栅极驱动信号SG₁～SG_n的波形。在周期T1时，栅极驱动信号SG₁～SG₃具高电位，因此数据会写入由栅极线GL₁～GL₃所控制的所有像素单元，但此时主要是对像素单元PX1充电，亦即周期T1为像素单元P1的主充电周期，而为其它像素单元的预充电周期。在周期T2时，栅极驱动信号SG₁和SG₂具高电位，因此数据会写入由栅极线GL₁和GL₂所控制的所有像素单元，但此时主要是对像素单元PX2充电，亦即周期T2为像素单元PX2的主充电周期，而为其它像素单元的预充电周期。在周期T3时，栅极驱动信号SG₁具高电位，因此数据会写入由栅极线GL₁所控制的像素单元PX3，亦即周期T3为像素单元PX3的主充电周期。在周期T4时，栅极驱动信号SG₂～SG₄具高电位，因此数据会写入由栅极线GL₂～GL₄所控制的所有像素单元，但此时主要是对像素单元PX4充电，亦即周期T4为像素单元PX4的主充电周期，而为其它像素单元的预充电周期。在周期T5时，栅极驱动信号SG₂和SG₃具高电位，因此数据会写入由栅极线GL₂和GL₃所控制的所有像素单元，但此时主要是对像素单元PX5充电，亦即周期T5为像素单元PX5的主充电周期，而为其它像素单元的预充电周期。在周期T6时，栅极驱动信号SG₂具高电位，数据会写入像素单元PX6，亦即周期T6为像素单元PX6的主充电周期，依此类推。

综上所述，本发明的液晶显示装置采用OTGD布局，因此在同样解析度下能减少栅极线的数目，并能以耗能较低的行反转驱动方式来达到三点反转或点反转的较佳显示效果。同时，本发明亦可利用OTGD布局所节省下来的空间来实现TDP架构，因此能达到窄边框的效果。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种液晶显示器，其特征在于，包含：

多条数据线，分别用来传输多个数据驱动信号；

多条栅极线，分别用来传输多个栅极驱动信号；

一像素阵列，包含多个行像素和多个列像素，该多个行像素中一第m行像素设于该多条数据线中两相邻的第m条数据线和第m+1条数据线之间，而该多个列像素中第3n-2列至第3n列像素设于该多条栅极线中两相邻的第n条栅极线和第n+1条栅极线之间，其中m和n-1为正整数，而

该第m行像素中一第3n-2列像素由第n-1条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；

该第m行像素中一第3n-1列像素由第n条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；而

该第m行像素中一第3n列像素由第n+1条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；

第m行像素中奇数列像素接收第m+1条数据线传来的数据驱动信号，偶数列像素接收第m条数据线传来的数据驱动信号。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：

该第3n-2列像素包含一第3n-2开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n-1条栅极线；

一第一端；及

一第二端；

该第3n-1列像素包含一第3n-1开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n条栅极线；

一第一端，耦接于该第3n-2开关的第二端；及

一第二端；而

该第3n列像素包含一第3n开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n+1条栅极线；

一第一端，耦接于该第3n-1开关的第二端；及

一第二端。

3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：

该第m行像素中一第3n+1列像素由第n条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；

该第m行像素中一第3n+2列像素由第n+1条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；且

该第m行像素中一第3n+3列像素由第n+2条栅极线传来的栅极驱动信号来控制。

4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其特征在于：

该第3n+1列像素包含一第3n+1开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n条栅极线；

一第一端；及

一第二端；

该第3n+2列像素包含一第3n+2开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n+1条栅极线；

一第一端，耦接于该第3n+1开关的第二端；及

一第二端；而

该第3n+3列像素包含一第3n+3开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n+2条栅极线；

一第一端，耦接于该第3n+2开关的第二端；及

一第二端。

5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，另包含：

一栅极驱动电路，耦接于该多条栅极线，用来提供该多个栅极驱动信号；及

一数据驱动电路，耦接于该多条数据线，用来提供该多个数据驱动信号。

6.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，另包含：

一驱动电路，设置于该多条栅极线的一侧，耦接于该多条栅极线和该多条数据线，用来提供该多个栅极驱动信号和该多个数据驱动信号。

7.一种液晶显示器，其特征在于，包含：

多条数据线，分别用来传输多笔数据驱动信号；

多条栅极线，分别用来传输多笔栅极驱动信号；

一像素阵列，包含多行像素和多列像素，该多行像素中一第m行像素的奇数列像素设于该多条数据线中两相邻的第m条数据线和第m+1条数据线之间，偶数列像素设于该多条数据线中两相邻的第m-1条数据线和第m条数据线之间，其中m和n为正整数，而

该第3n-2列像素至第3n列像素皆由第n+1条栅极线传来的栅极驱动信号来控制；第m行像素中奇数列像素接收第m条数据线传来的数据驱动信号，偶数列像素接收第m-1条数据线传来的数据驱动信号。

8.根据权利要求7所述的液晶显示器，其特征在于：

该第3n-2列像素包含一第3n-2开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n+1条栅极线；

一第一端；及

一第二端；

该第3n-1列像素包含一第3n-1开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n+1条栅极线；

一第一端，耦接于该第m行像素中一第3n-5像素，其中3n-5为正整数；及

一第二端；而

该第3n列像素包含一第3n开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n+1条栅极线；

一第一端，耦接于该第m行像素的第3n-4像素；及

一第二端。

9.根据权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于：

该第3n+1列像素至第3n+3列像素皆有第n+2栅极线传来的栅极驱动信号来控制。

10.根据权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于：

该第3n+1列像素包含一第3n+1开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n+2条栅极线；

一第一端；及

一第二端，耦接于该第m行像素中一第3n+5像素；

该第3n+2列像素包含一第3n+2开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n+2条栅极线；

一第一端，耦接于该第3n-2开关的第二端；及

一第二端，耦接于该第m行像素中一第3n+6像素；而

该第3n+3列像素包含一第3n+3开关，其包含：

一控制端，耦接于该第n+2条栅极线；

一第一端，耦接于该第3n-1开关的第二端；及

一第二端。

11.根据权利要求7所述的液晶显示器，其特征在于，另包含：

一栅极驱动电路，耦接于该多条栅极线，用来提供该多笔栅极驱动信号；以及

一数据驱动电路，耦接于该多条数据线，用来提供该多笔数据驱动信号。

12.根据权利要求7所述的液晶显示器，其特征在于，另包含：

一驱动电路，设置于该多条栅极线的一侧，耦接于该多条栅极线和该多条数据线，用来提供该多笔栅极驱动信号和该多笔数据驱动信号。

13.根据权利要求7所述的液晶显示器，其特征在于，该多条数据线以弯折布局设置于该像素阵列中，而该多条栅极线以平行布局设置于该像素阵列中。