專利名稱：液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法，特別涉及使用水平行反轉(zhuǎn)方法的液晶顯示裝置和驅(qū)動方法。
例如，如

圖1所示，采用現(xiàn)有驅(qū)動方法的液晶顯示裝置具有交換電路107，它與控制電路101提供的同步信號同步地切換來自于產(chǎn)生正極性標(biāo)準(zhǔn)電壓的第一標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路106a和產(chǎn)生負(fù)極性標(biāo)準(zhǔn)電壓的第二標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路106b的輸出。將交換電路107的輸出共同連接到與液晶板105的信號線路連接的多個水平驅(qū)動器103。
控制電路101響應(yīng)顯示在液晶板105上的圖象的輸入數(shù)據(jù)，對應(yīng)于一個單位的1H周期的輸入灰度數(shù)據(jù)，使水平驅(qū)動器103將第一標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路106a提供的電壓施加到液晶板105。在下一個1H周期期間，它使水平驅(qū)動器103將第二標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路106b提供的電壓施加到液晶板105。
此外，控制電路101使公共電壓發(fā)生電路104將公共電壓施加到液晶板105。對于液晶板105中的每個象素電極來說，當(dāng)垂直驅(qū)動器102已經(jīng)選擇了一掃描線路時，水平驅(qū)動器103提供一對應(yīng)于灰度數(shù)據(jù)的信號電壓。同時，公共電壓發(fā)生電路104給相對于這個象素電極的公共電極提供公共電壓。然后，在液晶板105上顯示在象素電極和公共電極之間的對應(yīng)于電壓間隙的灰度圖象。在每個1H的周期中反轉(zhuǎn)該公共電壓并提供給液晶顯示板105，以便于放大施加給液晶板105的每個象素的有效電壓。該液晶板的AC驅(qū)動是通過每個1H周期的行反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的。
圖2A顯示的是液晶顯示裝置的灰度-γ修正電壓關(guān)系。虛線表示沒有考慮液晶層的施加電壓傳輸特性的灰度-γ修正電壓關(guān)系，而實線表示加入了考慮到液晶層的所施加的電壓傳輸特性的修正的灰度-γ修正電壓的關(guān)系。由于液晶層的施加的電壓傳輸特性不是用直線表示的或是非線性的，根據(jù)圖中用實線表示的灰度-γ修正電壓的關(guān)系，將驅(qū)動電壓施加給液晶板，以對應(yīng)于在實際液晶顯示裝置中的輸入數(shù)據(jù)實現(xiàn)灰度顯示。
如果將γ修正電壓施加給圖1所示的基于實線表示的灰度-γ修正電壓的關(guān)系的現(xiàn)有技術(shù)液晶顯示裝置的液晶板105，對灰度X1所施加的電壓將是VF，而在下一個1H周期對灰度X2將是VG。然后，施加給液晶板105的液晶層的有效電壓將分別是|VF-VC|和|VG-VC|，注意VC表示施加給象素電極對面的公共電極的公共電位。結(jié)果，如圖2B所示，在1H周期和下一個1H周期之間的有效電壓電平(F，G)彼此互相不同。這就是閃爍的原因。
此外，由于交換電路107選擇產(chǎn)生正或負(fù)極性標(biāo)準(zhǔn)電壓的標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路106a或106b，以給水平驅(qū)動器103提供標(biāo)準(zhǔn)電壓，所以圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示裝置的電路結(jié)構(gòu)將變得復(fù)雜。又由于提供給標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路106a、106b的電源電壓Vcc是非常高，交換電路107必須經(jīng)得起高壓。這樣該裝置的成本將非常高。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置包括具有多個掃描線路和多個信號線路的液晶板，提供多個標(biāo)準(zhǔn)電壓的標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路，一個接一個地掃描所述液晶板的掃描線路的垂直驅(qū)動器，接收由所述標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路提供的多個標(biāo)準(zhǔn)電壓、并給所述液晶板的信號線路提供灰度電壓的水平驅(qū)動器，以及通過每一個同步周期反轉(zhuǎn)輸入數(shù)據(jù)的極性來產(chǎn)生灰度數(shù)據(jù)、并控制水平驅(qū)動器以便于將對應(yīng)于所述灰度數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)電壓施加給液晶板的控制電路。由所述控制電路使用的用于灰度顯示的灰度-γ修正電壓關(guān)系相對于最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心點是對稱的。
在這種液晶顯示裝置中，灰度-γ修正電壓關(guān)系是用直線表示的，并且水平驅(qū)動器響應(yīng)輸入的灰度數(shù)據(jù)將γ修正電壓施加給液晶板以滿足這種關(guān)系。但是該灰度-γ修正電壓關(guān)系可以不用直線來表示，例如曲線或多邊形的線。
例如，這種輸入數(shù)據(jù)是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，且控制電路通過反轉(zhuǎn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中的每一位來產(chǎn)生極性反轉(zhuǎn)的灰度數(shù)據(jù)。
另外，如果標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路具有梯型電阻，通過設(shè)置梯型電阻的電阻值可以確定該灰度-γ修正電壓關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法包括步驟提供多個標(biāo)準(zhǔn)電壓給液晶板的水平驅(qū)動器，以及用垂直驅(qū)動器通過反轉(zhuǎn)每個行的用于灰度顯示的輸入數(shù)據(jù)的極性來掃描液晶板。在灰度顯示中使用的所述灰度-γ修正電壓關(guān)系相對于最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心點是對稱的。
在這種情況下，將灰度-γ修正電壓關(guān)系用直線表示，并且水平驅(qū)動器響應(yīng)輸入的灰度數(shù)據(jù)將γ修正電壓施加給液晶板以滿足這種關(guān)系。
但是該灰度-γ修正電壓關(guān)系可以不用直線來表示，而是例如用曲線或多邊形的線來表示。
優(yōu)選實施例的說明現(xiàn)在，將參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的液晶顯示裝置方框圖。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置具有液晶板5，標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路6，垂直驅(qū)動器2，多個水平驅(qū)動器3，以及控制電路1。液晶板5裝備有多個掃描線路和多個信號線路。標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路6提供多個標(biāo)準(zhǔn)電壓。垂直驅(qū)動器2一個接一個地掃描液晶板5的掃描線路。多個水平驅(qū)動器3將灰度電壓提供給從標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路6接收多個標(biāo)準(zhǔn)電壓的液晶板5的信號線路?？刂齐娐?在每個單位水平同步周期通過反轉(zhuǎn)輸入數(shù)據(jù)的極性來產(chǎn)生灰度數(shù)據(jù)，然后控制水平驅(qū)動器3，以便給液晶板5提供對應(yīng)于灰度數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)電壓。
標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路6具有連接在電源電壓Vcc和標(biāo)準(zhǔn)電壓之間的梯型電阻，并給多個水平驅(qū)動器3提供11個等級的標(biāo)準(zhǔn)電壓V0-V10。
根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)電壓，在一個水平同步周期(1H周期)期間，控制電路1接收n位的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)，并控制水平驅(qū)動器3以便將對應(yīng)于這個輸入數(shù)據(jù)的電壓提供給液晶板5。另外，控制電路1通過反轉(zhuǎn)輸入數(shù)據(jù)的每個位的極性來產(chǎn)生極性反轉(zhuǎn)的灰度數(shù)據(jù)，以及在下一個1H周期，使水平驅(qū)動器3將對應(yīng)于所產(chǎn)生的基于上述標(biāo)準(zhǔn)電壓的灰度數(shù)據(jù)的電壓提供液晶板5的信號線路。例如，在64個等級灰度的情況下，如果在1H周期灰度X1是3，通過在下一個1H周期反轉(zhuǎn)這個6位X1(3)的每個位可得到60而作為灰度X2。如果灰度X2在1H周期是60，則當(dāng)反轉(zhuǎn)這個6位數(shù)據(jù)X2(60)的每個位時，對下一個1H周期灰度X2變成3。
另外，控制電路1輸出信號電平在每個1H水平同步周期已經(jīng)反轉(zhuǎn)的信號。公共電壓輸出電路4放大電平反轉(zhuǎn)的信號，并將他們作為公共電壓提供給液晶板5的象素電極相對的公共電極。如果這個公共電壓也是電平反轉(zhuǎn)的電壓，則可以升高施加給液晶板5的液晶層的有效電壓。
圖4A是說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中使用的灰度-γ修正電壓關(guān)系圖；圖4B是顯示在根據(jù)上述驅(qū)動方法操作期間施加給液晶板的信號的波形圖。
圖4A中的實線顯示正極性灰度-γ修正電壓關(guān)系，而虛線顯示負(fù)極性灰度-γ修正電壓關(guān)系。在本發(fā)明的實施例中，用于灰度顯示的該灰度-γ修正電壓關(guān)系相對于最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心點是對稱的，并且可以用直線來表示。為滿足灰度和電壓之間的這種關(guān)系，響應(yīng)于輸入的灰度數(shù)據(jù)，水平驅(qū)動器3向液晶板5的信號線路施加γ修正電壓。在64個等級灰度的情況下，最高等級灰度是63，而最低等級灰度是0。
在對輸入的灰度數(shù)據(jù)在1H周期產(chǎn)生要施加的γ修正電壓的時候，參考正極性灰度-γ修正電壓關(guān)系，而對輸入的灰度數(shù)據(jù)在下一個1H周期產(chǎn)生要施加的γ修正電壓的時候，參考負(fù)極性灰度-γ修正電壓關(guān)系。例如，為了顯示灰度X1在1H周期施加的電壓將是根據(jù)正極性灰度-γ修正電壓關(guān)系的VA，而在下一個1H周期所施加的電壓將是根據(jù)負(fù)極性灰度-γ修正電壓關(guān)系的VB。在這種情況下，由于VC是從公共電壓輸出電路4提供的電平反轉(zhuǎn)的公共電壓的中心電壓，因此施加給液晶板5的液晶層的有效電壓將是|VA-VC|，|VB-VC|，分別對應(yīng)于1H周期和下一個1H周期。由于灰度-γ修正電壓關(guān)系是對稱于一點，如圖4B所示，這些電壓差(A，B)的絕對值互相相等(A＝B)。
注意，如上面根據(jù)本實施例的液晶顯示裝置所述，當(dāng)n位的數(shù)字輸入信號已經(jīng)被接收時，通過反轉(zhuǎn)輸入數(shù)據(jù)的每個位來產(chǎn)生極性反轉(zhuǎn)的灰度數(shù)據(jù)。然后根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)電壓在下一個1H周期，將對應(yīng)于灰度數(shù)據(jù)的電壓施加到液晶板5的信號線路。結(jié)果，可以簡化電路結(jié)構(gòu)，不再需要準(zhǔn)備單獨的標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路來提供負(fù)極性灰度-γ修正電壓關(guān)系。
如上述本發(fā)明的液晶顯示裝置所述，由于根據(jù)灰度-γ修正電壓關(guān)系來實現(xiàn)灰度顯示，而該灰度-γ修正電壓關(guān)系相對于最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心點對稱，并且由于控制電路1通過反轉(zhuǎn)每一個水平同步周期的輸入數(shù)據(jù)的極性來產(chǎn)生灰度數(shù)據(jù)，然后將對應(yīng)于灰度數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)電壓施加給液晶板5，所以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)電壓的標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路6的結(jié)構(gòu)可以簡化。此外，由于在施加給象素電極和公共電極的電壓之間的絕對電壓差在1H周期和下一個1H周期之間不變，液晶板5的使用壽命可以延長，其可靠性也能加大。然后，由于絕對電壓差保持為常數(shù)，可以減少閃爍。
此外，根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，該灰度-γ修正電壓關(guān)系相對于最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心點對稱，并且灰度-γ修正電壓關(guān)系可以用直線表示。該水平驅(qū)動器3響應(yīng)輸入灰度數(shù)據(jù)將γ修正電壓施加給液晶板5的信號線路，以便滿足灰度-γ修正電壓關(guān)系。然后，在1H周期和接下來的1H周期期間施加給象素電極和公共電極的絕對電壓差變成相等(A＝B)。因此，液晶板5的使用壽命可以延長以及其可靠性可以增加。除此之外，由于絕對電壓差保持為常數(shù)，可以減少閃爍。
下面將描述本發(fā)明的第二實施例。第二個實施例具有一個特征，其灰度-γ修正電壓關(guān)系考慮了液晶層的所加電壓傳輸特性。由于該電路配置幾乎和圖3所示的第一實施例的電路相同，這里將不詳細(xì)說明該電路的配置。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中使用的灰度-γ修正電壓關(guān)系的曲線圖；圖5B是顯示在根據(jù)這個驅(qū)動方法操作期間施加給液晶板的信號的波形圖。如圖5A所示，在本實施例中，該灰度-γ修正電壓關(guān)系相對于最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心點對稱，但是不用直線表示(在這個實施例中，用多邊形線表示)。該水平驅(qū)動器3響應(yīng)輸入灰度數(shù)據(jù)將γ修正電壓施加給液晶板5以滿足該關(guān)系。通過改變構(gòu)成圖3所示的液晶顯示裝置的標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路6的每個梯型電阻的電阻值也可提供這個關(guān)系。
以與圖4A所示第一實施例相同的方式，在1H周期期間對輸入灰度數(shù)據(jù)產(chǎn)生要施加的灰度-γ修正電壓的時候，參考在圖5A中用實線顯示的正極性灰度-γ修正電壓關(guān)系，而在下一個1H周期期間產(chǎn)生要施加的灰度-γ修正電壓的時候，參考用虛線顯示的負(fù)極性灰度-γ修正電壓關(guān)系。例如，為了顯示灰度X3施加的電壓將是根據(jù)1H周期的正極性灰度-γ修正電壓關(guān)系的VD，而對下一個1H周期的電壓將是根據(jù)負(fù)極性灰度-γ修正電壓關(guān)系的VE。在這種情況下，施加給液晶板5的液晶層的有效電壓將是|VD-VC|，|VE-VC|，分別對應(yīng)于1H周期和下一個1H周期。由于灰度-γ修正電壓關(guān)系是線對稱的，如圖5B所示，這些電壓差的絕對值(D，E)互相相等(D＝E)。
除了第一實施例得到的結(jié)果外，這個實施例還具有一個優(yōu)點，即可以實現(xiàn)考慮該液晶層的施加的電壓傳輸特性的行反轉(zhuǎn)驅(qū)動，然后在液晶顯示裝置上可以實現(xiàn)自然灰度。除此之外，僅通過改變標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路6的梯型電阻的個別阻值就可提供上述優(yōu)點，而不必增加單獨的電路。這樣，減少了由于在電路設(shè)計上的改變造成的成本增加。
本發(fā)明已經(jīng)詳細(xì)地用不同的實施例進行了描述，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，從前面的教導(dǎo)中顯然可做一些變化和修改，而不會脫離本發(fā)明的范圍，因此，在本發(fā)明附加的權(quán)利要求中覆蓋了所有這種變化和修改，使其落入本發(fā)明的真正精神之內(nèi)。例如，在顯示灰度中使用的灰度-γ修正電壓關(guān)系不局限于圖4A和圖5A所描述的那樣，而是可以用其它曲線和多邊形線而不是直線來表示那些關(guān)系，只要相對于最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心點對稱就可以。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置使簡化和縮小標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路的電路配置變?yōu)榭赡?。由于切換從標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路提供的高壓的開關(guān)已經(jīng)刪除，因此可以簡化該電路配置并減少尺寸。由于沒有工作在高壓的開關(guān)，也可以節(jié)省電源損耗。除此之外，在控制電路中，根據(jù)相對于在最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心的線對稱的灰度-γ修正電壓關(guān)系，在每個1H周期實現(xiàn)行反轉(zhuǎn)。結(jié)果，當(dāng)反轉(zhuǎn)極性時，施加給液晶層的有效電壓保持為常數(shù)。這樣，就減少了閃爍。
此外，在根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法中，根據(jù)相對于在最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心的線對稱的灰度-γ修正電壓關(guān)系，在每個1H周期實現(xiàn)行反轉(zhuǎn)。結(jié)果，當(dāng)反轉(zhuǎn)極性時，施加給液晶層的有效電壓保持為常數(shù)。這樣，就減少了閃爍。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括液晶板，具有多個掃描線路和多個信號線路；標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路，提供多個標(biāo)準(zhǔn)電壓；垂直驅(qū)動器，逐個地掃描所述液晶板的掃描線路；水平驅(qū)動器，接收由所述標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路提供的多個標(biāo)準(zhǔn)電壓，并給所述液晶板的信號線路提供灰度電壓；以及控制電路，通過每一個同步周期反轉(zhuǎn)輸入數(shù)據(jù)的極性來產(chǎn)生灰度數(shù)據(jù)并控制水平驅(qū)動器、以便將對應(yīng)于所述灰度數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)電壓施加給液晶板；其中由所述控制電路使用的用于灰度顯示的灰度-γ修正電壓關(guān)系相對于最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心點是對稱的。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述灰度-γ修正電壓關(guān)系用直線表示，并且所述水平驅(qū)動器響應(yīng)輸入的灰度數(shù)據(jù)將γ修正電壓施加給液晶板以滿足該關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示裝置，其中所述灰度-γ修正電壓關(guān)系是用非直線來表示的，并且所述水平驅(qū)動器響應(yīng)輸入的灰度數(shù)據(jù)將γ修正電壓施加給所述液晶板以滿足該關(guān)系。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示裝置，其中所述非直線是曲線或多邊形的線。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一個權(quán)利要求所述的液晶顯示裝置，其中所述輸入數(shù)據(jù)是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及所述控制電路通過反轉(zhuǎn)所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中的每個位來產(chǎn)生極性反轉(zhuǎn)的灰度數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1至4中的任一個權(quán)利要求所述的液晶顯示裝置，其中所述標(biāo)準(zhǔn)電壓發(fā)生電路具有梯型電阻，并且通過設(shè)置所述梯型電阻的電阻值來確定所述灰度-γ修正電壓關(guān)系。
7.一種液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，包括下列步驟提供多個標(biāo)準(zhǔn)電壓給液晶板的水平驅(qū)動器；以及用垂直驅(qū)動器通過反轉(zhuǎn)每個行的用于灰度顯示的輸入數(shù)據(jù)的極性，來掃描液晶板；其中在灰度顯示中使用的所述灰度-γ修正電壓關(guān)系是相對于最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心點對稱的。
8.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其中所述灰度-γ修正電壓關(guān)系用直線表示，并且所述水平驅(qū)動器響應(yīng)輸入的灰度數(shù)據(jù)將γ修正電壓施加給所述液晶板以滿足該關(guān)系。
9.如權(quán)利要求7所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其中所述灰度-γ修正電壓關(guān)系用非直線表示，并且所述水平驅(qū)動器響應(yīng)輸入灰度數(shù)據(jù)將γ修正電壓施加給所述液晶板以滿足該關(guān)系。
10.如權(quán)利要求9所述的液晶顯示裝置的驅(qū)動方法，其中所述非直線是曲線或多邊形的線。
全文摘要
一種控制電路接收n位的數(shù)字輸入數(shù)據(jù)，并控制水平驅(qū)動器以便根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電壓在1H周期期間提供給液晶顯示板一對應(yīng)于輸入數(shù)據(jù)的電壓。此外，該控制電路通過反轉(zhuǎn)輸入數(shù)據(jù)的每個位來產(chǎn)生灰度數(shù)據(jù)，并控制該水平驅(qū)動器以便在下一個1H周期將電壓提供給液晶板。在這種情況下，灰度－γ修正電壓關(guān)系是相對于在最高灰度等級和最低灰度等級之間的中心點對稱的。
文檔編號G09G3/36GK1466122SQ02140520
公開日2004年1月7日 申請日期2002年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月2日
發(fā)明者吉川文丈 申請人:Nec液晶技術(shù)株式會社