DE19801263A1

DE19801263A1 - Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung für Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeige unter Verwendung einer elektrischen Ladungs-Recyclingtechnik

Info

Publication number: DE19801263A1
Application number: DE1998101263
Authority: DE
Inventors: Oh-Kyong Kwon
Original assignee: LG Semicon Co Ltd
Current assignee: MagnaChip Semiconductor Ltd
Priority date: 1997-05-31
Filing date: 1998-01-15
Publication date: 1999-02-18
Anticipated expiration: 2018-01-16
Also published as: JPH10339863A; GB2326013B; GB9811665D0; DE19801263C2; KR19980086264A; KR100218375B1; JP2879681B2; TW374149B; GB2326013A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dünnfilmtran sistor-Flüssigkristallanzeige (TFT-LCD) und insbesondere auf eine verbesserte Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung einer TFT-LCD unter Verwendung einer elektrischen Ladungs-Recyclingtechnik, welche in der Lage ist, eine Leistungsaufnahme einer Gate-Ansteu ereinheit durch Entladen einer elektrischen Ladung zu reduzieren, die in einer Kapazität einer Gateleitung zu einer Kapazität einer anderen Gateleitung geladen ist.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt eine herkömmliche TFT-LCD eine Flüssigkristalltafel 10 mit einer Vielzahl von Pixels 10', die an jeder Schnittstelle von Gateleitungen GL und Datenleitungen DL gebildet sind, eine Datenansteuereinheit 20 zum Ausgeben eines Bildsignales zu der Flüssigkristalltafel 10 über die Datenlei tungen DL und eine Gateansteuereinheit 30 zum Einschalten der Pixels 10' durch Ansteuern der Gateleitungen GL.

Hier umfaßt jedes Pixel 10' einen Dünnfilmtransistor 1 sowie einen Speicherkondensator Cs und einen Flüssigkristallkondensator Clc, die jeweils mit dem Dünnfilmtransistor 1 parallel geschaltet sind. Der Betrieb der herkömmlichen TFT-LCD wird nunmehr beschrieben.

Zunächst empfängt ein (nicht gezeigter) Schiebewiderstand der Datenansteuereinheit 20 sequentiell ein Bilddatum durch ein Einzelpixel und speichert Bilddaten, die jeder der Datenleitungen DL entsprechen.

Sodann gibt die Gateansteuereinheit 30 ein Signal mit einer in Fig. 2 gezeigten Wellenform ab, um so sequentiell die Vielzahl von Gateleitungen GL anzusteuern, wobei hier die Gateleitungen GL jeweils als ein Widerstand und eine Kapazität angesehen werden können.

Im vorliegenden Fall ändert sich die Größe des Widerstandes der Kapazität abhängig von der Schirmabmessung und einem Aufbaumate rial der Gateleitung, und im allgemeinen mißt der Widerstand ei nige bis zu einer Menge bzw. größeren Anzahl von kΩ, und die Kapa zität hat eine größere Anzahl bzw. Menge bis Hunderte von pF.

Zusätzlich liefert in einer O/A-Anwendung für die Office-Automa tion (O/A) die Gateansteuereinheit 30 ein Signal mit der in Fig. 2A gezeigten Wellenform, und in einer Audio/Video-(A/V)-Anwendung gibt die Ansteuereinheit 30 ein Signal mit einer in Fig. 2B angegebenen Wellenform für ein geradzahliges Halbbild und ein Signal mit einer in Fig. 2C dargestellten Wellenform für ein ungeradzahliges Halbbild ab, um so die Gateleitungen GL anzu steuern.

Das heißt, in der sequentiellen Abtastmethode für die Gesamtan wendung lädt die Gateansteuereinheit 30 (nicht gezeigte) Kapazi täten der Gateleitungen GL gemäß einem Signal mit dem gleichen Muster, wie dies in Fig. 2A gezeigt ist, und sie entlädt die elektrische Ladung, die geladen ist, nach Masse (oder VSS), um so die Vielzahl von Gateleitungen GL anzusteuern.

Bei einem geradzahligen Halbbild einer Doppelzeilen-Simultan- Abtastmethode für die A/V-Anwendung steuert die Gateansteuerein heit 30, wie in Fig. 2B gezeigt ist, die Vielzahl von Gatelei tungen GL an, indem wiederholt das gleiche Signal an die ersten und zweiten Gateleitungen GL1 und GL2 angelegt wird, und indem dann das gleiche Signal an die dritten und vierten Gateleitungen und GL4 abgegeben wird.

Bei einem ungeradzahligen Halbbild einer Doppelzeilen-Simultan- Abtastmethode für die A/V-Anwendung lädt die Gateansteuereinheit 30, wie in Fig. 2C gezeigt ist, die (nicht gezeigten) Kapazi täten der Gateleitungen GL durch wiederholte Anlegung eines Signales an die erste Gateleitung GL1, durch Anlegen des gleichen Signales an die zweiten und dritten Gateleitungen GL2 und GL3 sowie durch Anlegen des gleichen Signales an die vierten und fünften Gateleitungen GL4 und GL5 auf, und sie entlädt die elek trische Ladung nach Masse (oder VSS), um so die Gateleitungen GL anzusteuern. Als ein Ergebnis wird die Vielzahl der Dünnfilmtran sistoren, die mit den gewählten Gateleitungen GL verbunden sind, eingeschaltet, und in den (nicht gezeigten) Schieberegistern der Datenansteuereinheit 20 gespeicherte Bilddaten liegen an den Dünnfilmtransistoren, um so die Bilddaten auf der Flüssigkristall tafel 10 anzuzeigen. Der oben beschriebene Betrieb wird wieder holt, und daher werden die Bilddaten auf der Flüssigkristalltafel 10 angezeigt.

Im allgemeinen schwingt jedoch das Ausgangssignal der Gateansteu ereinheit 30 von VDD nach VSS (oder Masse) oder von VSS nach VDD.

Wenn hier die Gateansteuereinheit 30 die n-te Gateleitung GL an steuert, ist die Energie E, die die Gateansteuereinheit 30 ver braucht, durch die folgende Gleichung (1) gegeben:

E = Cn X VDD² (1).

Hier bedeutet Cn einen Kondensator bzw. dessen Kapazität einer n-ten Gateleitung GL.

Demgemäß liefert in der herkömmlichen TFT-LCD-Ansteuerschaltung die Gateansteuereinheit 30 ein Signal, das von VDD nach VSS (oder Masse) oder VSS nach VDD schwingt, um die Kapazität der Gatelei tung GL zu laden/entladen, damit die Energie verbraucht wird, die proportional zu einem Wert von VDD im Quadrat beim Prozeß des Ladens/Entladens ist.

Es ist demgemäß eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung einer TFT-LCD unter Verwendung einer elektrischen Ladungs-Recyclingtechnik anzugeben, welche die Schaltvorrichtung, die zwischen Gateleitungen gelegen ist, steuert und die elektrische Ladung durch Entladen der elek trischen Ladung, die in einem Kondensator der Gateleitung geladen ist, zu einem Kondensator einer anderen Gateleitung einem Recycling unterwirft, um so die Energie zu vermindern, die eine Gateansteuereinheit verbraucht.

Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung einer Dünnfilmtransistor- Flüssigkristallanzeige mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung sieht also eine Niederleistung-Gate-Ansteuerschal tung einer TFT-LCD unter Verwendung einer elektrischen Ladungs- Recyclingtechnik vor, wobei eine Gateansteuereinheit ein einge speistes Bildsignal steuert, das zu einem Flüssigkristallkonden sator und einem Speicherkondensator zu übertragen ist, indem ein TFT mit einem Pixel einer Einzelzeile gesteuert ist, und wobei eine Flüssigkristalltafel das übertragene Bildsignal anzeigt, umfassend: eine erste Schalteinheit, die nächst zu einem Ausgangs anschluß der Gateansteuereinheit gelegen ist, um eine Gateleitung einem potentialfreien Zustand gemäß einem Steuersignal zu haben, das während einer Horizontalaustastzeit eines Horizontal cyclus eingegeben ist, einen Steuersignalgenerator zum Ausgeben Steuersignalen, die auf eine sequentielle Abtastmethode und eine Doppelzeilen-Simultan-Abtastmethode einwirken, indem erste und zweite Signale und eine Quellenspannung empfangen werden, welche alternativ dort für zwei Horizontalcyclen eingegeben sind, und eine zweite Schalteinheit, die zwischen jeder Gateleitung liegt, um eine elektrische Ladung, die in jede der Gateleitungen geladen ist, gemäß den Steuersignalen, die von dem Steuersignal generator während der Horizontalaustastzeit ausgegeben sind, einem Recycling zu unterwerfen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer herkömmlichen TFT-LCD,

Fig. 2 ein Wellenformdiagramm eines Ausgangssignales einer Gate ansteuereinheit in Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Niederleistung-Gate-Ansteuerschal tung einer TFT-LCD unter Verwendung einer elektrischen Ladungs- Recyclingtechnik gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 ein Detailschaltbild eines Steuersignalgenerators von Fig. 3,

Fig. 5 ein Wellenformdiagramm eines Eingangs/Ausgangssignales eines Steuersignalgenerators in Fig. 4,

Fig. 6 ein Wellenformdiagramm eines Ausgangssignales einer Gate ansteuereinheit für einen Ausgang eines Steuersignalgenerators und eines elektrischen Ladungsrecyclings in einer sequentiellen Abtastmethode für eine O/A-Anwendung,

Fig. 7 ein Diagramm, das veranschaulicht, daß ein elektrischer Recyclingteil in Fig. 6 vergrößert ist,

Fig. 8 ein Wellenformdiagramm einer Gateansteuereinheit für ein Ausgangssignal eines Steuersignalgenerators und eines elektri schen Ladungsrecyclings in einem geradzahligen Halbbild einer Doppelzeilen-Simultan-Abtastmethode für eine A/V-Anwendung,

Fig. 9 ein Wellenformdiagramm einer Gateansteuereinheit für ein Ausgangssignal eines Steuersignalgenerators und eines elektri schen Ladungsrecyclings in einem ungeradzahligen Halbbild einer Doppelzeilen-Simultan-Abtastmethode für eine A/V-Anwendung,

Fig. 10 ein Diagramm, das eine Schaltung jeder Gateleitung sowie erste und zweite Schalteinheit veranschaulicht,

Fig. 11 ein Diagramm, das den Betrieb einer Schalteinheit in Fig. 3 veranschaulicht, und

Fig. 12 ein Schaltungsdiagramm eines Dreizustand-Puffers, der für eine Vielzahl von Schaltern der ersten Schalteinheit einge setzt werden kann und die Gateansteuereinheit in Fig. 3 puffert.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, umfaßt eine Niederleistung-Gate- Ansteuerschaltung einer TFT-LCD unter Verwendung einer elektri schen Ladungs-Recyclingtechnik gemäß der vorliegenden Erfindung eine erste Schalteinheit 40, die zwischen einer Gateansteuerein heit 30 und einer Flüssigkristalltafel 10 angeordnet ist, um eine Vielzahl von Gateleitungen GL in einem potentialfreien Zustand gemäß einem Steuersignal CRO während einer Horizontalaustastzeit zu haben, einen Steuersignalgenerator 50 zum Empfangen einer Quellenspannung VDD und von Impulssignalen PUL1 und PUL2 und zum Ausgeben einer Vielzahl von Steuersignalen CR₁, . . . CR_n sowie eine zweite Schalteinheit 60 für ein Recycling einer elektrischen Ladung, die in die Gateleitungen GL geladen sind, gemäß den Steuersignalen CR1, . . . CRn.

Die zweite Schalteinheit 60 ist zwischen jeder der Gateleitung GL angeordnet und mit einer Vielzahl von Schaltern SW1 bis SWn versehen, die die Gateleitungen GL miteinander gemäß den Steuer signalen CR1, . . . CRn verbinden, die von dem Steuersignalgenera tor 50 ausgegeben sind. Hier können die Schalter SW1 bis SWn für eine Vielzahl von Übertragungsgattern oder Leittransistoren ein gesetzt werden.

Auch können eine Vielzahl von Puffern BF1 bis BFn in der Gatean steuereinheit 30 und die erste Schalteinheit 40 für einen Drei zustand-Puffer vorgesehen werden.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt der Steuersignalgenerator 50 Multiplexer 51 und 52 zum selektiven Ausgeben eines Impulssigna les PUL2 und einer Quellenspannung VDD gemäß einem Eingangssignal INT, Multiplexer 53 und 54 zum selektiven Ausgeben eines Impuls signales PUL1 und der Quellenspannung VDD gemäß dem Eingangssi gnal INT, einen Multiplexer 55 zum Ausgeben eines Signales, das zwischen einem Ausgangssignal von dem Multiplexer 51 und dem Impulssignal PUL2 als ein Steuersignal CR4 gemäß einem Eingangs signal FLD gewählt ist, einen Multiplexer 56 zum Ausgeben eines Signales, das zwischen einem Ausgangssignal von dem Multiplexer 52 und dem Impulssignal PUL1 als ein Steuersignal CR3 gemäß dem Eingangssignal FLD gewählt ist, einen Multiplexer 57 zum Ausgeben eines Signales, das zwischen einem Ausgangssignal von dem Multi plexer 53 und dem Impulssignal PUL2 als ein Steuersignal CR2 gemäß dem Eingangssignal FLD gewählt ist, und einen Multiplexer 58 zum Ausgeben eines Signales, das zwischen einem Ausgangssignal von dem Multiplexer 54 und dem Impulssignal PUL1 als ein Steuer signal gemäß dem Eingangssignal FLD gewählt ist.

Der Betrieb der oben beschriebenen Niederleistung-Gate-Ansteuer schaltung einer TFT-LCD unter Verwendung elektrischer Ladungs- Recyclingtechnik gemäß der vorliegenden Erfindung wird nunmehr beschrieben.

Jede Austastzeit besteht zwischen Vollbildern, in denen das Bild signal dort extern eingegeben ist, und zwischen den Gateleitungen GL, an denen das Bildsignal dort nicht eingegeben ist.

Hier ist die Austastzeit zwischen den Gateleitungen GL eine Hori zontalaustastzeit, und zwischen den Vollbildern liegt eine Verti kalaustastzeit vor, wobei im allgemeinen die Horizontalaustast zeit den Wert 5,72 µs hat und die Vertikalaustastzeit etwa 10 µs beträgt. Um demgemäß die sequentielle Abtastmethode für die Allgemeinanwendung und die Doppelzeilen-Simultan-Abtastmethode für die A/V-Anwendung zu stützen, liefert die Niederleistung- Gate-Ansteuerschaltung der TFT-LCD unter Verwendung der elektri schen Ladungs-Recyclingtechnik gemäß der vorliegenden Erfindung die Steuersignale CR1, . . . CRn, die jeweils eine bestimmte Impuls breite für einen gewissen Teil der Horizontalaustastzeit haben, zu der zweiten Schalteinheit 60 mittels des Steuersignalgenera tors 50, um so die elektrische Ladung, die in jede der Gatelei tungen GL geladen ist, mittels der Schalter SW1, . . . SWn der zweiten Schalteinheit 60, die eingeschaltet sind, einem Recycling zu unterwerfen.

Das heißt, die Niederleistung-Gate-Ansteuereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Anzahl der Eingangsstifte durch Verwenden des in Fig. 4 gezeigten Steuersignalgenerators 50 reduzieren, ohne alle Steuersignale CR1, . . . CRn von außen zu empfangen.

Zunächst empfängt die Datenansteuereinheit 20 sequentiell ein Bildsignal für jeweils ein Pixel und gibt ein Bildsignal ab, das jeder der Vielzahl von Datenleitungen DL entspricht, und die Gateansteuereinheit 30 liefert ein Gateleitungswählsignal, um so sequentiell die Vielzahl von Gateleitungen GL nacheinander zu wählen.

Hier können, wie in Fig. 10 gezeigt ist, die Gateleitungen GL in einem Modell als jeweils Widerstand und Kondensator angegeben werden, wobei gewöhnlich der Widerstand R von 3,5 kΩ bis 6,5 kΩ reicht und der Kondensator C 100 pF beträgt.

Zusätzlich empfängt der Steuersignalgenerator 50 eine externe Quellenspannung VDD und in Fig. 5A gezeigte Impulssignale PUL1 und PUL2 und erzeugt, wenn das Eingangssignal INT den Wert 1 hat, ein Steuersignal, wie in Fig. 5B gezeigt ist, für die auf O/A- Anwendung angewandte sequentielle Abtastmethode unabhängig von dem Wert des Eingangssignales FLD. Wenn das Eingangssignal INT den Wert 0 hat und das Eingangssignal FLD den Wert 0 aufweist, erzeugt der Steuersignalgenerator 50 ein Steuersignal für ein geradzahliges Halbbild der auf A/V angewandten Doppelzeilen- Simultan-Abtastmethode, wie in Fig. 5C gezeigt ist, und er er zeugt, wenn das Eingangssignal INT den Wert 0 hat und das Ein gangssignal FLD den Wert 1 aufweist, ein Steuersignal für ein ungeradzahliges Halbbild der auf A/V angewandten Doppelzeilen- Simultan-Abtastmethode, wie dies in Fig. 5D gezeigt ist.

Hier bestimmt das Eingangssignal INT, ob die Flüssigkristalltafel 10 für A/V oder für O/A eingestellt ist, und wenn das Eingangs signal INT den Wert 1 hat, so bedeutet dies, daß die Flüssigkri stalltafel für A/V eingestellt ist, und wenn das Eingangssignal INT bei dem Wert 0 ist, so ist die Flüssigkristalltafel 10 für O/A eingestellt. Das Eingangssignal FLD ist ein Halbbildsignal, und wenn das Eingangssignal FLD den Wert 0 hat, so bedeutet dies das geradzahlige Halbbild der Doppelzeilen-Simultan-Abtastme thode, und wenn das Eingangssignal FLD bei dem Wert 1 ist, so bedeutet dies das ungeradzahlige Halbbild hiervon.

Der Betrieb zum Erzeugen des Steuersignales für die sequentielle Abtastmethode für die O/A-Anwendung wird nunmehr beschrieben.

Wenn zunächst die mehreren Schalter SW1 bis SWn der ersten Schalteinheit 40 gemäß einem Steuersignal CR0 bei einem in Fig. 6A gezeigten hohen Pegel eingeschaltet werden, liefert die Gateansteuereinheit ein Signal bei einem VDD-Pegel über einen Puffer PUF1 des letzten Ausgangsanschlusses, um so einen Kondensator einer ersten Gateleitung GL1 anzusteuern bzw. zu laden.

Wenn das Eingangssignal INT den Wert 1 hat, so gibt der Steuer signalgenerator 50 ein in Fig. 5B gezeigtes Steuersignal CR1 für eine sequentielle Abtastmethode während der Horizontalsaustast zeit unabhängig von dem Wert des Eingangssignales FLD ab, um dadurch einen Schalter SW1 der zweiten Schalteinheit 60 einzu schalten.

Als Ergebnis wird, wie in den Fig. 6F und 6G sowie in Fig. 7 gezeigt ist, die in die erste Gateleitung GL geladene elektrische Ladung zu einem Kondensator der zweiten Gateleitung GL2 entladen, wodurch ein Pegel des Kondensators hiervon auf einen VDD/2-Pegel durch Recycling elektrischer Ladung ohne Empfang von irgendeiner elektrischen Ladung von einer externen Quelle (einem Puffer der Gateansteuereinheit) angehoben wird. Wenn hier zwei Schalter SW1 und SW2 der zweiten Schalteinheit 60 gleichzeitig eingeschaltet werden, nachdem die zweite Gateleitung GL angesteuert (geladen) ist, wird die in den Kondensator der zweiten Gateleitung GL2 aufgeladene elektrische Ladung zu einem Kondensator einer dritten Gateleitung GL3 sowie zu dem Kondensator der ersten Gateleitung GL1 übertragen.

Um demgemäß eine derartige Situation zu vermeiden, werden, wie in den Fig. 6B bis 6E gezeigt ist, Steuersignale CR1 und CR3 von ungeradzahligen Schaltern SW1 und SW3 der zweiten Schalteinheit 60 und Steuersignale CR2 und CR4 von geradzahligen Schaltern SW1 und SW3 hiervon abwechselnd dorthin für alle 2H gespeist (H bedeutet hier einen Horizontalabtastcyclus).

Zusätzlich sollten die Schalter SW1, . . . SWn der ersten Schalt einheit 40 gemäß dem Steuersignal CR0 ausgeschaltet werden, wäh rend die elektrische Ladung gerade zwischen den Gateleitungen GL während der Horizontalaustastzeit übertragen wird.

Wenn die Schalter SW1, . . . SWn der ersten Schalteinheit 40 nicht vorliegen oder die Schalter SW1, . . . SWn hiervon beispielsweise in einem Einschaltzustand sind, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist, so wird die in einen Kondensator Cn-1 der Gateleitung GLn-1 gela dene elektrische Ladung vollständig über einen Absenktransistor entladen, der in einem Puffer BFn der Gateansteuereinheit 30 ein geschaltet ist, so daß das elektrische Potential eines Kondensa tors Cn in einer Gateleitung GLn nicht auf den VDD/2-Pegel auf grund der elektrischen Ladung angehoben werden kann, die von der Gateleitung GLn-1 übertragen ist.

Als Ergebnis kann der Kondensator Cn der Gateleitung GLn voll ständig durch den Puffer BFn des letzten Anschlusses der Gatean steuereinheit 30, d. h., eine von der externen Quelle VDD zuge führte elektrische Ladung, aufgeladen werden.

Im folgenden wird der Betrieb zum Erzeugen des Steuersignales für das geradzahlige Halbbild in der Doppelzeilen-Simultan-Abtast methode für die A/V-Anwendung beschrieben.

Zunächst wiederholt, wie in Fig. 2C gezeigt ist, die Gatean steuereinheit 30 den Betrieb des Anlegens eines Einschaltsignales an die erste Gateleitung GL1, eines identischen Signales an die zweite bzw. dritte Gateleitung GL2 und GL3 und eines identischen Signales an die vierte bzw. fünfte Gateleitung GL4 und GL5.

Wenn hier, wie in den Fig. 8B bis 8E gezeigt ist, beide Ein gangssignale INT und FLD bei 0 sind, liefert der Steuersignal generator 50 Steuersignale CR1, . . . CR2n+1 bei dem VDD-Pegel für die ungeradzahligen Schalter SW1, . . . SW2n+1 der zweiten Schalt einheit 60 während der Horizontalaustastzeit und legt abwechselnd bzw. alternativ Taktimpulstyp-Steuersignale CR2, . . . CR2n an die geradzahligen Schalter SW2, . . . SW2n der zweiten Schalteinheit 60 für alle 2H. Als Ergebnis wird so ein Recycling der elektrischen Ladungen zwischen den Gateleitungen GL ausgeführt, wie dies in den Fig. 8F bis 8K gezeigt ist, wobei die ersten und die zwei ten Gateleitungen GL1 und GL2, die dritten und die vierten Gate leitungen GL3 und GL4 sowie die fünften und sechsten Gateleitun gen GL5 und GL6 jeweils das identische Potential haben und das elektrische Ladungsrecycling zwischen Gateleitungen GL2n und Gateleitungen GL2n+1 ausgeführt wird.

Nunmehr wird der Betrieb zum Erzeugen des Steuersignales für das ungeradzahlige Halbbild in der Doppelzeilen-Simultan-Abtastme thode für die A/V-Anwendung näher beschrieben.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, wiederholt die Gateansteuereinheit 30 die Operation des Anlegens eines Einschaltsignales an die erste Gateleitung GL1, eines identischen Signales an die zweite bzw. dritte Gateleitung GL2 bzw. GL3 sowie eines identischen Signales an die vierte bzw. fünfte Gateleitung GL4 und GL5.

Wenn hier, wie in den Fig. 9B bis 9E gezeigt ist, das Eingangs signal INT den Wert 0 hat, und das Eingangssignal FLD bei dem Wert 1 ist, so schaltet der Steuersignalgenerator 50 geradzahlige Schalter SW2, . . . SW2n der zweiten Schalteinheit 60 durch Anlegen von Steuersignalen CR1, . . . CR2n bei dem VDD-Pegel ein und legt abwechselnd bzw. alternativ Taktimpulstyp-Steuersignale CR1, . . . CR2n+1 an ungeradzahlige Schalter SW1, . . . SW2n+1 der zweiten Schalteinheit 60 für alle 2H während der Horizontalaustastzeit, so daß, wie in den Fig. 9F bis 9K gezeigt ist, die zweiten und dritten Gateleitungen GL2 und GL3, sowie die vierten und fünften Gateleitungen GL4 und GL5 jeweils das identische elektrische Potential haben, und das elektrische Ladungsrecycling wird zwi schen Gateleitungen GL2n-1 und Gateleitungen GL2n ausgeführt.

Während demgemäß das Ausgangssignal von der Gateansteuereinheit 30 von VDD nach VSS in der herkömmlichen Ansteuerschaltung der TFT-LCD schwingt, schwingt das Ausgangssignal von der erfindungsgemäßen Gateansteuereinheit 30 von VSS nach VDD/2, und es schwingt wieder von VDD/2 nach VDD. Hier ist die Energie E, die die Gateansteuereinheit 30 verbraucht, durch die folgende Gleichung (2) gegeben:

E = Cn X (VDD/2)² = Cn X VDD²/4 = E/4 (2).

Cn bedeutet hier einen Kondensator bzw. eine Kapazität einer n-ten Gateleitung GL.

Demgemäß ist die Energie E, die die Gateansteuereinheit 30 gemäß der vorliegenden Erfindung verbraucht, auf 1/4 der Energie E der herkömmlichen Gateansteuereinheit vermindert.

Weiterhin kann jeder der Schalter SW1 bis SWn der ersten Schalt einheit 40 und der Puffer BFn in der Gateansteuereinheit 30 durch einen in Fig. 12 gezeigten Dreizustand-Puffer ersetzt werden, und die zweite Schalteinheit 60 kann durch mehrere Übertragungs gatter oder Leittransistoren ersetzt werden.

Wie oben beschrieben ist, werden in der erfindungsgemäßen TFT-LCD-Ansteuerschaltung die elektrischen Ladungen zwischen den Gateleitungen einem Recycling durch Steuern der Schalter, die jeweils zwischen den Gateleitungen angeschlossen sind, während der Horizontalaustastzeit unterworfen, um so für eine sequen tielle Abtastmethode und eine Doppelzeilen-Simultan-Abtastmethode anwendbar zu sein.

Die erfindungsgemäße Schaltung kann die Energie, die die Gatean steuereinheit verbraucht, auf 1/4 von der Energie vermindern, die die herkömmliche Gateansteuereinheit braucht, indem das Übertra gungsgatter, das zwischen den Gateleitungen angeschlossen ist, während der Horizontalaustastzeit gesteuert wird.

Zusätzlich vermag die erfindungsgemäße Gateansteuereinheit ihre Energieaufnahme zu verringern und damit weniger Wärme zu erzeu gen, so daß, wenn die Flüssigkristallanzeige LCD aus einem Polysilicium-Dünnfilmtransistor bzw. Poly-Si-TFT hergestellt ist, eine Verschlechterung der Eigenschaften des Flüssigkristalles und des TFT aufgrund der Wärme vermieden werden.

Die Erfindung schafft also eine Niederleistung-Gate-Ansteuer schaltung für eine Dünnfilmtransistor-Flüssigkristallanzeige mit Recycling elektrischer Ladung, welche eine zwischen den jeweili gen Gateleitungen angeordnete Schaltvorrichtung steuert und die elektrische Ladung durch Entladen der elektrischen Ladung, die in einen Kondensator einer Gateleitung geladen ist, zu einem Konden sator einer anderen Gateleitung einem Recycling unterwirft, um so die Energie zu vermindern, die eine Gateansteuereinheit verbraucht.

Claims

1. Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung für Dünnfilmtransi stor-Flüssigkristallanzeige (TFT-LCD) unter Verwendung einer elektrischen Ladungs-Recyclingtechnik, bei der eine Gateansteuer einheit (30) ein zu einem Flüssigkristallkondensator und zu einem Speicherkondensator zu übertragendes eingespeistes Bildsignal durch Steuern des TFT mit einem Pixel einer Einzelzeile steuert und eine Flüssigkristalltafel das übertragene Bildsignal anzeigt, gekennzeichnet durch:
eine erste Schalteinheit (40), die nächst einem Ausgangsanschluß der Gateansteuereinheit (30) gelegen ist, um eine Gateleitung in einem potentialfreien Zustand gemäß einem Steuersignal zu haben, das während einer Horizontalaustastzeit von einem Horizontal zyklus eingespeist ist,
einen Steuersignalgenerator (50) zum Ausgeben von Steuersignalen, die in einer sequentiellen Abtastmethode und einer Doppelzeilen- Simultan-Abtastmethode angelegt sind, durch Empfangen von ersten und zweiten Signalen einer Quellenspannung, die dort abwechselnd für zwei Horizontalzyklen eingespeist sind, und
eine zweite Schalteinheit (60), die zwischen jeder Gateleitung gelegen ist, um die elektrische Ladung, die in jeder der Gatelei tungen gemäß den Steuersignalen geladen ist, die von dem Steuer signalgenerator (50) während der Horizontalabtastzeit ausgegeben sind, einem Recycling zu unterwerfen.

2. Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die zweite Schalteinheit (60) zwischen jeder der Gateleitungen (GLn) gelegen ist und eine Vielzahl von Übertragungsgattern aufweist, um die Gateleitungen (GLn) mitein ander zu verbinden.

3. Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die zweite Schalteinheit (60) zwischen jeder der Gateleitungen gelegen ist und eine Vielzahl von Leit transistoren aufweist, um die Gateleitungen (Gln) miteinander zu verbinden.

4. Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung nach einem der An sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalt einheit (40) eine Vielzahl von Übertragungsgattern aufweist.

5. Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung nach einem der An sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schalt einheit (40) und Puffer (BFn) in der Gateansteuereinheit (30) durch eine Vielzahl von Dreizustand-Puffern gebildet sind.

6. Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung nach einem der An sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem ungerad zahligen Halbbild in der Doppelzeilen-Simultan-Abtastmethode der Steuersignalgenerator (50) ein Steuersignal bei einem VDD-Pegel zu ungeradzahligen Schaltern (SW1, SW3, . . .) während der Horizon talaustastzeit ausgibt und abwechselnd Taktimpulstyp-Steuersi gnale an geradzahlige Schalter (SW2, SW4, . . .) für alle zwei Horizontalzyklen abgibt.

7. Niederleistungs-Gate-Ansteuerschaltung nach einem der An sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem geradzah ligen Halbbild bei der Doppelzeilen-Simultan-Abtastmethode der Steuersignalgenerator (50) ein Steuersignal bei einem VDD-Pegel für geradzahlige Schalter (SW2, SW4, . . .) während der Horizontal austastzeit abgibt und abwechselnd Taktimpuls-Steuersignale an ungeradzahlige Schalter (SW1, SW3, . . .) für alle zwei Horizontal zyklen anliegt.

8. Niederleistungs-Gate-Ansteuerschaltung nach einem der An sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schaltein heit (40) während der Horizontalaustastzeit ausgeschaltet ist.

9. Niederleistungs-Gate-Ansteuerschaltung nach einem der An sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Ladung während der Horizontalaustastzeit einem Recycling unter worfen ist.

10. Niederleistungs-Gate-Ansteuerschaltung nach einem der An sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignal generator (50) aufweist:
erste und zweite Multiplexer (51, 52) zum selektiven Ausgeben eines zweiten Impulssignales und einer Quellenspannung gemäß einem ersten Eingangssignal,
dritte und vierte Multiplexer (53, 54) zum selektiven Ausgeben eines ersten Impulssignales und der Quellenspannung gemäß dem ersten Eingangssignal,
einen fünften Multiplexer (55) zum Ausgeben eines Signales, das zwischen einem Ausgangssignal von dem ersten Multiplexer (51) und dem zweiten Impulssignal gewählt ist, als ein viertes Steuer signal gemäß einem zweiten Eingangssignal,
einen sechsten Multiplexer (56) zum Ausgeben eines Signales, das zwischen einem Ausgangssignal von dem zweiten Multiplexer (52) und dem ersten Impulssignal gewählt ist, als ein drittes Steuer signal gemäß dem zweiten Eingangssignal,
einen siebenten Multiplexer (57) zum Ausgeben eines Signales, das zwischen einem Ausgangssignal von dem dritten Multiplexer (53) und dem zweiten Impulssignal gewählt ist, als ein zweites Steuer signal gemäß dem zweiten Eingangssignal, und
einen achten Multiplexer (58) zum Ausgeben eines Signales, das zwischen einem Ausgangssignal von dem vierten Multiplexer (54) und dem ersten Impulssignal gewählt ist, als ein erstes Steuer signal gemäß dem zweiten Eingangssignal.

11. Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung nach Anspruch 10, da durch gekennzeichnet, daß das erste Eingangssignal ein Steuer signal ist, um zu bestimmen, ob die Flüssigkristalltafel in einem A/V- oder O/A-Betrieb ist, und einen O/A- bzw. einen A/V-Betrieb festzulegen, wenn das Signal bei 1 bzw. 0 ist.

12. Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Eingangssignal ein Halbbildsteuersignal ist und ein geradzahliges Halbbild bei einem Wert 0 sowie ein ungeradzahliges Halbbild bei einem Wert 1 anzeigt.

13. Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung nach einem der An sprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Wert 1 für das erste Eingangssignal der Steuersignalgenerator (50) ein Steuersignal für die sequentielle Abtastmethode, das für den O/A-Betrieb anliegt, unabhängig von einem Wert des zweiten Ein gangssignales erzeugt.

14. Niederleistung-Gate-Ansteuerschaltung nach einem der An sprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Wert 0 für das erste und das zweite Eingangssignal der Steuersignal generator (50) ein Steuersignal für das geradzahlige Halbbild der Doppelzeilen-Simultan-Abtastmethode, das für den A/V-Betrieb angelegt ist, erzeugt.

15. Niederleistungs-Gate-Ansteuerschaltung nach einem der An sprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Wert 0 für das erste Signal und einem Wert 1 für das zweite Signal der Steuersignalgenerator (50) ein Steuersignal für das ungeradzah lige Halbbild der Doppelzeilen-Simultan-Abtastmethode liefert, das bei dem A/V-Betrieb angelegt ist.