CN101178495B - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置及其驱动方法，其可以减少用于提供数据的源驱动集成电路IC的数量，并且还可以减小用于向源驱动集成电路IC提供信号的柔性印刷电路和印刷电路板的尺寸，该液晶显示装置包括：液晶板，该液晶板包括沿基板的长轴方向形成的多条数据线、以及沿基板的短轴方向形成的多条选通线，其中各条选通线与各条数据线正交；数据驱动电路，用于向所述数据线提供数据电压；选通驱动电路，用于向所述选通线提供扫描脉冲；以及定时控制器，用于向所述数据驱动电路提供数字视频数据，以及控制所述数据驱动电路和所述选通驱动电路。

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装置及其驱动方法，该液晶显示装置可以减少用于提供数据的源驱动集成电路IC的数量，并且还可以减小用于向源驱动集成电路IC提供信号的柔性印刷电路和印刷电路板的尺寸。 

背景技术

液晶显示装置通过根据视频信号控制液晶单元的光透射率来显示画面图像。具体地说，有源矩阵型液晶显示装置由于其设置有分别形成在液晶单元中的开关器件而适用于显示运动图像。在这种情况下，开关器件通常由薄膜晶体管(以下称为“TFT”)形成。 

图1是表示根据现有技术的有源矩阵型液晶显示装置的示意图。图2是等效地表示图1所示的液晶板中的具有“4×4”矩阵型液晶单元的薄膜晶体管TFT阵列基板的等效电路图。图3是表示向图2所示的矩阵型液晶单元的信号线提供的信号的波形图。 

参照图1至图3，有源矩阵型液晶显示装置包括：液晶板14，该液晶板设置有多条选通线G1至Gn、多条数据线D1至Dm以及用于驱动液晶单元Clc的多个薄膜晶体管TFT，其中，各条选通线与各条数据线正交，并且各个薄膜晶体管形成在选通线和数据线的交叉部分附近；数据驱动电路12，用于驱动液晶板14的数据线D1至Dm；选通驱动电路13，用于驱动液晶板14的选通线G1至Gn；以及定时控制器11，用于控制数据驱动电路12和选通驱动电路13。 

数据驱动电路12设置有多个源驱动集成电路IC。在定时控制器11的控制下，数据驱动电路12通过使用模拟伽马补偿电压将数字数据转换成模拟数据电压R1至R4、G1至G4以及B1至B4，并且将这些模拟数据电压提供给数据线D1至Dm。而且，选通驱动电路13包括多个选通 驱动集成电路IC。在定时控制器11的控制下，选通驱动电路13向选通线G1至Gn依次提供扫描脉冲SP1至SP4。 

在大约一个水平周期中生成各个的扫描脉冲SP1至SP4。而且，与扫描脉冲SP1至SP4同步地向数据线D1至Dm提供数据电压R1至R4、G1至G4以及B1至B4。然后，薄膜晶体管TFT响应于扫描脉冲SP1至SP4而导通，从而将从数据线D1至Dm输出的数据电压提供给液晶单元Clc的像素电极PIX。液晶单元Clc设置在被提供了数据电压的像素电极PIX与被提供了公共电压Vcom的公共电极之间。在这种情况下，液晶分子根据通过像素电极PIX和公共电极COM产生的电场而排列，从而对入射光的偏振分量(polarizing elements)进行调制。 

定时控制器11通过利用水平同步信号H和垂直同步信号V以及时钟信号CLK而生成用于控制选通驱动电路13的选通控制信号GDC和用于控制数据驱动电路12的数据控制信号DDC。在这种情况下，数据控制信号DDC包括源启动脉冲SSP、源移位时钟SSC、源输出使能信号SOE和极性控制信号POL。而且，选通控制信号GDC包括选通移位时钟GSC、选通输出使能信号GOE和选通启动脉冲GSP。 

在图1中，与液晶单元Clc相连的“Cst”与用于保持液晶单元Clc的电压的存储电容器相对应。存储电容器Cst可以通过选通线上存储(Storage-On-Gate)方法或公共电极上存储(Storage-On-Common)方法形成。在选通线上存储方法的情况下，存储电容器Cst连接在前一选通线与像素电极PIX之间。在公共电极上存储方法的情况下，存储电容器Cst连接在附加公共电极COM与像素电极PIX之间。而且，源驱动集成电路IC和选通驱动集成电路IC通过图4所示的卷带式自动接合(TapeAutomated Bonding，以下称为“TAB”)方法或者通过图5所示的玻上芯片(Chip On Glass，以下称为“COG”)方法而接合在基板上。 

在图4的TAB方法中，将源驱动集成电路IC 51和选通驱动集成电路IC 55分别安装在带载封装(Tape Carrier Packages，以下称为“TCP”)52和56上。在这种情况下，通过各向异性导电膜ACF将TCP 52和56的输出焊盘粘接在玻璃基板的数据焊盘或选通焊盘上。而且，将源TCP 52 的输入焊盘粘接在其上安装有定时控制器11和伽马基准电压生成电路(未示出)的源PCB 53的输出焊盘上。而且，将选通TCP 56的输入焊盘粘接在选通PCB 57的输出焊盘上。然后，通过FPC 54将源PCB 53连接到选通PCB 57。通过FPC 54，将选通驱动集成电路IC所需的驱动电压和控制信号从源PCB 53提供给选通PCB 57。在COG方法中，如图5所示，通过采用导电凸点(bump)将源驱动集成电路IC 61和选通驱动集成电路IC 65直接粘接在玻璃基板上。在图5中，“62”对应于FPC，该FPC粘接在玻璃基板上，并提供由源PCB 63生成的、源驱动集成电路IC61和选通驱动集成电路IC 65所需的电压和信号。 

在图4和图5中，“50”和“60”对应于像素阵列，其中各条数据线D1至Dm与各条选通线G1至Gn正交，并且液晶单元Clc以矩阵结构排列。在该液晶显示装置中，由于数据线D1至Dm沿着液晶板14的长轴方向(X轴)排列，因此数据线的数量大于选通线的数量。结果，用于驱动数据线的源驱动集成电路IC 51和61的数量增加。而且，由于源驱动集成电路IC 51和61的单位成本高于选通驱动集成电路IC 55和65的单位成本，因此导致液晶显示装置的制造成本增加。近来，在液晶板14具有XGA分辨率(1024×768)的情况下，如果源驱动集成电路IC 51和61具有618个输出通道，则需要五个源驱动集成电路IC。而且，由于PCB和FPC的相对较大的尺寸，使得液晶显示装置的制造成本增加更多。 

所述液晶显示装置的问题在于，由于改变公共电压Vcom而导致低的图像质量。图像质量低这一问题是由于被提供了公共电压Vcom的公共电极71、81与被提供了数据电压的数据线D1至Dm的交叉产生的负荷而引起的。 

图6是表示在公共电极上存储方法中数据线与公共电极71的交叉的实施例。图7是表示在面内切换模式(In-Plane Switching mode，以下称为“IPS”)下数据线与公共电极81的交叉的实施例，在该面内切换模式中，像素电极PIX和公共电极COM形成在同一基板上。如图6和图7所示，如果数据线D1至Dm与公共电极71、81正交，则在数据线D1至Dm与公共电极71、81的交叉点之间会出现电耦合。由于数据线D1至Dm与公共电极71、81之间的电耦合，使得以一个水平周期为单位提供数据电压的数据线导致公共电压Vcom变得不恒定。

发明内容

因此，本发明致力于一种液晶显示装置及其驱动方法，其基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题。 

本发明的目的是提供一种液晶显示装置及其驱动方法，该液晶显示装置可以减少用于提供数据的源驱动集成电路IC的数量，并且还可以减小用于向源驱动集成电路IC提供信号的柔性印刷电路和印刷电路板的尺寸。 

本发明的另一目的是提供一种液晶显示装置及其驱动方法，该液晶显示装置可以防止由于数据线和公共电压线的交叉而导致公共电压发生变化。 

本发明的另一目的是提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置可以通过减少选通线的数量而获得数据电压的充电时间。 

本发明的其他优点、目的以及特征将在随后的说明中部分地进行阐述，并且将在由本领域的普通技术人员研究了下面的内容后部分地变得清楚，或者可以通过实施本发明而获知。本发明的上述目的和其他优点可以通过在说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构而实现并获得。 

为了实现这些目的和其他优点，并且根据本发明的目的，正如在此具体实施和广泛描述的，一种液晶显示装置包括：液晶板，该液晶板包括多条数据线和多条选通线，各条数据线沿基板的长轴方向延伸，各条选通线沿基板的短轴方向延伸，其中各条选通线与各条数据线正交；数据驱动电路，用于向所述数据线提供数据电压；选通驱动电路，用于向所述选通线提供扫描脉冲；以及定时控制器，用于向所述数据驱动电路提供数字视频数据并控制所述数据驱动电路和所述选通驱动电路，其中，所述液晶板包括：沿基板的短轴方向排列的多个红色子像素；沿基板的短轴方向排列的多个绿色子像素；以及沿基板的短轴方向排列的多个蓝 色子像素，并且其中，所述数据驱动电路在大约1/3水平周期期间向所述数据线提供与红色数字视频数据相对应的红色数据电压，在大约1/3水平周期期间向所述数据线提供与绿色数字视频数据相对应的绿色数据电压，并且在大约1/3水平周期期间向所述数据线提供与蓝色数字视频数据相对应的蓝色数据电压。 

在本发明的另一方面，一种液晶显示装置包括：液晶板，该液晶板包括多条数据线和多条选通线，各条数据线沿基板的长轴方向延伸，各条选通线沿基板的短轴方向延伸，其中各条选通线与各条数据线正交；数据驱动电路，用于向所述数据线提供数据电压；选通驱动电路，用于向所述选通线提供扫描脉冲；以及定时控制器，用于向所述数据驱动电路提供数字视频数据，以及控制所述数据驱动电路和所述选通驱动电路，其中，所述液晶板包括：沿基板的长轴方向排列的多个红色子像素；沿基板的长轴方向排列的多个绿色子像素；以及沿基板的长轴方向排列的多个蓝色子像素，其中，所述选通驱动电路生成脉冲宽度对应于一个水平周期的扫描脉冲，并且其中，所述数据驱动电路在一个水平周期期间向相应的数据线提供红色、绿色和蓝色数据电压。 

在本发明的另一方面，一种液晶显示装置包括：液晶板，该液晶板包括多条奇数编号和偶数编号的数据线、以及多个选通线，各条数据线沿基板的长轴方向延伸，各条选通线沿基板的短轴方向延伸，其中各条选通线与各条数据线正交；数据驱动电路，用于向所述数据线提供数据电压；选通驱动电路，用于向所述选通线提供扫描脉冲；以及定时控制器，用于向所述数据驱动电路提供数字视频数据，并控制所述数据驱动电路和所述选通驱动电路，其中，其间插设有一条选通线的两个子像素共用一条选通线，其中，所述液晶板包括：沿所述基板的短轴方向排列的多个红色子像素；沿所述基板的短轴方向排列的多个绿色子像素；以及沿所述基板的短轴方向排列的多个蓝色子像素，其中，假设所述多个红色、绿色和蓝色子像素之间插设有选通线，则从奇数编号的数据线向位于该选通线左侧的子像素提供数据电压，从偶数编号的数据线向位于该选通线右侧的子像素提供数据电压，其中，所述选通驱动电路生成脉 冲宽度与一个水平周期的1/2相对应的扫描脉冲，其中，所述数据驱动电路首先在大约1/2水平周期期间向相应的奇数编号和偶数编号的数据线提供与红色和绿色数字视频数据相对应的红色和绿色数据电压；其次在大约1/2水平周期期间向相应的奇数编号和偶数编号的数据线提供与蓝色和红色数字视频数据相对应的蓝色和红色数据电压；并且最后在大约1/2水平周期期间向相应的奇数编号和偶数编号的数据线提供与绿色和蓝色数字视频数据相对应的绿色和蓝色数据电压。 

在本发明的另一方面，一种液晶显示装置的驱动方法包括：在基板上沿基板的长轴方向形成多条数据线，并且在该基板上沿基板的短轴方向形成多条选通线，其中各条选通线与各条数据线正交；向所述数据线提供数据电压；以及向所述选通线提供扫描脉冲。 

在本发明的另一方面，一种液晶显示装置的驱动方法包括：在基板上沿基板的长轴方向形成多条奇数编号和偶数编号的数据线，并且在该基板上沿基板的短轴方向形成多条选通线，其中各条数据线与各条选通线正交；设置多个子像素，其中，其间插设有一条选通线的相邻的两个子像素共用一条选通线；向所述数据线提供数据电压；以及向所述选通线提供扫描脉冲。 

附图说明

应当理解，本发明的以上概述与以下的详述都是示例性和解释性的，旨在提供对所要求保护的发明的进一步解释。 

包括附图以提供对本发明的进一步理解，并入附图而构成了本申请的一部分，附图示出了本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明原理。在附图中： 

图1是表示根据现有技术的液晶显示装置的框图； 

图2是等效地表示图1所示的液晶板中的具有“4×4”矩阵型液晶单元的薄膜晶体管TFT阵列基板的等效电路图； 

图3是表示提供给图1所示的选通线和数据线的信号的波形图； 

图4是表示通过卷带式自动接合方法粘接在玻璃基板上的源驱动集 成电路和选通驱动集成电路的图； 

图5是表示通过玻上芯片方法粘接在玻璃基板上的源驱动集成电路和选通驱动集成电路的图； 

图6是表示在公共电极上存储方法中的数据线和公共电极的交叉的示例图； 

图7是表示在面内切换模式下数据线和公共电极的交叉的示例图； 

图8是表示根据本发明第一实施方式的液晶显示装置的框图； 

图9是表示图8所示的像素阵列的第一实施方式的图； 

图10是表示用于驱动图9的像素阵列的扫描脉冲和数据电压的波形图； 

图11是表示根据图9和图10的信号线和子像素的设置来排列数字视频数据的定时控制器的示例图； 

图12是表示根据本发明第一实施方式的用于提供数据的源驱动集成电路的框图； 

图13是表示图8所示的像素阵列的第二实施方式的图； 

图14是表示用于驱动图13的像素阵列的扫描脉冲和数据电压的波形图； 

图15是表示根据本发明第二实施方式的用于生成图14的数据电压的源驱动集成电路的框图； 

图16是表示根据本发明优选实施方式的液晶显示装置中的用于向液晶单元的公共电极提供公共电压的公共电极及其驱动方法的图； 

图17是表示根据本发明另一实施方式的液晶显示装置中所包括的数据线和源驱动集成电路的图； 

图18和图20是表示图8所示的像素阵列的第三实施方式的图； 

图19是表示用于驱动图18的像素阵列的扫描脉冲和数据电压的波形图； 

图21是表示用于驱动图19的像素阵列的扫描脉冲和数据电压的波形图； 

图22是表示根据图18和图19的信号线和子像素的设置来排列数字 视频数据的定时控制器的示例图； 

图23是表示用于生成图22的数据电压的源驱动集成电路的结构和操作的图； 

图24是表示根据图20和图21的信号线和子像素的设置来排列数字视频数据的定时控制器的示例图；以及 

具体实施方式

图25是表示用于生成图24的数据电压的源驱动集成电路的结构和操作的图。 

下面将详细地描述本发明的优选实施方式，在附图中示出了其实施例。只要可能，在所有附图中用相同的附图标记表示相同或相似的部分。 

下面将参照图8至图25说明根据本发明优选实施方式的液晶显示装置及其驱动方法。 

参照图8，根据本发明优选实施方式的液晶显示装置包括：沿液晶板6的像素阵列10的长轴方向(X轴方向)排列的“m”条选通线G1至Gm，各条选通线沿短轴方向(Y轴方向)延伸；沿液晶板6的像素阵列10的短轴方向(Y轴方向)排列的“n”条数据线D1至Dn，各条数据线沿长轴方向(X轴方向)延伸，其中各条数据线D1至Dn与各条选通线G1至Gm正交；直接形成在液晶板6的玻璃基板上的选通驱动电路2；源驱动集成电路IC 1a和1b，其包括在通过COG或TCP型粘接到液晶板6的玻璃基板上的数据驱动电路中；以及连接在液晶板6与源PCB 4之间的FPC 5。 

在像素阵列10上，在通过数据线D1至Dn与选通线G1至Gm的交叉限定的相应像素区中形成有“m×n”个液晶单元。液晶板6包括彼此面对的两个玻璃基板、以及通过将液晶注入到形成在这两个彼此面对的玻璃基板之间的空间中而形成的液晶层。 

这两个玻璃基板中的一个对应于薄膜晶体管TFT阵列基板，在该薄膜晶体管TFT阵列基板上，数据线D1至Dn与选通线G1至Gm正交。而且，薄膜晶体管TFT与选通线G1至Gm和数据线D1至Dn的交叉点 相邻地形成。响应于来自选通线G1至Gm的扫描脉冲，薄膜晶体管TFT将来自数据线D1至Dn的数据提供给液晶单元。如图9和图13所示，薄膜晶体管TFT包括与选通线G1至Gm相连的栅极、与数据线D1至Dn相连的源极和与液晶单元Clc的像素电极相连的漏极。另外，TFT阵列基板包括与液晶单元Clc相连的存储电容器。该存储电容器可以通过选通线上存储方法或公共电极上存储方法来形成。在选通线上存储方法的情况下，存储电容器形成在被提供了数据电压的像素电极和前一选通线之间，以通过前一扫描脉冲选择前一垂直线。在公共电极上存储方法的情况下，存储电容器形成在被提供了公共电压Vcom的公共电极8与被提供了数据电压的像素电极之间。 

这两个玻璃基板中的另一个对应于滤色器阵列基板，该滤色器阵列基板与TFT阵列基板相对并且其间插设有液晶单元。滤色器阵列基板包括滤色器和黑底(black matrix)。TFT阵列基板和滤色器阵列基板中的每一个都包括用于确定液晶分子预倾角的配向膜(alignment film)、以及用于透射特定的线性偏振光的偏振器。与像素电极相对并被提供了公共电压的公共电极可以形成在TFT阵列基板上，或者形成在滤色器阵列基板上。 

在TFT阵列基板的制造过程中，与包括在像素阵列中的选通线G1至Gm、数据线D1至Dn和薄膜晶体管TFT同时地形成选通驱动电路2的内部部分，而不是通过COG或TAB将选通驱动电路2粘接到玻璃基板上。选通驱动电路2的这种安装方法被称为“面内选通(Gate-In-Panel)”方法。选通驱动电路2包括移位寄存器和输出缓冲器。而且，选通驱动电路2响应于从定时控制器3输出的控制信号GDC而向选通线G1至Gm依次提供扫描脉冲。由于选通线G1至Gm沿液晶板6的长轴方向排列，因此选通驱动电路2从液晶板6的左侧到右侧或者从液晶板6的右侧到左侧依次提供扫描脉冲。 

参照图9，如果红色、绿色和蓝色子像素沿液晶板6的短轴方向排列，则在生成提供给第“k+1”选通线(“k”是大于零的整数)的扫描脉冲的点与生成提供给第“k+4”选通线的扫描脉冲的点之间的时间段满足大 约一个水平周期(1H)。为了实现数据的预充电效果以获得液晶单元的充电时间，在一个水平周期(1H)中生成的扫描脉冲可以重叠或不重叠。此时，一个水平周期(1H)的大小实际上等于在具有相同分辨率的现有技术的液晶显示装置中向一条水平线提供数据电压的周期。下一个水平周期(1H)与向一条水平线提供数据电压的周期相对应。 

参照图13，如果红色、绿色和蓝色子像素沿液晶板6的长轴方向排列，则各个扫描脉冲的脉冲宽度对应于大约一个水平周期(1H)，并且扫描脉冲可以重叠或不重叠。如图18和图20所示，当红色、绿色和蓝色子像素沿液晶板6的短轴方向排列并且彼此相邻的两个子像素共用一条选通线时，生成提供给第“k+1”选通线(“k”是大于零的整数)的扫描脉冲的点与生成提供给第“k+3”选通线的扫描脉冲的点之间的时间段满足大约一个水平周期(1H)。为了实现数据的预充电效果以获得液晶单元的充电时间，在一个水平周期(1H)中生成的扫描脉冲可以重叠或不重叠。 

此外，源驱动集成电路IC 1a和1b包括寄存器、移位寄存器、锁存器120、数模转换器(以下称为“DAC”)和输出缓冲器。源驱动集成电路IC 1a和1b对通过FPC 5输入的数字视频数据RGB进行抽样并锁存，将所抽样并锁存的数据转换为模拟伽马补偿电压，并将该模拟伽马补偿电压提供给数据线D1至Dn。由于数据线D1至Dn沿液晶板6的短轴方向排列，因此源驱动集成电路IC 1a和1b从像素阵列10的最上像素到像素阵列10的最下像素对数据进行抽样，或者相反。来自源驱动集成电路IC1a和1b的数据电压是通过以1/3水平周期为单位、以1/2水平周期为单位或者以一个水平周期为单位、与扫描脉冲同步地生成的。此外，定时控制器3、电平移位器7、DC-DC转换器和伽马基准电压生成电路安装在源PCB 4上。 

定时控制器3通过利用垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、和时钟信号CLK而生成用于控制选通驱动电路33的选通控制信号GDC，以及用于控制数据驱动电路32的数据控制信号DDC。数据控制信号DDC包括源启动脉冲SSP、源移位脉冲SSC、源输出使能信号SOE和极性控制信号POL。选通控制信号GDC包括选通移位时钟、选通输出信号和选 通启动脉冲。 

假设在生成第“k+1”扫描脉冲的点与生成第“k+4”扫描脉冲的点之间的时间段满足一个水平周期，如果扫描脉冲的脉冲宽度小于一个水平周期(1H)，则通过定时控制器3对选通控制信号GDC和数据控制信号DDC进行调制，使得选通控制信号GDC和数据控制信号DDC的频率比预设的基准频率更快，如图10所示。假设在生成第“k+1”扫描脉冲的点与生成第“k+3”扫描脉冲的点之间的时间段满足一个水平周期(1H)，如果扫描脉冲的脉冲宽度小于一个水平周期(1H)，则通过定时控制器3对选通控制信号GDC和数据控制信号DDC进行调制，使得选通控制信号GDC和数据控制信号DDC的频率比预设的基准频率更快。 

此外，定时控制器3根据包括在像素阵列10中的数据线、液晶单元以及源驱动集成电路IC 1a和1b的数据抽样顺序而重新排列数字视频数据RGB。电平移位器7接收高电位和低电为输入电压(恒定电压)并对它们进行移位，从而生成选通高电压VGH和选通低电压VLH，它们的摆动宽度(swing width)通过薄膜晶体管TFT的工作电压而增加。FPC 5与源PCB 5的输出焊盘和液晶板6的信号焊盘相连，其中液晶板6的信号焊盘与源驱动集成电路IC 1a和1b以及选通驱动电路2的输入端子电连接。因此，将从源PCB 5输出的各种控制信号、选通高电压和选通低电压以及数据电压传送给源驱动集成电路IC 1a和1b以及选通驱动电路2。 

图9是表示图8所示的像素阵列的第一实施方式的图。参照图9，像素阵列10包括数据线D1至Dn和选通线G1至Gm，各条数据线在TFT阵列基板上沿液晶板6的长轴方向(x)延伸，各条选通线在TFT阵列基板上沿液晶板6的短轴方向(y)延伸。在像素阵列10的滤色器阵列基板上，沿液晶板6的短轴方向(y)排列红色、绿色和蓝色滤色器。因此，像素阵列10的红色、绿色和蓝色子像素沿液晶板6的短轴方向(y)排列。 

图10是表示用于驱动图9的像素阵列的扫描脉冲和数据电压的波形图。参照图10，选通驱动电路2依次生成小于一个水平周期(1H)的扫 描脉冲，并将所生成的扫描脉冲提供给选通线G1至Gm。假设在生成第“k+1”扫描脉冲的点与生成第“k+4”扫描脉冲的点之间的时间段满足一个水平周期，则各个扫描脉冲的脉冲宽度小于一个水平周期(1H)。源驱动集成电路IC 1a和1b首先与扫描脉冲在大约1/3水平周期(1/3H)期间向相应的数据线D1至Dn同步地输出用于一条线的红色数据电压R1至R4，其次在大约1/3水平周期(1/3H)期间向相应的数据线D1至Dn输出用于一条线的绿色数据电压G1至G4，最后在大约1/3水平周期(1/3H)期间向相应的数据线D1至Dn输出用于一条线的蓝色数据电压B1至B4。 

在根据本发明第一实施方式的液晶显示装置的驱动方法中，数据线D1至Dn沿液晶板6的短轴方向(y)排列，子像素沿液晶板6的长轴方向(x)按照红色、绿色和蓝色的顺序排列，如图9所示。在这种情况下，与现有技术的驱动方法相比，生成数据电压的周期减少到大约1/3，从而在一个水平周期(1H)期间提供与相应颜色的红色、绿色和蓝色子像素相对应的数据电压。 

为了如图10所示向数据线D1至Dn提供数据电压，向源驱动集成电路IC 1a和1b提供数据的顺序与如图2所示的向信号线提供数据的顺序不同。为此，根据本发明第一实施方式的液晶显示装置的驱动方法需要参照图9所示的信号线和子像素的设置，在定时控制器3或外部系统的图形卡中重新排列数据，以通过接口电路向所述定时控制器3提供数字视频数据。在目前市场上可得到的图形卡中，存在可以提供以“肖像模式(portrait mode)”排列数据以及以“风景模式(landscape mode)”排列数据的旋转(pivot)功能的图形卡，这使得能够参照图2所示的现有技术的信号线和子像素的设置进行图3的数据输出。在这种图形卡中，如果将旋转功能选择为“肖像模式”选项，则可以获得图10的数据输出。 

图11表示用于排列数字视频数据以适用于图9和图10的信号线和子像素的设置的定时控制器3的一个实施例。参照图11，定时控制器3包括存储器31。存储器31被提供有通过第一数据输入线按照R1，R2，R3...的顺序输入的红色数字视频数据、通过第二数据输入线按照G1，G2， G3...的顺序输入的绿色数字视频数据、以及通过第三数据输入线按照B1，B2，B3...的顺序输入的蓝色数字视频数据。在存储器控制器(未示出)的控制下，存储器31重新排列数据，并且通过数据输出线按照R1，R2，R3...Rn、G1，G2，G3...Gn、B1，B2，B3...Bn的顺序输出重新排列的数据。从存储器31输出的数字视频数据的输出速度变为现有技术的三倍，从而其周期减小为来自定时控制器3的输入数据的1/3。 

图12表示用于提供图10所示的数据的源驱动集成电路IC 1a和1b的结构和操作，其详细示出了第一源驱动集成电路IC 1a。参照图12，第一源驱动集成电路IC 1a包括移位寄存器101、第一锁存器102、第二锁存器103、DAC 104、输出缓冲器105和寄存器106。 

寄存器106临时存储来自定时控制器3的数字视频数据RGB，并将该数字视频数据RGB提供给第一锁存器102。移位寄存器101通过根据源移位时钟信号SSC对从定时控制器3输出的源启动脉冲SSP进行移位来生成抽样信号。而且，移位寄存器101对源启动脉冲SSP进行移位，并向下一端子的集成电路传送进位信号CAR。第一锁存器102根据从移位寄存器101输出的抽样信号依次对数字视频数据RGB进行抽样并锁存，并同时将经锁存的数字视频数据RGB提供给第二锁存器103。 

第二锁存器103对来自第一锁存器102的数据进行锁存，直到第一条线的最后数据(即，第“n”数据)被锁存在第二源驱动集成电路IC 1b的第二锁存器中为止。然后，第二锁存器103对输出速度是现有技术的三倍的源输出信号SOE进行响应，并输出与第二源驱动集成电路IC 1a的第二锁存器同时锁存的数字视频数据。此外，DAC 104通过使用伽马基准电压GMA1至GMA6将来自第二锁存器103的数字视频数据转换为正、负极性模拟数据电压。输出缓冲器105与相应的数据线D1至Dn/2相连，从而减小从DAC 104提供给数据线D1至Dn/2的数据电压的损耗。 

图13是表示图8所示的像素阵列的第二实施方式的图。参照图13，像素阵列10包括数据线D1至Dn和选通线G1至Gm，各条数据线在TFT阵列基板上沿液晶板6的长轴方向(x)延伸，各条选通线在TFT阵列基板上沿液晶板6的短轴方向(y)延伸。在像素阵列10的滤色器阵列基 板上，沿液晶板6的长轴方向(x)设置有红色、绿色和蓝色滤色器。因此，像素阵列10的红色、绿色和蓝色子像素沿液晶板6的长轴方向(x)排列。 

图14是表示用于驱动图13的像素阵列的扫描脉冲和数据电压的波形图。如图14所示，选通驱动电路2依次生成分别具有大约一个水平周期(1H)的脉冲宽度的扫描脉冲，并将这些扫描脉冲提供给选通线G1至Gm。源驱动集成电路IC 1a和1b与扫描脉冲同步地在大约一个水平周期(1H)期间向相应的数据线D1至Dn输出用于一条线的红色、绿色和蓝色数据电压，然后向相应的数据线D1至Dn输出用于下一条线的红色、绿色和蓝色数据电压。 

在根据本发明第二实施方式的液晶显示装置的驱动方法中，数据线D1至Dn沿液晶板6的短轴方向(y)排列，子像素沿液晶板6的短轴方向(y)按照红色、绿色和蓝色的顺序排列，如图13所示。因此，扫描脉冲的脉冲宽度和生成数据电压的周期被控制为大约一个水平周期(1H)。图14的数据提供方法实际上与图3的数据提供方法相同，从而图14的数据提供方法不需要重新排列数据和改变驱动频率。 

图15表示用于生成图14的数据电压的源驱动集成电路IC 1a和1b的结构和操作，其详细示出了第一源驱动集成电路IC 1a。参照图15，第一源驱动集成电路IC 1a包括移位寄存器201、第一锁存器202、第二锁存器203、DAC 204、输出缓冲器205和寄存器206。由于按照R1，G1，B1...R2，G2，B2...的顺序将从定时控制器输出的数字视频数据输入给第一源驱动集成电路IC 1a，因此从第一锁存器202和第二锁存器203中的每一个的左侧到右侧按照R，G和B颜色的顺序排列数字视频数据。 

图16是表示在根据本发明优选实施方式的液晶显示装置中的用于向液晶单元的公共电极COM提供公共电压Vcom的公共电极及其驱动方法的图。参照图16，公共电压提供线COML沿与数据线D1至Dn相同的方向(即，沿液晶板6的短轴方向(y))排列。因此，公共电压提供线COML与数据线D1至Dn平行地形成在液晶板6的TFT阵列基板上，而不与数据线D1至Dn交叉。因此，公共电压Vcom不受数据电压的影 响，从而公共电压Vcom不会由于数据电压而改变。 

根据本发明优选实施方式的液晶显示装置包括沿液晶板6的短轴方向(y)平行排列的“n”条数据线，其中各条数据线D1至Dn沿液晶板6的长轴方向(x)定位。如果数据线D1至Dn的长度增加，则数据线的电阻和寄生电容也增加，从而数据电压的RC延迟增加。为了减小RC延迟，数据线D1至Dn可以由诸如铜Cu的低电阻金属形成。在另一方法中，为了减小RC延迟，数据线D1至Dn可以分成左右部分，并且数据线D1至Dn的左右部分分别由不同的源驱动集成电路IC 1a至1d驱动。即使应用图17的方法，与具有相同分辨率的现有技术相比，也可以减少源驱动集成电路IC的数量。例如，如果现有技术的液晶显示装置设置有被设置为XGA分辨率(1024×768)的数据线，则需要五个具有618个输出通道的源驱动集成电路IC。同时，根据本发明的具有相同分辨率的液晶显示装置需要四个源驱动集成电路IC。 

图18和图20表示图8所示的像素阵列的第三实施方式。参照图18，根据本发明第三实施方式的像素阵列10包括数据线D1至D2n和选通线G1至G3m/2，各条数据线在TFT阵列基板上沿液晶板6的长轴方向(x)延伸，各条选通线在TFT阵列基板上沿液晶板6的短轴方向(y)延伸。 

在根据本发明第三实施方式的像素阵列10的滤色器阵列基板上，沿液晶板6的短轴方向(y)排列有红色、绿色和蓝色滤色器。因此，像素阵列10的红色、绿色和蓝色子像素沿液晶板6的短轴方向(y)排列。当彼此相邻的两个子像素共用一条选通线时，从奇数编号的数据线D1，D3，...D(2n-1)向位于选通线G1至G(3m/2)左侧的子像素R11至Rn1，B11至Bn1，G12至Gn2，R13至Rn3，...G1m至Gnm提供数据。当彼此相邻的两个子像素共用一条选通线时，从偶数编号的数据线D2，D4，...D2n向位于选通线G1至G(3m/2)右侧的子像素G11至Gn1，R12至Rn2，B12至Bn2，G13至Gn3，...B1m至Bnm提供数据。 

为此，当薄膜晶体管形成在共用的选通线与奇数编号的数据线之间的交叉点的左侧部分处时，薄膜晶体管导通，从而从奇数编号的数据线向位于选通线左侧的子像素施加数据。此外，当薄膜晶体管形成在共用 的选通线与偶数编号的数据线之间的交叉点的右侧部分处时，薄膜晶体管导通，从而从偶数编号的数据线向位于选通线右侧的子像素施加数据。 

在根据本发明第三实施方式的像素阵列10中，一个像素由R，G和B子像素构成，其中从奇数编号(或偶数编号)的数据线向R，G和B子像素中的两个提供数据，并且从偶数编号(或奇数编号)的数据线向R，G和B子像素中的其余子像素提供数据。因此，根据本发明第三实施方式的像素阵列10不限于图18。可以通过各种修改(例如，图20的结构)来形成根据本发明第三实施方式的像素阵列10。 

如图20所示，根据本发明第三实施方式的像素阵列10包括数据线D1至D2n和选通线G1至G3m/2，各条数据线在TFT阵列基板上沿液晶板6的长轴方向(x)延伸，各条选通线在TFT阵列基板上沿液晶板6的短轴方向(y)延伸。在像素阵列10的滤色器阵列基板上，沿液晶板6的短轴方向(y)排列有红色、绿色和蓝色滤色器。因此，像素阵列10的红色、绿色和蓝色子像素沿液晶板6的短轴方向(y)排列。 

当彼此相邻的两个子像素共用一条选通线时，从奇数编号的数据线向位于选通线G1至G(3m/2)左侧的第“4i+1”和第“4i+2”子像素(“i”是零或整数)R11至Rn1，B11至Bn1，...R1(m-2)至Rn(m-2)提供数据；并且从偶数编号的数据线向第“4i+3”和第“4i+4”子像素G12至Gn2，R13至Rn3，...G1m至Gnm提供数据。而且，当彼此相邻的两个子像素共用一条选通线时，从偶数编号的数据线向位于选通线G1至G(3m/2)右侧的第“4i+1”和第“4i+2”子像素G11至Gn1，R12至Rn2，...G1(m-2)至Gn(m-2)提供数据；并且从奇数编号的数据线向第“4i+3”和第“4i+4”子像素B12至Bn2，G13至Gn3，...B1m至Bnm提供数据。 

为此，当薄膜晶体管形成在共用的选通线与奇数编号的数据线之间的交叉点的左侧部分处时，薄膜晶体管导通，从而从奇数编号的数据线向位于选通线左侧的第“4i+1”和第“4i+2”子像素施加数据。此外，当薄膜晶体管形成在共用的选通线与奇数编号的数据线之间的交叉点的右侧部分处时，薄膜晶体管导通，从而从奇数编号的数据线向位于选通线右侧的第“4i+3”和第“4i+4”子像素施加数据。 

而且，当薄膜晶体管形成在共用的选通线与偶数编号的数据线之间的交叉点的右侧部分处时，薄膜晶体管导通，从而从偶数编号的数据线向位于选通线右侧的第“4i+1”和第“4i+2”子像素施加数据。而且，当薄膜晶体管形成在共用的选通线与偶数编号的数据线之间的交叉点的左侧部分处时，薄膜晶体管导通，从而从偶数编号的数据线向位于选通线左侧的第“4i+3”和第“4i+4”子像素施加数据。 

参照图19和图21，选通驱动电路2依次生成均小于一个水平周期(1H)的扫描脉冲，并将所生成的扫描脉冲提供给选通线G1至G(3m/2)。此时，假设在生成第“k+1”扫描脉冲的点与生成第“k+3”扫描脉冲的点之间的时间段满足一个水平周期(1H)，则各个扫描脉冲的脉冲宽度小于一个水平周期(1H)。 

源驱动集成电路IC 1a和1b与扫描脉冲同步地向数据线D1至D2n输出数据电压。例如，源驱动集成电路IC 1a和1b在大约1/2水平周期(1/2H)期间向数据线输出用于一条线的红色和绿色数据电压R11至Gn1，然后在大约1/2水平周期(1/2H)期间输出用于一条线的蓝色和红色数据电压B11至Rn1。根据本发明第三实施方式的液晶显示装置的驱动方法设置有数据线D1至Dn，以及沿液晶板6的长轴方向(x)排列的红色、绿色和蓝色子像素，其中各条数据线沿液晶板6的长轴方向(x)延伸。 

另外，与来自共用的选通线的扫描脉冲同步地从奇数编号或偶数编号的数据线向共用一条选通线的两个子像素提供数据电压。因此，根据本发明第三实施方式的液晶显示装置的驱动方法可以将生成数据电压的周期减小到现有技术的1/2，从而在一个水平周期期间提供与相应颜色的红色、绿色和蓝色子像素相对应的数据电压。 

表1表示与现有技术以及本发明第一和第二实施方式进行比较的本发明的第三实施方式。 

	现有技术	第一和第二实施方式	第三实施方式
				数据线的数量	1024×3＝3072	768	768×2＝1536
选通线的数量	768	1024×3＝3072	1024×3/2＝1536

在以上表1中，在根据本发明第三实施方式的液晶显示装置中使用的数据线的数量减少到现有技术的数据线数量的一半。另外，在根据本发明第三实施方式的液晶显示装置中使用的选通线的数量减少到本发明第一和第二实施方式的选通线数量的一半。 

因此，根据本发明第三实施方式的液晶显示装置(其具有与现有技术相同的分辨率)设置有与现有技术相比在数量上减少的源驱动集成电路IC。而且，本发明第三实施方式的液晶显示装置与第一和第二实施方式相比，即使由于数据线的数量增加而设置有数量增加的源驱动集成电路IC，本发明第三实施方式的液晶显示装置也可以通过减少选通线的数量而容易地获得数据线的充电时间。 

为了向数据线D1至D2n提供数据电压，如图19和图21所示，向源驱动集成电路IC 1a和1b提供数据的顺序与向图2的信号线提供数据的顺序不同。为此，根据本发明第三实施方式的液晶显示装置的驱动方法需要在定时控制器3中，或者在通过接口电路向定时控制器3提供数字视频数据的外部系统的图形卡中，参照图18和图20所示的信号线和子像素的设置来重新排列数据。 

图22是表示根据图18和图19的信号线和子像素的设置来排列数字视频数据的定时控制器的示例图。 

参照图22，定时控制器3包括存储器131。存储器131被提供有通过第一数据输入线按照R11至Rnm的顺序输入的红色数字视频数据、通过第二数据输入线按照G11至Gnm的顺序输入的绿色数字视频数据、以及通过第三数据输入线按照B11至Bnm的顺序输入的蓝色数字视频数据。在存储器控制器(未示出)的控制下，存储器131重新排列数据，并且通过数据输出线按照R11，G11，R21，G21...Gn1，B11，R12，B21，R22...Rn2，G12，B12，G22，B22...Bn2，R13，G13，R23，G23...Gn3的顺序输出经重新排列的数据。因此，从存储器131输出数字视频数据的速度是现有技术的两倍，从而定时控制器3的输入数据的周期缩短为1/2。 

图23表示用于生成数据电压的源驱动集成电路IC 1a和1b的结构和操作，其详细示出了第一源驱动集成电路IC 1a。参照图23，第一源驱动集成电路IC 1a包括移位寄存器301、第一锁存器302、第二锁存器303、DAC 304、输出缓冲器305和寄存器306。第一源驱动集成电路IC 1a通过第一锁存器302和第二锁存器303从定时控制器3向数据线D1至Dn提供按照R11，G11，R21，G21...Gn1，B11，B12，B21，R22...Rn2，G12，B12，G22，B22...Bn2，R13，G13，R23，G23...Gn3的顺序输入的数字视频数据。 

图24示出了根据图20和图21的信号线和子像素的设置来排列数字视频数据的定时控制器3的一个实施例。参照图24，定时控制器3包括存储器231。存储器231被提供有通过第一数据输入线按照R11至Rnm的顺序输入的红色数字视频数据、通过第二数据输入线按照G11至Gnm的顺序输入的绿色数字视频数据、以及通过第三数据输入线按照B11至Bnm的顺序输入的蓝色数字视频数据。在存储器控制器(未示出)的控制下，存储器231重新排列数据，并且通过数据输出线按照R11，G11，R21，G21...Gn1，B11，R12，B21，R22...Rn2，B12，G12，B22，G22...Gn2，G13，R13，G23，R23...Rn3的顺序输出经重新排列的数据。因此，从存储器231输出数字视频数据的速度是现有技术的两倍，从而定时控制器3的输入数据的周期缩短为1/2。 

图25表示用于生成图24的数据电压的源驱动集成电路IC 1a和1b的结构和操作，其详细示出了第一源驱动集成电路IC 1a。参照图25，第一源驱动集成电路IC 1a包括移位寄存器401、第一锁存器402、第二锁存器403、DAC 404、输出缓冲器405和寄存器406。第一源驱动集成电路IC 1a通过第一锁存器402和第二锁存器403从定时控制器3向数据线D1至Dn提供按照R11，G11，R21，G21...Gn1，B11，R12，B21，R22...Rn2，B12，G12，B22，G22...Gn2，G13，R13，G23，R23...Rn3的顺序输入的数字视频数据。 

如上所述，根据本发明的液晶显示装置及其驱动方法具有如下优点。 

在根据本发明的液晶显示装置中，沿液晶板的短轴方向形成数据线， 从而可以减少其中所使用的数据线的数量。因此，可以减少用于驱动数据线的昂贵的源驱动集成电路IC的数量，并且可以简化FPC和PCB并使它们小型化。 

在根据本发明的液晶显示装置的驱动方法中，由于公共电压线被形成为与数据线平行，因此可以防止由于信号线的交叉而导致公共电压发生变化。除了减少所使用的数据线的数量之外，两个子像素共用一条选通线，从而可以通过数量减少的选通线而容易地获得数据电压的充电时间。 

对于本领域的技术人员，显然可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明进行各种修改和变型。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变型。 

本申请要求于2007年11月6日提交的韩国专利申请No.P06-108844和于2007年2月27日提交的韩国专利申请No.P2007-19574的优先权，在此通过引用将其全文并入。 

Claims (10)

1.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：

液晶板，该液晶板包括多条数据线和多条选通线，各条数据线沿基板的长轴方向延伸，各条选通线沿基板的短轴方向延伸，其中各条选通线与各条数据线正交；

数据驱动电路，用于向所述数据线提供数据电压；

选通驱动电路，用于向所述选通线提供扫描脉冲；以及

定时控制器，用于向所述数据驱动电路提供数字视频数据，以及控制所述数据驱动电路和所述选通驱动电路，

其中，所述液晶板包括：沿基板的短轴方向排列的多个红色子像素；沿基板的短轴方向排列的多个绿色子像素；以及沿基板的短轴方向排列的多个蓝色子像素，并且

其中，所述数据驱动电路在大约1/3水平周期期间向所述数据线提供与红色数字视频数据相对应的红色数据电压，在大约1/3水平周期期间向所述数据线提供与绿色数字视频数据相对应的绿色数据电压，并且在大约1/3水平周期期间向所述数据线提供与蓝色数字视频数据相对应的蓝色数据电压。

2.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：

液晶板，该液晶板包括多条数据线和多条选通线，各条数据线沿基板的长轴方向延伸，各条选通线沿基板的短轴方向延伸，其中各条选通线与各条数据线正交；

数据驱动电路，用于向所述数据线提供数据电压；

选通驱动电路，用于向所述选通线提供扫描脉冲；以及

定时控制器，用于向所述数据驱动电路提供数字视频数据，以及控制所述数据驱动电路和所述选通驱动电路，

其中，所述液晶板包括：沿基板的长轴方向排列的多个红色子像素；沿基板的长轴方向排列的多个绿色子像素；以及沿基板的长轴方向排列的多个蓝色子像素，

其中，所述选通驱动电路生成脉冲宽度对应于一个水平周期的扫描脉冲，并且

其中，所述数据驱动电路在一个水平周期期间向相应的数据线提供红色、绿色和蓝色数据电压。

3.一种液晶显示装置，该液晶显示装置包括：

液晶板，该液晶板包括多条奇数编号和偶数编号的数据线、以及多个选通线，各条数据线沿基板的长轴方向延伸，各条选通线沿基板的短轴方向延伸，其中各条选通线与各条数据线正交；

数据驱动电路，用于向所述数据线提供数据电压；

选通驱动电路，用于向所述选通线提供扫描脉冲；以及

定时控制器，用于向所述数据驱动电路提供数字视频数据，以及控制所述数据驱动电路和所述选通驱动电路，

其中，其间插设有一条选通线的两个子像素共用一条选通线，

其中，所述液晶板包括：沿所述基板的短轴方向排列的多个红色子像素；沿所述基板的短轴方向排列的多个绿色子像素；以及沿所述基板的短轴方向排列的多个蓝色子像素，

其中，假设所述多个红色、绿色和蓝色子像素之间插设有选通线，则从奇数编号的数据线向位于该选通线左侧的子像素提供数据电压，从偶数编号的数据线向位于该选通线右侧的子像素提供数据电压，

其中，所述选通驱动电路生成脉冲宽度与一个水平周期的1/2相对应的扫描脉冲，

其中，所述数据驱动电路首先在大约1/2水平周期期间向相应的奇数编号和偶数编号的数据线提供与红色和绿色数字视频数据相对应的红色和绿色数据电压；其次在大约1/2水平周期期间向相应的奇数编号和偶数编号的数据线提供与蓝色和红色数字视频数据相对应的蓝色和红色数据电压；并且最后在大约1/2水平周期期间向相应的奇数编号和偶数编号的数据线提供与绿色和蓝色数字视频数据相对应的绿色和蓝色数据电压。

4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，假设所述多个红色、绿色和蓝色子像素之间插设有选通线，则从奇数编号的数据线向位于该选通线左侧的第“4i+1”和第“4i+2”子像素提供数据电压；并且从偶数编号的数据线向第“4i+3”和第“4i+4”子像素提供数据电压，其中i是0或整数。

5.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，假设所述多个红色、绿色和蓝色子像素之间插设有选通线，则从偶数编号的数据线向位于该选通线右侧的第“4i+1”和第“4i+2”子像素提供数据电压；并且从奇数编号的数据线向第“4i+3”和第“4i+4”子像素提供数据电压，其中i是0或整数。

6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其中，所述选通驱动电路生成脉冲宽度与1/2水平周期相对应的扫描脉冲。

7.根据权利要求6所述的液晶显示装置，其中，所述数据驱动电路首先在1/2水平周期期间向奇数编号和偶数编号的数据线提供与红色和绿色数字视频数据相对应的红色和绿色数据电压；其次在1/2水平周期期间向奇数编号和偶数编号的数据线提供与蓝色和红色数字视频数据相对应的蓝色和红色数据电压；并且最后在1/2水平周期期间向奇数编号和偶数编号的数据线提供与绿色和蓝色数字视频数据相对应的绿色和蓝色数据电压。

8.根据权利要求3所述的液晶显示装置，该液晶显示装置还包括用于向所述子像素的公共电极提供相同的公共电压的公共电压提供线，其中所述公共电极与所述数据线平行而不与所述数据线交叉。

9.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，所述定时控制器包括存储器，该存储器存储红色、绿色和蓝色数字视频数据，首先向所述数据驱动电路提供用于一条线的红色数字视频数据，其次向所述数据驱动电路提供用于一条线的绿色数字视频数据，最后向所述数据驱动电路提供用于一条线的蓝色数字视频数据。

10.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其中，所述定时控制器包括存储器，该存储器存储红色、绿色和蓝色数字视频数据，首先向所述数据驱动电路提供用于一条线的红色和绿色数字视频数据，其次向所述数据驱动电路提供用于一条线的蓝色和红色数字视频数据，最后向所述数据驱动电路提供用于一条线的绿色和蓝色数字视频数据。

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