CN101751885A - 液晶显示设备及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种液晶显示设备及其驱动方法，能简化由脉冲驱动方法驱动的液晶显示设备的硬件构造并将用于存储数据的存储器的容量最小化。液晶显示设备包括液晶显示面板、时序控制器、数据驱动电路以及第一和第二栅极驱动IC。时序控制器产生栅极时序控制信号和数据时序控制信号。数据驱动电路给数据线供给正极性/负极性模拟视频数据和正极性/负极性黑电压。第一栅极驱动IC移位第一栅极起始脉冲并在第一栅极输出使能信号的低逻辑期间顺序地给液晶显示面板的第一区块中包含的栅极线供给第一栅极脉冲。第二栅极驱动IC移位从第一栅极驱动IC供给的第一承载信号并顺序地给液晶显示面板的第二区块中包含的栅极线供给第二栅极脉冲。

Description

液晶显示设备及其驱动方法
该申请要求2008年12月3日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2008-122149的优先权，在此援引该专利申请的全部内容作为参考。
技术领域
本发明涉及一种脉冲驱动液晶显示设备及其驱动方法。
背景技术
有源矩阵驱动液晶显示设备使用薄膜晶体管(TFT)作为开关元件来显示运动图像。因为与阴极射线管(CRT)相比，液晶显示设备可形成为较小的尺寸，所以其应用于电视以及便携式信息设备、办公机器、计算机等中的显示设备，并逐步取代CRT。
液晶显示设备具有运动模糊现象，其中运动图像的画面由于液晶的保持(retention)特性而变模糊。如图1中所示，CRT以脉冲驱动方法显示图像，其中从荧光材料发射非常短时间的光以在一个单元中显示数据，然后不再从该单元发光。与此相比，如图2中所示，液晶显示设备以保持型驱动方法显示图像，其中在扫描周期过程中给液晶单元供给数据，然后充入到液晶单元中的数据保持到其余的场周期(或帧周期)。
因为CRT上显示的运动图像以脉冲驱动方法驱动，所以观看者感知到的图像变得很清晰，如图3中所示。相反，如图4中所示，在液晶显示设备上显示的运动图像中，观看者感知到的图像由于液晶的保持特性而变模糊。感知到的CRT和液晶显示设备的图像的差别是由在跟随该运动的观看者眼睛中暂时持续的图像的融合效果(integration effect)导致的。因此，即使液晶显示设备的响应速度较高，观看者也会由于眼睛的移动与每帧的静止图像之间的不协调而看到模糊图像。为了改善运动模糊现象，提出了通过在屏幕上显示视频数据之后在屏幕上插入黑数据(black data)来驱动液晶显示设备的脉冲驱动方法，即黑数据插入(BDI)法。例如，如图5中所示，根据黑数据插入法，将屏幕被分为三个区块，在所分区块的一个区块A1中通过每条线连续充入视频数据电压，在另一个区块A2中通过连续的四条线同时充入黑电压。这样，黑数据插入法通过在各个区块A1到A3中逐个地给视频数据线连续充电并通过四条线连续充入黑电压而实现了脉冲驱动效果。为了同时选择其中被充入黑电压的线，栅极驱动IC同时给相邻的栅极线施加栅极脉冲。
然而，因为必须使液晶显示设备的驱动频率较高并给很多线存储大量的数据，所以该脉冲驱动方法需要很多线存储器。此外，将不可避免地使时序控制器的逻辑电路和控制算法则变得复杂。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提出液晶显示设备及其驱动方法的多个示范性实施方式，其能同时实现简化由脉冲驱动方法驱动的液晶显示设备的硬件构造并使用于存储数据的存储器的容量最小化。
在一个方面中，提供一种液晶显示设备，包括：液晶显示面板，该液晶显示面板上多条数据线和多条栅极线彼此交叉并且该液晶显示面板具有公共电极；用于产生栅极时序控制信号和数据时序控制信号的时序控制器，其中所述栅极时序控制信号包括第一栅极起始脉冲、第二栅极起始脉冲、栅极移位时钟、第一栅极输出使能信号和第二栅极输出使能信号，且其中所述数据时序控制信号包括第一源极输出使能信号和第二源极输出使能信号：数据驱动电路，其用于当所述第一和第二源极输出使能信号以相同的逻辑电平输入到数据驱动电路时给所述数据线供给正极性/负极性模拟视频数据电压，并响应于所述第二源极输出使能信号的脉冲给所述数据线供给正极性/负极性黑电压；第一栅极驱动IC，其用于根据所述栅极移位时钟移位所述第一栅极起始脉冲，并在所述第一栅极输出使能信号的低逻辑器件顺序地给所述液晶显示面板的第一区块中包含的栅极线供给与所述正极性/负极性模拟视频数据电压同步的第一栅极脉冲；以及第二栅极驱动IC，其用于根据所述栅极移位时钟移位从所述第一栅极驱动IC供给的第一承载信号，并在所述第二栅极输出使能信号的低逻辑器件顺序地给所述液晶显示面板的第二区块中包含的栅极线供给与所述正极性/负极性黑电压同步的第二栅极脉冲。
在另一个方面中，提供一种驱动液晶显示设备的方法，所述液晶显示设备包括其上多条数据线和多条栅极线彼此交叉并具有公共电极的液晶显示面板，所述方法包括：产生栅极时序控制信号和数据时序控制信号，其中所述栅极时序控制信号包括第一栅极起始脉冲、第二栅极起始脉冲、栅极移位时钟、第一栅极输出使能信号和第二栅极输出使能信号，且其中所述数据时序控制信号包括第一源极输出使能信号和第二源极输出使能信号：通过使用数据驱动电路，当所述第一和第二源极输出使能信号以相同的逻辑电平输入时，给所述数据线供给正极性/负极性模拟视频数据电压，并响应于所述第二源极输出使能信号的脉冲给所述数据线供给正极性/负极性黑电压；通过使用第一栅极驱动IC，根据所述栅极移位时钟移位所述第一栅极起始脉冲，并在所述第一栅极输出使能信号的低逻辑期间顺序地所述液晶显示面板的第一区块中包含的栅极线供给与所述正极性/负极性模拟视频数据电压同步的第一栅极脉冲；通过使用第二栅极驱动IC，根据所述栅极移位时钟移位从所述第一栅极驱动IC供给的第一承载信号，并在所述第二栅极输出使能信号的低逻辑期间顺序地给所述液晶显示面板的第二区块中包含的栅极线供给与所述正极性/负极性黑电压同步的第二栅极脉冲。
附图说明
对本发明提供进一步理解并且并入到说明书中以组成说明书一部分的附图例示了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是显示根据现有技术的阴极射线管的发射特性的特性示意图；
图2是显示根据现有技术的液晶显示设备的保持特性的特性示意图；
图3是显示根据现有技术的由观看者感知到的阴极射线管的图像的视图；
图4是显示根据现有技术的由观看者感知到的液晶显示设备的图像的视图；
图5是显示根据现有技术的在黑数据插入法中的视频数据电压和黑电压的扫描操作的视图；
图6是显示根据本发明一个示范性实施方式的液晶显示设备的框图；
图7是显示图6的栅极驱动IC的电路图；
图8是显示图6的数据驱动IC的框图；
图9是显示图8的输出控制电路的电路图；
图10是显示根据本发明第一个示范性实施方式的视频数据电压和黑电压的扫描操作的视图；
图11是显示通过图10的扫描操作而充入到液晶单元中的视频数据和黑电压的波形图，其中分别显示了时序控制器(TCON)的输出和源极(数据)驱动IC(SDIC)的输出；
图12A是显示图10的期间T1产生的栅极时序控制信号、第一和第二源极输出使能信号、和栅极脉冲的时序图；
图12B是显示图10的期间T3产生的栅极时序控制信号、第一和第二源极输出使能信号、和栅极脉冲的时序图；
图13是显示在根据本发明第二个示范性实施方式的视频数据电压和黑电压的扫描操作的视图，其中分别显示了时序控制器(TCON)的输出和源极(数据)驱动IC(SDIC)的输出；
图14是显示通过图13的扫描操作而充入到液晶单元中的视频数据和黑电压的波形图；
图15A是显示图13的期间T1产生的栅极时序控制信号、第一和第二源极输出使能信号、和栅极脉冲的时序图；
图15B是显示图13的期间T3产生的栅极时序控制信号、第一和第二源极输出使能信号、和栅极脉冲的时序图。
具体实施方式
现在参照附图详细描述本发明的示范性实施方式，从而将本发明的理念充分完整地传达给所属领域的技术人员。
下面，将参照图6到15B详细描述本发明的实施方案。
参照图6到9，根据示范性实施方式的液晶显示设备包括液晶显示面板、时序控制器61、数据驱动电路62和栅极驱动电路63。数据驱动电路62包括多个数据驱动IC。栅极驱动电路63包括多个栅极驱动IC631到633。
液晶显示面板包括夹在两个玻璃基板之间的液晶层。液晶显示面板包括以由彼此交叉的m条数据线64和n条栅极线65限定的矩阵形式布置的m×n个液晶单元Clc(其中m和n分别是正整数)。
在液晶显示面板的下玻璃基板上形成有包括数据线64、栅极线65、薄膜晶体管(TFT)和存储电容器Cst的像素阵列。液晶单元Clc分别与TFT连接。每个液晶单元Clc都由在像素电极1与公共电极2之间的电场驱动。每个TFT包括与栅极线64连接的栅极、与数据线64连接的源极和与液晶单元Clc的像素电极1连接的漏极。TFT通过栅极线65响应于如图12A，12B，15A和15B中所示的栅极脉冲G1到G6而导通，从而将正/负模拟视频数据电压和正/负黑电压从数据线64供给到液晶单元的像素电极1。
在液晶显示面板的上玻璃基板上形成有黑矩阵、滤色器和公共电极2。
在垂直电场型驱动结构例如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式中，公共电极2可形成在上玻璃基板上。可选择地，在水平电场型驱动结构例如共平面开关(IPS)模式和边缘场开关(FFS)模式中，公共电极2可与像素电极1一起形成在下玻璃基板上。
在液晶显示面板的各上、下玻璃基板上分别设置有偏振器，并提供用于设置液晶的预倾角的取向膜。在液晶显示面板的上、下玻璃基板之间设置有衬垫料，用于保持其间的单元间隙。
上述的TN模式、VA模式、IPS模式和FFS模式以及任何其他的液晶模式都可应用于本发明的液晶显示面板。此外，根据本发明的液晶显示设备可由透射型液晶显示设备、透反射型液晶显示设备和反射型液晶显示设备以及任何其他类型的液晶显示设备实现。
液晶显示面板的显示屏幕被分为多个区块BL1到BL3并由施加给栅极驱动IC631到633的栅极时序控制信号驱动。每个区块BL1到BL3都逐条线地连续充入视频数据电压，并逐条线地连续充入黑电压。其中，每条线都包括布置在该线上的液晶单元。布置在同一条线上的液晶单元通过与同一条栅极线连接并由同一栅极脉冲同时导通的TFT充入来自数据线的电压。当施加与数据电压同步的第一栅极脉冲和与黑电压同步的第二栅极脉冲时，液晶单元充入数据电压和黑电压。充入数据电压和黑电压的总时间大于0且为一个水平周期或更小。液晶单元首先充入数据电压，之后充入黑电压。或相反，液晶单元可以首先充入黑电压，之后充入数据电压。通过栅极时序控制信号的时序控制来调整充入并保持数据电压的期间和充入并保持黑电压的期间，这将在后面描述。这样，通过时序控制来调整充入黑电压和数据电压的期间。液晶单元在一个水平周期内充入黑电压并在具有一个帧周期25％到75％的期间过程中保持黑电压。
时序控制器(TCON)61接收时序信号，如垂直/水平同步信号Vsync和Hsync、外部数据使能信号EDE和点时钟CLK，并产生用于控制数据驱动电路62和栅极驱动电路63的操作时序的控制信号。该控制信号包括栅极时序控制信号和数据时序控制信号。此外，时序控制器61给数据驱动电路62供给数字视频数据RGB’。
栅极时序控制信号包括栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC和栅极输出使能信号GOE1到GOE3。
栅极起始脉冲GSP施加到第一栅极驱动IC631并指示扫描开始的起始时间，从而从第一栅极驱动IC631产生第一栅极脉冲。在根据该示范性实施方式的液晶显示设备及其驱动方法中，栅极起始脉冲GSP在一个帧周期内产生两次。就是说，在一个帧周期内产生的栅极起始脉冲GSP包括用于给液晶单元充入数据电压的第一栅极脉冲和用于给液晶单元充入黑电压的第二栅极脉冲。每个栅极脉冲的脉冲宽度大约是一个水平周期。
栅极移位时钟GSC是用于移位栅极起始脉冲GSP的时钟信号。栅极驱动IC631到633的移位寄存器分别在栅极移位时钟GSC的上升沿处移位栅极起始脉冲GSP。每个第二和第三栅极驱动IC632和633在接收到从前一级处的栅极驱动IC供给的承载信号作为栅极起始脉冲时运行。
栅极输出使能信号GOE1到GOE3分别施加到栅极驱动IC631到633。栅极驱动IC631到633在栅极输出使能信号GOE1到GOE3的低逻辑期间(低逻辑电压时)，即在紧随前一脉冲的下降沿之后到紧随下一脉冲的上升沿之前的期间，输出栅极脉冲。栅极输出使能信号GOE1到GOE3的一个周期大约为一个水平周期，一个周期内的低逻辑持续期间大约为水平周期的一半或更小。每个栅极驱动IC631到633响应于栅极输出使能信号GOE1到GOE3的每个低逻辑电压产生具有大约为一半水平周期或更小的脉冲的栅极脉冲。
数据时序控制信号包括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、极性控制信号POL、第一源极输出使能信号SOE1和第二源极输出使能信号SOE2。
源极起始脉冲SSP指示在第一水平线中将要显示视频数据的起始像素。如果时序控制器61与栅极驱动电路62之间的数据传输方法是迷你低压差分信号(LVDS)方法，则迷你LVDS区块与数字视频数据RGB’一起传输到数据驱动电路62。这样，在通过迷你LVDS方法给数据驱动电路62传输视频数据的情形中，时序控制器61不产生源极起始脉冲SSP，因为跟随迷你LVDS区块的复位脉冲的脉冲用作源极起始脉冲。
源极采样时钟SSC指示数据驱动电路62根据其上升或下降沿的采样和锁存操作。
极性控制信号POL控制从数据驱动电路62输出的模拟视频数据电压的极性。
第一源极输出使能信号SOE1控制从数据驱动电路62输出正极性/负极性模拟视频数据电压的时机。此外，第一源极输出使能信号SOE1控制从数据驱动电路62输出正极性/负极性充电共享电压或公共电压Vcom的时机。当通过数据驱动电路62供给有正极性电压的数据线与通过数据驱动电路62供给有负极性电压的数据线短路时，产生充电共享电压。充电共享电压具有正极性电压与负极性电压之间的平均电压电平。
第二源极输出使能信号SOE2控制从数据驱动电路62输出正极性/负极性模拟视频数据电压的时机。第一和第二源极输出使能信号SOE1和SOE2的脉冲宽度彼此不同，从而以时分方式在液晶单元中充入黑电压和数据电压。数据驱动电路62与第一源极输出使能信号SOE1的脉冲同步地给数据线64输出充电共享电压或公共电压Vcom。当第一和第二源极输出使能信号SOE1和SOE2保持在低逻辑电压的同时，数据驱动电路62给数据线64输出正极性/负极性模拟视频数据电压。此外，数据驱动电路62与第二源极输出使能信号SOE2的脉冲同步地给数据线64输出正极性/负极性黑电压。
每个栅极驱动IC631到633响应于栅极时序控制信号给栅极线65顺序地供给栅极脉冲。当在一个帧周期内产生第一栅极起始脉冲GSP时，栅极驱动IC631到633顺序地给栅极线供给栅极脉冲，然后当产生第二栅极起始脉冲GSP时，顺序地给栅极线供给栅极脉冲。其中，每个栅极脉冲都具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度。
第一栅极驱动IC631响应于栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟GSC和第一栅极输出使能信号GOE1连续给第一区块BL1中包含的栅极线供给栅极脉冲，从而栅极脉冲与供给到第一区块BL1的液晶单元的正极性/负极性模拟视频数据电压和正极性/负极性黑电压同步。其中，每个栅极脉冲都具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度。
第二栅极驱动IC632响应于来自第一栅极驱动IC631的作为栅极起始脉冲的承载信号、来自时序控制器61的栅极移位时钟GSC和第二栅极输出使能信号GOE2顺序地给第二区块BL2中包含的栅极线供给栅极脉冲，从而栅极脉冲与供给到第二区块BL2的液晶单元的正极性/负极性模拟视频数据电压和正极性/负极性黑电压同步。其中，每个栅极脉冲都具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度。
第三栅极驱动IC633响应于来自第二栅极驱动IC632的作为栅极起始脉冲的承载信号、来自时序控制器61的栅极移位时钟GSC和第三栅极输出使能信号GOE3顺序地给第三区块BL3中包含的栅极线供给栅极脉冲，从而栅极脉冲与供给到第三区块BL3的液晶单元的正极11负极性模拟视频数据电压和正极性/负极性黑电压同步。其中，每个栅极脉冲都具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度。
每个栅极驱动IC631到633都包括移位寄存器70、电平转换器72、连接在移位寄存器70与电平转换器72之间的多个与(AND)门71、和用于反转栅极输出使能信号GOE1到GOE3的反相器73，如图7中所示。
移位寄存器70使用多个串联的D触发器根据栅极移位时钟GSC顺序地移位栅极起始脉冲GSP。每个与门71通过将移位寄存器70的输出信号与栅极输出使能信号GOE1到GOE3的反转信号进行逻辑与操作而产生一输出。反相器73将栅极输出使能信号GOE1到GOE3反转并将反转后的信号供给到与门71。结果，仅当栅极输出使能信号GOE1到GOE3处于低逻辑电平时，栅极驱动IC631到633才产生输出。
电平转换器72将来自每个与门71的输出电压的摆动宽度转换为适于驱动液晶显示面板的TFT的范围。电平转换器72的输出信号G1到Gk被顺序地供给到k条栅极线(其中k是正整数)。
移位寄存器70可与像素阵列的TFT一起直接形成在液晶面板的玻璃基板上。在该情形中，电平转换器72可不设置在玻璃基板上，而是可以与时序控制器61和伽马电压产生电路一起设置在控制板或源极印刷电路板上。
数据驱动电路62锁存数字视频数据RGB’和数字黑数据BLACK，然后根据时序控制器61的控制，将数字视频数据RGB’和数字黑数据BLACK转换为正极性/负极性模拟电压。数据驱动电路62中的每个数据驱动IC都驱动k条数据线，如图8中所示(其中k是小于m的正整数)。数据驱动IC包括移位寄存器81、数据寄存器82、第一锁存器83、第二锁存器84、数字/模拟转换器(DAC)85和输出控制电路86。
移位寄存器81根据源极采样时钟SSC，移位来自时序控制器61的源极起始脉冲SSP，以产生采样信号。此外，移位寄存器81移位源极起始脉冲SSP，以给相邻数据驱动IC中包含的移位寄存器供给承载信号CAR。
数据寄存器82临时存储来自时序控制器61的数字视频数据RGB’，并将存储的数字视频数据RGB’供给到第一锁存器83。第一锁存器83响应于从移位寄存器81顺序地输入的采样信号采样并锁存来自数据寄存器82的数字视频数据RGB’，并同时输出数据RGB’。第二锁存器84锁存来自第一锁存器81的数字视频数据RGB’，然后在第一源极输出使能信号SOE1的低逻辑电平过程中与另一数据驱动IC中包含的第二锁存器一起输出数据RGB’。
DAC85将来自第二锁存器84的数字视频数据RGB’转换为正极性伽马补偿电压GH或负极性伽马补偿电压GL，以获得正极性/负极性模拟视频数据电压。
输出控制电路86响应于第一和第二源极输出使能信号SOE1和SOE2输出正极性/负极性模拟视频数据电压、正极性/负极性黑电压和充电共享电压(或公共电压)。
输出控制电路86包括第一逻辑部91、第二逻辑部92和第三逻辑部93。
第一逻辑部91对第二源极输出使能信号SOE2的脉冲计数。在奇数帧周期过程中，第一逻辑部91响应于第二源极输出使能信号SOE2的奇数脉冲给第二逻辑部92供给正极性黑电压+Vblack，并且响应于第二源极输出使能信号SOE2的偶数脉冲给第二逻辑部92供给负极性黑电压-Vblack。在偶数帧周期过程中，第一逻辑部91响应于第二源极输出使能信号SOE2的奇数脉冲给第二逻辑部92供给负极性黑电压-Vblack，并且响应于第二源极输出使能信号SOE2的偶数脉冲给第二逻辑部92供给正极性黑电压+Vblack。这样，第一逻辑部91响应于第二源极输出使能信号SOE2的脉冲输出正极性/负极性黑电压Vblack，并以一个水平周期为单位和一个帧周期为单位反转供给到第二逻辑部92的黑电压的极性。当液晶显示设备以其中液晶单元的透射率较低的常白模式驱动时，液晶显示面板的液晶单元中充入的电压较高，以与栅极高压Vgh相同的电位可产生正极性黑电压+Vblack，所述栅极高压Vgh是正极性黑电压+Vblack的栅极脉冲的高逻辑电平，并以与栅极低压Vgl相同的电位可产生负极性黑电压-Vblack，所述栅极低压Vgl是负极性黑电压-Vblack的栅极脉冲的低逻辑电平。
第二逻辑部92将来自第一逻辑部91的黑电压+Vblack和-Vblack供给到第三逻辑部93，并在第二源极输出使能信号SOE2的低逻辑期间过程中将正极性/负极性模拟视频数据+Vdata和-Vdata从DAC85供给到第三逻辑部93。因此，第二逻辑部92在第二源极输出使能信号SOE2的一个周期，即一个水平周期过程中连续地供给正极性/负极性模拟视频数据+Vdata和-Vdata以及正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。
第三逻辑部93通过输出控制电路86的输出缓冲器与第一源极输出使能信号SOE1同步地给数据线64供给充电共享电压Vshare或公共电压Vcom，并在第一源极输出使能信号SOE1的低逻辑期间供给来自第二逻辑部92的正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata以及正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。因此，作为后面将描述的本发明的第一个示范性实施方式，第三逻辑部93在一个水平周期内响应于第一源极输出使能信号SOE1顺序地向数据线64供给充电共享电压Vshare或公共电压Vcom、正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata以及正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。此外，作为后面将描述的本发明的第二个示范性实施方式，第三逻辑部93在一个水平周期内响应于第一源极输出使能信号SOE1顺序地向数据线64供给充电共享电压Vshare或公共电压Vcom、正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack以及正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata。
第一个示范性实施方式
图10是显示根据第一个示范性实施方式的视频数据电压和黑电压的扫描操作的视图，图11是显示通过如图10中所示的扫描操作而充入到液晶单元中的视频数据和黑电压的波形图，图12A是显示图10的期间T1产生的栅极时序控制信号GSP1、GSC和GOE1到GOE3、第一和第二源极输出使能信号SOE1和SOE2、以及栅极脉冲G1到G6的时序图。在图12A中，栅极脉冲G1到G6中所示的字母“D”是指充入到液晶单元中的数据电压。图12B是显示图10的期间T3产生的栅极时序控制信号GSP2、GSC和GOE1到GOE3、第一和第二源极输出使能信号SOE1和SOE2、以及栅极脉冲G1到G6的时序图。在图12B中，栅极脉冲G1到G6中所示的字母“B”是指充入到液晶单元中的黑电压。
参照图10到12B，液晶显示面板的每个区块BL1到BL3在一个帧周期(或一个垂直周期)过程中被时分为正极性/负极性模拟视频数据电压充电期间、数据保持期间、黑电压充电期间和黑电压保持期间。通过调整第一和第二栅极起始脉冲GSP1和GSP2之间的延迟时间，黑电压充电和保持期间可近似设为一个帧周期的30％到70％的期间。
当如图11中所示，通过数据驱动电路62的输出控制电路86产生第一源极输出使能信号SOE1的脉冲的同时，每个液晶单元都充入充电共享电压Vshare或公共电压Vcom，并且当第一和第二源极输出使能信号SOE1和SOE2保持在低逻辑电平时充入正极性/负极性模拟视频数据电压。当通过数据驱动电路62的输出控制电路86产生第二源极输出使能信号SOE2的脉冲的同时，每个液晶单元都充入正极性/负极性黑电压。
在期间T1，第一栅极驱动IC631响应于如图12A中所示的第一栅极起始脉冲GSP1而运行。第一栅极驱动IC631在第一栅极输出使能信号GOE1的低逻辑电平期间输出具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。大约为一半水平周期或更小的栅极脉冲G1到G6顺序地供给到第一区块BL1中包含的栅极线。在期间T1，通过第一栅极输出使能信号GOE1和源极使能信号SOE1和SOE2的时序，供给到第一区块BL1的栅极线的栅极脉冲G1到G6与正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata同步。因此，第一区块BL1的液晶单元在期间T1充入正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata。
在期间T1，第二栅极驱动IC632响应于来自第一栅极驱动IC631的承载信号而运行。第二栅极驱动IC632在第二栅极输出使能信号GOE2的低逻辑电平期间输出具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。大约为一半水平周期或更小的栅极脉冲G1到G6顺序地供给到第二区块BL2中包含的栅极线。在期间T1，通过第二栅极输出使能信号GOE2和源极使能信号SOE1和SOE2的时序，供给到第二区块BL2的栅极线的栅极脉冲G1到G6与正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack同步。因此，第二区块BL2的液晶单元在期间T1充入正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。
在期间T1，从第二栅极驱动IC632供给的承载信号不供给到第三栅极驱动IC633。因此，第三栅极驱动IC633在期间T1不产生栅极脉冲。结果，第三区块BL3的液晶单元保持之前所充入的正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata。
在期间T2，栅极起始脉冲不供给到第一栅极驱动IC631。因此，第一栅极驱动IC631在期间T2不产生栅极脉冲。结果，第一区块BL1的液晶单元保持先前在期间T1充入的正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata。
如上所述，在期间T1，在第一栅极驱动IC631输出最后一个栅极脉冲之后，与期间T2的开始同时地，第一栅极驱动IC631给第二栅极驱动IC632的栅极起始脉冲输入端子供给承载信号。在期间T2，第二栅极驱动IC632根据从第一栅极驱动IC631供给的承载信号而运行，以在第二栅极输出使能信号GOE2的低逻辑期间输出具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。在期间T2，栅极脉冲顺序地供给到第二区块BL2中包含的栅极线。其中，栅极脉冲与正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata同步，并具有小于等于一半水平周期的脉冲宽度。因此，第二区块BL2的液晶单元在期间T2充入正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata。
如上所述，在期间T1，在第二栅极驱动IC632输出最后一个栅极脉冲之后，与期间T2的开始同时地，第二栅极驱动IC632给第三栅极驱动IC633的栅极起始脉冲输入端子供给承载信号。在期间T2，第三栅极驱动IC633根据从第二栅极驱动IC632供给的承载信号而运行，以在第三栅极输出使能信号GOE3的低逻辑期间输出具有小于等于一半水平周期的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。在期间T2，栅极脉冲顺序地供给到第三区块BL3中包含的栅极线。其中，栅极脉冲与正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack同步，并具有小于等于一半水平周期的脉冲宽度。因此，第三区块BL3的液晶单元在期间T2充入正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。
在期间T3，第一栅极驱动IC631响应于如图12B中所示的第二栅极起始脉冲GSP2而运行。第一栅极驱动IC631在第一栅极输出使能信号GOE1的低逻辑电平期间输出具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。大约为一半水平周期或更小的栅极脉冲G1到G6顺序地供给到第一区块BL1中包含的栅极线。在期间T3，通过如图12B中所示的第一栅极输出使能信号GOE1和源极使能信号SOE1和SOE2的时序，供给到第一区块BL1的栅极线的栅极脉冲G1到G6与正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack同步。因此，第一区块BL1的液晶单元在期间T3充入正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。
在期间T3，从第一栅极驱动IC631供给的承载信号不供给到第二栅极驱动IC632。因此，第二栅极驱动IC632在期间T3不产生栅极脉冲。结果，第二区块BL2的液晶单元保持先前在期间T2充入的正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata。
如上所述，在期间T2，在第二栅极驱动IC632输出最后一个栅极脉冲之后，与期间T2的开始同时地，第二栅极驱动IC632给第三栅极驱动IC633的栅极起始脉冲输入端子供给承载信号。在期间T3，第三栅极驱动IC633根据从第二栅极驱动IC632供给的承载信号而运行，以在第三栅极输出使能信号GOE3的低逻辑期间输出具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。在期间T3，栅极脉冲顺序地供给到第三区块BL3中包含的栅极线。其中，栅极脉冲与正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata同步，并具有大约一半水平周期或更小的脉冲宽度。因此，第三区块BL3的液晶单元在期间T3充入正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata。
如图10，12A和12B中所示，第一栅极起始脉冲GSP1与第二栅极起始脉冲GSP2之间的时差确定了液晶单元的数据电压充电期间与黑电压充电期间之间的时差。该时差设为从四分之一帧周期到四分之三帧周期的范围。因此，可根据液晶单元中充入的数据电压或黑电压的充电和保持期间调整第一栅极起始脉冲GSP1与第二栅极起始脉冲GSP2之间的时差。
第二个示范性实施方式
图13是显示根据本发明第二个示范性实施方式的视频数据电压和黑电压的扫描操作的视图，图14是显示通过图13的扫描操作而充入到液晶单元中的电压的波形图，图15A是显示图13的期间T1产生的栅极时序控制信号GSP1、GSC和GOE1到GOE3、第一和第二源极输出使能信号SOE1和SOE2、以及栅极脉冲G1到G6的时序图。在图15A中，栅极脉冲G1到G6中所示的字母“B”是指充入到液晶单元中的黑电压。图15B是显示图13的期间T3产生的栅极时序控制信号GSP2、GSC和GOE1到GOE3、第一和第二源极输出使能信号SOE1和SOE2、以及栅极脉冲G1到G6的时序图。在图15B中，栅极脉冲G1到G6中所示的字母“D”是指充入到液晶单元中的数据电压。
参照图13到15B，液晶显示面板的每个区块BL1到BL3在一个帧周期(或一个垂直周期)过程中被时分为正极性/负极性模拟视频数据电压充电期间、数据保持期间、黑电压充电期间和黑电压保持期间。黑电压充电和保持期间可近似设为一个帧周期的70％的期间，但并不限于此。通过调整第一和第二栅极起始脉冲GSP1和GSP2之间的延迟时间，黑电压充电和保持期间可近似设为一个帧周期的30％到70％的期间。
当如图14中所示，通过数据驱动电路62的输出控制电路86产生第一源极输出使能信号SOE1的脉冲时，每个液晶单元充入充电共享电压Vshare或公共电压Vcom，然后当保持在低逻辑电平产生第二源极输出使能信号SOE2时充入正极性/负极性黑电压。当第一和第二源极输出使能信号SOE1和SOE2通过数据驱动电路62的输出控制电路86保持在低逻辑电平时，每个液晶单元充入正极性/负极性黑电压。
在期间T1，第一栅极驱动IC631响应于如图15A中所示的第一栅极起始脉冲GSP1而运行。第一栅极驱动IC631在第一栅极输出使能信号GOE1的低逻辑电平期间输出具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。大约为一半水平周期或更小的栅极脉冲G1到G6顺序地供给到第一区块BL1中包含的栅极线。在期间T1，通过如图15A中所示的第一栅极输出使能信号GOE1和源极使能信号SOE1和SOE2的时序，供给到第一区块BL1的栅极线的栅极脉冲G1到G6与正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack同步。因此，第一区块BL1的液晶单元在期间T1充入正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。
在期间T1，第二栅极驱动IC632响应于从第一栅极驱动IC631提供的承载信号而运行。第二栅极驱动IC632在第二栅极输出使能信号GOE2的低逻辑电平期间输出具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。大约为一半水平周期或更小的栅极脉冲G1到G6顺序地供给到第二区块BL2中包含的栅极线。在期间T1，通过第二栅极输出使能信号GOE2和源极使能信号SOE1和SOE2的时序，供给到第二区块BL2的栅极线的栅极脉冲G1到G6与正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata同步。因此，第二区块BL2的液晶单元在期间T1充入正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata。
在期间T1，从第二栅极驱动IC632供给的承载信号不供给到第三栅极驱动IC633。因此，第三栅极驱动IC633在期间T1不产生栅极脉冲。结果，第三区块BL3的液晶单元保持先前充入的正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。
在期间T2，栅极起始脉冲不供给到第一栅极驱动IC631。因此，第一栅极驱动IC631在期间T2不产生栅极脉冲。结果，第一区块BL1的液晶单元保持先前在期间T1充入的正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。
如上所述，在期间T1，在第一栅极驱动IC631输出最后一个栅极脉冲之后，与期间T2的开始同时地，第一栅极驱动IC631给第二栅极驱动IC632的栅极起始脉冲输入端子供给承载信号。在期间T2，第二栅极驱动IC632根据从第一栅极驱动IC631供给的承载信号而运行，以在第二栅极输出使能信号GOE2的低逻辑期间输出具有小于等于大约一半水平周期的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。在期间T2，栅极脉冲顺序地供给到第二区块BL2中包含的栅极线。其中，栅极脉冲与正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack同步，并具有小于等于一半水平周期的脉冲宽度。因此，第二区块BL2的液晶单元在期间T2充入正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。
如上所述，在期间T1，在第二栅极驱动IC632输出最后一个栅极脉冲之后，与期间T2的开始同时地，第二栅极驱动IC632给第三栅极驱动IC633的栅极起始脉冲输入端子供给承载信号。在期间T2，第三栅极驱动IC633根据从第二栅极驱动IC632供给的承载信号而运行，以在第三栅极输出使能信号GOE3的低逻辑期间输出具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。在期间T2，栅极脉冲顺序地供给到第三区块BL3中包含的栅极线。其中，栅极脉冲与正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata同步，并具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度。因此，第三区块BL3的液晶单元在期间T2充入正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata。
在期间T3，第一栅极驱动IC631响应于如图15B中所示的第二栅极起始脉冲GSP2而运行。第一栅极驱动IC631在第一栅极输出使能信号GOE1的低逻辑电平期间输出具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。大约为一半水平周期或更小的栅极脉冲G1到G6顺序地供给到第一区块BL1中包含的栅极线。在期间T3，通过如图15B中所示的第一栅极输出使能信号GOE1和源极使能信号SOE1和SOE2的时序，供给到第一区块BL1的栅极线的栅极脉冲G1到G6与正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata同步。因此，第一区块BL1的液晶单元在期间T3充入正极性/负极性模拟视频数据电压+Vdata和-Vdata。
在期间T3，从第一栅极驱动IC631供给的承载信号不供给到第二栅极驱动IC632。因此，第二栅极驱动IC632在期间T3不产生栅极脉冲。结果，第二区块BL2的液晶单元保持先前在期间T2充入的正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。
如上所述，在期间T2，在第二栅极驱动IC632输出最后一个栅极脉冲之后，与期间T2的开始同时地，第二栅极驱动IC632给第三栅极驱动IC633的栅极起始脉冲输入端子供给承载信号。在期间T3，第三栅极驱动IC633根据从第二栅极驱动IC632供给的承载信号而运行，以在第三栅极输出使能信号GOE3的低逻辑期间过程中输出具有大约为一半水平周期或更小的脉冲宽度的栅极脉冲，并根据栅极移位时钟GSC移位栅极脉冲。在期间T3，栅极脉冲顺序地供给到第三区块BL3中包含的栅极线。其中，栅极脉冲与正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack同步，并具有大约一半水平周期或更小的脉冲宽度。因此，第三区块BL3的液晶单元在期间T3充入正极性/负极性黑电压+Vblack和-Vblack。
如图13，15A和15B中所示，第一栅极起始脉冲GSP1与第二栅极起始脉冲GSP2之间的时差确定了液晶单元的数据电压充电期间与黑电压充电期间之间的时差。该时差设为从四分之一帧周期到四分之三帧周期的范围。因此，可根据液晶单元中充入的数据电压或黑电压的充电和保持期间调整第一栅极起始脉冲GSP1与第二栅极起始脉冲GSP2之间的时差。
如上所述，根据本发明这些示范性实施方式的液晶显示设备在一个帧周期内产生具有相同脉冲宽度的栅极脉冲，分别给栅极驱动IC施加单独的栅极输出使能信号，并使用相位彼此不同的两个源极输出使能信号控制充入到液晶单元中的数据电压和黑电压。结果，可将用于存储数据所需的存储器容量最小化，因为不必存储大量的数据。此外，还可通过简化时序控制器的逻辑电路和控制算法，实现脉冲驱动方法。
另一方面，栅极脉冲的脉冲宽度不限于一半水平周期。可在从大于零到小于等于一个水平周期的范围调整脉冲宽度。然而，与正极性/负极性模拟视频数据电压同步的栅极脉冲的脉冲宽度和与正极性/负极性黑电压同步的栅极脉冲的脉冲宽度之和大于零并小于等于一个水平周期。
根据所述液晶显示设备及其驱动方法，将用于存储数据所需的存储器的容量最小化，因为其不必存储大量的数据。此外，还可通过简化时序控制器的逻辑电路和控制算法，实现脉冲驱动方法。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在本发明中可进行各种修改和变化，这对于所属领域普通技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求及其等效范围内的对本发明的所有修改和变化。

Claims (10)

1.一种液晶显示设备，包括：
液晶显示面板，在该液晶显示面板上多条数据线和多条栅极线彼此交叉并且该液晶显示面板具有公共电极；
用于产生栅极时序控制信号和数据时序信号的时序控制器，其中所述栅极时序控制信号包括第一栅极起始脉冲、第二栅极起始脉冲、栅极移位时钟、第一栅极输出使能信号和第二栅极输出使能信号，且其中所述数据时序信号包括第一源极输出使能信号和第二源极输出使能信号：
数据驱动电路，其用于当所述第一和第二源极输出使能信号以相同的逻辑电平输入到该数据驱动电路时，给所述数据线供给正极性/负极性模拟视频数据电压，并响应于所述第二源极输出使能信号的脉冲给所述数据线供给正极性/负极性黑电压；
第一栅极驱动IC，其用于根据所述栅极移位时钟移位所述第一栅极起始脉冲，并在所述第一栅极输出使能信号的低逻辑期间顺序地给所述液晶显示面板的第一区块中包含的栅极线供给与所述正极性/负极性模拟视频数据电压同步的第一栅极脉冲；以及
第二栅极驱动IC，其用于根据所述栅极移位时钟移位从所述第一栅极驱动IC供给的第一承载信号，并在所述第二栅极输出使能信号的低逻辑期间顺序地给所述液晶显示面板的第二区块中包含的栅极线供给与所述正极性/负极性黑电压同步的第二栅极脉冲。
2.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述数据驱动电路被构造成响应于所述第一源极输出使能信号的脉冲，给所述多条数据线施加供给到所述公共电极的公共电压和充电共享电压中的任意一个，其中所述充电共享电压被设为相邻数据线的平均电压。
3.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中与所述正极性/负极性模拟视频数据电压同步的栅极脉冲的脉冲宽度和与所述正极性/负极性黑电压同步的栅极脉冲的脉冲宽度之和大于零并小于等于一个水平周期。
4.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述第一栅极起始脉冲与所述第二栅极起始脉冲之间的时差大于等于四分之一帧周期并在四分之三帧周期以下。
5.根据权利要求1所述的液晶显示设备，其中所述第二源极输出使能信号的脉冲宽度大于等于所述第一源极输出使能信号的脉冲宽度，所述第一源极输出使能信号的相位与所述第二源极输出使能信号的不同。
6.一种驱动液晶显示设备的方法，所述液晶显示设备包括液晶显示面板，所述液晶显示面板上多条数据线和多条栅极线彼此交叉并具有公共电极，所述方法包括：
产生栅极时序控制信号和数据时序控制信号，其中所述栅极时序控制信号包括第一栅极起始脉冲、第二栅极起始脉冲、栅极移位时钟、第一栅极输出使能信号和第二栅极输出使能信号，且其中所述数据时序控制信号包括第一源极输出使能信号和第二源极输出使能信号：
通过使用数据驱动电路，当所述第一和第二源极输出使能信号以相同的逻辑电平输入时，给所述数据线供给正极性/负极性模拟视频数据电压，并响应于所述第二源极输出使能信号的脉冲给所述数据线供给正极性/负极性黑电压：
通过使用第一栅极驱动IC，根据所述栅极移位时钟移位所述第一栅极起始脉冲，并在所述第一栅极输出使能信号的低逻辑期间顺序地给所述液晶显示面板的第一区块中包含的栅极线供给与所述正极性/负极性模拟视频数据电压同步的第一栅极脉冲；以及
通过使用第二栅极驱动IC，根据所述栅极移位时钟移位从所述第一栅极驱动IC供给的第一承载信号，并在所述第二栅极输出使能信号的低逻辑期间顺序地给所述液晶显示面板的第二区块中包含的栅极线供给与所述正极性/负极性黑电压同步的第二栅极脉冲。
7.根据权利要求6所述的方法，其中当产生所述第一源极输出使能信号时，通过使用所述数据驱动电路给所述多条数据线施加公共电压和充电共享电压中的任意一个，其中所述公共电压供给到所述液晶显示面板的所述公共电极，所述充电共享电压被设为相邻数据线的平均电压。
8.根据权利要求6所述的方法，其中与所述正极性/负极性模拟视频数据电压同步的栅极脉冲的脉冲宽度和与所述正极性/负极性黑电压同步的栅极脉冲的脉冲宽度之和大于零并小于等于一个水平周期。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一栅极起始脉冲与所述第二栅极起始脉冲之间的时差大于等于四分之一帧周期并在四分之三帧周期以下。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二源极输出使能信号的脉冲宽度大于等于所述第一源极输出使能信号的脉冲宽度，所述第一源极输出使能信号的相位与所述第二源极输出使能信号的不同。
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