CN101872582A - 液晶显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

公开了液晶显示装置及其驱动方法。所述液晶显示装置，包含：多个像素，其每个均包括：液晶元件，第一TFT元件和第二TFT元件，辅助电容性元件，其一端连接至所述液晶元件，以及暂存电容性元件，其一端连接至所述第二TFT元件，并且通过所述第一TFT元件而连接至所述辅助电容性元件；辅助电容线，其配置为连接至所述辅助电容性元件的另一端；以及暂存电容线，其配置为连接至与所述辅助线不同的线，并且连接至所述暂存电容性元件的另一端。

Description

液晶显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明涉及这样的液晶显示装置及其驱动方法，其适用于(例如)场顺序视频显示器和使用快门眼镜(shutter glasses)的三维视频显示器。
背景技术
近来，有源矩阵液晶显示装置(LCD：液晶显示器)(在其上，针对每个像素布置TFT(薄膜晶体管))已经频繁地用作用于薄屏电视和移动终端装置的显示器。通常，在这种液晶显示装置中，通过将视频信号以自屏幕顶部朝向屏幕底部的方向线顺序地写入各个像素中所包括的辅助电容性元件和液晶元件来驱动各个像素。
在液晶显示装置中，根据液晶显示装置的预期用途，执行将一帧时间段进行多分割(multi-divide)并且分别以一帧的划分出的时间段(partitioned timeperiod)为单位来显示不同图像的驱动操作(下文中称为“时分驱动操作”)。例如，使用这种时分驱动方法的液晶显示装置包括使用场顺序方法的液晶显示装置(例如，参见日本待审专利申请公开2001-318363号)以及使用所谓的快门眼镜的3D(三维)视频显示系统(例如，参见日本待审专利申请公开48-34610号)。
场顺序方法是如下这样的驱动方法：在该方法中，通过将一帧时间段分为三个时间段，顺序地写入分别与红(R)、绿(G)和蓝(B)这三种颜色对应的图像，并且分别与图像信号的写入同步地从背光发射包括红(R)、绿(G)和蓝(B)这三种颜色的彩色光，来执行彩色显示。由于通常在液晶显示装置中将一个像素在空间上分为多个像素(红(R)、绿(G)和蓝(B))，因此光使用效率差。然而，通过采用上述驱动方法，可以改善光使用效率。
在使用快门眼镜的3D(三维)视频显示系统中，将一帧时间段分为两个时间段，并且将两个图像交替地显示为左眼图像和右眼图像，左眼图像和右眼图像在其之间具有视差。另外，作为快门眼镜，使用分别与各图像的显示同步地在左眼和右眼的睁开和闭合之间进行切换的快门眼镜。于是，当佩戴快门眼镜的观众观察所显示的视频图像时，将所显示的视频图像识别为立体图像。
然而，在使用上述时分驱动方法的液晶显示装置中，由于在一帧时间段期间，以自屏幕顶部朝向屏幕底部的方向线顺序地写入各个图像，因此出现各连续图像之间的混合(干扰)。因此，在场顺序方法中，色调在屏幕顶部和屏幕底部之间看上去是不同的，或者在3D(三维)视频显示系统中，在屏幕顶部和屏幕顶部附近观察到的左-右反转图像阻止了识别出正常的3D(三维)视频图像。关于这一点，如果在场顺序方法中缩短背光的发光时间段且在3D视频显示系统中缩短快门的打开时间段，并且使得背光发光且快门打开，则仅在整个屏幕显示同一图像的时间段期间可以减小上述干扰。然而，在该方法中，亮度减小了与背光的已缩短发光时间段或快门的已缩短打开时间段对应的量。
于是，提出了如下这样的液晶显示装置：在该液晶显示装置中，除了辅助电容性元件之外，还在每个像素中布置暂存电容性元件(temporal capacitiveelement)，该暂存电容性元件用于将对应于视频信号的电压(在下文中称为“视频电压”)进行暂存(例如，参见日本待审专利申请公开61-281692号)。在该液晶显示装置中，将视频电压线顺序地写入暂存电容性元件，并且各个暂存电容性元件中所保存的各个视频信号共同地传输至各个辅助电容性元件。于是，针对整个屏幕，共同地执行对于辅助电容性元件的写入。共同写入可以防止发生连续图像之间的、源于上述线顺序驱动操作的干扰。
发明内容
在根据上述日本待审专利申请公开61-281692号的液晶显示装置中，当将保存于暂存电容性元件中的视频电压传输至辅助电容性元件和液晶元件时，在许多情况下，将紧接的先前图像的视频信号所对应的视频电压保存于辅助电容性元件中。在此情况下，由于发生暂存电容性元件和辅助电容性元件之间的电荷划分，因而正如可能的情况那样，未将期望的视频电压传输至辅助电容性元件和液晶元件。因此，当通过使用暂存电容性元件执行共同写入操作时，预先考虑到传输时的电荷划分，需要增大暂存电容性元件中所保存的电荷量。为了增大电荷量，可以将暂存电容性元件的电容设置为远大于辅助电容性元件的电容的值。然而，由于电容性元件的电容值近似与电容性元件的面积成比例，因此为了增大电容值，需要增大电容性元件的面积。于是，当增大电容性元件的面积时，电容性元件的不透明性引起液晶显示装置的孔径比减小这一问题。
另外，关于使用上述暂存电容性元件的液晶显示装置，提出了紧接在共同写入之前将保存于辅助电容性元件中的电压进行复位的方法，或者布置两个辅助电容性元件并且交替对其进行选择以便使用的方法(例如，参见日本待审申请公开6-110033号和2007-155983号)。然而，在任何一种所述方法中，由于增大了布置在每个像素中的TFT元件和电容性元件的数目，因此，孔径比以与上述相同的方式减小。
期望提供如下这样的液晶显示装置及其驱动方法：其能够在不减小孔径比的同时抑制出现连续图像之间的干扰。
根据本发明的一实施例，提供了如下的液晶显示装置，其包括：
多个像素，其每个均包括
液晶元件，
第一TFT元件和第二TFT元件，
辅助电容性元件，其一端连接至所述液晶元件，以及
暂存电容性元件，其一端连接至所述第二TFT元件，并且通过所述第一TFT元件而连接至所述辅助电容性元件；
辅助电容线，其被配置为连接至所述辅助电容性元件的另一端；以及
暂存电容线，其被配置为连接至与所述辅助电容线不同的线，并且连接至所述暂存电容性元件的另一端。
根据本发明的一实施例，提供了用于液晶显示器的驱动方法，所述液晶显示器包括：
多个像素，其每个均包括
液晶元件，
辅助电容性元件，其一端连接至所述液晶元件，以及
暂存电容性元件，其一端连接至第二TFT元件，并且通过第一TFT元件而连接至所述辅助电容性元件，
所述驱动方法包含以下步骤：
针对所述多个像素中的每个像素，使得所述第二TFT元件导通以便将对应于视频信号的视频电压提供给所述暂存电容性元件并且使得暂存所述视频电压；以及
在分别将第一电位提供给所述辅助电容线的另一端侧并且将不同于所述第一电位的第二电位提供给所述暂存电容线的另一端侧的同时，通过使得各个第一TFT元件导通，而针对所述多个像素将保存于各个暂存电容性元件中的各个视频电压共同地传输至各个辅助电容性元件和各个液晶元件，以共同地驱动所述多个像素。
在根据本发明一实施例的液晶显示装置中，除了用作所谓的辅助电容性元件的辅助电容性元件之外，每个像素还包括暂存电容性元件，并且连接至暂存电容性元件的暂存电容线被布置为不同于辅助电容线的线。于是，当将暂存于各个暂存电容性元件中的视频电压共同地传输至各个辅助电容性元件和各个液晶元件时，易于分别通过辅助电容线和暂存电容线而将彼此不同的电压提供给每个辅助电容性元件的另一端和每个暂存电容性元件的另一端。
在用于根据本发明实施例的液晶显示装置的驱动方法中，对于每一个均包括液晶元件、辅助电容性元件和各个暂存电容性元件的多个像素，将视频电压提供给各个暂存电容性元件并且将其暂存于其之中。此后，当将保存于各个暂存电容性元件中的各个视频电压共同地传输至各个辅助电容性元件和各个液晶元件时，分别将彼此不同的第一电位和第二电位提供给辅助电容线的另一端侧以及暂存电容线的另一端侧。
附图说明
图1是图示根据本发明实施例的液晶显示装置的整体配置的图；
图2是图示图1所示的背光部分的平面配置的典型图；
图3是图示图1所示的液晶显示面板中的像素的电路图的示意图；
图4是图示图1所示的液晶显示装置中的各种驱动器、栅极线、数据线和电容线之间的连接的配置的图；
图5A和图5B是图示根据比较示例1的使用场顺序方法的驱动方法的时序图；
图6A和图6B是图示根据比较示例2的使用场顺序方法的驱动方法的时序图；
图7A～图7G是图示图1所示的液晶显示装置中的屏幕共同驱动操作的时序图；
图8A和图8B是图示场顺序方法中所使用的屏幕共同驱动操作的时序图；
图9是图示根据比较示例3的液晶显示装置中的像素的电路图的示意图；
图10A～图10F是图示根据比较示例3的屏幕共同驱动操作的时序图；
图11是图示如何计算经由数据线而提供给暂存电容性元件的视频电压的图；
图12是图示如何计算经由数据线而提供给暂存电容性元件的视频电压的图；
图13是图示根据修改示例1的液晶显示装置中的各种驱动器、栅极线、数据线和电容线之间的连接的配置的图；
图14A～图14H是图示根据修改示例1的屏幕共同驱动操作的时序图；
图15是图示根据修改示例2的液晶显示装置中的各种驱动器、栅极线、数据线和电容线之间的连接的配置的图；
图16A～图16H是图示根据修改示例2的屏幕共同驱动操作的时序图；
图17是图示根据修改示例3的液晶显示装置中的各种驱动器、栅极线、数据线和电容线之间的连接的配置的图；
图18是图示根据修改示例4的液晶显示装置中的各种驱动器、栅极线、数据线和电容线之间的连接的配置的图；以及
图19是图示根据修改示例5的液晶显示装置中的各种驱动器、栅极线、数据线和电容线之间的连接的配置的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。另外，将以如下顺序描述优选实施例。
1.实施例：使用场顺序方法(场反转)的液晶显示装置的示例
2.修改示例1：水平线反转的示例(共享暂存电容线Cs2)
3.修改示例2：水平线反转的示例(共享栅极线G1)
4.修改示例3：点反转的示例(共享暂存电容线Cs2)
5.修改示例4：点反转的示例(共享栅极线G1)
6.修改示例5：垂直线反转的示例(共享暂存电容线Cs2)
<实施例>
[液晶显示装置1的整体配置]
图1是图示根据本发明实施例的液晶显示装置(液晶显示装置1)的整体配置的图。液晶显示装置1是使用所谓的场顺序方法执行视频显示的显示装置。液晶显示装置1包括液晶显示面板2、背光部分3、图像处理部分41、数据驱动器51、栅极驱动器52、Cs线驱动器53、定时控制部分61和背光驱动部分62。
背光部分3是照亮液晶显示面板2的光源，并且例如包括LED(LightEmitting Diode，发光二极管)等。其上排列了红光源3R、绿光源3G和蓝光源3B(如图2中所示)的背光部分3(例如)可以单独地发射三原色光(红光、绿光和蓝光)。
液晶显示面板2基于分别从栅极驱动器52、数据驱动器51和Cs线驱动器53提供的驱动信号，通过调制从背光部分3发射的光而执行视频显示。液晶显示面板2包括在整体上以矩阵方式布置的多个像素20。
图像处理部分41通过使得从外界提供的视频信号Din经受预定的图像处理，而生成作为RGB信号的视频信号D1。
栅极驱动器52根据定时控制部分61执行的定时控制，驱动液晶显示面板2中的各个像素20。
数据驱动器51将视频信号提供给液晶显示面板2上的每个像素20，该视频信号是基于视频信号D1的，并且从定时控制部分61提供至每个像素20。具体而言，数据驱动器51通过使得视频信号D1经受D/A(数模)转换而生成作为模拟信号的视频信号，并且将生成的视频信号输出至每个像素20。视频信号D1包括红色数据D1R、绿色数据D1G和蓝色数据D1B。另外，基于视频信号D1，数据驱动器51生成与提供至暂存电容性元件22B的视频电压(电位差V2a)对应的视频信号(细节将于下文描述)。
根据定时控制部分61执行的定时控制，Cs线驱动器53分别通过辅助电容线Cs1和暂存电容线Cs2，将预定电位提供给每个像素20中的辅助电容性元件22A的另一端以及暂存电容性元件22B的另一端(其均将于下文描述)。就此而言，在本实施例中，执行驱动操作以便以预定的定时通过暂存电容线Cs2将电位提供给暂存电容性元件22B的另一端。
背光驱动部分62控制背光部分3中的发光操作(光发射操作)。定时控制部分61控制栅极驱动器52、数据驱动器51、Cs线驱动器53和背光驱动部分62的驱动定时，并且将视频信号D1提供给数据驱动器51。
[像素20的详细配置]
接下来参考图3和图4，描述每个像素20的详细配置。图3是图示像素20中的电路配置的图。图4是图示栅极驱动器52、数据驱动器51和Cs线驱动器53、栅极线G1和G2、数据线D以及辅助电容线Cs1和暂存电容线Cs2之间的连接的配置的图。
像素20包括液晶元件LC、TFT(薄膜晶体管)元件21A和21B、辅助电容性元件22A和暂存电容性元件22B。像素20连接至栅极线G1和G2(分别从栅极驱动器52向栅极线G1和G2提供选择信号)以及数据线D(从数据驱动器51向数据线D提供视频信号)。在本实施例中，如图4所示，在液晶显示面板2中的所有像素20之间共享栅极线G1，并且每条水平线布置栅极线G2。就此而言，“G2(1)～G2(n)”表示从第一条至第n条栅极线G2。另外，在本实施例中，在将每个像素20连接至辅助电容线Cs1和暂存电容线Cs2的同时，以预定定时沿着暂存电容线Cs2将预定电位(下面所述的电位Vcs)从Cs线驱动器53提供给像素20。在所有像素20之间共享暂存电容线Cs2。
液晶元件LC根据驱动电压(视频电压)，通过调制穿过其的光而执行用于输出作为显示光的光的操作。例如，通过将液晶层密封在像素电极和对向电极之间来布置液晶元件LC，该液晶层包括VA(Vertical Alignment，垂直对准)模式或TN(Twisted Nematic，扭矩向列)模式(两者均未示出)的液晶。液晶元件LC的像素电极(一端)连接至TFT元件21A的漏极，并且将液晶元件LC的对向电极(另一端)设置为地电位或预定电位(Vcom)。
例如，TFT元件21A包括MOS-FET(Metal Oxide Semiconductor-FieldEffect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)，并且用作用于使得形成暂存电容性元件22B的一端和辅助电容性元件22A的一端之间的连接的开关元件。TFT元件21A的栅极连接至栅极线G1，TFT元件21A的源极连接至暂存电容性元件22B的一端，并且TFT元件21A的漏极连接至辅助电容性元件22A的一端和液晶元件LC的一端。
例如，TFT元件21B包括MOS-FET，并且用作用于使得形成暂存电容性元件22B的一端和数据线D的一端之间的连接的开关元件。TFT元件21B的栅极连接至栅极线G2，TFT元件21B的源极连接至数据线D的一端，并且TFT元件21B的漏极连接至暂存电容性元件22B的一端。
辅助电容性元件22A用作液晶元件LC的辅助电容，并且用作用于稳定地保存液晶元件LC中的累积电荷的电容性元件。辅助电容性元件22A的一端连接至如上所述的TFT元件21A的漏极，而辅助电容性元件22A的另一端连接至辅助电容线Cs1。
暂存电容性元件22B用作用于在将视频信号D1写入液晶元件LC之前暂存视频信号D1所对应的视频电压(下面所述的电位差V2a)的电容性元件。如上所述，暂存电容性元件22B的一端连接至TFT元件21A的源极以及TFT元件21B的漏极，而暂存电容性元件22B的另一端连接至暂存电容线Cs2。
即，将辅助电容线Cs1和暂存电容线Cs2布置为彼此不同的线。于是，可以将彼此不同的电位提供给辅助电容性元件22A和暂存电容性元件22B的另一端。在本实施例中，尽管将于下文描述细节，但是Cs线驱动器53使得将不同于Vcom的电位在消隐时间段内提供给暂存电容性元件22B的另一端。就此而言，消隐时间段对应于各连续图像显示时间段之间的时间段(在其期间未显示图像的时间段)。另一方面，在除了消隐时间段之外的时间段期间，即，在图像显示时间段期间，将辅助电容性元件22A的另一端与暂存电容性元件22B的另一端设置为与液晶元件LC的对向电极相同的电位(例如，Vcom)。
[液晶显示装置1的操作]
(基于场顺序方法的基本操作)
首先，将通过与比较示例进行比较，描述液晶显示装置1的基本操作。如图1所示，在液晶显示装置1中，通过使得从外界提供的视频信号Din经受图像处理部分41所执行图像处理，而生成针对每个像素20的视频信号D1。然后，通过定时控制部分61将视频信号D1提供给数据驱动器51。就此而言，数据驱动器51基于视频信号D1，生成与提供至暂存电容性元件22B的视频电压(电位差V2a)对应的视频信号(细节将于下文描述)。各驱动信号分别从栅极驱动器52、数据驱动器51和Cs线驱动器53输出至每个像素20，并且对每个像素20执行显示驱动操作。另外，将驱动信号从背光驱动部分62输出至背光部分3，并且执行发光操作。
此时，分别执行针对背光部分3中各色光源以及液晶显示面板2中各个像素20的时分驱动操作，以使得分别在一帧时间段(16.67ms)所分成的三个时间段(5.56ms)期间顺序地显示三原色R、G和B的图像。此时，在液晶显示面板中，当基于分别对应于各颜色的各视频信号而执行对于各个像素20的写入时，各色图像的写入与背光部分3中各色光源的发光同步。于是，在液晶显示面板2中的各个像素20中，基于对应颜色的视频信号，调制顺序地从背光部分3发射的各色光。因此，执行R、G和B的全色显示。相比于将一个像素在空间上分为多个像素(红(R)、绿(G)和蓝(B))的情况，通过使用该场顺序方法可以改善光使用效率。
(比较示例1和2)
这里，将参考图5A～图6B，描述与比较示例1和2有关的、用于场顺序方法的驱动方法。图5A和图5B是在根据比较示例1的液晶显示装置中，分别与液晶显示面板中各个图像的写入以及背光部分中各个光源的发光有关的时序图。图6A和图6B是在根据比较示例2的液晶显示装置中，分别与液晶显示面板中各个图像的写入以及背光部分中各个光源的发光有关的时序图。
在比较示例1中，当分别在如上所述一帧时间段所分为的三个时间段期间顺序地显示红(R)、绿(G)和蓝(B)这三种颜色所分别对应的图像信号的同时，在液晶显示面板中以自屏幕顶部朝向屏幕底部的方向、基于分别对应于各颜色的视频信号而线顺序地执行写入操作。因此，在比较示例1中出现各连续图像之间的混和(干扰)(图5A)。因而，色调在屏幕顶部和屏幕底部之间看上去不同并且不自然。
另一方面，如图6B中所示，在比较示例2中，缩短了各色光源的发光时间段，并且在使得各个光源仅在整个屏幕显示相同图像时的时间段期间发光的定时处驱动背光部分。当发光时间段自身以此方式而缩短时，使得各个光源分别仅在整个屏幕显示与光源的各发光色相同的图像时的时间段期间发光。因此，可以消除在上述比较示例1中出现的各图像之间的干扰的影响。然而，由于亮度减小了与各个光源的已缩短发光时间段对应的量，因此比较示例2的方法是不合需要的。
(屏幕共同驱动操作)
在此示例中，通过使用布置于像素20中的暂存电容性元件22B，执行屏幕共同驱动操作，以使得不会导致上述的减弱的亮度，并且减小基于线顺序驱动操作的图像干扰。在下文中将参考图3、图7A～图7G、8A和图8B，详细描述屏幕共同驱动操作。图7A～图7G是图示液晶显示装置1中的屏幕共同驱动操作的时序图。图8A和图8B是图示场顺序方法中所使用的屏幕共同驱动操作的时序图。
首先，在图像显示时间段T1(例如，R(红)图像显示时间段)期间，将选择信号通过栅极线G2(分别地，图7D～图7F中的(G2(1)～G2(n))从栅驱动器52线顺序地提供至各个像素20。在各个像素20中，选择信号使得TFT元件21B进入导通状态并且使得形成数据线D与暂存电容性元件22B之间的连接。结果，将通过数据线D从数据驱动器51提供的视频信号(要在下一图像显示时间段T2期间显示的视频信号)所对应的视频电压(图7C)线顺序地提供给暂存电容性元件22B。于是，将视频电压暂存在与整个屏幕对应的像素20中的各个暂存电容性元件22B中。就此而言，在图像显示时间段T1期间，分别通过辅助电容线Cs1和暂存电容线Cs2将与液晶元件LC的对向电极相同的电位(Vcom)提供给辅助电容性元件22A的各自另一端以及暂存电容性元件22B的各自另一端(图7A和图7B)。
接下来，在消隐时间段Tb内，通过栅极线G1将选择信号从栅极驱动器52提供至各个像素20(图7G)。此时，由于在所有像素20之间共享栅极线G1，因此针对与整个屏幕对应的所有像素20，选择信号共同地使得各个TFT元件21A进入导通状态并且使得形成暂存电容性元件22B和辅助电容性元件22A(液晶元件LC)之间的连接。于是，在所有像素20中，将各个暂存电容性元件22B中暂存的视频电压分别传输至各个辅助电容性元件22A和各个液晶元件LC。
结果，执行了针对所有像素20的视频电压的共同写入操作(即，屏幕共同驱动操作)，并且显示下一图像(例如，G(绿)图像)。同样，在图像显示时间段T2(例如，G(绿)图像显示时间段)期间，将与下一之后的图像(例如，B(蓝)图像)对应的视频电压(图7C)暂存在暂存电容性元件22B中。此后，通过将视频电压分别传输至辅助电容性元件22A和液晶元件LC而执行屏幕共同驱动操作。就此而言，这里，通过使用所谓的场反转方法(其中，提供了其极性在图像显示时间段T1和T2之间交替反转的视频电压)来执行极性反转驱动操作。如图8A和图8B所示，通过使用这种屏幕共同驱动操作，针对整个屏幕同时执行消隐时间段Tb内各连续图像之间的切换。因此，可以抑制各连续图像之间的、源于上述线顺序驱动的干扰。
(比较示例3)
这里，将参考图9和图10A～图10F，描述根据比较示例3的屏幕共同驱动操作。图9是图示根据比较示例3的针对液晶显示面板中的像素的电路图的示意图。图10A～图10F是图示根据比较示例3的屏幕共同驱动操作的时序图。
如图9所示，在根据比较示例3的液晶显示面板中，每个像素包括液晶元件LC、TFT元件103A和103B、辅助电容性元件104A以及暂存电容性元件104B，并且每个像素连接至栅极线G1和G2以及数据线D。另外，在所有像素之间共享栅极线G1，并且每条水平线布置栅极线G2。辅助电容性元件104A的一端连接至液晶元件LC，并且通过TFT元件103A而连接至暂存电容性元件104B。暂存电容性元件104B通过TFT元件103B而连接至数据线D。
就此而言，在比较示例3中，共同电容线Cs连接至辅助电容性元件104A的另一端以及暂存电容性元件104B的另一端。即，在比较示例3中，通过电容线Cs而将辅助电容性元件104A的另一端和暂存电容性元件104B的另一端始终设置为相同的电位(例如，Vcom)(图10A)。
在比较示例3的电路配置中，上述屏幕共同驱动操作可以防止出现各连续图像之间的干扰。然而，在视频电压暂存于暂存电容性元件104B之后，当将视频电压传输至辅助电容性元件104A和液晶元件LC时，出现下面的负面影响。即，如果在与当前显示图像对应的视频电压保存于辅助电容性元件104A的条件下形成暂存电容性元件104B和辅助电容性元件104A之间的连接，则出现暂存电容性元件104B和辅助电容性元件104A之间的电荷划分(partitioning)。因此，最终难以将期望的视频电压提供给液晶元件LC。
在预料到传输时的电荷划分的情况下，为了防止出现这种负面影响，需要增大暂存电容性元件104B中保存的电荷量。为了增大电荷量，可以将暂存电容性元件104B的电容值设置为远大于辅助电容性元件104A的电容值的值。然而，由于电容性元件的电容值近似与电容元件的面积成比例，因此为了增大电容值，需要增大电容性元件的面积。于是，当增大电容性元件的面积时，电容性元件的不透明性引起整个装置中孔径比(aperture ratio)减小这一问题。因此，为了增大电荷量，需要增大通过数据线D提供的视频电压的幅值(图10B所示的B100)。然而，由于需要非常快速地提供大幅值的电压，因此考虑到阻抗特性，这种方法是不想要的。
另一方面，如图3和图4所示，在本实施例中，将辅助电容线Cs1和暂存电容线Cs2布置为彼此不同的线。于是，可以分别将彼此不同的电位提供给辅助电容性元件22A和暂存电容性元件22B的另一端。在本实施例中，当在图像显示时间段T1和T2期间，如上所述地将辅助电容线Cs1和暂存电容线Cs2设置为相同电位时，在消隐时间段Tb内的传输时间执行(例如)下列驱动操作。即，在传输时，在液晶显示面板2中，Cs线驱动器53与选择信号至栅极线G1的提供(所述提供由栅极驱动器52执行)同步地、通过暂存电容线Cs将预定电位(Vcs)提供给暂存电容性元件22B的另一端。在该实施例中，提供在一个屏幕中的所有像素20之间彼此一致的电位作为电位Vcs。
根据正在显示的图像(当前图像)以及下一个要显示的图像(随后图像)的各自极性来设置电位Vcs。例如，在本实施例中，由于执行每个图像反转视频信号极性的场反转驱动操作，因此具体地按照如下那样设置电位Vcs。即，在当前图像的极性为“-”(负)且随后图像的极性为“+”(正)的时候，将电位Vcs设置为比Vcom更高的电平，以使得加速从“-”到“+”的电位变化。另一方面，在当前图像的极性为“+”(正)且随后图像的极性为“-”(负)的时候，将电位Vcs设置为比Vcom更低的电平，以使得加速从“+”到“-”的电位变化。
例如，如上所述，在图像显示时间段T1期间，当辅助电容线Cs1和暂存电容线Cs2维持于电位Vcom的时候，通过数据线D将视频电压(V2a)线顺序地提供给各暂存电容性元件22B的一端(图7A～图7G)。然后，在图像显示时间段T1后的消隐时间段Tb内，在将电位Vcom提供给辅助电容线Cs1并且将高于Vcom的电位作为电位Vcs提供给暂存电容线Cs2的同时，对整个屏幕执行上述共同传输(图7A、图7B和图7G)。同样，在图像显示时间段T2后的消隐时间段Tb内，在将电位Vcom提供给辅助电容线Cs1并且将低于Vcom的电位作为电位Vcs提供给暂存电容线Cs2的同时，对整个屏幕执行上述的共同传输。
就此而言，由于各个像素20中的视频信号电平在一个屏幕中彼此不同，因此期望将电位Vcs关于Vcom的电位差设置为与白色调和黑色调之间的中间色调对应的电平。由于将电位差设置为中间色调，因此易于处理具有任何色调的视频信号。
这里，在每个像素20中，例如，将基于下列公式(1)计算出的电压用作通过数据线D而向暂存电容性元件22B的一端提供的视频电压(V2a)。就此而言，假设液晶元件LC的对向电极的电位为Vcom，则液晶元件LC和辅助电容性元件22A的组合电容值为C1，并且暂存电容性元件22B的电容值为C2。另外，假设在图像显示时间段T1期间，液晶元件LC中的像素电极关于Vcom的电位差(P1和P2之间的电位差)为V1a(图11)。电位差V1a等同于当前图像的视频信号所对应的视频电压。视频电压V2a对应于随后图像的视频信号，并且等同于提供至暂存电容性元件22B的一端的电位关于Vcom的电位差(P3和P4之间的电位差)。另一方面，在消隐时间段Tb内(传输时)，假设液晶元件LC中的像素电极关于Vcom的电位差(P1和P2之间的电位差)为V1b，并且暂存电容性元件22B的一端关于Vcs的电位差(P3和P4之间的电位差)为V2b(图12)。
V2a＝[(C1+C2)/C2]*V1b-[C1/C2]*V1a-[Vcs-Vcom]  (1)
公式(1)是按照如下那样得到的。即，基于电荷在暂存电容性元件22B、辅助电容性元件22A和液晶元件LC之间守恒法则，得到下列等式(2)：
C1*V1a+C2*V2a＝C1*V1b+C2*V2b  (2)
然后，按照如下那样表示V2b：
V2b＝V1b-(Vcs-Vcom)(3)
于是，通过将公式(3)代入公式(2)，得到公式(1)。
基于以此方式得到的公式(1)，转换电位差V2a以使得液晶元件LC的电位差V1b(随后图像的视频电压)变为期望值。基于视频信号D1，数据驱动器51生成对应于电位差V2a的视频信号。
如上所述，在本实施例中，将暂存电容线Cs2布置为与辅助电容线Cs1不同的线，并且在将视频电压暂存在暂存电容性元件22B之后，将各视频电压共同地传输至辅助电容性元件22A和液晶元件LC。于是，可以执行屏幕共同驱动操作。因此，可以抑制出现各连续图像之间的干扰。另一方面，由于在共同传输时出现辅助电容性元件22A和暂存电容性元件22B之间的电荷划分，因此发生最终未将期望的视频电压提供给液晶元件LC。为了抑制出现这种现象，需要将暂存电容性元件22B中保存的电荷量增大。为了增大电荷量，可以将暂存电容性元件22B的电容值设置为比辅助电容性元件22A的电容值更大的值。然而，电容值的这种设置使得孔径比减小。然后，如果电位Vcs在传输时附属地提供给暂存电容性元件22B的另一端，则可以在不增大暂存电容性元件22B的面积的情况下增大暂存电容性元件22B中的电荷量，并且可以将期望的视频电压(电位差V1b)提供给液晶元件LC。因此，可以在孔径比不减小的同时抑制出现各连续图像之间的干扰。
另外，通过经由暂存电容线Cs2将电位Vcs提供至暂存电容性元件22B的另一端，可以将经由数据线D提供给暂存电容性元件22B一端的视频电压V2a设置为更低的值。于是，易于在未将大电压作为视频电压V2a提供给每个像素20的同时而将期望的视频电压提供给液晶元件LC。
另外，在诸如场顺序方法之类的时分驱动方法中，各连续图像之间的上述干扰是尤其显著的。如上所述，在场顺序方法中，由于分别在一个帧时间段所分为的三个时间段期间顺序地显示与红(R)、绿(G)和蓝(B)这三种颜色分别对应的三原色图像。因此，当出现各连续图像之间的、源于上述线顺序驱动的干扰时，色调在屏幕顶部和屏幕底部之间看上去是不同的。由于观众更易于体验奇怪的感觉，因此相比于通常的驱动方法(在一帧期间显示一个图像的方法)，根据本实施例的优点变得很大。
另外，在本实施例中，可以有效地使用未显示图像的消隐时间段Tb。这是由于下列原因。例如，在根据比较示例1和2的液晶显示装置中，由于线顺序地执行图像显示操作，因此消隐时间段变得非常短。进而，由于液晶的响应速度较慢，因此，液晶的响应时间变得比消隐时间段更长。因此，在线顺序驱动操作中，实际上难以利用消隐时间段。另一方面，在本实施例中，通过使用上述屏幕共同驱动操作，共同地执行对整个屏幕的液晶元件的写入。于是，可以缩短写入时间。因此，可以执行通过使用消隐时间Tb对液晶元件的写入。
另外，尽管在第一实施例中将场顺序方法描述为时分驱动方法的示例，但是时分驱动方法不限于该示例。本实施例可以应用于使用快门眼镜的3D(三维)视频显示系统。在3D(三维)视频显示系统中，将一帧时间段分为两个时间段，并且两个图像交替地显示为左眼图像和右眼图像，该左眼图像和右眼图像在其之间具有视差。佩戴快门眼镜的观众观看显示的视频图像，该快门眼镜分别与图像的显示同步地在左眼和右眼的睁开和闭合之间切换。于是，可以将显示的视频图像识别为立体图像。在这种3D(三维)视频显示系统中，当出现各连续图像之间的干扰时，在屏幕顶部和屏幕底部附近观看到的左右反向图像阻止了识别出普通3D(三维)视频图像。就此而言，如果缩短了快门的打开时间段并且仅在整个屏幕显示同一图像的时间段期间打开快门，那么可以消除上述干扰的影响。然而，在该方法中，亮度减小了与快门的已缩短的打开时间段对应的量。因此，当以与场顺序方法相同的方式将该实施例应用于使用了快门眼镜的3D(三维)视频显示系统时，可以获得与上述第一实施例相同的优点效果。
接下来，将描述上述实施例的修改示例(修改示例1～5)。在下文中，将同一标号分配给实际上与上述实施例中的那些一致的组成单元，并且将省略重复描述。
<修改示例1>
图13是图示根据修改示例1的液晶显示装置中的各种驱动器、栅极线、数据线和电容线之间的连接的配置的图。如14A～14H是图示根据修改示例1的屏幕共同驱动操作的时序图。
在根据修改示例1的液晶显示装置中，在液晶显示面板2中，每个像素以与上述实施例相同的方式连接至栅极线G1和G2、数据线D、辅助电容线Cs1和暂存电容线(Cs2A和Cs2B)。在所有像素20之间共享栅极线G1，并且每条水平线布置栅极线G2。就此而言，在该修改示例中，偶数号水平线中的像素20连接到在偶数号水平线之间共享的暂存电容线Cs2A，而奇数号水平线中的像素20连接到在奇数号水平线之间共享的暂存电容线Cs2B。根据分别从Cs线驱动器53提供的驱动信号，可以分别向暂存电容线Cs2A和Cs2B提供彼此不同的电位。
在修改示例中，在此配置中，执行在相邻水平线之间反转极性的所谓的线反转驱动操作。即，以与上述实施例相同的方式，在图像显示时间段T1期间，在将辅助电容线Cs1以及暂存电容线Cs2A和Cs2B维持在电位Vcom的同时，通过数据线D将视频电压V2a线顺序地提供至暂存电容性元件22B(图14A～图14G)。
就此而言，在修改示例中，每条水平线反转通过数据线D提供的各个视频电压V2a的极性。另外，在图像显示时间段T1后的消隐时间段Tb内，对于整个屏幕，将各个像素20中的暂存电容性元件22B中保存的视频电压V2a共同地传输至辅助电容性元件22A和液晶元件LC(图14H)。在传输时，响应于各个水平线的极性，将彼此不同的电位分别地提供给暂存电容线Cs2A和Cs2B。
即使在利用线反转驱动方法(其中，如修改示例中所示的那样，对于一个屏幕图像，每条水平线反转极性)的情况下，也可以获得与上述实施例相同的优点效果。
<修改示例2>
图15是图示根据修改示例2的液晶显示装置中的各种驱动器、栅极线、数据线和电容线之间的连接的配置的图。图16A～图16H是图示根据修改示例2的屏幕共同驱动操作的时序图。
在根据修改示例2的液晶显示装置中，在液晶显示面板2中，每个像素20以与上述实施例相同的方式连接至栅极线(G1A、G1B和G2)、数据线D、辅助电容线Cs1和暂存电容线Cs2。每条水平线布置栅极线G2，并且在所有像素20之间共享暂存电容线Cs2。就此而言，在修改示例中，奇数号水平线中的像素20与在奇数号水平线之间共享的栅极线G1A连接，而偶数号水平线中的像素20与在偶数号水平线之间共享的栅极线G1B连接。
在修改示例中，在此配置中，执行在相邻水平线之间反转极性的所谓的线反转驱动操作。即，以与上述实施例相同的方式，在图像显示时间段T1期间，在将辅助电容线Cs1和暂存电容线Cs2维持在电位Vcom的同时，通过数据线D将视频电压V2a线顺序地提供至暂存电容性元件22B(图16A～图16G)。另外，以与修改示例1相同的方式，对每条水平线反转通过数据线D提供的各个视频电压V2a的极性。
就此而言，在修改示例中，在图像显示时间段T1后的消隐时间段Tb内，首先执行针对偶数号线中的像素20的共同传输操作，其次执行针对奇数号线中的像素20的共同传输操作(图16H)。即，在消隐时间段Tb内，以时分方式分别关于偶数号线和奇数号线执行共同传输操作。此时，在与栅极线G1A的驱动定时同步地将与奇数号线的极性对应的电位提供给暂存电容线Cs2之后，与栅极线G1B的驱动定时同步地将与偶数号线的极性对应的电位提供给暂存电容线Cs2。
即使在利用线反转驱动方法(其中，如修改示例中所示的那样，对于一个屏幕图像，每条水平线反转极性)的情况下，也可以获得与上述实施例相同的优点效果。另外，在线反转驱动操作不限于将分别与偶数号线和奇数号线对应的暂存电容线Cs2A和Cs2B按照修改示例1中所示那样布置的情况的同时，可以通过布置栅极线G1A和G1B来实现线反转驱动操作。
<修改示例3>
图17是图示根据修改示例3的液晶显示装置中的各种驱动器、栅极线、数据线和电容线之间的连接的配置的图。
在根据修改示例3的液晶显示装置中，在液晶显示面板2中，每个像素20以与上述实施例相同的方式连接至栅极线G1和G2、数据线D、辅助电容线Cs1以及暂存电容线(Cs2C和Cs2D)。在所有像素20之间共享栅极线G1，并且每条水平线布置栅极线G2。就此而言，在修改示例中，在每条水平线和每条垂直线中彼此相邻的像素20分别连接至彼此不同的暂存电容线Cs2C和Cs2D的一个和另一个。
在修改示例中，在此配置中，执行在每条水平线的方向上和每条垂直线的方向上彼此相邻的像素20之间反转极性的所谓的点反转驱动操作。即，以与上述实施例相同的方式，在图像显示时间段T1期间，在将辅助电容线Cs1以及暂存电容线Cs2C和Cs2D维持在电位Vcom的同时，通过数据线D将视频电压V2a线顺序地提供至暂存电容性元件22B。就此而言，在修改示例中，每个像素反转通过数据线D提供的各个视频电压V2a的极性。另外，在修改示例中，在消隐时间段Tb内执行针对整个屏幕的共同传输操作。此时，响应于各个像素20的极性，将彼此不同的电位分别提供给暂存电容线Cs2C和Cs2D。
即使在利用点反转驱动方法(其中，如修改示例中所示的那样，对于一个屏幕图像，每个像素反转极性)的情况下，也可以获得与上述实施例相同的优点效果。
<修改示例4>
图18是图示根据修改示例4的液晶显示装置中的各种驱动器、栅极线、数据线和电容线之间的连接的配置的图。
在根据修改示例4的液晶显示装置中，在液晶显示面板2中，每个像素20以与上述实施例相同的方式连接至栅极线(G1C、G1D和G2)、数据线D、辅助电容线Cs1以及暂存电容线Cs2C。每条水平线布置栅极线G2，并且在所有像素20之间共享暂存电容线Cs2C。就此而言，在修改示例中，每条水平线和每条垂直线中彼此相邻的像素20分别连接至彼此不同的栅极线G1C和G1D的一个和另一个。
在修改示例中，在此配置中，执行在每条水平线的方向上和每条垂直线的方向上彼此相邻的像素20之间反转极性的所谓的点反转驱动操作。即，以与上述实施例相同的方式，在图像显示时间段T1期间，在将辅助电容线Cs1和暂存电容线Cs2C维持在电位Vcom的同时，通过数据线D将视频电压V2a线顺序地提供至暂存电容性元件22B。另外，以与上述修改示例3相同的方式，每个像素反转通过数据线D提供的各个视频电压V2a的极性。
就此而言，在该修改示例中，在图像显示时间段T1后的消隐时间段Tb内，首先执行针对连接至栅极线G1C的像素20的共同传输操作，其次执行针对连接至栅极线G1D的像素20的共同传输操作。即，在消隐时间段Tb内，以时分方式分别关于彼此相邻的像素20执行共同传输操作。此时，在与栅极线G1C的驱动定时同步地将与待驱动的像素的极性(例如，“+”)对应的电位提供给暂存电容线Cs2之后，与栅极线G1D的驱动定时同步地将与待驱动的像素的极性(例如，“-”)对应的电位提供给暂存电容线Cs2。
即使在利用点反转驱动方法(其中，如修改示例中那样，对于一个屏幕图像，每个像素反转极性)的情况下，也可以获得与上述实施例相同的优点效果。另外，在点反转驱动操作不限于将暂存电容线Cs2C和Cs2D按照修改示例3中所示那样布置的情况的同时，可以通过布置栅极线G1C和G1D来实现点反转驱动操作。
<修改示例5>
图19是图示根据修改示例5的液晶显示装置中的各种驱动器、栅极线、数据线和电容线之间的连接的配置的图。
在根据修改示例5的液晶显示装置中，在液晶显示面板2中，每个像素20以与上述实施例相同的方式连接至栅极线G1和G2、数据线D、辅助电容线Cs1以及暂存电容线(Cs2E和Cs2F)。在所有像素20之间共享栅极线G1，并且每条水平线布置栅极线G2。就此而言，在修改示例中，偶数号垂直线中的像素20连接到在偶数号垂直线之间共享的暂存电容线Cs2E，而奇数垂直线中的像素20连接到在奇数垂直线之间共享的暂存电容线Cs2F。根据分别从Cs线驱动器53提供的驱动信号，可以分别向暂存电容线Cs2E和Cs2F提供彼此不同的电位。
在修改示例中，在此配置中，执行在相邻垂直线之间反转极性的所谓的线反转驱动操作。即，以与上述实施例相同的方式，在图像显示时间段T1期间，在将辅助电容线Cs1以及暂存电容线Cs2E和Cs2F维持在电位Vcom的同时，通过数据线D将视频电压V2a线顺序地提供至暂存电容性元件22B。
就此而言，在修改示例中，每条垂直线反转通过数据线D提供的各个视频电压V2a的极性。另外，在图像显示时间段T1后的消隐时间段Tb内，对于整个屏幕，将各个像素20中的暂存电容性元件22B中保存的视频电压V2a共同地传输至辅助电容性元件22A和液晶元件LC。在传输时，响应于各个垂直线的极性，将彼此不同的电位分别地提供给暂存电容线Cs2E和Cs2F。
即使在利用线反转驱动方法(其中，如修改示例中所示的那样，对于一个屏幕图像，每条垂直线反转极性)的情况下，也可以获得与上述实施例相同的优点效果。另外，可以以与修改示例2和4相同的方式，通过每条垂直线布置两种的栅极线(未示出)来实现每条垂直线反转极性的线反转驱动操作。
虽然如以上那样描述了根据本发明的实施例和修改示例，但是根据本发明的实施例不限于上述实施例以及上述修改示例。此外，可以将各种修改应用于上述实施例和上述修改示例。例如，虽然通过引用利用场反转、线反转和点反转执行极性反转驱动操作的情况而描述了上述实施例和上述修改示例，但是根据本发明的实施例不限于所述情况。此外，可以将不使用极性反转驱动操作的驱动方法应用于根据本发明的实施例。
本申请包含与2009年4月21日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-103210中公开的主题有关的主题，将其全部内容通过引用的方式合并在此。
本领域技术人员应当理解，取决于设计需求和其他因素，可以出现各种修改、组合、部分组合和变更，只要其在所附权利要求及其等效物的范围内即可。

Claims (16)

1.一种液晶显示装置，包含：
多个像素，其每个均包括
液晶元件，
第一TFT元件和第二TFT元件，
辅助电容性元件，其一端连接至所述液晶元件，以及
暂存电容性元件，其一端连接至所述第二TFT元件，并且通过所述第一TFT元件而连接至所述辅助电容性元件；
辅助电容线，其被配置为连接至所述辅助电容性元件的另一端；以及
暂存电容线，其被配置为连接至与所述辅助电容线不同的线，并且连接至所述暂存电容性元件的另一端。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，进一步包含：
驱动部分，其被配置为基于视频信号驱动多个像素，其中
在所述驱动部分针对所述多个像素中的每个像素使得所述第二TFT元件导通以便将对应于所述视频信号的视频电压提供给所述暂存电容性元件并且使得暂存所述视频电压之后，所述驱动部分在将第一电位提供给所述辅助电容线并且将不同于所述第一电位的第二电位提供给所述暂存电容线的同时，通过使得各个第一TFT元件导通而针对所述多个像素将保存于各个暂存电容性元件中的各个视频电压共同地传输至各个辅助电容性元件和各个液晶元件，以共同地驱动所述多个像素。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中
所述驱动部分驱动所述多个像素，以使得在帧时间段期间以时分方式接连地显示彼此不同的多个图像。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置，进一步包含：
光源部分，其被配置为能够单独地发射包括红R、绿G和蓝R的三原色的彩色光，其中，
所述多个图像是分别与所述三原色对应的三原色图像；以及
所述驱动部分通过使来自所述光源部分的彩色光的发射与所述原色图像的显示互相同步，来驱动所述光源部分和所述多个像素，其中所述原色图像分别包括与彩色光相同的颜色。
5.如权利要求3所述的液晶显示装置，其中，
所述多个图像是左眼图像和右眼图像，所述左眼图像和所述右眼图像在其之间具有视差。
6.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中，
所述第一电位与对应于所述液晶元件的另一端的电位相同。
7.如权利要求2到6中任一权利要求所述的液晶显示装置，其中
将所述第二电位设置为与白色调和黑色调之间的中间色调对应的值。
8.如权利要求2到6中任一权利要求所述的液晶显示装置，其中
所述第二电位是以屏幕图像为单位、以屏幕图像中的水平线或垂直线为单位或者以像素为单位来设置的。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其中
所述驱动部分通过以线反转方式反转极性来驱动所述多个像素。
10.如权利要求9所述的液晶显示装置，其中
在就极性而言相同的水平线或垂直线之间共享所述暂存电容线。
11.根据权利要求9所述的液晶显示装置，进一步包括：
栅极线，其被配置为连接至所述第一TFT元件，其中
在就极性而言相同的水平线或垂直线之间共享所述栅极线。
12.如权利要求8所述的液晶显示装置，其中
所述驱动部分通过以点反转方式反转极性来驱动所述多个像素。
13.如权利要求12所述的液晶显示装置，其中
在就极性而言相同的各像素之间共享所述暂存电容线。
14.如权利要求12所述的液晶显示装置，进一步包含：
栅极线，其被配置为与所述第一TFT元件连接，其中
在就极性而言相同的各像素之间共享所述栅极线。
15.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中，
所述驱动部分在各连续图像显示时间段之间的消隐时间段内共同地驱动所述多个像素。
16.一种用于液晶显示器的驱动方法，所述液晶显示器包括：
多个像素，其每个均包括
液晶元件，
辅助电容性元件，其一端连接至所述液晶元件，以及
暂存电容性元件，其一端连接至第二TFT元件，并且通过第一TFT元件而连接至所述辅助电容性元件，
所述驱动方法包含以下步骤：
针对所述多个像素中的每个像素，使得所述第二TFT元件导通以便将对应于视频信号的视频电压提供给所述暂存电容性元件并且使得暂存所述视频电压；以及
在分别将第一电位提供给所述辅助电容线的另一端侧并且将不同于所述第一电位的第二电位提供给所述暂存电容线的另一端侧的同时，通过使得各个第一TFT元件导通，而针对所述多个像素将保存于各个暂存电容性元件中的各个视频电压共同地传输至各个辅助电容性元件和各个液晶元件，以共同地驱动所述多个像素。
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PB01 Publication
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication

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