CN103106862B

CN103106862B - 显示装置及驱动显示装置的方法

Info

Publication number: CN103106862B
Application number: CN201210431958.7A
Authority: CN
Inventors: 吴大惜
Original assignee: LG Display Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2032-11-02
Also published as: JP5738824B2; JP2013105176A; KR20130053149A; US8963906B2; KR101888431B1; CN103106862A; US20130120349A1

Abstract

公开了一种显示装置及驱动显示装置的方法。所公开的显示装置包括：显示面板，用于显示图像，所述图像与通过多条数据线传输的多个数据信号相对应；数据驱动器，用于驱动多条数据线；时序控制器，用于控制数据驱动器的驱动时序；和电荷共享单元，包括第一充电器和第二充电器，其中第一充电器被分派给多条数据线的第一数据线组，第二充电器被分派给多条数据线的第二数据线组，电荷共享单元在时序控制器的控制下，在第一数据线组、第一充电器、第二数据线组和第二充电器当中选择性地执行充电操作和放电操作。

Description

显示装置及驱动显示装置的方法

本申请要求享有2011年11月15日提交的韩国专利申请第10-2011-0118744号的权益，通过援引的方式将该专利申请并入本文，如同在这里完全阐述一样。

技术领域

本发明涉及一种显示装置，尤其涉及一种用于实现数据线的电荷共享（charge sharing）的技术。

背景技术

已经提出了能够克服阴极射线管（CRT）显示装置的缺点（即，大而重的结构）的各种平板显示装置。像这样的平板显示装置有液晶显示装置、场发射显示装置、等离子体显示面板、有机电致发光显示装置等。

特别地，液晶显示装置包括用于显示图像的液晶面板和用于驱动液晶面板的驱动单元。驱动单元包括用于驱动多条栅极线的栅极驱动器、用于驱动多条数据线的数据驱动器、和用于控制栅极驱动器和数据驱动器的时序控制器。同时，如果将恒定电压连续施加到液晶面板的液晶盒（liquid crystal cell），则液晶盒可能会降质。为此，采用反转驱动方法（inversion driving method）。像这样的反转驱动方法有帧反转驱动法、行反转驱动法、列反转驱动法和点反转驱动法。然而，当按照上述反转驱动方法驱动液晶面板时，由于数据信号的极性被连续反复地反转，所以产生了高功耗。为此，使用电荷共享电路，使这些数据线充有一电压，所述电压具有介于正数据信号与负数据信号之间的中间电平，以便减小在这些数据线间的电压变化幅度（voltage variation width）。

然而，对于最近开发的、在增加的驱动频率下操作的液晶面板而言，使用电连接加有正数据的数据线与加有负数据的数据线以均衡两数据线的电位的普通电荷共享方法，却很难确保足够的时间来在各数据线间实现电荷共享。

发明内容

因此，本发明涉及一种基本上克服了由于现有技术的限制和缺陷所导致的一个或多个问题的显示装置及驱动显示装置的方法。

本发明的一个目的是提供一种显示装置及驱动显示装置方法，所述装置和方法通过分派给各数据线组的充电器而能够在缩短的时间内实现电荷共享。

本发明的其它优点、目的和特征一部分将在下面的描述中列出，一部分对于本领域普通技术人员来说在研究下文后将变得显而易见，或者可以通过实施本发明而获悉。通过说明书、权利要求书以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的这些目的和其它优点。

为了实现这些目的和其它优点，根据本发明的目的，如在此具体和概括描述的那样，一种显示装置包括：显示面板，所述显示面板用于显示图像，所述图像与通过多条数据线传输的多个数据信号相对应；数据驱动器，所述数据驱动器用于驱动所述多条数据线；时序控制器，所述时序控制器用于控制所述数据驱动器的驱动时序；和电荷共享单元，所述电荷共享单元包括第一充电器和第二充电器，所述第一充电器被分派给所述多条数据线的第一数据线组，所述第二充电器被分派给所述多条数据线的第二数据线组，所述电荷共享单元在所述时序控制器的控制下，在所述第一数据线组、所述第一充电器、所述第二数据线组和所述第二充电器当中选择性地执行充电操作和放电操作。

所述电荷共享单元可包括：第一开关组，所述第一开关组用于选择性地将所述数据驱动器与所述多条数据线连接；第二开关组，所述第二开关组用于选择性地将所述第一数据线组与所述第一充电器连接；第三开关组，所述第三开关组用于选择性地将所述第二数据线组与所述第二充电器连接；所述第一充电器在其一端处通过所述第二开关组连接至所述第一数据线组，所述第一充电器在其另一端处接收第一控制电压，而所述第二充电器在其一端处通过所述第三开关组连接至所述第二数据线组，所述第二充电器在其另一端处接收第二控制电压。

在本发明的另一方面，一种显示装置包括：显示面板，所述显示面板用于显示图像，所述图像与通过多条数据线传输的多个数据信号相对应；数据驱动器，所述数据驱动器用于驱动所述多条数据线；时序控制器，所述时序控制器用于控制所述数据驱动器的驱动时序；和电荷共享单元，所述电荷共享单元包括第一充电器和第二充电器，所述第一充电器被分派给所述多条数据线的第一数据线组，所述第二充电器被分派给所述多条数据线的第二数据线组，所述电荷共享单元在所述时序控制器的控制下，在所述第一数据线组与所述第一充电器之间选择性地执行充电操作和放电操作，并且在所述第二数据线组与所述第二充电器之间选择性地执行充电操作和放电操作，其中正控制电压和负控制电压被选择性地施加给所述第一充电器和所述第二充电器，以使所述第一充电器和所述第二充电器执行电压升压（voltage boosting）。

所述电荷共享单元可包括：第一开关组，所述第一开关组用于选择性地将所述数据驱动器与所述多条数据线连接；第二开关组，所述第二开关组用于选择性地将所述第一数据线组与所述第一充电器连接；第三开关组，所述第三开关组用于选择性地将所述第二数据线组与所述第二充电器连接；所述第一充电器在其一端处通过所述第二开关组连接至所述第一数据线组，所述第一充电器在其另一端处接收第一控制电压；而所述第二充电器在其一端处通过所述第三开关组连接至所述第二数据线组，所述第二充电器在其另一端处接收第二控制电压。

在本发明的另一方面，一种用于驱动显示装置的方法，所述显示装置包括第一充电器和第二充电器，所述第一充电器与多条数据线的第一数据线组电连接，所述第二充电器与所述多条数据线的第二数据线组电连接，所述方法包括以下步骤：向所述第一充电器施加正控制电压，从而升高所述第一数据线组的电压电平；将正数据信号驱动至所述第一数据线组上；向所述第一充电器施加负控制电压，从而降低所述第一数据线组的所述电压电平；和将负数据信号驱动至所述第一数据线组上。

所述方法可进一步包括以下步骤：向所述第二充电器施加所述负控制电压，从而降低所述第二数据线组的电压电平；将所述负数据信号驱动至所述第二数据线组上；向所述第二充电器施加所述正控制电压，从而升高所述第二数据线组的所述电压电平；和将所述正数据信号驱动至所述第二数据线组上。

应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是示例性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。

附图说明

所包括的附图用以给本发明提供进一步理解，结合在本申请中并组成本申请的一部分，附图图解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是图解根据本发明示例性实施方式的显示装置的构造的框图；

图2是图解图1的显示装置中所包括的电荷共享单元的更具体的实施方式的电路图；和

图3是图解根据本发明的图示实施方式的显示装置的主要操作的时序图。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的优选实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些实例。

图1是图解根据本发明示例性实施方式的显示装置的构造的框图。图2是图解图1的显示装置中所包括的电荷共享单元的更具体的实施方式的电路图。

参照图1和图2，根据本发明的图示实施方式的显示装置包括显示面板10、栅极驱动器20、数据驱动器30、时序控制器40和电荷共享单元50。图示的根据本实施方式的显示装置仅包括为清晰地解释本发明所提出的技术思想所需的简要构造。

显示面板10包括像素，所述像素分别形成在多条栅极线GL1至GLn与多条数据线DL1至DLm相交叉的区域处。这些区域被定义为像素区域。在本实施方式中，假定显示面板10为液晶面板，液晶面板的每个像素由液晶盒构成。就是说，尽管未示出，每个像素由薄膜晶体管和液晶盒构成，所述薄膜晶体管形成在栅极线GL与数据线DL之间的交叉区域处，所述液晶盒在薄膜晶体管的控制下选择性地接收数据信号。显示面板10显示图像，所述图像与通过多条数据线DL1至DLm接收的多个数据信号相对应。

栅极驱动器20驱动多条栅极线GL1至GLn。就是说，栅极驱动器20在从时序控制器40输出的栅极控制信号GCS的控制下，将扫描信号按顺序地供给至多条栅极线GL1至GLn。

数据驱动器30驱动多条数据线DL1至DLm。就是说，数据驱动器30在从时序控制器40输出的数据控制信号DCS的控制下，每当一条栅极线GL被激活时，就将多个数据信号分别供给至多条数据线DL1至DLm。

时序控制器40控制栅极驱动器20的驱动时序以及数据驱动器30的驱动时序。就是说，时序控制器40使用从外部系统供给的数据使能信号DE、时钟信号CLK和同步信号Vsync、Hsync中的至少两个，产生栅极控制信号GCS用以控制栅极驱动器20并产生数据控制信号DCS用以控制数据驱动器30。时序控制器40还调整(align)由外部系统供给的数据V_DATA，然后将调整后的数据V_DATA供给至数据驱动器30。作为参考，栅极控制信号GCS包括栅极起始脉冲信号、栅极移位时钟信号和栅极输出使能信号。此外，数据控制信号DCS包括源极起始脉冲信号、源极移位时钟信号和源极输出使能信号。

同时，电荷共享单元50包括第一开关组51、第二开关组54、第三开关组55、第一充电器52和第二充电器53。作为参考，可将电荷共享单元50整合进数据驱动器30中，或形成在显示面板10中。

第一开关组51将多条数据线DL1至DLm选择性地连接至数据驱动器30。第一充电器52被分派给多条数据线DL1至DLm的第一数据线组，而第二充电器53被分派给多条数据线DL1至DLm的第二数据线组。就是说，第二开关组54将第一数据线组与第一充电器52选择性地连接，而第三开关组55将第二数据线组与第二充电器53选择性地连接。因此，根据第二开关组54和第三开关组55的开关操作，数据线DL1至DLm被分为第一数据线组和第二数据线组。通过时序控制器40的控制来确定数据线组的分组。在本实施方式中，数据线被分为奇数数据线组和偶数数据线组。数据线的分组可根据不同的实施方式而改变。

电荷共享单元50在时序控制器40的控制下在第一数据线组与第一充电器52之间选择性地执行充电操作和放电操作，并且在第二数据线组与第二充电器53之间选择性地执行充电操作和放电操作。在该情形中，正控制电压VDD和负控制电压VGL被选择性地施加到第一充电器52和第二充电器53，以使得在特定时间点实施电压升压操作。作为参考，正控制电压VDD是具有正电压电平的电压。在本实施方式中，由外部电压源供给的供电电压（supply voltage）被用作正控制电压VDD。此外，负控制电压VGL是具有负电压电平的电压。在本实施方式中，用于下拉（pull-down）驱动栅极线的负电压被用作负控制电压VGL。

在下文中，将参照图1至图3更加详细地描述根据本发明图示实施方式的显示装置和电荷共享单元50的详细构造和主要操作。

如图2中典型地示出，假定将第一数据线DL1和第三数据线DL3分到第一数据线组，而将第二数据线DL2和第四数据线DL4分到第二数据线组。就是说，第一数据线DL1和第三数据线DL3被界定为第一数据线组，因为第二开关组54的第一开关SW1_1和第三开关SW1_3接通。同样，第二数据线DL2和第四数据线DL4被界定为第二数据线组，因为第三开关组55的第二开关SW2_2和第四开关SW2_4接通。

首先，将正数据信号P供给至第一数据线组，并且同时将负数据信号N供给至第二数据线组。随后，将负数据信号N供给至第一数据线组，并且同时将正数据信号P供给至第二数据线组。就是说，正和负数据信号交替地供给至第一数据线组和第二数据线组。

利用第一充电器52，电荷共享单元50将供给有正数据信号的第一数据线组降低至低于正数据信号但高于负数据信号的电平达一段时期，所述时期位于正和负数据信号各自交替地供给至第一数据线组和第二数据线组的时间点之间。利用第二充电器53，电荷共享单元50还将供给有负数据信号的第二数据线组提高至高于负数据信号但低于正数据信号的电平。就是说，电荷共享单元50根据电荷共享操作，将第一数据线组和第二数据线组保持在介于正数据信号电平与负数据信号电平之间的电平（典型地，在正数据信号电平与负数据信号电平之间的中间电平）。因此，当将正数据信号与负数据信号再次驱动至第一数据线组与第二数据线组上时，根据降低的信号摆幅可降低电流消耗。

第一充电器52在其一端处连接至第一数据线组。第一充电器52在其另一端处选择性地接收正控制电压VDD或负控制电压VGL。第一充电器52包括第一电容器C1以及多个第一开关SW3_1和SW3_2，所述第一电容器C1在其一端处连接至第一数据线组。多个第一开关SW3_1和SW3_2分别将负控制电压VGL和正控制电压VDD选择性地施加给第一电容器C1的另一端。

第二充电器53在其一端处连接至第二数据线组。第二充电器53在其另一端处选择性地接收正控制电压VDD或负控制电压VGL。第二充电器53包括第二电容器C2以及多个第二开关SW4_1和SW4_2，所述第二电容器C2在其一端处连接至第二数据线组。多个第二开关SW4_1和SW4_2分别将负控制电压VGL和正控制电压VDD选择性地施加给第二电容器C2的另一端。

在下文中，将详细描述在第一数据线组与第一充电器52之间实施的电荷共享操作110。

首先，假定负控制电压VGL已被施加到第一电容器C1的另一端，并且负数据信号已被供给至第一数据线组。

当随后将正控制电压VDD施加给第一电容器C1的另一端时，第一电容器C1的一端（即，与第一数据线组连接的节点）的电压电平随电荷泵操作（chargepumping operation）而在正方向上升高。就是说，在第一电容器C1与第一数据线组之间实施了电荷共享，从而使得第一数据线组的电压电平升高至预定电平。

当随后将正数据信号供给至第一数据线组时，第一数据线组的电压电平被进一步升高至正数据信号的电平。在该情形中，第一电容器C1被正数据信号充电至预定电平。

当将负控制电压VGL施加给第一电容器C1的另一端时，第一电容器C1的一端（即，与第一数据线组连接的节点）的电压电平随电荷泵操作而在负方向上升高。因此，第一数据线组的电压电平被降低至预定电平。就是说，在第一电容器C1与第一数据线组之间实施了电荷共享，从而使得第一数据线组的电压电平降低至预定电平。

此外，在下文中，将详细描述在第二数据线组与第二充电器53之间实施的电荷共享操作120。

首先，假定正控制电压VDD已被施加到第二电容器C2的另一端，并且正数据信号已被供给至第二数据线组。

当随后将负控制电压VGL施加给第二电容器C2的另一端时，第二电容器C2的一端（即，与第二数据线组连接的节点）的电压电平随电荷泵操作而在负方向上升高。就是说，在第二电容器C2与第二数据线组之间实施了电荷共享，从而使得第二数据线组的电压电平降低至预定电平。

当随后将负数据信号供给至第二数据线组时，第二数据线组的电压电平被进一步降低至负数据信号的电平。在该情形中，第二电容器C2被负数据信号充电至预定电平。

当将正控制电压VDD施加给第二电容器C2的另一端时，第二电容器C2的一端（即，与第二数据线组连接的节点）的电压电平随电荷泵操作而在正方向上升高。因此，第二数据线组的电压电平被升高至预定电平。就是说，在第二电容器C2与第二数据线组之间实施了电荷共享，从而使得第二数据线组的电压电平升高至预定电平。

作为参考，第一电容器C1和第二电容器C2的充电电平根据正数据信号电平和负数据信号电平而改变。因此，即使当正数据信号电平和负数据信号电平改变时，也可以在电荷共享之后防止数据线的电压过度升高或降低。就是说，第一电容器C1和第二电容器C2的充电量相对于彼此而得到调整，并且正因为如此，与实施绝对电平（absolute level）的电荷共享的情形相比，可减少不必要的电流消耗。

在本实施方式中，在每个操作周期中使用正控制电压VDD和负控制电压VGL作为施加给第一充电器52的第一控制电压。此外，在每个操作周期中使用正控制电压VDD和负控制电压VGL作为施加给第二充电器53的第二控制电压。在该情形中，根据不同的实施方式，用作第一控制电压和第二控制电压的电压可具有不同的电平及种类。

上述显示装置包括与多条数据线的第一数据线组电连接的第一充电器和与多条数据线的第二数据线组电连接的第二充电器，所述显示装置通过如下步骤受到驱动：向第一充电器施加正控制电压，从而升高第一数据线组的电压电平，将正数据信号驱动至第一数据线组，向第一充电器施加负控制电压，从而降低第一数据线组的电压电平，以及将负数据信号驱动至第一数据线组。此外，所述显示装置还通过如下步骤受到驱动：向第二充电器施加负控制电压，从而降低第二数据线组的电压电平，将负数据信号驱动至第二数据线组，向第二充电器施加正控制电压，从而升高第二数据线组的电压电平，以及将正数据信号驱动至第二数据线组。

因此，根据本发明的图示实施方式的显示装置可通过分派给各数据线组的充电器而在缩短的时间内执行电荷共享，并因而可减少在数据信号驱动时发生的电流消耗。随着向分派给各数据线组的充电器选择性地施加正控制电压和负控制电压，实施了电压升压。据此，可实现更快速的电荷共享。

由上文描述显而易见的是，根据本发明的显示装置及驱动显示装置的方法具有以下效果。

即，通过分派给各数据线组的充电器，可在缩短的时间内执行电荷共享，并因此减少在数据信号驱动时发生的电流消耗。

随着向分派给各数据线组的充电器选择性地施加正控制电压和负控制电压，实施了电压的升压。据此，可实现更快速的电荷共享。

在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可对本发明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，本发明意在覆盖对本发明的修改和变化，只要它们落入了所附权利要求书的范围及其等同范围。

Claims

1.一种显示装置，包括：

显示面板，所述显示面板用于显示图像，所述图像与通过多条数据线传输的多个数据信号相对应；

数据驱动器，所述数据驱动器用于驱动所述多条数据线；

时序控制器，所述时序控制器用于控制所述数据驱动器的驱动时序；和

电荷共享单元，所述电荷共享单元包括：

第一充电器，所述第一充电器包括存储电荷的第一电容器，所述第一电容器的第一端被分派给所述多条数据线的第一数据线组，且所述第一电容器的第二端选择性地连接至正控制电压和负控制电压，和

第二充电器，所述第二充电器包括存储电荷的第二电容器，所述第二电容器的第一端被分派给所述多条数据线的第二数据线组，且所述第二电容器的第二端选择性地连接至所述正控制电压和所述负控制电压，

其中：

所述电荷共享单元在所述时序控制器的控制下，在所述第一数据线组与所述第一充电器之间选择性地执行充电操作和放电操作，并且在所述第二数据线组与所述第二充电器之间选择性地执行充电操作和放电操作，

响应于所述第一电容器的所述第二端连接至所述正控制电压，所述第一电容器的所述第一端的电压自与所述第一电容器中存储的所述电荷对应的第一电压起而在正方向上升高，

响应于所述第一电容器的所述第二端连接至所述负控制电压，所述第一电容器的所述第一端的电压自与所述第一电容器中存储的所述电荷对应的所述第一电压起而在负方向上升高，

响应于所述第二电容器的所述第二端连接至所述正控制电压，所述第二电容器的所述第一端的电压自与所述第二电容器中存储的所述电荷对应的第二电压起而在正方向上升高，且

响应于所述第二电容器的所述第二端连接至所述负控制电压，所述第二电容器的所述第一端的电压自与所述第二电容器中存储的所述电荷对应的所述第二电压起而在负方向上升高。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述电荷共享单元包括：

第一开关组，所述第一开关组用于选择性地将所述数据驱动器与所述多条数据线连接；

第二开关组，所述第二开关组用于选择性地将所述第一数据线组与所述第一电容器的所述第一端连接；

第三开关组，所述第三开关组用于选择性地将所述第二数据线组与所述第二电容器的所述第一端连接；

所述第一充电器通过所述第二开关组连接至所述第一数据线组，且所述第一充电器接收第一控制电压，用于给所述第一数据线组提供电荷或从所述第一数据线组去除电荷；并且

所述第二充电器通过所述第三开关组连接至所述第二数据线组，且所述第二充电器接收第二控制电压，用于给所述第二数据线组提供电荷或从所述第二数据线组去除电荷。

3.一种用于驱动显示装置的方法，所述显示装置包括第一充电器和第二充电器，所述第一充电器包括存储电荷的第一电容器，所述第一电容器第一端与多条数据线的第一数据线组电连接，且所述第一电容器的第二端选择性地连接至正控制电压和负控制电压，所述第二充电器包括存储电荷的第二电容器，所述第二电容器的第一端与所述多条数据线的第二数据线组电连接，且所述第二电容器的第二端选择性地连接至所述正控制电压和所述负控制电压，所述方法包括：

向所述第一电容器的所述第二端施加所述正控制电压，从而根据所述正控制电压，自与所述第一电容器中存储的所述电荷对应的第一电压起而在正方向上升高所述第一数据线组的电压电平；

将正数据信号驱动至所述第一数据线组上；

向所述第一电容器的所述第二端施加所述负控制电压，从而根据所述负控制电压，自与所述第一电容器中存储的所述电荷对应的第二电压起而在负方向上降低所述第一数据线组的所述电压电平；和

将负数据信号驱动至所述第一数据线组上。

4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：

向所述第二电容器的所述第二端施加所述负控制电压，从而根据所述负控制电压，自与所述第二电容器中存储的所述电荷对应的第三电压起而在负方向上降低所述第二数据线组的电压电平；

将所述负数据信号驱动至所述第二数据线组上；

向所述第二电容器的所述第二端施加所述正控制电压，从而根据所述正控制电压，自与所述第二电容器中存储的所述电荷对应的第四电压起而在正方向上升高所述第二数据线组的所述电压电平；和

将所述正数据信号驱动至所述第二数据线组上。