CN101425276B - 液晶显示面板驱动方法、液晶显示设备和lcd驱动器 - Google Patents

液晶显示面板驱动方法、液晶显示设备和lcd驱动器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有相对电极和源极线的液晶显示面板驱动方法、液晶显示设备和LCD驱动器。在第一时段中，相对电极被驱动到电势VCOMH。在第二时段中，相对电极和源极线被短路至具有电源电势VCI的电源互连。在第三时段中，相对电极被连接到地互连，而源极线被保持为短路至电源互连。在第四时段中，相对电极被下拉至低于地电势的电势VCOML。在第五时段中，源极线被驱动到与图像对应的电势，而相对电极保持为电势VCOML。能够有效地降低在将相对电极从正电势下拉至负电势的过程中消耗的电功率。

Description

液晶显示面板驱动方法、液晶显示设备和LCD驱动器
技术领域
本发明涉及一种液晶显示设备，更具体来说，涉及一种采用公共反转驱动的液晶显示设备的液晶面板的驱动技术。
背景技术
在液晶显示器的驱动中，为了避免所谓的拖影，进行反转驱动。在反转驱动中，施加到每个像素的驱动电压的极性(即，用于相对电极的像素电极的电势极性)以合适的时间间隔被反转。作为反转驱动的示例，在帧反转驱动中，每一个帧时段，将每个像素的驱动电压反转。
然而，在简单的帧反转驱动中，闪烁趋于变得明显。因此，当执行帧反转驱动时，施加到每个像素的驱动电压的极性以足够的空间间隔反转来抑制闪烁。例如，广泛采用的反转驱动技术中的一个是点反转驱动，点反转驱动以下面的方式驱动像素：在垂直方向和水平方向上，相邻像素的驱动电压的极性都变得彼此相反。广泛采用的反转驱动技术中的另一个是水平行反转驱动，水平行反转驱动以每预定数量的水平行反转每个像素的驱动电压的极性。有各种方法能够确定用于反转驱动电压的水平行的反转周期。例如，反转每个水平行的驱动电压的极性的水平行反转驱动被称作1H反转驱动。以两个水平行为单元反转驱动电压的极性的水平行反转驱动可以被称作2H反转驱动。
基于驱动相对电极的方法能够从另一观点来将反转驱动分类。即，反转驱动能够大体分为公共恒定驱动(common constant drive)和公共反转驱动(common inversion drive)。公共恒定驱动是一种保持相对电极的电势恒定的驱动方法。公共反转驱动是一种根据像素的驱动电压的极性被反转的周期来反转相对电极的电势的驱动方法。由于公共反转驱动能够降低产生像素的驱动电压的驱动电路的操作电压，因此如果可以采用的话，公共反转驱动优选于公共恒定驱动。当采用点反转驱动时，不能采用公共反转驱动。因此，对于这样的情况，采用公共恒定驱动。然而，在将进行水平行反转驱动的情况下，通常采用公共反转驱动。
采用公共反转驱动的问题之一在于：由于相对电极的寄生电容通常大，因此需要用于驱动相对电极的大功率。因为它增加了液晶显示设备的功耗，因此不是优选的。
用于降低液晶显示设备在采用了公共反转驱动的情况下的功耗的方法之一是：在驱动公共电极之前，将公共电极和液晶显示面板的源极线(通常也被称作数据线或信号线)短路。这使得可以有效地利用源极线和相对电极中累积的电荷，并可以有效地降低驱动源极线和相对电极所需的功率。例如，在日本公开专利申请JP-P2007-101570A(以下称为专利文件1)中公开了这种技术。
图1是示出在专利文件1中公开的液晶显示设备的结构的框图。用于驱动液晶显示面板512的驱动设备600包括：源极线驱动电路520，用于驱动源极线S1至Sn；以及电源电路542。电源电路542包括相对电极电压提供电路560，该相对电极电压提供电路560产生将被提供到相对电极VCOM的相对电极电压，并将相对电极电压提供到相对电极VCOM。源极线驱动电路520包括短路电路SHT1至SHTN，用于将相对电极VCOM和源极线S1至Sn短路。短路电路SHT1至SHTN响应于极性信号POL和控制信号BSC来操作，其中，根据电荷重用时段指示信号产生极性信号POL和控制信号BSC。电源电路542包括：相对电极电压提供电路560，其根据像素的驱动电压的极性来产生相对电极VCOM的驱动电压；电压设置电路562，其向相对电极VCOM提供从相对电极电压提供电路560提供的电压或者设置电压VSET。设置电压VSET是接近于地电势VSS的电势。电压设置电路562响应于控制信号VSC来操作，其中，控制信号VSC是根据极性信号POL和电荷重用时段指示信号产生的。
图2是示出图1中所示的液晶显示设备的操作的时序图。在图2中，具有参考代码SL的曲线示出给定源极线Sj的电势的变化，具有参考代码VCOM的曲线示出相对电极VCOM的电势的变化。注意的是，图2示出当液晶显示面板512是“常白”时液晶显示设备的操作。
在图1中所示的液晶显示设备中，对于像素的驱动电压的极性从正变为负的情况和极性从负变为正的情况，用于源极线S1至Sn和相对电极VCOM的驱动过程是不同的。换言之，对于相对电极VCOM被上拉至电势VCOMH的情况和相对电极VCOM被下拉至VCOML的情况，驱动过程是不同的。这里注意的是，电势VCOMH是当像素的驱动电压的极性为负时被设置用于相对电极VCOM的预定的正电势，并且电势VCOML是当像素的驱动电压的极性为正时被设置用于相对电极VCOM的预定的负电势。
当像素的驱动电压的极性从正变为负时，首先，相对电极VCOM被驱动到设置电势VSET。具体来说，电压设置时段信号为有效，通过电压设置电路562来选择设置电势VSET，并且相对电极VCOM被驱动到设置电势VSET。随后，电荷重用时段指示信号为有效。从而，通过短路电路STH1至STHn，相对电极VCOM和源极线S1至Sn被短路。据此，相对电极VCOM和源极线S1至Sn变成具有源极线S1至Sn和相对电极VCOM的平均电势，而不消耗电功率。在该过程中，相对电极VCOM预先被驱动到设置电势。这样做是为了防止当相对电极VCOM和源极线S1至Sn短路时，源极线S1至Sn具有负电势。在相对电极VCOM和源极线S1至Sn短路之后，连接到源极线S1至Sn的每个像素被驱动到预定的驱动电压。
同时，当像素的驱动电压的极性从负变为正时，相对电极VCOM和源极线S1至Sn短路(而没有将相对电极VCOM驱动到设置电势VSET)。在相对电极VCOM和源极线S1至Sn被短路之后，连接到源极线S1至Sn的每个像素被驱动到预定的驱动电压。
在任何情况下，通过将相对电极VCOM和源极线S1至Sn短路，相对电极VCOM或源极线S1至Sn中累积的电荷被有效地重新利用。结果，能够降低驱动相对电极VCOM和源极线S1至Sn所需的功率。
发明内容
然而，本发明的发明者已经发现：在上述的参考技术中，将每个像素的驱动电压从负变正的处理(即，将相对电极VCOM从电势VCOMH下拉至电势VCOML的处理)不是最优的，并且能够进一步地降低功耗。这涉及到以下事实：上述参考技术的驱动方法没有充分地考虑源极线S1至Sn通过寄生电容电耦合到相对电极VCOM。如上所述，用参考技术的驱动方法，将相对电极VCOM下拉至电势VCOML的过程包括两个步骤。即，源极线S1至Sn和相对电极VCOM在电荷重用时段被短路，此后，在驱动时段，源极线S1至Sn被驱动到预定电势且相对电极VCOM被驱动到电势VCOML。真实的是，由于源极线S1至Sn和相对电极VCOM在电荷重用时段中被简单地短路，因此在该时段中没有消耗功率。然而，由于源极线S1至Sn通过寄生电容电耦合到相对电极VCOM的事实，导致在该驱动时段中消耗了不必要的大量的功率。
更具体来说，用参考技术的驱动方法，将相对电极VCOM下拉至电势VCOML同时将源极线S1至Sn驱动到预定电势。当相对电极VCOM被下拉时，因为源极线S1至Sn通过寄生电容电耦合到相对电极VCOM，所以源极线S1至Sn的电势也跟着下降。为了通过消除该作用将源极线S1至Sn驱动到预定电势，除了用于将源极线S1至Sn驱动到预定电势的功率之外，还需要消除用来降低了源极线S1至Sn的电势的该作用的功率。即，假设在短路后，源极线S1至Sn和相对电极VCOM的电势是VSHT，且源极线Sj的预定电势是Vj，为了将源极线Sj驱动到电势Vj，则有必要具有能够消除将源极线Sj下拉一定量的电压(VSHT-VCOML，然后将源极线Sj上拉一定量的电压(Vj-VSHT)的作用的功率。
类似地，用参考技术，当将相对电极VCOM下拉至电势VCOML时，源极线S1至Sn被上拉。由于源极线S1至Sn通过寄生电容电耦合到相对电极VCOM，因此当源极线S1至Sn被上拉时，相对电极VCOM的电势也跟着上升。为了通过消除这种作用将相对电极VCOM驱动到预定电势VCOML，除了将相对电极VCOM驱动到电势VCOML所需的功率之外，还需要消除使相对电极的电势升高的这种作用的功率。
当通过由升压电源产生的电源电压驱动源极线S1至Sn时，这样的条件带来特别严重的结果。当驱动液晶面板时，通常，通过由加倍升压电源产生的电源电压驱动源极线S1至Sn。例如，当通过由加倍升压电源产生的电源电压向源极线S1至Sn提供电荷来上拉源极线S1至Sn时，与没有使用加倍升压电源的情况相比，消耗了两倍的电荷。因此，当使用升压电源时，驱动源极线S1至Sn所需的功率的增加变得更严重。
在下面，将计算当进行图2的操作时驱动相对电极VCOM和源极线S1至Sn所需的电荷。在该计算中，假设液晶显示面板512的像素处于图3中所示的结构。即，栅线Gi被连接到TFT的栅极，源极线Sj被连接到TFT的源极。TFT的漏极被连接到像素电极和储存电容Cst。液晶电容CI和储存电容Cst电连接在TFT的漏极和相对电极VCOM之间。在相对电极VCOM和源极线S1至Sn之间形成寄生电容Csv，并且在相对电极VCOM和栅线G1至Gm之间形成寄生电容Cgv。
当计算驱动相对电极VCOM和源极线S1至Sn所需的电荷时，只考虑相对电极VCOM和源极线S1至Sn之间的寄生电容Csv，并且忽略液晶像素电容CI、储存电容Cst和寄生电容Cgv。关于液晶像素电容CI和储存电容Cst，电荷只在被选择的线的每个像素的储存电容Cst和液晶电容CI之间传输，每个像素的电容也是无关紧要的。因此，液晶电容CI和储存电容Cst中产生的电流很小，从而可以在下面的说明中忽略。关于栅线Gj的寄生电容，TFT的栅电容比相对电极VCOM和栅线G1至Gm之间的寄生电容Cgv更主要。另外，在典型的液晶面板的结构中设置的栅线的数量小于源极线的数量，从而寄生电容Cgv不是那么重要。因此，在下面的说明中将其忽略。对当驱动相对电极VCOM和源极线S1至Sn时的电流消耗最具影响的因素是相对电极VCOM和源极线S1至Sn之间的寄生电容Csv。
在以下条件下计算电荷。
假设电势VCOML是-1V且电势VCOMH是+4V。源极线电势的可能范围假设为+0.5V至4.5V。还假设，通过由加倍升压电源产生的电源电压来驱动源极线驱动电路以及用于产生电势VCOMH的电路，其中，加倍升压电源通过接收电源电压VCI(＝2.8V)来操作。同时，假设通过由负电压电源产生的电源电压来驱动用于产生电势VCOML的电路，其中，负电压电源通过接收电源电压VCI(＝2.8V)来操作。另外，对当驱动相对电极VCOM和源极线S1至Sn时的电荷消耗最具影响的因素是相对电极VCOM和源极线S1至Sn之间的寄生电容Csv。因此，忽略其它的寄生电容Cgv、液晶像素电容CI和储存电容Cst。源极线S1至Sn和相对电极VCOM之间的寄生电容Csv被假设为C[F]。另外，假设液晶面板为常白面板。即，对于白显示(通过白显示，像素显示为白色)，源极线被驱动到接近于相对电极VCOM的电势的电势，对于黑显示，源极线被驱动到偏离相对电极VCOM的电势的电势。对于灰显示，源极线被驱动到中间电势。
图4是示出当将相对电极VCOM从电势VCOML上拉至电势VCOMH时消耗的电荷的表。图5是示出当将相对电极VCOM从电势VCOMH下拉至电势VCOML时消耗的电荷的表。
(1)将相对电极VCOM从电势VCOML上拉至电势VCOMH的情况
下文中，首先，描述了当LCD面板2提供黑显示时消耗的电荷的计算。
T1时段被当作是液晶显示设备1处于初始状态的时段。在T1时段中，相对电极VCOM被保持为电势VCOML(＝-1V)。另外，源极线S1至Sn被驱动到4.5V。在T1时段中，没有电荷的传输，从而没有电荷的消耗。
在T2时段中，电压设置时段指示信号为有效，相对电极VCOM从电势VCOML被驱动到设置电势VSET。在上述的专利文件1中，被描绘为设置电势VSET是地电势VSS或者略高于地电势VSS的电势。然而，在此假设设置电势VSET是地电势VSS。源极线S1至Sn被保持在4.5V。通过将“1[V]×C”的电荷释放到地线，相对电极VCOM被从电势VCOML上拉至地电势VSS。另外，因为相对电极VCOM的变化，所以源极线S1至Sn将升压1V。然而，通过将“1[V]×C”的电荷释放到地线，源极线S1至Sn的电势被保持在4.5V。结果，在T2时段中也没有电荷消耗。
在T3时段中，电荷重用时段指示信号为有效，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路。据此，源极线S1至Sn和相对电极VCOM的电势变为+2.25V。当源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路时，电荷只是被消除而没有额外地提供。因此，在T3时段中没有消耗电荷，不存在功耗。
在T4时段中，源极线S1至Sn被从+2.25[V]驱动到+0.5V，相对电极VCOM被从+2.25[V]驱动到电势VCOMH(＝4.0[V])。此时，因为相对电极VCOM被上拉，所以源极线S1至Sn的电势也跟着升压。然而，电荷只是从源极线S1至Sn释放到地线，从而在源极线S1至Sn中没有消耗电荷。因此，不存在功耗。
同时，在驱动相对电极VCOM的过程中消耗了功率。应该注意的是，由于源极线S1至Sn的电势降低，因此当驱动相对电极VCOM时，消耗了比将最初驱动的电势差的电荷量大的电荷量。相对电极VCOM被上拉+1.75[V]的电势差。然而，源极线S1至Sn的电势被下拉1.75[V]，从而必须向相对电极VCOM提供“3.5[V]×C”的电荷作为结果。用于产生电势VCOMH的电路由加倍升压电源驱动，从而当在电源电压VCI的基础上进行转换时，需要“7.0[V]×C”的电荷用于驱动相对电极VCOM。
以上的结果是，在T1时段至T4时段内用于提供黑显示而消耗的电荷总量是“7.0[V]×C”。对于其它颜色的显示，能够类似地计算电荷消耗。图4示出其结果。
(2)将相对电极VCOM从电势VCOMH下拉至电势VCOML的情况
首先，将描述用于提供黑显示的电荷消耗的计算。
T1时段被当作是液晶显示设备处于初始状态的时段。在T1时段中，相对电极VCOM被保持为电势VCOMH(＝4.0[V])。另外，源极线S1至Sn被驱动到0.5V。在T1时段中，没有电荷的传输，从而没有消耗电荷。
在T2时段中，电荷重用时段指示信号为有效，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路。据此，源极线S1至Sn和相对电极VCOM的电势变为+2.25[V]。当源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路时，电荷只是被消除而没有额外地提供。因此，在T2时段中没有消耗功率。
在T3时段中，源极线S1至Sn被从+2.25[V]驱动到+4.5[V]，相对电极VCOM被从+2.25[V]驱动到电势VCOML(＝-1.0[V])。源极线S1至Sn一开始需要被上拉2.25V。然而，相对电极VCOM被下拉3.25V，从而必须向源极线S1至Sn提供“5.5[V]×C”的电荷作为结果。此外，源极线S1至Sn由加倍升压电源驱动。因此，当在电源电压VCI的基础上进行转换时，需要“11.0[V]×C”的电荷用于驱动源极线S1至Sn。
除此之外，当驱动相对电极VCOM时，相对电极VCOM初始地需要被下拉3.5V。然而，需要比这多的电荷用于驱动相对电极VCOM。即，由于源极线S1至Sn被上拉2.25V，因此必须向相对电极VCOM提供“5.5[V]×C”的电荷，用于将相对电极VCOM驱动到目标电势VCOML(＝-1.0[V])。
因此，在T1时段至T3时段中消耗的电荷的总量是“16.5[V]×C”。对于其它颜色的显示，可以类似地计算电荷消耗。图5示出其结果。
在上述执行的将相对电极VCOM从电势VCOMH下拉至电势VCOML的过程中，不经济地消耗了功率。如下文中将详细描述的，能够通过采用最优的过程将相对电极VCOM下拉至电势VCOML而降低功耗。
根据本发明的方面，具有源极线和相对电极的液晶显示面板的驱动方法包括：
(a)将相对电极驱动到第一电势，其中，第一电势是相对电极的电势高幅值的高电平；
(b)在所述驱动之后，通过将相对电极和源极线短路至电源互连，将相对电极和源极线设置为第二电势，其中，电源互连具有比第一电势低的第二电势；
(c)在所述设置之后，将相对电极连接到具有地电势的地互连，而源极线保持为短路至电源互连；
(d)在所述连接之后，将相对电极驱为第三电势，其中，第三电势是相对电极的电势幅值的低电平；
(e)在所述连接之后，将源极线驱动到与图像数据对应的电势。
(d)驱动和(e)驱动可以同时执行。或者，在(d)驱动之后执行(e)驱动。
在本发明的该方面中，下面的现象被有效地利用：(1)即使当相对电极和源极线短路时也没有消耗电功率；(2)当相对电极输出连接到接地端子时没有新消耗电荷，并且在相对电极中存在的电荷被提供到接地端子。结果，通过消耗更少的电功率可以将相对电极从第一电势下拉至第三电势，其中，第一电势是相对电极的电势幅值的高电平，第三电势是相对电极的电势幅值的低电平。
当通过驱动电路进行将源极线从升压电源电压驱动到对应于图像数据的电势的驱动时，本发明的该方面的液晶显示面板驱动方法是特别有效的，其中，所述驱动电路是由通过升压第一电源电压产生的升压电源电压驱动的，所述第一电源电压是由通过调节器电路产生的第一电源或者第二电源电压提供的。
根据本发明的另一方面，一种液晶显示设备包括：液晶显示面板，具有源极线和相对电极；以及LCD驱动器，其包括源极驱动器电路、VCOM电路和电源互连，其中，源极驱动器电路具有连接到源极线的源极输出，VCOM电路具有连接到相对电极的VCOM输出，电源互连具有预定的电势。源极驱动器电路包括：驱动部件，其被构造为驱动源极线；以及第一开关，其连接在源极输出和电源互连之间。VCOM电路包括：第一驱动部件，其被构造为将相对电极驱动到第一电势，所述第一电势是相对电极的电势幅值的高电平；第二开关，其连接在相对电极和电源互连之间；第三开关，其连接在相对电极和地互连之间；以及第二驱动部件，其被构造为将相对电极驱动到第三电势，所述第三电势是相对电极的电势幅值的低电平。电源互连的预定电势低于第一电势并高于地互连。
具有这样的构造的液晶显示设备优选地用于进行液晶显示面板的上述驱动方法。这里，通过“连接在组件A和组件B之间的组件C”这样的表述来包括其它组件存在于组件C和组件A或组件B之间的情况。
根据优选的实施例，源极驱动器电路还包括：公共互连，其经由第一开关连接到源极输出；第四开关，其连接在公共互连和电源互连之间。第二开关连接在VCOM电路的VCOM输出和公共互连之间。
在该情况下，进一步优选的是，源极驱动器电路进一步包括：第五开关，其与第二开关并联地连接到VCOM输出，并连接在VCOM输出和电源互连之间。
根据本发明的实施例，可以有效地降低将相对电极从正电势下拉至负电势所需的功率。
附图说明
从下面结合附图的对某些优选实施例的描述中，本发明的以上和其它目的、优点和特征将更清楚，在附图中：
图1是示出根据参考技术的液晶显示设备的结构的框图；
图2是示出图1中所示的液晶显示设备的操作的时序图；
图3是示出液晶显示面板的像素的典型结构的电路图；
图4是示出当在图2中所示的操作中将相对电极从电势VCOML上拉至电势VCOMH时消耗的电荷的表；
图5是示出当在图2中所示的操作中将相对电极从电势VCOMH下拉至电势VCOML时消耗的电荷的表；
图6A是示出根据本发明的第一实施例的液晶显示设备的结构的框图；
图6B是示出构建在第一实施例的LCD驱动器中的电源电路的结构的框图；
图6C是示出根据第一实施例的LCD驱动器的源极驱动器电路的结构的框图；
图7A是示出当将根据第一实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOMH下拉至VCOML时的操作的示例的时序图；
图7B是示出当将根据第一实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOMH下拉至VCOML时的操作的另一示例的时序图；
图8A是示出当将根据第一实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOMH下拉至VCOML时的操作的示例的流程图；
图8B是示出当将根据第一实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOMH下拉至VCOML时的操作示例的流程图；
图9是示出在图7A的操作的T1时段中在源极线和相对电极中累积的电荷的状态的概念性示图；
图10是示出在图7A的操作的T2时段中在源极线和相对电极中累积的电荷的状态的概念性示图；
图11是示出在图7A的操作的T3时段中在源极线和相对电极中累积的电荷的状态的概念性示图；
图12是示出在图7A的操作的T4时段在源极线和相对电极中累积的电荷的状态的概念性示图；
图13是示出在图7A的操作的T5时段在源极线和相对电极中累积的电荷的状态的概念性示图；
图14是示出图7A和图8A中所示的操作中消耗的电荷的表；
图15是示出当将根据第一实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOML上拉至电势VCOMH时的操作的示例的时序图；
图16是示出当将根据第一实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOML上拉至电势VCOMH时的操作的示例的流程图；
图17是示出在图15的操作的T1时段在源极线和相对电极中累积的电荷的状态的概念性示图；
图18是示出在图15的操作的T2时段在源极线和相对电极中累积的电荷的状态的概念性示图；
图19是示出在图15的操作的T3时期在源极线和相对电极中累积的电荷的状态的概念性示图；
图20是示出在图15的操作的T4时段在源极线和相对电极中累积的电荷的状态的概念性示图；
图21是示出图15和图16中所示的操作中消耗的电荷的表；
图22是示出当将根据第一实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOML上拉至电势VCOMH时的操作的另一示例的时序图；
图23是示出当将根据第一实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOML上拉至电势VCOMH时的操作的另一示例的流程图；
图24是示出图22和图23中所示的操作中消耗的电荷的表；
图25是示出当将根据第二实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOMH下拉至电势VCOML时的操作的示例的时序图；
图26是示出当将根据第二实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOMH下拉至电势VCOML时的操作的示例的流程图；
图27是示出在图25所示的操作的T4时段在源极线和相对电极中累积的电荷的状态的概念性示图；
图28是示出图25和图26中所示的操作中消耗的电荷的表；
图29是示出根据第三实施例的LCD驱动器的源极驱动器电路的结构的框图；
图30是示出第三实施例的源极驱动器电路上加载的数据判断电路的操作的真值表；
图31A是示出根据本发明的第四实施例的液晶显示设备的结构的框图；
图31B是示出根据本发明的第四实施例的液晶显示设备的另一结构的框图；
图32是示出当将根据第四实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOMH下拉至电势VCOML时的操作的示例的时序图；
图33是示出当将根据第四实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOMH下拉至电势VCOML时的操作的示例的流程图；
图34是示出当将根据第四实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOMH下拉至电势VCOML时的操作的另一示例的时序图；
图35是示出当将根据第四实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOMH下拉至电势VCOML时的操作的另一示例的流程图；
图36是示出当将根据第四实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOML上拉至电势VCOMH时的操作的示例的时序图；
图37是示出当将根据第四实施例的液晶显示设备的相对电极从电势VCOML上拉至电势VCOMH时的操作的另一示例的流程图；以及
图38是示出参考技术的液晶显示设备、第一实施例的液晶显示设备和第二实施例的液晶显示设备中分别消耗的电荷的表。
具体实施方式
下文中，将参照附图来描述根据本发明实施例的液晶显示面板驱动方法、液晶显示设备以及LCD驱动器。
[第一实施例]
[液晶显示设备的结构]
图6A是根据本发明第一实施例的液晶显示设备1的结构的框图。第一实施例的液晶显示设备包括LCD面板2和LCD驱动器3。LCD驱动器3包括电源电路11、源极驱动器电路12、栅驱动器电路13、VCOM电路14和时序控制电路15。
电源电路11根据从VCI电源互连30提供的电源电压VCI产生具有对应于每个电路的电压电平的电源电压。VCI电源互连30是用于将电源电压VCI从VCI电源(未示出)提供到电源电路11的互连。VCI电源可以集成到LCD驱动器或者可以在外部提供。
更具体来说，电源电路11将电源电压VS提供到源极驱动器电路12，并将电源电压VGH、VGL提供到栅驱动器电路13。注意的是，电源电压VGH是用于上拉栅线Gj的电源电压，并且电源电压VGL是用于下拉栅线Gj的电源电压。另外，电源电路11向VCOM电路14提供电源电压VCOMH、VCOML，并向时序控制电路15提供加倍升压电源(double boost-up power supply)VDD2。电源电压VCOMH是用于上拉相对电极VCOM的电源电压，电源电压VCOML是用于下拉相对电极VCOM的电源电压。加倍升压电源VDD2是通过对电源电压VCI进行加倍升压得到的电源电压。
图6B是示出电源电路11的部分的结构的框图，其中，电源电路11产生电源电压VS、电源电压VCOMH、VCOML和加倍升压电源VDD2。电源电路11包括加倍升压电路31、VS调节器电路32、VCOMH调节器电路33、负电压产生电路34和VCOML调节器电路35。加倍升压电路31对从VCI电源互连30提供的电源电压VCI进行加倍升压，以产生加倍升压电源VDD2。在接收了加倍升压电源VDD2的提供的情况下，VS调节器32产生比加倍升压电源VDD2略小的电源电压VS，并将产生的电源电压VS提供到源极驱动器电路12。在接收了加倍升压电源VDD2的提供的情况下，VCOMH调节器33产生略低于加倍升压电源VDD2的电源电压VCOMH，并将产生的电源电压VCOMH提供到VCOM电路14。负电压产生电路34从电源电压VCI产生负电压-VCI，并将电源电压-VCI提供到VCOML调节器电路35。VCOML调节器电路35产生在电源电压VCI至负电压-VCI的范围内的电源电压VCOML，并将产生的电源电压VOML提供到VCOM电路14。典型地，电源电压VCI是2.8V(即，加倍升压电源电压VDD2是5.6V)，电源电压VS是5.0V，电源电压VCOMH是4.0V，并且电源电压VCOML是-1.0V。加倍升压电源VDD2可以代替电源电压VS而被提供到源极驱动器电路12，以便通过加倍升压电源VDD2来操作源极驱动器12。
当在电源电压VS和电源电压VCOMH被提供到的电路中有电荷被消耗时，要注意的是，在VCI电源互连30中有两倍的电荷消耗。这意味着，高度有效地降低提供有电源电压VS和电源电压VCOMH的电路中消耗的电荷，以便于降低功耗。
源极驱动器电路12具有连接到其输出的LCD面板2的源极线S1至Sn。下文中，源极驱动器电路12的输出可以被称作“源极输出”。图6C是示出源极驱动器电路12的结构的示例的框图。源极驱动器电路12包括锁存器电路21-1至21-n、锁存器电路22-1至22-n、解码器电路23-1至23-n、灰阶选择电路24-1至24-n、输出放大器25-1至25-n、输出控制电路26-1至26-n和VCI电源互连27。
响应于选通信号STRB-1至STRB-n，锁存器电路21-1至21-n中的每个连续地锁存被连续传输到源极驱动器电路12的N位图像数据。更具体来说，通过与连续传输到源极驱动器电路12的图像数据同步，选通信号STRB-1至STRB-n为有效。每个锁存器电路21-j当对应的选通信号STRB1-j为有效时锁存图像数据。锁存器电路21-1至21-n一个水平行的像素的图像数据锁存在一起。更具体来说，锁存器电路21-1至21-n锁存与下一水平扫描时段中被选择的栅线Gj+1对应的像素的图像数据。
响应于公共选通信号STRB2，锁存器电路22-1至22-n中的每个锁存由锁存器电路21-1至21-n同时或者为了分散峰值电流而对时序略微移位地锁存的图像数据。锁存器电路22-1至22-n锁存对应于当前水平扫描时段中被选择的栅线Gj的像素的图像数据。
解码器电路23-1至23-n将从锁存器电路22-1至22-n接收的图像数据解码，并输出2N个选择信号。另外，根据电路结构，可以在解码器电路23-1至23-n和锁存器电路22-1至22-n之间插入电平转换器电路。
灰阶选择电路24-1至24-n响应于从解码器电路23-1至23-n接收的选择信号，从灰阶电压VG1至VGp中选择一个灰阶电压VG。
输出放大器25-1至25-n输出与通过灰阶选择电路24-1至24-n选择的灰阶电压VG对应的驱动电压。通过输出放大器25-1至25-n将源极线S1至Sn驱动到预定电压电平。
输出控制电路26-1至26-n是用于切换VCI电源互连27、输出放大器25-1至25-n和源极驱动器电路12的输出端子(即，源极线S1至Sn)的连接关系的电路。注意的是，VCI电源互连27是从VCI电源(未示出)提供电源电压VCI所通过的互连，并且电连接到VCI电源互连30，VCI电源互连30被连接到电源电路11。通过VCI电源将VCI电源互连27的电势保持为电势VCI。
输出控制电路26-1至26-n中的每个包括开关SW1和开关SW2。开关SW1连接在源极驱动器电路12的源极输出和VCI电源互连27之间。开关SW2连接在源极输出和输出放大器25-1至25-n之间。响应于从时序控制电路15提供的控制信号S-SW1来接通/断开开关SW1，响应于控制信号S-SW2来接通/断开开关SW2。当开关SW1接通时，源极线S1至Sn被电连接到VCI电源互连27，并且源极线S1至Sn被驱动到电势VCI。同时，当开关SW2接通时，源极线S1至Sn被电连接到输出放大器25-1至25-n，从而，源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势。
注意的是，通过接收从加倍升压电源电压VDD2产生的电源电压VS的提供来操作解码器电路23-1至23-n、灰阶选择电路24-1至24-n、输出放大器25-1至25-n和输出控制电路26-1至26-n。当在这些电路中消耗电荷时，在VCI电源互连30中消耗两倍于以上电荷的电荷。
另外，这里注意的是，可以多样地改变源极驱动器电路12的构造。例如，可以从源极驱动器电路12中省略输出放大器25-1至25-n。
往回参照图6A，栅驱动器电路13是通过接收电源电压VGH和VGL的提供来驱动栅线G1至Gm的电路。栅驱动器电路13顺序地扫描并驱动栅线G1至Gm。
VCOM电路14具有连接到其输出的相对电极VCOM，并用于驱动相对电极VCOM。下文中，VCOM电路14的输出可以被称作VCOM输出。VCOM电路14包括VCOMH输出放大器41、VCOML输出放大器42、VCI电源互连43、地互连44和开关SW6至SW9。电源电压VCOMH被提供到VCOMH输出放大器41，并用于将相对电极VCOM上拉至电势VCOMH。同时，电源电压VCOML被提供到VCOML输出放大器42，并用于将相对电极VCOM下拉至电势VCOML。VCI电源互连43是连接到VCI电源的互连，并且VCI电源互连43的电势被保持为电势VCI。VCI电源互连43被电连接到如上所述的VCI电源互连27和30。地互连44是保持为地电势VSS的互连。开关SW6被连接在VCOM电路14的VCOM输出和VCOMH输出放大器41之间，并响应于从时序控制电路15提供的控制信号S-SW来接通/断开开关SW6。开关SW7被连接在VCOM输出和VCOML输出放大器42之间，并响应于从时序控制电路15提供的控制信号S-SW7来接通/断开开关SW7。开关SW8被连接在VCOM输出和VCI电源互连43之间，并响应于从时序控制电路15提供的控制信号S-SW8来接通/断开开关SW8。开关SW9被连接在VCOM输出和地电势VSS44之间，并响应于从时序控制信号15提供的控制信号S-SW9来接通/断开开关SW9。
VCOMH输出放大器41通过接收从加倍升压电源电压VDD2产生的电源电压VCOMH来操作，注意的是，当在VCOMH输出放大器41中消耗电荷时，在VCI电源互连30中消耗两倍于以上电荷的电荷。
时序控制电路15控制LCD驱动器3的时序。更具体来说，时序控制电路15向源极驱动器电路12提供控制信号S-SW1和S-SW2，并向VCOM电路14提供控制信号S-SW6至S-SW9。
[操作]
根据本实施例中的液晶显示设备1的操作中的最有特色的是用于将驱动电压的极性从负变为正的过程，即，用于将相对电极VCOM从电势VCOMH下拉至负电势VCOML的过程。在本实施例中，优化用于将相对电极VCOM下拉至负电势VCOML的过程，以便实现功耗的降低。
更具体来说，如图7A中所示，在本实施例中，扫描线S1至Sn和相对电极VCOM被短路至VCI电源，以成为电势VCI，此后，相对电极VCOM被连接到地互连，以将相对电极VCOM下拉至地电势，同时将源极线S1至Sn保持为电势VCI。另外，源极线S1至Sn被驱动到预定电势。能够执行将源极线S1至Sn和相对电极VCOM短路至VCI电源的操作而不消耗电荷。此外，对于被执行以将相对电极VCOM连接到地互连的操作，在源极线S1至Sn中消耗电荷而在相对电极VCOM中没有消耗电荷。在这些操作之后，相对电极VCOM被下拉至负电势VCOML。据此，可以将相对电极VCOM从电势VCOMH下拉至负电势VCOML，同时降低功耗。
用图2中所示的参考技术，同时驱动相对电极VCOM和源极线S1至Sn。因此，在相对电极VCOM和源极线S1至Sn中都不经济地消耗功率。即，需要额外的功率来消除当驱动相对电极VCOM时因为源极线S1至Sn被上拉而产生的影响，并需要额外的功率来消除当驱动源极线S1至Sn时因为相对电极VCOM被下拉而产生的影响。然而，用本实施例的操作，当驱动源极线S1至Sn时，因为在相对电极VCOM短路至VCI电源的同时消除了相对电极VCOM的下拉产生的影响而没有使用加倍升压电源，因此仅需要一半的功率。另外，对于此后将源极线S1至Sn驱动至目标电势，由于电势的改变很小，因此能够降低用于驱动源极线S1至Sn的功率。通过使用从加倍升压电源电压VDD2产生的电源电压VS来驱动源极线S1至Sn，从而驱动源极线S1至Sn所需的电荷的降低有效的用于降低功耗。
从严格意义来说，在该实施例的操作中存在这样的缺点，即，当将相对电极VCOM下拉至地电势VSS时，需要附加的功率来将源极线S1至Sn保持为电势VCI。然而，比同时驱动相对电极VCOM和源极线S1至Sn所需的功率的增加相比，该功率较小。下文中，将详细描述该实施例的操作。
(1)将相对电极VCOM从电势VCOMH下拉至电势VCOML的情况。
图7A是用于描述当驱动电压的极性从负变为正时，即，当将相对电极VCOM从电势VCOMH下拉至电势VCOML时液晶显示设备1的操作的时序图。图8A是示出每个时段中液晶显示设备1的操作的流程图。下文中的说明是假定液晶显示设备1在T1时段中处于初始状态。
在T1时段中，相对电极VCOM被上拉至电势VCOMH，源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势。为了实现黑显示，源极线S1至Sn被驱动到低于VCOMH并且偏离电势VCOMH的正电势。同时，为了实现白显示，源极线S1至Sn被驱动到略高于电势VCOMH的电势。此外，开关SW1、SW7至SW9断开，而开关SW2和SW6接通。即，控制信号S-SW1、S-SW7至S-SW9为无效(negated)，而控制信号S-SW2和S-SW6为有效。
从T2时段，开始用于将驱动电压的极性从负变为正的操作。在T2时段中，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路至VCI电源。更具体来说，控制信号S-SW1和S-SW8为有效且开关SW1和SW8接通，而开关SW2、SW6、SW7和SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到VCI电源互连27，并且相对电极VCOM被连接到VCI电源互连43。从而，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被驱动到电势VCI。注意的是，VCI电源互连27和VCI电源互连43都被电连接到VCI电源互连30。用该操作，源极线S1至Sn和相对电极VCOM的电荷通过VCI电源互连27和43被简单地重新分布，从而没有功率消耗。
在T2时段之后的T3时段中，将相对电极VCOM下拉至地电势VSS，而将源极线S1至Sn连接到VCI电源。更具体来说，控制信号S-SW1和S-SW9为有效，开关SW1和SW9接通。开关SW2、SW6、SW7和SW8断开。用该操作，相对电极VCOM被短路至地互连44，而将源极线S1至Sn连接到VCI电源互连27。即使消耗电荷用于保持源极线S1至Sn为电势VCI，该操作也不需要用于将相对电极VCOM下拉至地电势VSS的电荷。
在T3时段之后的T4时段中，相对电极VCOM被下拉至电势VCOML，而源极线S1至Sn被保持为高阻抗状态。更具体来说，控制信号S-SW7为有效，并且SW7接通，而开关SW1、SW2、SW6、SW8和SW9断开。据此，相对电极VCOM被连接到VCOML输出放大器42的输出，并且将相对电极VCOM下拉至电势VCOML。因为相对电极VCOM的下拉，所以源极线S1至Sn的电势被降低。然而，相对电极VCOM的电势的改变很小，从而源极线S1至Sn的电势的改变量也很小。因此，在T4时段中没有电荷消耗。
在T4时段之后的T5时段中，源极线S1至Sn被驱动到根据图像数据(不同于T1时段中的)的电势，而相对电极VCOM被保持为电势VCOML。更具体来说，控制信号S-SW2和S-SW7为有效且开关SW2和SW7接通，而开关SW1、SW6、SW8和SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到输出放大器25-1至25-n，并被驱动到与图像数据对应的电势。
图9至图13是用于分别详细示出T1时段至T5时段中电荷的状态的示例的示图。在使用图9至图13的说明中，假设电势VCOML是-1.0[V]，电势VCOMH是+4.0[V]，以及电势VCI是2.8[V]。源极线电势的可能的范围被假设为处于+0.5V～4.5[V]。另外，对当驱动相对电极VCOM和源极线S1至Sn时消耗的电荷影响最大的因素是相对电极VCOM和源极线S1至Sn之间的寄生电容Csv。因此，由于公共电极VCOM和栅线G1至Gm之间的寄生电容Cgv、液晶像素电容CI和储存电容Cst的影响不显著，因此忽略公共电极VCOM和栅线G1至Gm之间的寄生电容Cgv、液晶像素电容CI和储存电容Cst。每条源极线Sj和相对电极VCOM之间的寄生电容Csv被假设为C[F]。另外，假设LCD面板2是常白面板，并假设在LCD面板2上进行黑显示。即，假设当相对电极VCOM被上拉至电势VCOMH(＝4.0[V])时源极线Sj被驱动到0.5V，且当相对电极VCOM被下拉至电势VCOML(＝-1.0[V])时源极线Sj被驱动到4.5V。
在作为初始状态的T1时段中，如图9中所示，相对电极VCOM处于电势VCOMH(+4.0[V])，源极线Sj的电势为0.5V。结果，“3.5[V]×C”的电荷将被累积到源极线Sj和相对电极VCOM之间的寄生电容。
如图10中所示，在T2时段中，相对电极VCOM和源极线S1至Sn被短路至VCI电源。在该操作中，累积到寄生电容的电荷简单地从公共电极VCOM转移到源极线S1至Sn，从而没有消耗VCI电源中的功率。在T2时段中，没有在源极线S1至Sn和相对电极VCOM之间的寄生电容中累积电荷。
如图11中所示，在T3时段中，相对电极VCOM被下拉至地电势VSS，而源极线S1至Sn被连接到VCI电源。此时，为了将源极线S1至Sn保持为电势VCI，VCI电源向源极线S1至Sn提供与相对电极的电势的改变对应的电荷(即，“2.8[V]×C”的电荷)。即，VCI电源中消耗的电荷是“2.8[V]×C”。同时，通过简单地具有流出到地互连44的电荷，相对电极VCOM可以被下拉至地电势VSS，从而在VCI电源中没有电荷被消耗。在T3时段中，源极线S1至Sn和相对电极VCOM之间的寄生电容中累积的电荷是“2.8[V]×C”。因此，在T3时段中将消耗“2.8[V]×C”的电荷。
如图12所示，在T4时段中，源极线S1至Sn被驱动到高阻抗状态。另外，相对电极VCOM被下拉至电势VCOML(＝-1.0[V])。根据相对电极VCOM的下拉，源极线S1至Sn开始表现出与相对电极VCOM的电势改变相同的电势改变。由此，源极线S1至Sn被下拉至1.8[V]。当将相对电极VCOM下拉至电势VCOML时，在源极线S1至Sn和相对电极VCOM之间的寄生电容中累积的电荷没有被传递。因此，在VCI电源中没有消耗电荷。
如图13中所示，在T5时段中，源极线S1至Sn被上拉至4.5V，而相对电极VCOM被保持为电势VCOML(＝-1.0[V])。此时，为了将源极线S1至Sn上拉至4.5V，“2.7[V]×C”的电荷被从VCI电源提供到源极线S1至Sn。通过从加倍升压电源VDD2产生的电源电压VS来驱动源极线S1至Sn，从而在VCI电源中消耗的电荷是“5.4[V]×C”的电荷，即为“2.7V×C”的电荷的两倍。此外，为了消除由源极线S1至Sn被上拉产生的影响并将相对电极VCOM保持为-1.0[V]，在VCOML输出放大器42中消耗了与源极线S1至Sn的电势改变对应的电荷(即，“2.7[V]×C”的电荷)。结果，在T5时段中，在VCI电源中消耗的电荷是“8.1[V]×C”。
在整个时段T1至T5中，在VCI电源中总共消耗了“10.9[V]×C”的电荷用于提供黑显示。为了显示其它颜色，也能够类似地计算电荷消耗。
图14是示出当执行图7A和图8A中所示的驱动方法时的每个显示颜色所消耗的电荷的表。如上所述，在VCI电源中总共消耗了“10.9[V]×C”的电荷用于提供黑显示。另外，在VCI电源中总共消耗了“4.1[V]×C”的电荷用于提供白显示；在VCI电源中总共消耗了“4.9[V]×C”的电荷用于提供灰显示。通过比较图14和图5，能够理解图7A和图8A中所示的驱动方法的优点，其中，图5示出根据上述的参考技术的驱动方法中消耗的电荷。为了具体地执行黑显示，可以用本实施例的驱动方法将电荷消耗降低至“10.9[V]×C”，而用参考技术消耗了“16.5[V]×C”的电荷。对于其它的颜色显示，也能够降低电荷消耗。图38示出关于电荷消耗和消耗电流的比较表。基于以下假设来计算消耗电流，即假设源极线S1至Sn和相对电极VCOM之间的电容C是100pF、栅线G1～Gm的数目是160，并且帧频率是60Hz。例如，当电荷消耗是“10[V]×C”时，可以如下地计算。
I＝10000pf×10V×160×60＝0.96mA
如图38中所示，对于提供黑显示的情况，该实施例的驱动方法可以将电荷消耗降低大约34％；对于提供白显示的情况，该实施例的驱动方法可以将电荷消耗降低大约9％。
在第一实施例中，可以同时地进行相对电极VCOM从地电势VSS被下拉至电势VCOML和源极线S1至Sn被驱动到响应于图像数据的电势。图7B是用于描述对于这样的情况执行液晶显示设备1的操作的时序图，并且图8B是示出图7B的每个时段中的液晶显示设备1的操作的流程图。
图7B和图8B所示的T1时段至T3时段的操作与图7A和图8A中所示的操作相同。
即，在液晶显示设备1处于初始状态的T1时段中，相对电极VCOM被上拉至电势VCOMH，而源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势。此外，开关SW1、SW7至SW9断开，而开关SW2和SW6接通。即，控制信号S-SW1、S-SW7至S-SW9为无效，控制信号S-SW2和S-SW6为有效。图7B和图8B中所示的操作的T1时段中的电荷的状态与图9中所示的图7A和图8A的操作的T1时段中的电荷的状态相同。
从T2时段，开始将驱动电压的极性从负变为正的操作。在T2时段中，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路至VCI电源。更具体来说，控制信号S-SW1和S-SW8为有效，并且开关SW1和SW8接通，而开关SW2、SW6、SW7和SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到VCI电源互连27，并且相对电极VCOM被连接到VCI电源互连43。从而，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被驱动到电势VCI。注意的是，VCI电源互连27和VCI电源互连43彼此电连接。用该操作，源极线S1至Sn和相对电极VCOM的电荷通过VCI电源互连27和43而被简单地重新分布，从而没有功率消耗。图7B和图8B中所示的操作的T2时段中的电荷的状态与图10中所示的图7A和图8A的操作的T2时段中的电荷的状态相同。
在T2时段之后的T3时段中，相对电极VCOM被下拉至地电势VSS，同时源极线S1至Sn被连接到VCI电源。更具体来说，控制信号S-SW1和S-SW9为有效，并且开关SW1和SW9接通，而开关SW2、SW6、SW7和SW8断开。用该操作，相对电极VCOM被短路至地互连44，同时源极线S1至Sn被连接到VCI电源互连27。即使消耗了电荷用于将源极线S1至Sn保持为电势VCI，该操作也不需要用于将相对电极VCOM下拉至地电势VSS的电荷。图7B和图8B中所示的操作的T3时段中的电荷的状态与图11中所示的图7A和图8A的操作的T3时段中的电荷的状态相同。当在与图9至图13中所示的相同的条件(电势VCI是2.8V，源极线S1至Sn被驱动到的电势是4.5V且电势VCOML是-1.0V)下进行黑显示时，在T3时段中消耗了“2.8[V]×C”的电荷用于将源极线S1至Sn保持为电势VCI。
在T3时段之后的T4时段中，源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势，并且相对电极VCOM被从地电势VSS下拉至电势VCOML。更具体来说，控制信号S-SW2和S-SW7为有效，并且开关SW2和SW7接通，而开关SW1、SW6、SW8和SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到输出放大器25-1至25-n，而相对电极VCOM被连接到VCOML输出放大器42的输出。此时，为了将源极线S1至Sn驱动到与图像数据对应的电势，需要向源极线提供消除将电极VCOM从地电势VSS下拉至电势VCOML而产生的影响和将源极线S1至Sn从电源电势VCI驱动到与图像数据对应的电势所需的电荷。因此，当在与图9至图13中所示的条件相同的条件下进行黑显示时，消耗了“2.7[V]×C”的电荷用于驱动源极线S1至Sn。更具体来说，消耗“1.0V×C”的电荷用于消除当将相对电极VCOM从地电势VSS下拉至电势VCOML时产生的影响，消耗“1.7[V]×C”的电荷用于将源极线S1至Sn从2.8V上拉至4.5V。通过从加倍升压电源VDD2产生的电源电压VS来驱动源极线S1至Sn，从而VCI电源中消耗的电荷是“5.4[V]×C”的电荷，即为“2.7[V]×C”的两倍。同时，为了消除由上拉源极线S1至Sn产生的影响并将相对电极VCOM驱动到-1.0[V]，在VCOML输出放大器42中消耗了与源极线S1至Sn的电势改变和相对电极VCOM的电势改变之和对应的电荷(即，“2.7[V]×C”的电荷)。结果，在T4时段中在VCI电源中消耗的电荷是“8.1[V]×C”。
结果，与图7A和图8A的操作中类似，当通过图7B和图8B的操作来进行黑显示时，在VCI电源中总共消耗“10.9[V]×C”的电荷。
对于这样的操作，当驱动源极线S1至Sn时，由于在相对电极VCOM短路到VCI电源的同时消除了相对电极VCOM的下拉产生的影响儿没有使用加倍升压电源，因此仅需要一半的功率。另外，为了此后将源极线S1至Sn驱动到目标电势，由于电势的改变很小，因此能够降低驱动源极线S1至Sn所需的功率。
(2)将相对电极VCOM从电势VCOML上拉至电势VCOMH的情况
图15是用于描述当将驱动电压的极性从正变为负时，即当将相对电极VCOM从电势VCOML上拉至电势VCOMH时液晶显示设备1的操作的时序图。图16是示出在图15的每个时段中的液晶显示设备1的操作的流程图。如将在下文中描述的，因为设备的结构不同，所以通过不同于上述参考技术的液晶显示设备的驱动方法的驱动方法，在本实施例的液晶显示设备1中将相对电极VCOM从电势VCOML上拉至电势VCOMH。然而，用下面说明的驱动方法，至少功耗没有发生增加。将在假设在T1时段中液晶显示设备1处于初始状态的基础上提供下面的说明。
在T1时段中，相对电极VCOM被下拉至电势VCOML，源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势。为了实现黑显示，源极线S1至Sn被驱动到高于VCOML并且偏离电势VCOML的正电势。同时，为了实现白显示，源极线S1至Sn被驱动到略高于电势VCOML的电势。此外，开关SW1、SW6、SW8和SW9断开，而开关SW2和SW7接通。即，控制信号S-SW1、S-SW6、S-SW8和S-SW9为无效，而控制信号S-SW2和S-SW7为有效。
从T2时段，开始用于将驱动电压的极性从正变为负的操作。在T2时段中，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路至VCI电源。更具体来说，控制信号S-SW1和S-SW8为有效，并且开关SW1和SW8接通，而开关SW2、SW6、SW7和SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到VCI电源互连27，并且相对电极VCOM被连接到VCI电源互连43。从而，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被驱动到电势VCI。注意的是，VCI电源互连27和VCI电源互连43彼此电连接。用这样的操作，源极线S1至Sn和相对电极VCOM的电荷通过VCI电源互连27和43被简单地重新分布，从而没有功率消耗。
在T2时段之后的T3时段中，将相对电极VCOM上拉至电势VCOMH，而源极线S1至Sn处于高阻抗状态。更具体来说，控制信号S-SW6为有效并且开关SW6接通，而开关SW1、SW2和SW7至SW9断开。据此，相对电极VCOM被连接到VCOMH输出放大器41的输出，并且相对电极VCOM被上拉至电势VCOMH。因为相对电极VCOM的上拉，源极线S1至Sn的电势升高。然而，相对电极VCOM的电势改变很小，从而源极线S1至Sn的电势的改变量也很小。因此，没有电荷消耗。
在T3时段之后的T4时段中，源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势，而相对电极VCOM被保持为电势VCOMH。更具体来说，控制信号S-SW2和S-SW6为有效，并且SW2和SW6接通，而开关SW1、SW7至SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到输出放大器25-1至25-n，并被驱动到与图像数据对应的电势。
图17至图20是用于分别详细示出T1至T4时段中的电荷的状态的示例的示图。在使用图17至图20的说明中，采用了与图9至图13提供的说明的条件假设相同的条件假设。即，假设电势VCI是-1.0[V]，电势VCOMH是+4.0[V]，并且电势VCI是2.8[V]。另外，假设源极线电势的可能范围为+0.5～4.5[V]。此外，假设LCD面板2为常白面板，并假设在LCD面板2上进行黑显示。
如图17中所示，在处于初始状态的T1时段中，相对电极VCOM的电势是电势VCOML(-1.0[V])，并且源极线S1至Sn的电势是4.5V。结果，“5.5[V]×C”的电荷累积到源极线S1至Sn和相对电极VCOM之间的寄生电容。
如图18中所示，在T2时段中，相对电极VCOM和源极线S1至Sn被短路至VCI电源。在该操作中，由于通过短路寄生电容的两端来消除电荷，因此在VCI电源中没有消耗功率。在T2时段中，源极线S1至Sn和相对电极VCOM之间的寄生电容中没有电荷累积。
如图19中所示，在T3时段中，源极线S1至Sn被驱动到高阻抗状态。此外，将相对电极VCOM上拉至电势VCOMH(＝+4.0[V])。当将相对电极VCOM上拉至电势VCOMH时，源极线S1至Sn和相对电极VCOM之间的寄生电容中累积的电荷没有被转移。因此，在VCI电源中没有电荷消耗。
如图20中所示，在T4时段中，源极线S1至Sn被下拉至0.5V，而相对电极VCOM被保持为电势VCOMH(＝+4[V])。此时，通过使电荷从源极线S1至Sn经由输出放大器25释放到地电势，将源极线S1至Sn下拉。因此，将源极线S1至Sn下拉没有消耗功率。同时，为了消除源极线S1至Sn的下拉的影响并保持相对电极VCOM为+4.0[V]，VCOMH输出放大器41向相对电极VCOM提供与源极线S1至Sn的电势的改变对应的电荷(即，“3.5[V]×C”的电荷)。通过从加倍升压电源电压VDD2产生的电源电压VCOMH来驱动VCOMH输出放大器41，从而VCI电源中消耗的电荷是“7.0[V]×C”，即为“3.5[V]×C”的两倍。结果，在T3时段中，在VCI电源中消耗的电荷是“7.0[V]×C”。
在整个T1至T4的时段中，在VCI电源中总共消耗了“7.0[V]×C”的电荷用于提供黑显示。能够类似地计算用于其它颜色显示的电荷的消耗。
图21是示出当执行在图15和图16中所示的驱动方法时用于每个显示颜色的消耗的电荷的表。如上所述，在VCI电源中总共消耗了“7.0[V]×C”的电荷用于提供黑显示。另外，在VCI电源中总共消耗了“1.0[V]×C”的电荷用于提供白显示，并且在VCI电源中总共消耗了“3.0[V]×C”的电荷用于提供灰显示。通过比较图21和图14，能够理解的是，图15和图16的驱动方法能够将相对电极VCOM从电势VCOML上拉至电势VCOMH，而至少没有增加功耗。
对于将驱动电压的极性从正变负的操作，也可以采用其它的过程。图22是用于描述当将驱动电压的极性从正变负时(即，当将相对电极VCOM从电势VCOML上拉至VCOMH时)由液晶显示设备1执行的操作的另一示例的时序图，并且图23是用于描述在每个时段中执行的液晶显示设备1的操作的流程图。图22和图23的操作与图15和图16的操作之间的差别在于：在图22和图23的操作中同时驱动相对电极VCOM和源极线S1至Sn。下文中，将提供详细的说明。
图22和图23的T1时段和T2时段中的操作与图15和图16中所示的相同。即，在液晶显示设备1处于初始状态的T1时段中，相对电极VCOM被下拉至电势VCOML，而源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势。此外，开关SW1、SW6、SW8和SW9断开，而开关SW2和SW7接通。即，控制信号S-SW1、S-SW6、S-SW8和S-SW9为无效，而控制信号S-SW2和S-SW7为有效。图22和图23中所示的操作的T1时段中的电荷的状态与图18中所示的图15和图16的操作的T1时段中的电荷的状态相同。
从T2时段，开始将驱动电压的极性从正变负的操作。在T2时段中，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路至VCI电源。更具体来说，控制信号S-SW1和S-SW8为有效，并且开关SW1和SW8接通，而开关SW2、SW6、SW7和SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到VCI电源互连27，相对电极VCOM被连接到VCI电源互连43。从而，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被驱动到电势VCI。注意的是，VCI电源互连27和VCI电源互连43彼此电连接。用该操作，源极线S1至Sn和相对电极VCOM的电荷通过VCI电源27和43被简单地重新分配，从而没有消耗额外的电荷。图22和图23中所示的操作的T2时段中的电荷的状态与图18中所示的图15和图16的操作的T2时段中的电荷的状态相同。
在T2时段之后的T3时段中，源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势，同时，相对电极VCOM被上拉至电势VCOMH。更具体来说，控制信号S-SW2和S-SW6为有效，并且开关SW2和SW6接通，而开关SW1、SW7至SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到输出放大器25-1至25-n，而相对电极VCOM被连接到VCOMH输出放大器41的输出。当假设电势VCOML是-1.0[V]、电势VCOMH是+4.0[V]、电势VCI是2.8[V]，并且源极线电势的可能范围是+0.5～4.5[V]时，图22和图23中所示的操作的T3时段中的电荷的状态与图20中所示的图15和图16的操作的T4时段中的电荷的状态相同。在T3时段中，通过使电荷从源极线S1至Sn经由输出放大器25流出到地电势，源极线S1至Sn被驱动到0.5V。因此，没有消耗电荷用于驱动源极线S1至Sn。同时，VCOMH输出放大器41向相对电极VCOM提供“3.5[V]×C”的电荷，用于将相对电极VCOM从+2.8[V]上拉至+4.0[V]。假设如果源极线S1至Sn的下拉没有产生影响，则能够通过简单地提供将相对电极上拉1.2[V]所需的电荷(即，“1.2[V]×C”的电荷)来驱动相对电极。然而，为了消除将源极线S1至Sn从2.8V下拉至0.5V产生的影响，必须额外地提供与源极线S1至Sn的电势的改变对应的“2.3[V]×C”的电荷。通过从加倍升压电源电压VDD2产生的电源电压VCOMH来驱动VCOMH输出放大器41，从而在VCI电源中消耗的电荷是“7.0[V]×C”，即为“3.5[V]×C”的两倍。结果，在T3时段中，在VCI电源中消耗的电荷是“7.0[V]×C”。
结果，如图24中所示，用图22和图23的驱动方法消耗的功率与通过图15和图16的操作执行的驱动方法消耗的功率相同，即，与用参考技术的驱动方法消耗的功率相同。通过采用图22和图23的驱动方法，至少功耗没有增加。
[第二实施例]
图25是用于描述当将驱动电压的极性从负变正时，即当将相对电极VCOM从电势VCOMH下拉至电势VCOML时根据第二实施例的液晶显示设备1的操作的时序图。图26是示出每个时段中的液晶显示设备1的操作的流程图。在第二实施例中，通过与第一实施例的过程不同的过程将相对电极VCOM下拉至电势VCOML。
更具体来说，关于图25和图26中所示的第二实施例的T1至T3时段的操作与图7A和图8A中所示的第一实施例的操作相同。在初始状态下的T1时段中，相对电极VCOM被上拉至电势VCOMH，而源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势。在T1时段之后的T2时段中，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路至VCI电源。如第一实施例中所描述的，在T1时段和T2时段中没有消耗电荷。在T2时段之后的T3时段中，相对电极VCOM被下拉至地电势VSS，同时源极线S1至Sn被连接到VCI电源。在与图9至图13中所示相同的条件下，在T3时段中消耗“2.8[V]×C”的电荷，用于将源极线S1至Sn保持为电势VCI。
同时，根据第二实施例的T4时段和此后的操作与第一实施例的不同。更具体来说，在T4时段中，将相对电极VCOM从地电势VSS下拉至电势VCOML，同时源极线S1至Sn被连接到VCI电源。更具体来说，控制信号S-SW1和S-SW7为有效且开关SW1和SW7接通，而开关SW2、SW6、SW8和SW9断开。据此，相对电极VCOM被连接到VCOML输出放大器42的输出并被下拉至电势VCOML，同时源极线S1至Sn被连接到VCI电源互连27。
图27是示出T4时段中累积的电荷的状态的概念性示图。在图27中，假设电势VCOML是-1.0[V]、电势VCOMH是+4.0[V]、电势VCI是2.8[V]，并且源极线电势的可能范围是+0.5至4.5[V]。
在T4时段中，因为相对电极VCOM被从地电势VSS下拉至电势VCOML，所以在VCOML输出放大器42中消耗“1.0[V]×C”的电荷。另外，由于相对电极VCOM被从地电势VSS下拉至电势VCOML引起的影响，导致与相对电极VCOM的电势改变对应的电荷(即，“1.0[V]×C”的电荷)被提供到源极线S1至Sn并在源极线S1至Sn中被消耗，以将源极线S1至Sn保持为电势VCI。因此，在T4时段中，总共将消耗“2.0V×C”的电荷。
在T4时段之后的T5时段中，源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势，而相对电极VCOM被保持为电势VCOML。更具体来说，控制信号S-SW2和S-SW7为有效，并且开关SW2和开关SW7接通，而开关SW1、SW6、SW8和SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到输出放大器25-1至25-n，并被驱动到根据图像数据的电势。
在T5时段中的电荷的状态与图13中所示的第一实施例的T5时段的相同。在T5时段中，为了将源极线S1至Sn从2.8V上拉至4.5V，将“1.7[V]×C”的电荷从VCI电源提供到源极线S1至Sn。通过从加倍升压电源VDD2产生的电源电压VS来驱动源极线S1至Sn，从而在VCI电源中消耗的电荷是“3.4[V]×C”，即为“1.7[V]×C”的两倍。另外，为了消除由上拉源极线S1至Sn引起的影响并保持相对电极VCOM为-1.0[V]，在VCOML输出放大器42中消耗与源极线S1至Sn的电势的改变对应的电荷(即，“1.7[V]×C”的电荷)。结果，在T5时段中在VCI电源中消耗的电荷是“5.1[V]×C”。
在整个T1至T5时段中，在VCI电源中总共消耗“9.9[V]×C”的电荷用于提供黑显示。也能够类似地计算用于显示其它颜色的电荷的消耗。
图28是示出当执行图25和图26中所示的驱动方法时用于每个显示颜色消耗的电荷的表。如上所述，在VCI电源中总共消耗“9.9[V]×C”的电荷用于提供黑显示。另外，在VCI电源中总共消耗“7.1[V]×C”的电荷用于提供白显示，并且在VCI电源中总共消耗“5.1[V]×C”的电荷用于提供灰显示。通过比较图28和图5，能够理解图25和图26中所示的驱动方法的优点，其中图5示出用根据参考技术的驱动方法消耗的电荷。用第二实施例的驱动方法能够将电荷消耗降低至“9.9[V]×C”用于进行黑显示，而用参考技术消耗了“16.5[V]×C”的电荷。图38示出关于电荷消耗的比较表。
[第三实施例]
通过比较用于将驱动电压的极性从负变正的第一实施例的操作中消耗的电荷，即，用于将相对电极VCOM下拉至电势VCOML(见图14)的操作中消耗的电荷与第二实施例相同的操作(见图28)消耗的电荷，能够理解：在第一实施例中用于进行白显示消耗的电荷较少；在第二实施例中用于进行黑显示消耗的电荷较少。因此，通过根据图像数据的值来改变T4时段的操作，能够降低电荷的消耗，其中在T4时段中，相对电极VCOM被从地电势VSS下拉至电势VCOML。
更具体来说，如第一实施例的图7A和图8A中所示，提供白显示的源极线Sj(即，被驱动到相对接近电势VCOML的源极线Sj)在T4时段中被设置为处于高阻抗状态，其中在T4时段中，相对电极VCOM被从地电势VSS下拉至电势VCOML。同时，如图第二实施例的图25和图26中所示，在T4时段中，提供黑显示的源极线Sj(即，被驱动到相对地偏离电势VCOML的电势的源极线Sj)被连续地连接到VCI电源。
图29是示出使得能够实现这样的操作的源极驱动器电路12的结构的示例的框图。图29示出与单条源极线Sj对应的源极驱动器电路12的一部分的电路结构。如通过将其与图6C中所示的第一实施例的源极驱动器电路12的结构相比较而能够理解的，在第三实施例中提供了根据图像数据的值来控制开关SW1的数据判断电路28-j。更具体来说，用于指示驱动电压的极性的极性信号POL和控制信号S-SW1从时序控制电路15提供到数据判断电路28-j，并且将图像数据的最高阶位“MSBDATA”从锁存器电路22-j提供到数据判断电路28-j。注意的是，在T4时段中控制信号S-SW1为有效，如在第二实施例的情况中一样。数据判断电路28-j从极性信号POL、控制信号S-SW1和最高阶位MSBDATA，产生用于控制输出控制电路26-j的开关SW1的控制信号SW1_SEL。
图30是示出数据判断电路28-j的操作的真值表。图30的真值表示出在常白的面板上进行黑基显示的情况下的逻辑特性。当灰阶选择电路24-j选择偏离相对电极VCOM的电势(即，在源极线Sj上进行黑显示)时，假设用于指示驱动电压的极性为正的极性信号POL是“0”，并且图像数据的值很大(即，最高阶位MSBDATA是“1”)。相反，当进行白基显示时，执行图像数据的最高阶位“MSBDATA”是“0”时的逻辑操作。
当驱动电压的极性从负变正时(即，当极性信号POL被设置为“0”，且相对电极VCOM被从电势VCOMH下拉至电势VCOML时)。在T4时段中根据最高阶位MSBDATA来控制控制信号SW1_SEL。更具体来说，在T4时段中，当最高阶位MSBDATA是“0”(即，在源极线Sj上进行白显示)时，即使控制信号SW1是“1”(即，“高”电平)，数据判断电路28-j也将控制信号SW1_SEL设置为“0”，以断开开关SW1。在T4时段中，开关SW2也被断开。结果，源极线Sj被设置为处于高阻抗状态。同时，当最高阶位MSBDATA是“1”(即，在源极线Sj上进行黑显示)时，控制信号SW1_SEL被设置为“1”，以接通开关SW1。通过接通开关SW1，源极线Sj被连接到VCI电源互连27并被短路至VCI电源。
同时，当驱动电压的极性从负变正时(即，当极性信号POL被设置为“1”并且相对电极VCOM被从电势VCOML上拉至电势VCOMH时)，数据判断电路28-j将控制信号SW1的值设置为与控制信号SW1_SEL的值一致，而不考虑最高阶位MSBDATA。
在图30的操作中，通过只响应于图像数据的最高阶位来产生控制信号SW1_SEL，从而用于将源极线Sj驱动到中间电势的操作可能不是最佳的。通过响应于图像数据的多个位来产生控制信号SW1_SEL，使得能够用更降低的功耗来执行操作。然而，通过只响应于最高阶位来产生控制信号SW1_SEL的结构对于减小数据判断电路28-j的电路规模是有效的。
如所描述的，在第三实施例的液晶显示设备1中，根据图像数据，将每条源极线短路至VCI电源或设置为高阻抗状态。据此，能够进一步降低功耗。
[第四实施例]
图31A是示出根据第四实施例的液晶显示设备1A的结构的框图。除了以下的方面之外，第四实施例的液晶显示设备1与图6A中所示的第一实施例的液晶显示设备具有几乎相同的结构。
首先，向LCD驱动器3A的源极驱动器电路12A增加具有低阻抗的公共互连16(即，其互连宽度很大)、开关SW3和SW4以及地互连29。开关SW1设置在公共互连16和源极驱动器电路12的输出之间，开关SW3设置在公共互连16和VCI电源互连27之间，开关SW4设置在公共互连16和地互连29之间。为了控制开关SW3和SW4，将控制信号S-SW3和S-SW4从时序控制电路15提供到源极驱动器电路12A。
其次，将开关SW5设置到VCOM电路14A。开关SW5连接在VCOM电路14A的输出和源极驱动器电路12A的公共互连16之间。为了控制开关SW5，将控制信号S-SW5从时序控制电路提供到VCOM电路14A。
设置到VCOM电路14A的开关SW5用于提供将源极线S1至Sn直接短路至相对电极VCOM的路径。在第一实施例中，源极线S1至Sn和相对电极VCOM都连接到VCI电源以被电短路。然而，用这样的结构，电荷传输通过的路径的阻抗增加了，从而将源极线S1至Sn和相对电极VCOM稳定至电势VCI的时间变长。用该实施例的结构，源极线S1至Sn和相对电极VCOM能够经由通过接通开关SW5形成的短路径来连接。因此能够缩短将源极线S1至Sn和相对电极VCOM稳定至电势VCI的时间。
开关SW3和SW4不仅能够将源极线S1至Sn设置为电势VCI而且能够将源极线S1至Sn设置为地电势VSS。通过在断开开关SW4的同时接通开关SW1和SW3，能够将源极线S1至Sn设置为电势VCI。另外，通过在断开开关SW3的同时接通开关SW1和SW4，能够将源极线S1至Sn设置为地电势VSS。当停止液晶显示设备1A的显示操作而没有残留图像时，将源极线S1至Sn设置为地电势VSS是有效的。为了停止液晶显示设备1A的操作而没有残留图像，优选地将LCD面板2的像素中剩余的电荷释放到地。通过接通开关SW1和SW4来扫描栅线G1～Gm，使得能够将LCD面板2的像素中剩余的电荷释放到地并且停止液晶显示设备1A的显示操作而没有残留图像。
由于能够将源极驱动器电路12A的输出端子(即，源极线S1至Sn)电连接到VCI电源互连27和地互连29而不增大源极驱动器电路12A的电路规模，因此优选的是具有经由开关SW3和SW4连接到公共互连16的地互连29和VCI电源互连27的结构。真实的是，也能够采用具有用于将VCI电源互连27和地互连29连接到源极驱动器电路12A的每个输出端子的单独的开关的结构。然而，用这样的结构，增加了开关的数目，需要多个厚的互连来以低阻抗分布电势VCI和地电势。因此，源极驱动器电路12A的面积增大。通过使用具有低阻抗的单个厚互连(具体来说，公共互连16)，实施例的结构能够将源极线设置为电势VCI和地电势VSS，从而能够抑制面积的增大。
基本上，第四实施例的液晶显示设备1A的操作与第一实施例的液晶显示设备的操作几乎相同。主要的差别在于：当将源极线S1至Sn和相对电极VCOM短路至VCI电源时，在第四实施例中，开关SW5接通。下文中，将详细描述第四实施例的液晶显示设备1A的操作。
图32是用于描述当将驱动电压的极性从负变正时(即，当将相对电极VCOM从电势VCOMH下拉至电势VOML时)液晶显示设备1A的操作的时序图。图33是示出每个时段中的液晶显示设备1A的操作的流程图。将假设液晶显示设备1在T1时段中处于初始状态来提供下文中的说明。
在T1时段中，相对电极VCOM被上拉至电势VCOMH，并且源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势。此外，开关SW1、SW3至SW5以及SW7至SW9断开，而开关SW2和SW6接通。即，控制信号S-SW1、S-SW3至S-SW5以及S-SW7至S-SW9为无效，而控制信号S-SW2和S-SW6为有效。
从T2时段，开始将驱动电压的极性从负变正的操作。在T2时段中，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路至VCI电源。注意的是，在本实施例中，开关SW5接通，源极线S1至Sn和相对电极VCOM经由开关SW5短路，其中，开关SW5用于将源极线S1至Sn和相对电极VCOM短路至VCI电源。如上所述，使开关SW5接通对于将源极线S1至Sn和相对电极VCOM经由短路径连接并且缩短用于将源极线S1至Sn和相对电极VCOM稳定到电势VCI的时间是有效的。
更具体来说，控制信号S-SW1、S-SW3、S-SW5和S-SW8为有效，并且开关SW1、SW3、SW5和SW8接通，而开关SW2、SW4、SW6、SW7和SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到VCI电源互连27，相对电极VCOM被连接到VCI电源互连43。此外，公共互连16和VCOM电路14B的输出被短路，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被驱动到电势VCI。用该操作，源极线S1至Sn和相对电极VCOM的电荷通过VCI电源互连27和43以及开关SW5被简单地重新分布，从而没有功率消耗。
在T2时段之后的T3时段，相对电极VCOM被下拉至地电势VSS，同时源极线S1至Sn被连接到VCI电源。更具体来说，控制信号S-SW1、S-SW3和S-SW9为有效，并且开关SW1、SW3和SW9接通，而开关SW2、SW4、SW5、SW6、SW7和SW8断开。用该操作，相对电极VCOM被短路至地互连44，同时源极线S1至Sn被连接到VCI电源互连27。即使消耗了用于将源极线S1至Sn保持为电势VCI的电荷，该操作也不需要用于将相对电极VCOM下拉至地电势VSS的电荷。
在T3时段之后的T4时段中，相对电极VCOM被下拉至电势VCOML，而源极线S1至Sn处于高阻抗状态。更具体来说，控制信号S-SW7为有效，并且开关SW7接通，而开关SW1至SW6、SW8和SW9断开。据此，相对电极VCOM被连接到VCOML输出放大器42的输出，并且相对电极VCOM被下拉至电势VCOML。
在T4时段之后的T5时段中，源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势，而相对电极VCOM被保持为电势VCOML。更具体来说，控制信号S-SW2和S-SW7为有效，并且开关SW2和SW7接通，而开关SW1、SW3至SW6、SW8和SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到输出放大器25-1至25-n，并被驱动到与图像数据对应的电势。
通过上述过程将相对电极VCOM下拉至电势VCOML的操作所消耗的电荷与第一实施例的操作所消耗的电荷相同。用第四实施例的液晶显示设备1A，也可以降低当将相对电极VCOM从电势VCOMH下拉至电势VCOML时的功耗。
用第四实施例的液晶显示设备1A，在使源极线S1至Sn短路至VCI电源(如在第二实施例的情况中一样)，在T4时段中相对电极VCOM也可以被下拉至电势VCOML。图34是用于描述当在T4时段中源极线S1至Sn被短路至VCI电源时第四实施例的液晶显示设备1A的操作的时序图。图35是示出每个时段中的液晶显示设备1A的操作的流程图。
在图34和图35所示的操作的T4时段中，控制信号S-SW1、S-SW3和S-SW7为有效，并且开关SW1，SW3，SW7接通，而开关SW2、SW4至SW6、SW8和SW9断开。据此，相对电极VCOM被连接到VCOML输出放大器42的输出并被下拉至电势VCOML，同时源极线S1至Sn被连接到电势VCI。如在第二实施例中描述的，这些操作使得可以降低当提供黑显示时的功耗。
另外，如在第三实施例的情况中一样，在第四实施例中，在T4时段中也可以根据图像数据确定是否将每条源极线Sj设置为高阻抗状态或者是否将其短路至VCI电源。
图36是用于描述当将驱动电压的极性从正变负时(即，当将相对电极VCOM从电势VCOML上拉至VCOMH时)液晶显示设备1A的操作的时序图。图37是示出每个时段中的液晶显示设备1A的操作的流程图。
在T1时段中，相对电极VCOM被下拉至电势VCOML，源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势。此外，开关SW1、SW3至SW6、SW8和SW9断开，而开关SW2和SW7接通。即，控制信号S-SW1、S-SW3至S-SW6、S-SW8和S-SW9为无效，而控制信号S-SW2和S-SW7为有效。
从T2时段中，开始将驱动电压的极性从正变负的操作。在T2时段中，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路至VCI电源。注意的是，在本实施例中，当源极线S1至Sn和相对电极VCOM被短路至VCI电源时，开关SW5接通，从而源极线S1至Sn和相对电极VCOM经由开关SW5而被短路。
更具体来说，控制信号S-SW1、S-SW3、S-SW5和S-SW8为有效，并且开关SW1、SW3、SW5和SW8接通，而开关SW2、SW4、SW6、SW7和SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到VCI电源互连27，并且相对电极VCOM被连接到VCI电源互连43。此外，公共互连16被短路至VCOM电路14B的输出。从而，源极线S1至Sn和相对电极VCOM被驱动到电势VCI。用该操作，源极线S1至Sn和相对电极VCOM的电荷通过VCI电源互连27、43和开关SW5被简单地重新分布，从而没有功率消耗。
在T2时段之后的T3时段中，相对电极VCOM被上拉至电势VCOMH，而源极线S1至Sn处于高阻抗状态。更具体来说，控制信号S-SW6为有效，并且开关SW6接通，而开关SW1至SW5和SW7至SW9断开。据此，相对电极VCOM被连接到VCOMH输出放大器41的输出，相对电极VCOM被上拉至电势VCOMH。源极线S1至Sn的电势因为相对电极VCOM的上拉而被升压。然而，相对电极VCOM的电势的改变很小，从而源极线S1至Sn的电势的改变量也很小。因此，在T3时段中没有电荷消耗。
在T3时段之后的T4时段中，源极线S1至Sn被驱动到与图像数据对应的电势，而相对电极VCOM被保持为电势VCOMH。更具体来说，控制信号S-SW2和S-SW6为有效，并且开关S-SW2和S-SW6接通，而开关SW1、SW3至SW5和开关SW7至SW9断开。据此，源极线S1至Sn被连接到输出放大器25-1至25-n，并被驱动到与图像数据对应的电势。
用这样的驱动方法，相对电极VCOM可以被从电势VCOML上拉至电势VCOMH而至少功耗没有增加。用本实施例，也可以采用如图31B中所示的从LCD驱动器3A的VCOM电路14B省略VCI电源互连43和开关SW8的结构。在如上所述的操作中，在源极线S1至Sn和相对电极VCOM被连接到VCI电源的T2时段中，开关SW3和SW5接通。因此，在T2时段中，相对电极VCOM经由开关SW5和SW3连接到VCI电源互连27。VCI电源互连43和开关SW8被与开关SW3和SW5并联地连接在相对电极VCOM和VCI电源之间。因此，相对电极VCOM可以被连接到VCI电源而没有VCI电源互连43和开关SW8。
虽然已经结合本发明的若干实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员将清楚的是，提供这些实施例只是为了示出本发明，不应该在理解权利要求的时候有任何的限制。

Claims (20)

1.一种具有源极线和相对电极的液晶显示面板的驱动方法，包括：
(a)将相对电极驱动到第一电势，所述第一电势是所述相对电极的电势幅值的高电平；
(b)在所述驱动之后，通过将所述相对电极和所述源极线短路至电源互连，来将所述相对电极和所述源极线设置为第二电势，所述电源互连具有低于所述第一电势的第二电势；
(c)在所述设置之后，将所述相对电极连接到具有地电势的地互连，而将所述源极线保持为短路至所述电源互连；
(d)在所述连接之后，将所述相对电极驱动到第三电势，所述第三电势是所述相对电极的电势幅值的低电平；并且
(e)在所述连接之后，将所述源极线驱动到与图像数据对应的电势，
其中所述第二电势高于所述地互连的地电势。
2.根据权利要求1所述的驱动方法，其中，在将所述相对电极驱动到所述第三电势之后，进行驱动所述源极线，
在驱动所述源极线中，所述源极线被驱动到与所述图像数据对应的电势，而所述相对电极被保持为所述第三电势，以及
在将所述相对电极驱动到所述第三电势中，所述源极线被设置为高阻抗状态。
3.根据权利要求1所述的驱动方法，其中，在将所述相对电极驱动到所述第三电势之后，进行驱动所述源极线，
在驱动所述源极线中，所述源极线被驱动到与所述图像数据对应的电势，而所述相对电极被保持为所述第三电势，以及
在将所述相对电极驱动到所述第三电势中，所述源极线被保持为短路至所述电源互连。
4.根据权利要求1所述的驱动方法，其中，在将所述相对电极驱动到所述第三电势之后，进行驱动所述源极线，
在驱动所述源极线中，所述源极线被驱动到与所述图像数据对应的电势，而所述相对电极被保持为所述第三电势，以及
在将所述相对电极驱动到所述第三电势中，所述源极线响应于所述图像数据而被设置为高阻抗状态或者被保持为短路至所述电源互连。
5.根据权利要求1所述的驱动方法，其中，同时进行将所述相对电极驱动到所述第三电势和将所述源极线驱动到与所述图像数据对应的电势。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的驱动方法，其中，所述源极线被连接到用于驱动所述源极线的源极驱动器电路的输出，
通过用于驱动所述相对电极的VCOM电路的输出来驱动所述相对电极，以及
在所述设置中，所述相对电极和所述源极线经由连接在所述源极驱动器电路的输出和所述VCOM电路的输出之间的开关来短路到彼此。
7.根据权利要求1至5中的任一项所述的驱动方法，其中，通过驱动电路进行将所述源极线驱动到与所述图像数据对应的电势，所述驱动电路基于通过将由所述电源互连提供的第一电源电压升压产生的升压的电源电压或者从所述升压的电源电压通过调节器电路产生的第二电源电压来操作。
8.一种液晶显示设备，包括：
液晶显示面板，其具有源极线和相对电极；以及
LCD驱动器，其包括源极驱动器电路、VCOM电路和电源互连，其中，所述源极驱动器电路具有连接到所述源极线的源极输出，所述VCOM电路具有连接到所述相对电极的VCOM输出，所述电源互连具有预定的电势，
其中，所述源极驱动器电路包括：
驱动部件，其被配置为驱动所述源极线；以及
第一开关，其连接在所述源极输出和所述电源互连之间，
所述VCOM电路包括：
第一驱动部件，其被配置为将所述相对电极驱动到第一电势，所述第一电势是所述相对电极的电势幅值的高电平；
第二开关，其连接在所述相对电极和所述电源互连之间；
第三开关，其连接在所述相对电极和地互连之间；以及
第二驱动部件，其被配置为将所述相对电极驱动到第三电势，所述第三电势是所述相对电极的电势幅值的低电平，并且
所述电源互连的预定电势低于所述第一电势并高于所述地互连。
9.根据权利要求8所述的液晶显示设备，其中，在第一时段中，所述VCOM电路的第一驱动部件将所述相对电极驱动到所述第一电势，
在所述第一时段之后的第二时段中，通过接通所述第一开关，所述源极驱动器电路将所述源极线短路至所述电源互连，通过接通所述第二开关，所述VCOM电路将所述相对电极短路至所述电源互连；
在所述第二时段之后的第三时段中，所述源极驱动器电路将所述源极线保持为短路至所述电源互连，并且通过接通所述第三开关所述VCOM电路将所述地互连连接到所述相对电极，以及
在所述第三时段之后，所述VCOM电路的第二驱动部件将所述相对电极下拉至所述第三电势，并且所述源极驱动器电路将所述源极线驱动到与图像数据对应的电势。
10.根据权利要求9所述的液晶显示设备，其中，在所述第三时段之后的第四时段中，所述VCOM电路的第二驱动部件将所述相对电极下拉至所述第三电势，以及
在所述第四时段之后的第五时段中，所述VCOM电路将所述相对电极保持为所述第三电势，并且所述源极驱动器电路将所述源极线驱动到与图像数据对应的电势。
11.根据权利要求9所述的液晶显示设备，其中，在所述第三时段之后的第四时段中，所述VCOM电路的第二驱动部件将所述相对电极驱动到所述第三电势，并且同时，所述源极驱动器电路将所述源极线驱动到与图像数据对应的电势。
12.根据权利要求8至11中的任一项所述的液晶显示设备，其中，所述LCD驱动器进一步包括：
电源电路，其被配置为从由所述电源互连提供的第一电源电压产生第二电源电压，并且将所述第二电源电压提供到所述源极驱动器电路，并且
所述电源电路通过将所述第一电源电压升压来产生升压的电源电压，并将所述升压的电源电压本身或者从所述升压的电源电压通过调节器电路产生的电压提供到所述源极驱动器电路，作为所述第二电源电压。
13.根据权利要求8至11中的任一项所述的液晶显示设备，其中，所述源极驱动器电路进一步包括：
公共互连，其经由所述第一开关连接到所述源极输出；以及
第四开关，其连接在所述公共互连和所述电源互连之间，并且
所述第二开关连接在所述VCOM电路的VCOM输出和所述公共互连之间。
14.根据权利要求13所述的液晶显示设备，其中，所述源极驱动器电路进一步包括：
第五开关，其被与所述第二开关并联地连接到所述VCOM输出，并连接在所述VCOM输出和所述电源互连之间。
15.根据权利要求13所述的液晶显示设备，其中，所述源极驱动器电路进一步包括：
第六开关，其连接在所述公共互连和地互连之间。
16.一种用于驱动具有源极线和相对电极的液晶显示面板的LCD驱动器，包括：
源极驱动器电路，其具有被连接到所述源极线的源极输出；
VCOM电路，其具有被连接到所述相对电极的VCOM输出；以及
电源互连，其具有预定的电势，
其中，所述源极驱动器电路包括：
驱动部件，其被配置为驱动所述源极线；以及
第一开关，其连接在所述源极输出和所述电源互连之间，
所述VCOM电路包括：
第一驱动部件，其被配置为将所述相对电极驱动到第一电势，所述第一电势是所述相对电极的电势幅值的高电平；
第二开关，其连接在所述相对电极和所述电源互连之间；
第三开关，其连接在所述相对电极和地互连之间；以及
第二驱动部件，其被配置为将所述相对电极驱动到第三电势，所述第三电势是所述相对电极的电势幅值的低电平，并且
所述电源互连的预定电势低于所述第一电势并高于所述地互连。
17.根据权利要求16所述的LCD驱动器，进一步包括：
电源电路，其被配置为从由所述电源互连提供的第一电源电压产生第二电源电压，并将所述第二电源电压提供到所述源极驱动器电路，并且
所述电源电路通过将所述第一电源电压升压来产生升压的电源电压，并将所述升压的电源电压本身或者从所述升压的电源电压通过调节器电路产生的电压提供到所述源极驱动器电路，作为所述第二电源电压。
18.根据权利要求16或17所述的LCD驱动器，其中，所述源极驱动器电路进一步包括：
公共互连，其经由所述第一开关被连接到所述源极输出；以及
第四开关，其连接在所述公共互连和所述电源互连之间，并且
所述第二开关连接在所述VCOM电路的VCOM输出和所述公共互连之间。
19.根据权利要求18所述的LCD驱动器，其中，所述源极驱动器电路进一步包括：
第五开关，其被与所述第二开关并联地连接到所述VCOM输出，并连接在所述VCOM输出和所述电源互连之间。
20.根据权利要求18所述的LCD驱动器，其中，所述源极驱动器电路进一步包括：
第六开关，其连接在所述公共互连和地互连之间。
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