CN100409090C - 液晶显示器及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

液晶显示器及其驱动方法。液晶显示装置包括集成电路、信号线、检查线和信号发生器。集成电路驱动液晶显示板。信号线对集成电路施加驱动信号。检查线对输入到集成电路的驱动信号进行检测。信号发生器提供与从检查线检测到的驱动信号对应的补偿信号。

Description

液晶显示器及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器，更具体地，涉及一种图像质量得到改进的液晶显示器。
背景技术
液晶显示(LCD)装置使用电场来控制液晶的透光率并且显示图像。LCD装置包括具有排列为矩阵型的液晶单元的液晶显示板，以及用于驱动液晶显示板的驱动电路。在液晶显示板中，选通线和数据线排列为相互交叉。液晶单元位于由选通线和数据线限定的各个区域。像素电极和公共电极向各个液晶单元施加电场。各个像素电极经由薄膜晶体管的源极和漏极连接到数据线中的一条。薄膜晶体管作为开关元件而工作。薄膜晶体管的栅极连接到选通线中的一条，并且使得像素电压信号可以施加到各线的像素电极。
驱动电路包括用于驱动选通线的选通驱动器以及用于驱动数据线的数据驱动器。驱动电路还包括用于控制选通驱动器和数据驱动器的定时控制器、以及用于提供LCD装置中使用的各种驱动电压的电源。定时控制器控制选通驱动器和数据驱动器的驱动定时，并且向数据驱动器施加像素数据信号。电源产生诸如公共电压VCOM、选通高压VGH和选通低压VGL等的驱动电压。选通驱动器向选通线施加扫描信号，以顺序地逐行驱动液晶显示板上的液晶单元。数据驱动器在扫描信号施加到选通线时向数据线施加像素电压信号。因此，LCD用响应于针对各个液晶单元的像素电压信号而施加在像素电极与公共电极之间的电场来控制透光率。结果，显示了图像。
数据驱动器和选通驱动器集成到多个集成电路(IC)中。集成数据驱动IC和选通驱动IC安装到带载封装(“TCP”)上，其通过带自动接合(“TAB”)系统依次连接到液晶显示板。另选地，选通驱动IC和数据驱动IC可以通过玻璃上芯片(chip on glass)(“COG”)系统安装到液晶显示板上。
驱动IC通过信号线来接收外部输入的控制信号和驱动电压。信号线设置在连接到TCP的印刷电路板(“PCB”)上。更具体地，数据驱动IC经由设置在数据PCB上的信号线相互串联连接。数据驱动IC通常接收来自定时控制器的控制信号和像素数据信号、以及来自电源的驱动电压。选通驱动IC经由信号线串联连接到选通PCB，它们通常接收来自定时控制器的控制信号和来自电源的驱动电压。
用COG系统安装在液晶显示板上的驱动IC通过玻璃上线(line onglass)(“LOG”)系统彼此相连接。在LOG系统中，信号线安装到液晶显示板(即下玻璃基板)上，并且从定时控制器和电源接收控制信号和驱动电压。
即使当驱动IC通过TAB系统连接到液晶显示板时，也使用LOG系统来消除PCB。结果，液晶显示器可以变得更薄。LOG系统可以将信号线设置到液晶显示板上的选通驱动IC，可以不需要选通PCB。TAB系统的选通驱动IC通过安装到液晶显示板的下玻璃基板上的信号线彼此串联连接。选通驱动IC通常接收控制信号和驱动电压信号，下文中将它们称为“选通驱动信号”。
图1A和1B示出了通过使用LOG型信号线而不具有选通PCB的液晶显示装置。该液晶显示装置包括液晶显示板1、多个数据TCP 8和数据PCB 12。所述多个数据TCP 8连接在液晶显示板1与数据PCB 12之间。液晶显示装置100还包括连接到液晶显示板1的另一侧的多个选通TCP14。数据驱动IC 10安装在数据TCP 8上，选通驱动IC 16安装在选通TCP 14上。在图2中，对选通驱动IC 16和选通TCP 14进行详细说明。选通驱动IC 16A安装在选通TCP 14A上。选通驱动IC 16B至16D同样安装在选通TCP 14B至16B上。
液晶显示板1包括下基板2。在下基板2上设置有各种信号线和薄膜晶体管阵列。上基板4包括滤色器阵列，在下基板2与上基板4之间注入有液晶。液晶显示板1具有图像显示区21，图像显示区21包括设置在选通线20与数据线18之间的交叉区的液晶单元。在下基板2临近图像显示区21外侧的周缘，设置有从数据线18延伸的数据焊盘和从选通线20延伸的选通焊盘。LOG型信号线组26位于下基板2的周缘。LOG型信号线组26将选通驱动信号传送给选通驱动IC 16A到16D(参见图2)。
数据TCP8在其上安装有数据驱动IC 10，并且具有与数据驱动IC 10电连接的输入焊盘24和输出焊盘25。数据TCP 8的输入焊盘24经由各向异性导电膜(“ACF”)与数据PCB 12的输出焊盘25电连接。ACF是用于连接TCP电路与PCB的材料。该ACF还用于将TCP电路与LCD板的电极相互连接。输出焊盘25经由ACF与下基板2上的数据焊盘电连接。第一数据TCP 8还具有与下基板2上的LOG型信号线组26电连接的选通驱动信号传输线组22。该选通驱动信号传输线组22经由数据PCB 12将来自定时控制器和电源的选通驱动信号施加到LOG型信号线组26。
数据驱动IC 10将数字像素数据信号转换为模拟像素电压信号，并且将该模拟像素电压信号施加到液晶显示板上的数据线18。选通TCP 14A到14D具有与选通驱动IC 16A到16D以及输出焊盘30电连接的选通驱动信号传输线组28。选通驱动信号传输线组28经由ACF与下基板2上的LOG型信号线组26电连接。输出焊盘30与下基板2上的选通焊盘电连接。
选通驱动IC 16A到16D响应于输入控制信号，顺序地将扫描信号(即选通高压信号VGH)施加到选通线20。此外，选通驱动IC 16A到16D在除了施加选通高压信号VGH的时间间隔之外的其余时间间隔中将选通低压信号VGL施加到选通线20。
LOG型信号线组26通常包括从电源施加直流(“DC”)电压信号(例如选通高压信号VGH、选通低压信号VGL、公共电压信号VCOM、地电压信号GND、和电源电压信号VCC)的信号线。LOG型信号线还包括从定时控制器施加选通控制信号(例如选通开始脉冲GSP、选通移位时钟信号GSC和选通使能信号GOE)的信号线。
在图1A、1B和图2中，LOG型信号线组26以诸如位于图像显示部分21的外部区域的焊盘部分的间隔平行排列在精细图案中。LOG型信号线组26由设置在选通线20附近的选通金属层形成。具有相对较大的电阻率值的金属用作选通金属。例如，AINd可以用作选通金属。例如，该电阻率值可以是0.046。也可以使用具有不同电阻率的各种其它金属。由于LOG型信号线组26形成在受限区域内的精细图案中，并且是由具有相对较大的电阻率值的选通金属制成的，所以其包括比传统选通PCB上由铜膜形成的信号线的电阻成分大的电阻成分X。此外，将下基板2上的LOG型信号线组26连接到选通驱动信号传输线组28的ACF(未示出)包括一个预定的连接电阻成分Y。此外，设置在选通TCP 14A到14D或者膜上芯片(COF)上的选通驱动信号传输线组28包括线电阻成分Z。IC具有由成分X、Y和Z而得到的电阻。例如，在相邻IC之间，这样的电阻可能对应于X+2Y+2Z。
电阻成分与线长度成比例。电阻值随着IC从数据PCB 12纵向延伸而增大，从而导致通过LOG型信号线组26而施加的信号的衰减。此外，作为选通驱动信号的标准值的公共电压VCOM由于电阻值而失真。结果，显示在图像显示部分21上的图像质量劣化。
如图2所示，LOG型信号线组26包括连接在第一数据TCP 8和选通TCP 14A至14D之间的第一LOG型信号线LOG1到第四LOG型信号线LOG4。LOG型信号线LOG1到LOG4具有线电阻值a、b、c和d。线电阻值a、b、c和d与线长度成比例，并且通过选通TCP 14A和14D相互串联连接。
线电阻值a、b、c和d导致针对各个选通驱动IC 16A到16D的公共电压VCOM不同。对于安装在第一选通TCP 14A上的选通驱动IC 16A，施加有第一公共电压VCOM1。第一公共电压VCOM1是与第一LOG型信号线LOG1的第一线电阻值“a”成比例的电压降。第一公共电压VCOM1经由第一选通驱动IC 16A施加到第一水平线区A的选通线。
对于安装在第二选通TCP 14B上的选通驱动IC 16B，施加有第二公共电压VCOM2。第二公共电压VCOM2是与相互串联连接的第一LOG型信号线LOG1和第二LOG型信号线LOG2的第二线电阻值“a+b”成比例的电压降。第二公共电压VCOM2经由第二选通驱动IC 16B施加到第二水平线区B的选通线。
同样，针对选通驱动IC 16C的第三公共电压VCOM3是与第三线电阻值“a+b+c”成比例的电压降，并且经由第三选通驱动IC 16C施加到第三水平线区C的选通线。针对选通驱动IC 16D的第四公共电压VCOM4是与电阻值“a+b+c+d”成比例的电压降，并且施加到第四水平线区D。
由于电阻值，公共电压VCOM1到VCOM4彼此不同。从第一选通驱动IC 16A到第四选通驱动IC 16D，LOG型信号线LOG1到LOG4的线电阻值a、b、c和d增大，从而使得VCOM1到VCOM4不同。具体地，施加到水平线区A到D的公共电压具有关系：VCOM1＞VCOM2＞VCOM3＞VCOM4。施加不同的公共电压可能导致水平线区A到DIC中的亮度不均匀。水平线区A到D中的亮度不均匀可能导致交叉线效应(cross line effect)，交叉线效应使得以分割的方式观看图像场。因此，图像质量可能劣化。
发明内容
仅仅作为介绍，在一个实施例中，一种液晶显示装置包括：至少两个集成电路，用于驱动液晶显示板；第一信号线，用于向集成电路施加驱动信号；第二信号线，用于检测经由第一信号线输入到集成电路的所述驱动信号；以及信号发生器，用于提供与所述从第二信号线检测到的驱动信号对应的补偿信号。
一种液晶显示装置的驱动方法包括如下步骤：经由第一信号线向至少两个用于驱动液晶显示板的集成电路施加驱动信号；使用第二信号线检测经由第一信号线输入到集成电路的所述驱动信号；以及生成与所述从第二信号线检测到的驱动信号对应的补偿信号，以将该补偿信号施加到第一信号线。
附图说明
下面对本发明实施例的详细说明参照附图，在附图中：
图1A是示出了现有技术的液晶显示装置的构造的示意性平面图；
图1B是表示电阻成分X、Y和Z的剖面图。
图2示出了水平线区以及图1A和1B所示的信号线组的线电阻；以及
图3是示出了液晶显示装置的构造的示意性平面图；以及
图4示出了包括图3的液晶显示装置的液晶显示板。
具体实施方式
图3是示出了LOG型液晶显示装置的构造的示意性平面图。参照图3，液晶显示装置包括液晶显示板51、多个数据TCP 58和数据PCB 62。所述多个数据TCP 58连接在液晶显示板51与数据PCB 62之间。液晶显示装置还包括多个选通TCP 64A到64D、数据驱动IC 60和选通驱动IC 66A到66D、LOG型信号线组76以及检查线99。所述多个选通TCP 64A到64D连接到液晶显示板51的另一侧。数据驱动IC 60安装在数据TCP 58上，选通驱动IC 66A到66D安装在各个选通TCP 64A到64D上。LOG型信号线组76将来自定时控制器90的信号施加到选通驱动IC 66A到66D，检查线99对通过LOG型信号线组76提供的电压值进行扫描。
如图4所示，下基板52包括各种信号线和薄膜晶体管阵列53。上基板54包括滤色器阵列，并且在下基板52与上基板54之间注入有液晶。液晶显示板51利用设置在选通线70与数据线68之间的交叉处的液晶单元来在图像显示区71上显示图像。回到参照图3，在下基板52的周缘和图像显示区71的外侧，设置有从数据线68延伸的数据焊盘和从选通线70延伸的选通焊盘。此外，在下基板52的外部区域设置有LOG型信号线组76和检查线99。LOG型信号线组76将选通驱动信号传送到选通驱动IC 66A到66D，检查线99进行操作以检查施加到LOG型信号线组76的电压。
在图3中，在数据TCP 58上安装有数据驱动IC 60。数据TCP 58经由输入和输出焊盘与数据PCB 62的输出焊盘74以及下基板52的数据焊盘相连接。具体地，第一数据TCP 58还包括与下基板52上的LOG型信号线组76相连接的选通驱动信号传输线组72。选通驱动信号传输线组72经由数据PCB 62将来自定时控制器90的选通驱动信号施加到LOG型信号线组76。
数据驱动IC 60将数字像素数据信号转换为模拟像素电压信号，以将其施加到液晶显示板51上的数据线68。选通驱动IC 66A到66D安装在选通TCP 64A到64D上。选通驱动IC 66A到66D经由与选通驱动IC 66A到66D相连接的输出焊盘连接到下基板52的选通焊盘。选通TCP 64A到64D还包括连接在下基板52上的LOG型信号线组76与选通驱动IC 66A到66D之间的选通驱动信号传输线组78。
选通驱动IC 66A到66D响应于输入控制信号顺序地向选通线施加扫描信号(即选通高压信号VGH)。此外，选通驱动IC 66A到66D在施加选通高压信号VGH之后的剩下的时间间隔中，向选通线70施加选通低压信号VGL。
LOG型信号线组76包括提供来自电源的直流电压信号(例如选通高压信号VGH、选通低压信号VGL、公共电压信号VCOM、地电压信号GND和电源电压信号VCC)的信号线。LOG型信号线组76还包括提供来自定时控制器的选通控制信号(例如选通开始脉冲GSP、选通移位时钟信号GSC和选通使能信号GOE)的信号线。LOG型信号线组76由设置在选通线70附近的选通金属形成。LOG型信号线组76包括预定的电阻成分X。此外，ACF(未示出)包括预定的连接电阻成分Y。ACF将下基板52上的信号线连接到输入/输出焊盘。此外，设置在TCP或者膜上芯片(COF)上的线包括预定的线电阻成分Z。电阻成分X、Y和Z与线长度成比例，从而电阻值随着信号线从数据PCB 62纵向延伸开去而增大。电阻值的增大可能减少公共电压Vcom。
检查线99测量从电源提供的直流电压信号的电压值，所述直流电压信号例如选通高压信号VGH、选通低压信号VGL、公共电压信号VCOM、地电压信号GND和电源电压信号VCC。检查线99还测量从定时控制器提供的选通控制信号的电压值，所述选通控制信号例如选通开始脉冲GSP、选通移位时钟信号GSC和选通使能信号GOE。
下面将对LOG型液晶显示器的驱动方法进行说明。LOG型信号线组76提供公共电压VCOM。该LOG型信号线组76包括连接在第一数据TCP 58与选通TCP 64A到64D之间的第一LOG型信号线组到第四LOG型信号线组。LOG型信号线组76分别具有与其线长度成比例的电阻值a、b、c和d，并经由第一选通TCP 64A到第四选通TCP 64D串联连接。公共电压VCOM提供给各个选通驱动IC 66A到66D。因为电阻值a、b、c和d沿着线长度而变化，所以公共电压VCOM可能变化。检查线99进行操作以检查与选通驱动IC 66A到66D相连接的LOG型信号线组76的电压值。利用检查线99可以检测到公共电压VCOM的任何差别。
更具体地，第一LOG型信号线LOG1到第四LOG型信号线LOG4与检查线99相连接。检查线99将LOG型信号线LOG1到LOG4上提供的公共电压VCOM的电压值和波形传送给定时控制器90。
定时控制器90使用从检查线99提供的LOG型信号线组76的公共电压VCOM的值来计算平均值。然后，定时控制器90使用计算出的平均公共电压值向LOG型信号线组76施加反相的平均公共电压“-VCOM”。第一LOG型信号线LOG1的线电阻使得提供给第一LOG型信号线LOG1的第一公共电压VCOM1衰减。这种衰减可能由于波动(ripple)而引起线性失真。同样，提供给第二LOG型信号线LOG2的第二公共电压VCOM2具有由于第一LOG型信号线LOG1和第二LOG型信号线LOG2的线电阻a+b而也可能失真的第二公共电压VCOM2。第三公共电压VCOM3和第四公共电压VCOM4也可能分别由于线电阻a+b+c和a+b+c+d而改变。当对各个公共电压VCOM1、VCOM2、VCOM3或VCOM4进行相互比较时，第四公共电压VCOM4表现出比第一公共电压VCOM1更加严重的失真。这是因为线电阻与其长度成比例。在液晶显示装置300中，在定时控制器90对所有的公共电压VCOM1到VCOM4进行检查以获得它们的平均值。根据该平均值，如果向各个LOG型信号线组76提供相同的公共电压VCOM，则第一公共电压VCOM1到第四公共电压VCOM4等于VCOM。
施加到选通驱动IC 66A到66D的输入端子的公共电压VCOM可以是一致的。到选通驱动IC 66A到66D的一致的公共电压可以补偿沿着LOG型信号线组76长度的电阻差。可以不受电阻的任何影响地对选通驱动IC66A到66D的输入端子施加相同的电压。可以防止水平线区A到D中的亮度差，可以显著改进图像质量。在该实施例中，LOG型LCD的检查线99用于选通驱动IC。另选地，或者附加地，检查线99可以用于数据驱动IC 60。
检查线可以检查LOG型信号线组76的各个信号的电压差并对其进行补偿，以减少亮度偏差。此外，LOG型LCD的检查线99和定时控制器90对驱动IC进行控制，以提供相同的公共电压VCOM。该公共电压是实时产生的并且反映各个图像。该图像可以是静止图像和/或具有许多变化和改变的活动图像。因此，LOG型LCD可以显著减少串扰现象、亮度不一致和泛绿现象。
尽管已经通过上述的附图所示的实施例对本发明进行了说明，但是本领域的普通技术人员应当理解，本发明并不限于所述实施例，而是可以在不脱离本发明的精神的情况下进行其各种变化和修改。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求及其等同物来确定。

Claims (21)

1. 一种液晶显示装置，包括：
集成电路，用于驱动液晶显示板；
第一信号线，用于向集成电路提供驱动信号；
第二信号线，用于检测提供给集成电路的驱动信号的值；以及
信号发生器，用于根据从第二信号线检测到的驱动信号的值来产生补偿信号。
2. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，信号发生器进行操作以获取驱动信号的平均值。
3. 根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，信号发生器计算驱动信号的幅度和波形中的至少一个的平均值。
4. 根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中，信号发生器进行操作以生成对应于所述平均值的补偿信号。
5. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包括液晶板，该液晶板包括选通线和数据线，其中，集成电路包括用于驱动选通线的选通集成电路和用于驱动数据线的数据集成电路。
6. 根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中，选通集成电路经由第一信号线接收选通电源信号和多个选通控制信号。
7. 根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，选通控制信号包括选通开始脉冲GSP、选通移位时钟信号GSC和选通使能信号GOE。
8. 根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，选通电源信号包括公共电压。
9. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包括显示图像的液晶板，其中，集成电路包括多个驱动电路，并且，第二信号线被设置在所述液晶板与所述多个驱动电路之间。
10. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，第一信号线和第二信号线彼此平行地延伸，第二信号线以用于检测驱动信号的值的延伸部连接到第一信号线。
11. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包括液晶显示板，其中，补偿信号进行操作以产生具有单值的公共电压，该公共电压被施加到所述液晶显示板。
12. 根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中，信号发生器对多个公共电压进行比较并且确定所述多个公共电压中的差。
13. 根据权利要求12所述的液晶显示装置，其中，根据对所述差的检测，信号发生器进行操作以将所述多个公共电压调节得具有相同的电压。
14. 一种驱动液晶显示装置的方法，包括以下步骤：
经由信号线向集成电路施加驱动信号；
利用检查线来检测驱动信号的值；
将检测到的驱动信号的值传送到控制器；
在控制器，根据检测到的驱动信号的值来生成补偿信号；以及
经由所述信号线向液晶板施加所述补偿信号。
15. 根据权利要求14所述的方法，进一步包括获取检测到的驱动信号的值的平均值的步骤。
16. 根据权利要求14所述的方法，其中，检测驱动信号的值的步骤包括对来自电源的电压信号的电压值进行测量。
17. 根据权利要求14所述的方法，其中，施加驱动信号的步骤包括将选通电源信号和选通控制信号中的至少一个施加到液晶显示板的选通线。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中，施加选通电源信号的步骤包括向液晶显示板的选通线施加公共电压。
19. 根据权利要求14所述的方法，其中，施加补偿信号的步骤包括：
根据补偿信号产生单一的公共电压；
将所述单一的公共电压施加到液晶板。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中，产生单一的公共电压的步骤包括补偿由于线电阻沿着信号线增大而产生的电压差。
21. 根据权利要求14所述的方法，进一步包括对要施加到液晶板的驱动信号的值进行调节的步骤。
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