CN1251932A - 一种显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种显示装置,它可防止显示图象因前一个帧周期的显示图象的余象与当前帧周期的显示图象重叠而造成的图象不清晰,从而提高运动图象的图象质量,而不需要将LCD阵列分为两半且不需要两个数据线驱动电路。根据本发明的一种显示装置包括:一个具有多个象素线的显示面;和一个写入装置,用于将图象顺序写入所述多个象素线中,其中所述写入装置在一个将所述图象写入至少一条象素线的周期将黑色写入另一条象素线。另一条象素线与至少一条象素线以一个预定距离分开。写入装置将黑色写入与至少一条栅极线以预定距离分开的多个象素线中。

Description

一种显示装置
本发明涉及的一种诸如液晶显示(LCD)装置，等离子体显示装置，场致发射显示装置的具有高响应速度的显示装置，它可以防止显示图象因前一帧周期显示图象的余象与当前帧周期的显示图象重叠而造成的不清晰，从而提高运动图象的图象质量。
具有高响应速度的LCD装置，如在本技术领域广为人知的弯型LCD装置，已经用于提高在其中显示图象高速转换的运动图象的图象质量。下面参考图1(A)和(B)描述在高响应速度LCD装置中的问题，图1(A)所示为已有技术LCD装置的示意构成，它包括一个LCD阵列1，一个数据线驱动电路2和一个栅极线驱动电路3。例如，LCD阵列1有VGA(视频图象阵列)方案(scheme)的640×480个象素。在这种情况下，数据线驱动电路2将图象数据提供给分别与一条象素线的640个象素连接的640条数据线，接着栅极线驱动电路3将栅极脉冲提供给480条栅极线。特别是，当数据沿着栅极线G1写入第一象素线时，存储在数据线驱动电路2的第一象素线的640个象素的图象数据提供给数据线，并且栅极线驱动电路3提供栅极脉冲给栅极线G1。众所周知，在本技术领域中，栅极脉冲接通第一象素线的每个象素的薄膜晶体管，这样图象数据存储到由一个象素电极，一个液晶层和一个公共电极形成的每个象素的电容中。当数据沿着栅极线G2写入第二象素线时，存储在数据线驱动电路2的第二象素线的640个象素的图象数据提供给数据线，并且栅极线驱动电路3提供栅极脉冲给栅极线G2，如此等等。
图1(B)所示为用于顺序提供栅极脉冲给480条栅极线的定时图。如图1(B)所示，在一个帧周期，栅极脉冲顺序提供给480条栅极线，所以图象数据在一个帧周期被顺序地写入到象素线中。在相邻的两个帧周期之间提供一个消隐期。栅极脉冲有一个以时间周期TA表示的宽度，该宽度由(帧周期的长度)/(栅极线的数目)表示。时间周期TA设计成用来接通每个象素的薄膜晶体管，从而将图象数据充分地写入到每个象素的电容。
这个方案的一个问题是：当显示的图象在每个帧周期改变以显示运动图象时，一个帧周期的显示图象作为余象保留在人眼中而且这个余象与下一个帧周期的显示图象重叠，因而降低了显示图象的图象质量。
图2所示为用于解决在图1所示方案中引起的余象问题的已知方案的定时图。一个帧周期分成一个1/2帧周期A和一个1/2帧周期B。在第一个1/2帧周期A，480条栅极线顺序启动以将图象数据写入LCD阵列的所有象素线，而且在第二个1/2帧周期B，480条栅极线顺序启动以将图象数据写入LCD阵列的所有象素线。这个操作可通过改进图1(A)所示的LCD装置的控制方式执行。下面描述在第二个1/2帧周期B中的写操作，当黑数据沿着栅极线G1写入第一象素线时，第一象素线的640个象素的黑数据存储到数据线驱动电路2中，并且栅极线驱动电路3将栅极脉冲提供给栅极线G1。栅极脉冲接通第一象素线每个象素的薄膜晶体管，这样黑数据存储到每个象素的电容中。当黑数据沿着栅极线G2写入第二象素线时，第二象素线的640条象素的黑数据存储到数据线驱动电路2中，并且栅极线驱动电路3将栅极脉冲提供给栅极线G2，如此等等。在这种方式下，人眼在第二个1/2周期B识别黑图象，并且在第一个1/2周期A显示图象的余象在1/2帧周期B被从人眼中删除且不与下一个帧周期的图象重叠。尽管这个方案解决了余象的问题，但这个方案引起的一个新的问题是栅极脉冲的宽度被减至TA/2，因为在一个帧周期所需的栅极脉冲数是图1(B)所示的两倍，所以图象数据不能充分地写入象素电容中，由此不能执行灰度等级的充分控制。
图3所示为用于解决图2所示方案中的问题的已有技术的LCD装置。LCD阵列分成包括栅极线G1到G240的LCD阵列A和包括栅极线G241到G480的LCD阵列B，且数据线驱动电路4用于向LCD阵列A提供数据并且数据线驱动电路5用于向LCD阵列B提供数据。图3(B)所示为LCD装置操作的定时图。一个帧周期分成一个1/2帧周期A和一个1/2帧周期B。在第一帧周期的1/2帧周期A，LCD阵列A的240条栅极线顺序启动以将图象数据写入到LCD阵列A的所有象素线。在第一帧周期的1/2帧周期B，LCD阵列A的240条栅极线顺序启动以将黑数据写入到LCD阵列A的所有象素线，并且LCD阵列B的240条栅极线顺序启动以将图象数据写入到LCD阵列B的所有象素线。在第一帧周期写入图象数据的LCD阵列B的黑数据在下一个帧周期的1/2帧周期A被写入。由于LCD阵列分为两半，图象数据和黑数据写入到上半部分A和下半部分B的操作可相互独立执行，栅极脉冲的宽度保持为TA以将图象数据或黑数据充分地写入每个象素的电容，因此这个方案解决了图2所示方案的问题。然而，这个方案引起的新问题是这个方案需要将LCD阵列分成两半且需要两个数据线驱动电路4和5，因此需要用于将数据提供给数据线驱动电路4和5的复杂控制且增加生产成本。
本发明的目的是提供一种显示装置，它可以防止因前一个帧周期的显示图象的余象与当前帧周期的显示图象重叠造成的显示图象的不清晰，以提高运动图象的图象质量，而不需要将LCD阵列分成两半且不需要两个数据线驱动电路。
根据本发明的一种显示装置包括：
一个具有多个象素线的显示面；和一个写入装置，用于将图象顺序写入所述多个象素线中的每一个，
其中所述写入装置在用于将所述图象写入至少一条象素线的时间周期，将黑色写入另一条象素线。
另一条象素线与至少一条象素线分开一个预定的距离。
写入装置将黑色写入与至少一条栅极线分开一个预定的距离的多条象素线中。
根据本发明的一种显示装置包括：
一个显示面，具有沿一个方向排列的多条数据线和沿与前个方向垂直的方向排列的多条栅极线，其中在数据线和栅极线的每个交叉点形成一个象素。
一个数据线驱动电路，用于将包括一个黑信号部分和一个图象信号部分的数据信号提供给多个象素线中的每一个；及
一个栅极线驱动电路，用于顺序提供栅极脉冲给多个栅极线中的每一个；
其中栅极线驱动电路在一个用于写入数据信号的写入周期将一个选通(gate)数据信号的黑信号部分及图象信号部分的宽栅极脉冲提供给至少一条栅极线，并将选通数据信号的黑信号部分的一个窄栅极脉冲提供给另一条栅极线。
另一条栅极线以一个预定距离与至少一条栅极线分开。
黑信号部分包括在数据信号的前部。
栅极线驱动电路提供窄栅极脉冲给以预定距离与至少一条栅极线分开的多个栅极线。
根据本发明的一种显示装置包括：
一个显示面，具有在一个方向排列的多条数据线且在与前个方向垂直的方向排列的多条栅极线，其中在数据线和栅极线的每个交叉点上形成一个象素；
一个数据线驱动电路，用于将包括一个黑信号部分和一个图象信号部分的数据信号提供给多个数据线中的每一个；及
一个栅极线驱动电路，用于顺序提供栅极脉冲给多条栅极线中的每一条；
其中栅极线驱动电路在用于写入数据信号的写入周期将选通数据信号的图象信号部分的第一栅极脉冲提供给至少一条栅极线，并将选通数据信号的黑信号部分的第二栅极脉冲提供给另一条栅极线。
图象信号部分包括在数据信号的前部。
根据本发明的一种显示装置包括：
一个显示面，具有在一个方向排列的多条数据线和在与前个方向垂直的方向排列的Y条栅极线，其中Y是一个大于等于1的整数，在数据线和栅极线的每个交叉点上形成一个象素，沿着Y条栅极线的每一条的多个象素形成一条象素线；
一个数据线驱动电路，用于将包括一个黑信号部分和一个图象信号部分的数据信号提供给多条数据线中的每一条；及
一个栅极线驱动电路，用于将栅极脉冲顺序提供给Y条栅极线中的每一条；
其中栅极线驱动电路在用于写入数据信号的写入周期将一个选通数据信号的黑信号部分及图象信号部分的宽栅极脉冲提供给至少一条栅极线，并将选通数据信号的黑信号部分的窄栅极脉冲提供给与至少一条栅极线分开的另一条栅极线，在一个包括其中N为1到Y的T1到TN时间周期的帧周期，栅极线驱动电路顺序地将宽栅极脉冲提供给Y条栅极线中的每一个；一个帧周期和下一个帧周期被一个消隐期分开；且在消隐期间，黑信号部分写入到至少一条象素线，该象素线紧接着一个象素线且此象素线在一个帧周期的最后时间周期TN期间在其中写入黑色。
在连续的帧周期，提供给每个象素线的数据信号的极性交替转换；消隐期包括TB1到TBE的偶数时间周期，其中的每一个具有与T1到TN的时间周期中的每一个相同的宽度；并且在消隐期间，调节数据信号的极性以给数据信号提供一个与在前一个帧周期提供的数据信号相反的极性。
在连续的帧周期，提供给每个象素线的数据信号的极性交替转换；消隐期包括TB1到TB0的奇数时间周期，其中的每一个具有与T1到TN的时间周期中的每一个相同的宽度；并且在消隐期间，黑数据信号写入与在消隐期TB1到TB0的奇数时间周期数相等的象素线中。
图4(A)所示为根据本发明的LCD装置7。LCD装置7包括一个LCD阵列或一个显示面8，一个数据线驱动电路9，一个栅极线驱动电路10和一个时钟发生电路11。例如，LCD阵列8具有VGA方案的640×480个象素，其中640个象素排列在沿栅极线的水平方向，而480个象素排列在垂直方向。如果需要显示一个彩色图象，则象素的数目增加到(640×3)×480个，其中一个象素需要三个单元，即，一个红色单元，一个绿色单元和一个蓝色单元。可使用另一种具有SVGA(超视频图象阵列)方案的800×600个象素或XGA(扩展图象阵列)方案的1024×768个象素等的LCD阵列。然而，为了简化描述和附图，用于描述本发明而使用的LCD阵列或显示面在水平方向仅有24个象素而垂直方向仅有20个象素。
在数据线和栅极线的每个交叉点上连接一个象素以存储表示将显示图象的电荷。图4(B)所示为一个象素的电路，其中薄膜晶体管(TFT)12的源极与数据线相连，TFT12的栅极与栅极线相连，并且TFT12的漏极与在一个玻璃基片上形成的象素极(pixel eletrode)13相连。在一个玻璃基片上形成的象素极13和在另一个玻璃基片上形成的公共电极15及夹在象素极13和公共电极15之间的液晶层形成用于存储表示将显示图象的电荷的电容。当图象数据写入到象素中时，提供给栅极线的栅极脉冲将TFT12接通，提供给栅极线的表示图象数据的电压经TFT12提供给电容以将电容充电至一个表示图象的电平。
如果对液晶材料连续施以直流电压，则会损坏液晶材料。众所周知，在本技术领域中，为了防止液晶材料的损坏，提供给液晶材料的数据信号的极性要周期性地转换。在本发明的实施例中，使用了所谓的H/V转换(水平/垂直转换)。下面参考图5和6对H/V转换进行描述，图5(A)所示为在奇数帧周期，相对于公共电极的提供给24×20个象素的数据信号的极性，图5(B)所示为在偶数帧周期，相对于公共电极的提供给24×20个象素的数据信号的极性。图6(A)所示为图5(A)中沿栅极线的奇象素线的数据信号和图5(B)的偶象素线的数据信号。图6(B)所示为图5(A)中偶象素线的数据信号和图5(B)中的奇象素线的数据信号。数据信号的极性根据提供给公共电极15的电压VCOM(此时为0伏)交替改变。注意作为一个例子的在数据线DL1和DL2与栅极线G1和G2的交叉点的四个象素，在水平方向相邻象素的极性是相反的，且在垂直方向相邻象素的极性也是相反的。在偶数帧周期的四个象素的极性与在奇数帧周期的四个象素的极性也是相反的。在这种方式下，一个象素的极性在每个奇或偶数帧周期改变，而且，相邻象素之间的极性相反。
如图6(A)所示，在本发明中应该注意一个象素的数据信号包括(a)第一部分或黑信号部分16，用于定义固定在电平+VB或-VB的用以消除余象的完全黑色，和(b)第二部分或图象信号部分17，用于定义将对用户显示的图象，如运动图象，图象信号部分17的电平+VI，-VI根据象素的图象亮度从电平OV变为电平+VB或-VB。+VB或-VB的图象信号表示图象本身为完全黑色的。为了简化附图，显示具有电平+VI或-VI的图象信号部分17。
如图5和6所示，在本说明书(subject specification)中，在与数据线DL1相连的第一象素位置具有正极性信号的一个象素线的数据信号被称为“+I或+B信号”，在第一象素位置具有负极性信号的一个象素线的数据信号被称为“-I或-B信号”。相应地，如图5(A)和(B)所示，+I或+B信号在奇数帧周期写入奇象素线且在偶数帧周期写入偶象素线，并且-I或-B信号在奇数帧周期写入偶象素线且在偶数帧周期写入奇象素线。
参考图7，8，9，和10描述本发明的操作。图7和8所示为定时图的第一实施例，用于将图象和用来消除余象的完全黑色写入LCD阵列。图9所示为用于将图象写入LCD阵列的栅极脉冲。图10所示为用于将完全黑色写入一个象素的栅极脉冲，并且示出了在一段时间内将黑色写入每个象素三次。应该注意，如前所述，为了简化描述和附图，本发明的描述使用水平方向仅有24个象素而垂直方向仅有20个象素的LCD阵列。因此在这种情况下，象素线或栅极线的数目Y为20。
图7和8所示为一个奇数帧周期和一个偶数帧周期的写操作。具有从TB1到TBE的偶数时间周期的消隐期，如从TB1到TB4的四个时间周期，被插入到奇数帧周期和偶数帧周期之间。用于在显示装置的显示面上显示图象的一个帧周期F包括从T1到TY的多个图象写入周期，此时为从T1到T20。图象写入周期在下文称为时间周期。假设LCD阵列所有象素的电容被清零或重设，并且如图7和8所示的奇和偶数帧周期分别为第一帧周期和第二帧周期，此时，不执行图7所示的前一个帧周期的写入黑色的操作。随后将描述该操作。
下面简要描述本发明的原理，如图9所示，在一个帧周期的一个时间周期，将对用户显示的图象(称为图象)最初通过选通数据信号的黑信号部分16和图象信号部分17而被写入一条象素线的所有象素，并且如图10所示，在下一个帧周期，在图象重新写入这一条象素线之前，通过仅选通黑信号部分16将用于消除余象的黑色写入这一象素线的所有象素。
为此，在本发明中使用两种类型的栅极脉冲GI和GB。图9所示栅极脉冲GI有一个宽的脉冲宽度以选通数据信号的黑信号部分16和图象信号部分17。在图9(A)中，正数据信号18的黑信号部分16及图象信号部分17均写入一个象素电容中，因此象素电容的电位以图示的虚线变化。在图9(B)中，负数据信号19的黑信号部分16及图象信号部分17均写入一个象素电容中，因此象素电容电位以图示的虚线变化。图10所示栅极脉冲GB有一个比栅极脉冲GI窄的脉冲宽度，仅选通数据信号的黑信号部分16。应该注意，黑信号部分16置于数据脉冲18或19的前部且接着为图象信号部分17，这是因为在写操作期间，固定于全黑电平+VB或-VB的黑信号部分16帮助电容的电位沿着图9所示的虚线快速改变，所以，即使高分辩率的显示装置的数据脉冲的宽度变窄，希望的图象电压+VI和-VI也可写入到每个象素电容中。在图10(A)中，使用三个栅极脉冲GB来将连续的三个正数据信号18的黑信号部分16提供给一个象素的电容三次。使用三次栅极脉冲GB的原因是在一个栅极脉冲GB的时间周期内，象素电容不能充电至全黑电压+VB。如果能设计TFT的性能或数据信号的黑信号部分16在一个栅极脉冲GB的时间周期内将全黑电平写入电容，则可使用一个栅极脉冲GB。然而，在高分辩率显示装置的情况时，栅极脉冲GI和GB的时间周期随着分辩率的升高而成比例下降，所以在一个栅极脉冲GB的时间周期将每个象素的电容充电到全黑电平是因难的。因此，在高分辩率显示装置中，最好在多个时间将全黑电平写入电容。本主题实施例使用三个栅极脉冲GB。在这种情况下，象素电容的电位以所示的虚线方式逐渐地升至+VB。在图10(B)中，使用三个栅极脉冲GB来把连续的三个负数据信号19的黑信号部分16提供给象素电容三次。此时，象素电容的电位以所示的虚线方式逐渐升至-VB。
图4所示的数据线驱动电路9和栅极线驱动电路10在由下文将描述的时钟脉冲发生电路提供的未示出的时钟脉冲控制下的时间周期内，分别将图象信号，即+I和+B的组合或-I和-B的组合，及栅极脉冲，即GI或GB提供给数据线和栅极线。
[第一帧周期的写操作]
再次参见图7和8，DATA SIGNAL +I对应图6(A)所示的+I和+B信号，且DATA SIGNAL -I对应图6(B)所示的-I和-B信号。在图7中的第一帧周期的时间周期T1，宽栅极脉冲GI提供给栅极线G1以选通数据信号+I给LCD阵列的第一象素线，这样可显示数据信号+I的图象。
在第一帧周期的时间周期T2，宽栅极脉冲GI提供给栅极线G2以选通数据信号-I给LCD阵列的第二象素线，这样可显示数据信号-I的图象。
在第一帧周期的时间周期T3，宽栅极脉冲GI提供给栅极线G3以选通数据信号+I给LCD阵列的第三象素线，这样可显示数据信号+I的图象，如此等等。这样的写操作被重复，直到与栅极线G10相关的第十条象素线为止。在这个时间，只有图象写入到与栅极线G1到G10相关的十条象素线中。
在时间周期T11，使用宽栅极脉冲GI把图象+I写入与栅极线G11相关的象素线、使用窄栅极脉冲GB把黑色+B写入与栅极线G1相关的象素线的写操作同时执行，因此，与栅极线G11相关的象素线显示图象+I，且与栅极线G1相关的象素线显示如图10(A)所示的第一黑色电平20的黑色+B。显然，在时间周期T1执行将图象写入与栅极线G1相关的象素线的写操作，且在时间周期T11开始将黑色写入象素线的操作。
在时间周期T12，使用宽栅极脉冲GI把图象-I写入与栅极线G12相关的象素线、使用窄栅极脉冲GB把黑色-B写入与栅极线G2相关的象素线的写操作同时执行，因此，与栅极线G12相关的象素线显示图象-I，且与栅极线G2相关的象素线显示如图10(B)所示的第一黑色电平22的黑色-B。
在时间周期T13，使用宽栅极脉冲GI把图象+I写入与栅极线G13相关的象素线、使用窄栅极脉冲GB把黑色+B写入与栅极线G1相关的象素线及使用窄栅极脉冲GB把黑色+B写入与栅极线G3相关的象素线的写操作同时执行，因此，与栅极线G13相关的象素线显示图象+I，与栅极线G1相关的象素线显示如图10(A)所示的第二黑色电平21的黑色+B并且与栅极线G3相关的象素线显示第一黑电平20的黑色+B。
在时间周期T14，使用宽栅极脉冲GI把全部图象-I写入与栅极线G14相关的象素线、使用窄栅极脉冲GB把黑色-B写入与栅极线G2相关的象素线及使用窄栅极脉冲GB把黑色-B写入与栅极线G4相关的象素线的写操作同时执行，因此，与栅极线G14相关的象素线显示图象-I，与栅极线G2相关的象素线显示图10(B)所示的第二黑色电平23的黑色-B并且与栅极线G4相关的象素线显示第一黑色电平22的黑色-B。
在时间周期T15，使用宽栅极脉冲GI把全部图象+I写入与栅极线G15相关的象素线、使用窄栅极脉冲GB把黑色+B写入与栅极线G1相关的象素线、使用窄栅极脉冲GB把黑色+B写入与栅极线G3相关的象素线、及使用窄栅极脉冲GB把黑色+B写入与栅极线G5相关的象素线的写操作同时执行，因此，与栅极线G15有关的象素线显示图象+I，与栅极线G1相关的象素线显示如图10(A)所示的最终黑色电平+VB的黑色+B，与栅极线G3相关的象素线显示第二黑色电平21的黑色+B并且与栅极线G5相关的象素线显示第一黑色电平20的黑色。
在此时间周期T15，在LCD阵列的显示面上显示的内容如下。
与G1相关的象素线：
最终黑色电平+VB的黑色+B
与G2相关的象素线：
第二黑色电平23的黑色-B
与G3相关的象素线：
第二黑色电平21的黑色+B
与G4相关的象素线：
第一黑色电平22的黑色-B
与G5相关的象素线：
第一黑色电平20的黑色+B
与G6到G14的偶数栅极线相关的象素线：
图象-I
与G7到G15的奇栅极线相关的象素线：
图象+I
显然，写入装置，或电路9，10和11，顺序将图象写入到多个象素线中的每一条，并且写入装置在将图象写入一条象素线期间，将黑色写入另一条象素线。例如，在时间周期T11，数据信号+I用来将图象+I写入到与向其中提供了宽栅极脉冲GI的栅极线G11相关的象素线，它也用来将黑色+B写入到与向其中提供了窄栅极脉冲GB的栅极线G1相关的象素线，并且在时间周期T13，例如，数据信号+I用来将图象+I写入到与向其中提供了宽栅极脉冲GI的栅极线13相关的象素线，它也用来将黑色+B写入到与向其中提供了窄栅极脉冲GB的栅极线G1和G3相关的象素线，并且在时间周期T15，例如，数据信号+I用来将图象+I写入到与向其中提供了宽栅极脉冲的栅极线G15相关的象素线，也用来将黑色+B写入到与向其中提供了窄栅极脉冲GB的栅极线G1，G3和G5相关的象素线。
在这种方式下，两种类型的栅极脉冲GI和GB选择性地提供给所选的栅极线以将图象和黑色同时写入相应的象素线。
如图7和8所示，在第一帧周期T16到T20的时间周期重复相同的写操作。在第一帧周期的结尾(T20)，与栅极线G1到G6相关的象素线显示相应的最终黑色，即，+VB或-VB，并且其余的与栅极线G7到G20相关的象素线显示第二或第一电平的黑色或图象，即+I或-I。特别是，与栅极线G7和G8相关的象素线显示相应的第二黑色电平，即，电平21或23的黑色，与栅极线G9和G10相关的象素线显示相应第一黑电平，即，电平20或22的黑色，其余的与栅极线G11到G20相关的象素线显示相应的图象，即图象+I或-I。
在第一帧周期之后，执行用于将与栅极线G7到G20有关的剩余象素线充电到最后黑电平，即+VB或-VB的写操作。消隐周期包括周期TB1到TBE的偶数倍，诸如TB1到TB4的4倍，在本实施例中消隐周期插入第一帧周期与第二帧周期之间。如图8所示。消隐周期包括的每一时间周期长度等于帧周期包括的每一时间周期长度。
在本实施例中，在包括TB1到TB4的偶数时间周期的消隐期，执行两个操作。一个操作是调节数据信号的极性以转换在第二帧周期中提供给象素的数据信号的极性，并且将数据信号提供给数据线驱动电路9。众所周知，在本技术领域中，转换极性的原因是如果对液晶材料连续地施加直流电压，则会损坏液晶材料。在本实施例中，数据信号极性的调整在时间周期TB3执行，其中数据信号的极性如图8所示在时间周期TB3保持负极，所以第二帧周期提供给象素线的数据信号的极性相对于第一帧周期提供的数据信号的极性反转。数据信号极性的调整可在另一时间周期执行，如在消隐期的TB2或TB4。
在消隐期的TB1到TB4的时间周期之中的一个时间周期中，另一个操作是将具有与在第一帧周期的最后时间周期T20写入的黑色(-B)的极性相反的极性的黑色(+B)写入到第一帧周期的分别紧接着象素线G6，G8和G10的象素线G7，G9和G11中。在这种方式下，在奇数帧周期的最后时间周期TN或T20，黑信号部分写入至少一条象素线中，该象素线紧接着在其中写入了黑色的象素线。在消隐期的一个时间周期写入黑色+B的原因是在第二帧周期的第一时间周期T1提供的数据信号，即-I信号的极性与在第一帧周期提供给与栅极线G20相关的最后象素线的数据信号(-I)的极性相同，因而不可能将黑信号+B提供给与栅极线G7，G9和G11相关的象素线的象素的电容以将黑色+B重新写入其中，直到第二帧周期的第二时间周期T2为止。在消隐期包括四个时间周期的情况下，选择时间周期TB1和TB4中的一个以重新写入黑色。在本实施例中，通过将窄栅极脉冲GB提供给栅极线G7，G9和G11，时间周期TB4用来将数据信号+I的黑信号部分16提供给与这些栅极线相关的象素。
[第二帧周期的写操作]
如前所述，在第二帧周期，除了提供给每条象素线的数据信号的极性被反转外，在第二帧周期重复与在第一帧周期所执行的相似的写操作。在图8所示的第二帧周期的时间周期T1，将宽栅极脉冲GI提供给栅极线G1以选通数据信号-I给LCD阵列的第一象素线，从而显示图象-I，并且把窄栅极脉冲GB提供给栅极线G8，G10和G12以选通黑色-B给与这些栅极线相关的象素线，从而写入黑色-B。
在相同的方式下，图象和黑色的写操作重复执行直到第二帧周期的时间周期T10为止。
在时间周期T11，使用宽栅极脉冲GI把图象-I写入与栅极线G11相关的象素线，使用窄栅极脉冲GB把黑色-B写入与栅极线G1，G18和G20相关的象素线的写操作同时执行，因此，与栅极线G11相关的象素线显示图象-I，并且与栅极线G1相关的象素线显示如图10(B)所示的第一黑电平22的黑色-B，与栅极线G18相关的象素线显示最终黑电平-VB的黑色-B，并且与栅极线G20相关的象素线显示第二黑电平23的黑色-B。
在第二帧周期的时间周期T11，将最终黑电平，即，+VB或-VB的黑色写入LCD阵列的所有象素线的写操作完成，由此在第一帧周期的所有象素线中显示的图象被完全清除。
下面描述图7所示的前一帧周期的写入黑色的操作，在图7所示的帧周期为除了第一帧周期之外的诸如第三，第五或第七帧周期的奇周期的情况下，执行这个写操作来清除前一个帧周期的所有象素线中显示的图象。
在如图7和8所示的使用了20条栅极线的本实施例的定时图中，在由具有TB1到TB4的偶数时间周期的消隐期分开的奇和偶数帧周期所选的时间周期具有一个宽栅极脉冲GI和多个窄栅极脉冲GB的栅极线由下面的公式定义。
时间周期TN          栅极线           栅极脉冲
(实例A)1≤N≤9       N                GI
                     N+7              GB
                     N+9              GB
                     N+11             GB
实例A与N＝1到N＝9的实例相关，并且与T1到T9的时间周期相关。例如，在奇数帧周期的时间周期T1，如第三帧周期，为栅极线G1提供宽栅极脉冲GI，并且为栅极线G8，G10和G12提供窄栅极脉冲GB。
(实例B)：N＝10      N      ：(G10)      GI
                      N+7    ：(G17)      GB
                      N+9    ：(G19)      GB
实例B与N＝10的实例相关，并且与时间周期T10相关。
(实例C)：N＝11      N      ：(G11)           GI
                      N+7     ：(G18)      GB
                      N+9     ：(G20)      GB
                      N+10    ：(G21或G1)  GB
实例C与时间周期T11相关。
(实例D)：N＝12      N       ：(G12)          GI
                      N+7     ：(G19)         GB
                      N+9     ：(G22或G2)     GB
实例D与时间周期T12相关。
(实例E)：N＝13      N       ：(G13)          GI
                      N+7      ：(G20)         GB
                      N+8      ：(G21或G1)     GB
                   N+10      ：(G23或G3)       GB
实例E与时间周期T13相关。
(实例F)：N＝14      N        ：(G14)         GI
                      N+8      ：(G22或G2)     GB
                      N+10     ：(G24或G4)     GB
实例F与时间周期T14相关。
(实例G)：15≤N≤20    N         GI
                      N+6         GB
                      N+8         GB
                      N+10        GB
实例G与N＝15到N＝20的实例相关，并且与T15到T20的时间周期相关。例如，在时间周期T15，为栅极线G15提供宽栅极脉冲GI，并且为栅极线G1，G3和G5提供窄栅极脉冲GB。
在这种方式下，在一个时间周期TN期间，给一条栅极线提供宽栅极脉冲GI以选通黑信号部分16及图象信号部分17，这样图象写入到与这条栅极线相关的一个象素线中，并且给另一条所选的栅极线提供窄栅极脉冲GB以仅选通黑信号部分16，这样黑色写入到与这些栅极线相关的象素线中。
图11和12所示为第二实施例的定时图，用于将图象和用来消除余象的完全黑色写入LCD阵列。假设LCD阵列的所有象素的电容被清零或重设，并且如图11和12所示的奇和偶数帧周期分别为第一帧周期和第二帧周期，在此情况下，不执行图11所示的对前个帧周期的写入黑色的操作。在第二实施例中，将包括TB1到TB0的奇数时间周期，如从TB1到TB5的五个时间周期的消隐期插入第一帧周期和第二帧周期之间。
[第一帧周期的写操作]
图11和12所示的第一帧周期中T1到T20的时间周期的写操作的定时与图7和8所示的相同。
[消隐期的写操作]
在包括奇数时间周期，如TB1到TB5的五个时间周期的消隐期中，通过分别使用数据信号+I，-I，+I，-I和+I，数据信号的极性交替转换并提供给数据线驱动电路9，且黑色被连续地提供给与G7到G15的栅极线相关的象素线。就是说，黑信号部分16写入与在奇数帧周期的最后时间周期TN或T20期间写入黑信号的象素线分别相邻的象素线中，并且在消隐期间，黑信号部分16写入的象素线数等于数目4与在消隐期TB1到TB0的奇数时间周期数的和。特别是，在时间周期TB1，图9(A)所示的黑信号部分16的黑色+B提供给与栅极线G7，G9和G11相关的象素线，在时间周期TB2，将图9(B)所示的黑信号部分16的黑色-B提供给与栅极线G8，G10和G12相关的象素线，在时间周期TB3，黑色+B提供给与栅极线G9，G11和G13相关的象素线，如此等等。通过使用具有奇数时间周期的消隐期，数据信号的极性在TB1到TB5的每个时间周期转换，由此在第二帧周期的第一时间周期T1，数据信号-I提供给第一象素线。
[第二帧周期的写操作]
如前所述，除了在第二帧周期提供给每条象素线的数据信号的极性转换外，在第二帧周期重复与在第一帧周期执行的相似的写操作。在图12所示的第二帧周期的时间周期T1，宽栅极脉冲GI提供给栅极线G1以选通数据信号-I给LCD阵列的第一象素线，从而显示图象-I，并且窄栅极脉冲GB提供给栅极线G12，G14和G16以选通黑色-B给与这些栅极线相关的象素线，从而写入黑色-B。
图象和黑色的写操作重复执行，直到第二帧周期的时间周期T10为止。
在时间周期T11，使用宽栅极脉冲GI把图象-I写入与栅极线G11相关的象素线、使用窄栅极脉冲GB把黑色-B写入与栅极线G1相关的象素线的写操作同时执行，因此，与栅极线G11相关的象素线显示图象-I，与栅极线G1相关的象素线显示如图10(B)所示的第一黑电平22的黑色-B。此时，图象和黑色的写操作在第二帧周期继续执行。显然，在图象写操作和一个象素线的黑色写操作之间的时间延迟是F/2，其中F表示一个帧周期的宽度。
如图11和12所示，通过使用包括奇数时间周期的消隐期，黑色在第一帧周期，消隐期和第二帧周期的时间中，连续地写入与栅极线G1到G20相关的象素线中，其中每个象素线在图象显示的开始时间和黑色显示的开始时间之间的时间周期的长度保持为常量，即，F/2时间周期。这意味着所有象素线的显示图象的时间周期都等于F/2，因此，所有象素的由F/2周期的显示图象的入射光的综合量所表示的直接到达用户眼睛的图象的亮度保持为常量。
下面描述图11所示的前一帧周期的写入黑色的操作，在图11所示的帧周期为除了第一帧周期的诸如第三，第五或第七帧周期的奇周期的情况下，执行这个写操作以清除在前一个帧周期的所有象素线中显示的图象。
在第二实施例的消隐期间，由于黑色连续写入象素线中，在奇或偶数帧周期的所选时间周期TN，与向其中提供了图象的象素线相关的栅极线，及与向其中提供了黑色的象素线相关的栅极线由下面的公式定义。在使用20条栅极线的实施例中，栅极线数Y＝20，且N为1到Y(＝20)。“n”表示包括在消隐期的时间周期数。在本实施例中，n＝5，而且认为实际栅极线G1到G20后接着为五条虚拟栅极线G21到G25，它们等于“n”。这就是说，在本实例中，认为栅极线数为(Y+n)，即25条栅极线。并且，虚拟栅极线G(Y+n+1)，即G26，作为LCD阵列显示面的栅极线G1。
         栅极线                       栅极脉冲
         N                            GI
         N+(Y/2)+n-4                GB
N+(Y/2)+n-2                GB
N+(Y/2)+n                  GB
在奇数帧周期的T1到T5的时间周期，如第三周期，选择下面的栅极线。栅极线       T1    T2    T3    T4    T5  栅极脉冲N          ：G1     G2     G3     G4     G5     GIN+(Y/2)+n-4：G12    G13    G14    G15    G16    GBN+(Y/2)+n-2：G14    G15    G16    G17    G18    GBN+(Y/2)+n  ：G16    G17    G18    G19    G20    GB
在奇数帧周期的T6到T7的时间周期，选择下列的栅极线。栅极线                T6        T7      栅极脉冲N                   ：G6       G7         GIN+(Y/2)+n-4           ：G17      G18        GBN+(Y/2)+n-2           ：G19      G20        GBN+(Y/2)+n             ：*G21     *G22       GB
应该注意，在时间周期T6和T7所选的栅极线G21和G22是虚栅极线，它在LCD阵列中并不实际提供，所以在时间周期T6，只选择栅极线G6，G17和G19，且在时间周期T7，只选择栅极线G7，G18和G20。虚拟或未选栅极线以符号*表示。
在奇数帧周期的时间周期T8和T9，选择下列栅极线。栅极线              T8         T9      栅极脉冲N                 ：G8        G9        GIN+(Y/2)+n-4         ：G19       G20       GBN+(Y/2)+n-2         ：*G21      *G22N+(Y/2)+n           ：*G23      *G24
在时间周期T8，只选择栅极线G8和G19，且在时间周期T9，只选择栅极线G9和G20。
在奇数帧周期的时间周期T10，选择下列的栅极线。栅极线                T10             栅极脉冲N                   ：G10             GIN+(Y/2)+n-4           ：*G21N+(Y/2)+n-2           ：*G23N+(Y/2)+n           ：*G25
在时间周期T10只选择栅极线G10。
在奇数帧周期的时间周期T11和T12，选择下列的栅极线。栅极线            T11       T12     栅极脉冲N               ：G11      G12       GIN+(Y/2)+n-4       ：*G22     *G23N+(Y/2)+n-2       ：*G24     *G25N+(Y/2)+n         ：G26(G1)  G27(G2)   GB
在时间周期T11，只选择栅极线G11和G1，且在时间周期T12，只选择栅极线G12和G2。
在奇数帧周期的时间周期T13和T14，选择下列的栅极线。栅极线           T13        T14       栅极脉冲N              ：G13       G14         GIN+(Y/2)+n-4      ：*G24      *G25N+(Y/2)+n-2      ：G26(G1)   G27(G2)     GBN+(Y/2)+n        ：G28(G3)   G29(G4)     GB
在时间周期T13，只选择栅极线G13，G1和G3，且在时间周期T14，只选择G14，G2和G4。以这种方式，可选择其余时间周期的栅极线。
图13所示的交替(alternative)数据信号用来代替在图9所示的数据信号。在图13所示的数据信号中，用于定义完全黑色的黑信号部分16分为两个子部分16A和16B。如图6，9，和10所示，在黑信号部分16的前沿升至全黑电平+VB或-VB的情况下，可能产生一个过冲，其中在图象将电容充电的写操作时，快速上升的黑信号部分16过量充电象素的电容至比希望的图象电压高的电平。可以通过将图6，9和10所示的黑信号部分16的绝对值，即，幅度降低至一个比全黑电压+VB或-VB小的值来避免该过冲。然而，这会产生另一个不希望的情况是，由于黑信号部分16的幅度下降，余象不能有效地清除，这样既不能防止过冲也不能清除余象。如图13所示，分成两个子部分16A和16B的黑信号部分16在这种不希望的情况出现时起作用，并且可防止过冲并清除余象。特别是，子部分16A的电平的绝对值选为小于子部分16B的全黑电平，+VB或-VB的绝对值，以防止过冲。
图14所示的交替栅极脉冲GI可用来代替图9所示栅极脉冲GI。图14(A)和(B)所示的栅极脉冲GI有一个仅选通数据信号18和24的图象信号部分17的脉冲宽度。这种栅极脉冲GI可用在下面的情况中，即在栅极脉冲GI的时间周期内，没有黑信号部分16的偏压作用的支持，图象信号部分17充分地将象素的电容充电至一个希望的图象电平。在图10所示的情况下，图14(A)和(B)所示的栅极脉冲GB选通数据信号18和24的黑信号部分16。在图14(B)中，图象信号部分17置于数据信号24的前部并且接着为黑信号部分16，排列栅极脉冲GI以选通图象信号部分17并且调整栅极脉冲GB以选通黑信号部分16。
尽管使用液晶显示装置作为显示装置的例子来描述了本发明，但本发明也可使用其它类型的可同时启动多个栅极线的显示装置，如等离子体显示装置，场致显示装置等。
尽管如图7和8及图11和12所示，在写操作中，正极的黑色(+B)在相同正极的图象(+I)之后写入，并且负极的黑色(-B)接着负极的图象(-I)写入，但负极的黑色(-B)可在相反极性的图象(+I)之后写入，并且正极的黑色(+B)可在相反极性的图象(-I)之后写入，这是因为用户的眼睛可以识别它们而不考虑图象和黑色的极性。
尽管为了简化描述及附图，用来描述本发明写操作而使用的LCD阵列在水平方向仅有24个象素且在垂直方向仅有20个象素，但显然本发明的写操作应用的显示装置的显示面可为VGA方案的640×480个象素，SVGA方案的800×600个象素，或XGA方案的1024×768个象素，等等。任何能充分清除前一帧周期图象的电平可用在黑信号部分16的全黑电平，+VB或-VB的位置。尽管在图11和12的情况下，在图象写入象素的写操作的开始与这些象素中黑色的写操作的开始之间的延迟选定为F/2，但这个延迟的值可选择任何可防止显示图象因前一个帧周期的显示图象的余象与当前帧周期的显示图象重叠而造成的图象不清晰的值。
本发明实现的显示装置可防止显示图象因前一个帧周期的显示图象的余象与当前帧周期的显示图象重叠而造成的图象不清晰，从而提高运动图象的图象质量，而不需要将LCD阵列分为两半且不需要两个数据线驱动电路。
图1所示为已有技术的LCD装置的示意构成和顺序提供栅极脉冲给栅极线的定时图。
图2所示为用于解决余象问题的已有技术方案的定时图。
图3所示为解决图2所示方案中的问题的已有技术的LCD装置。
图4所示为根据本发明的LCD装置。
图5所示为在奇数帧周期和偶数帧周期提供给数据信号的极性。
图6所示为提供给象素线的数据信号。
图7所示为用于将图象和用来消除余象的黑色或全黑图象写入LCD阵列的定时图的第一实施例。
图8所示为继续图7所示定时图的定时图。
图9所示为用于将图象写入LCD阵列的数据信号和栅极脉冲。
图10所示为用于将黑色写入LCD阵列的数据信号和栅极脉冲。
图11所示为用于将图象和用来消除余象的完全黑色写入LCD的定时图的第二实施例。
图12所示为继续图11所示定时图的定时图。
图13所示为可用来代替在图9所示数据信号的交替数据信号。
图14所示为可用来代替在图9所示栅极脉冲GI的交替栅极脉冲GI。
[符号描述]
7...LCD装置
8...LCD阵列
9...数据线驱动电路
10...栅极线驱动电路
11... 时钟发生电路
12...TFT
13...象素电极(pixel electrode)
14...液晶层
15...公共电极

Claims (17)

1.一种显示装置包括：
一个具有多条象素线的显示面，并且
一个写入装置，用于将图象写入所述多条象素线中的每一条，
其中所述写入装置在将所述图象写入至少一条象素线的期间，将黑色写入另一条象素线。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述另一条象素线与所述至少一条象素线分开一个预定的距离。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中所述写入装置将所述黑色写入与所述至少一条栅极线(gate line)以所述预定距离分开的多个象素线中。
4.一种显示装置包括：
一个显示面，具有沿一个方向排列的多条数据线和沿与所述一个方向垂直的另一个方向排列的多条栅极线，其中所述数据线和所述栅极线的每个交叉点形成一个象素；
一个数据线驱动电路，用于将包括一个黑信号部分和一个图象信号部分的数据信号提供给所述多条数据线中的每一条，以及
一个栅极线驱动电路，用于将栅极脉冲顺序地提供给所述多条栅极线中的每一条；
其中所述栅极线驱动电路在用于写入所述数据信号的写入期间，将选通所述数据信号的黑信号部分及图象信号部分的宽栅极脉冲提供给至少一条栅极线，并且将选通所述数据信号的所述黑信号部分的窄栅极脉冲提供给另一条栅极线。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中所述另一条栅极线与所述至少一条栅极线以一个预定距离分开。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中所述黑信号部分包括在所述数据信号的前部。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中所述栅极线驱动电路将窄栅极脉冲提供给与所述至少一条栅极线以所述预定距离分开的多条栅极线。
8.一种显示装置包括：
一个显示面，具有在一个方向排列的多条数据线和在与所述一个方向垂直的另一个方向排列的多条栅极线，其中所述数据线和所述栅极线的每个交叉点形成一个象素。
一个数据线驱动电路，用于将包括一个黑信号部分和一个图象信号部分的数据信号提供给所述多条数据线中的每一条，以及
一个栅极线驱动电路，用于将栅极脉冲顺序地提供给所述多条栅极线中的每一条；
其中所述栅极线驱动电路在用于写入所述数据信号的写入期间，将选通所述数据信号的所述图象信号部分的第一栅极脉冲提供给至少一条栅极线，并且将选通所述数据信号的所述黑信号部分的第二栅极脉冲提供给另一条栅极线。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中所述另一条栅极线与所述至少一条栅极线以一个预定距离分开。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述黑信号部分包括在所述数据信号的前部。
11.根据权利要求9所述的显示装置，其中所述图象信号部分包括在所述数据信号的前部。
12.根据权利要求10或11所述的显示装置，其中所述栅极线驱动电路将所述第二栅极脉冲提供给与所述至少一条栅极线以一个预定距离分开的多条栅极线。
13.一种显示装置包括：
一个显示面，具有在一个方向排列的多条数据线和在与所述一个方向垂直的方向排列的Y条栅极线，其中所述Y是一个大于等于1的整数，在所述数据线和所述栅极线的每个交叉点上形成一个象素，并且沿着所述Y条栅极线的每一条的多个象素形成一条象素线；
一个数据线驱动电路，用于将包括一个黑信号部分和一个图象信号部分的数据信号提供给所述多条数据线中的每一条；及
一个栅极线驱动电路，用于将栅极脉冲顺序提供给所述Y条栅极线中的每一条；
其中所述栅极线驱动电路在用于写入所述数据信号的写入期间，将一个选通所述数据信号的黑信号部分及图象信号部分的宽栅极脉冲提供给至少一条栅极线，并将选通所述数据信号的所述黑信号部分的窄栅极脉冲提供给与所述至少一条栅极线分开的另一条栅极线。在一个包括其中N为1到Y的T1到TN的时间周期的帧周期，所述栅极线驱动电路顺序地将所述宽栅极脉冲提供给所述Y条栅极线中的每一个；一个帧周期和下一个帧周期被一个消隐期分开；且在所述消隐期间，所述黑信号部分写入到至少一条象素线，该象素线紧接着一个象素线且此象素线在一个所述帧周期的最后时间周期TN在其中写入了所述黑色。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其中在连续的帧周期，提供给每个象素线的所述数据信号的极性交替转换；所述消隐期包括TB1到TBE的偶数时间周期，其中的每一个具有与所述T1到TN的时间周期中的每一个周期相同的长度；并且在所述消隐期间，所述数据信号的所述极性被调节以给数据信号提供一个与在前一个帧周期提供的数据信号相反的极性。
15.根据权利要求13所述的显示装置，其中在连续的帧周期，提供给每个象素线的所述数据信号的极性交替转换；所述消隐期包括TB1到TB0的奇数时间周期，其中的每一个具有与所述T1到TN的时间周期中的每一个周期相同的长度；并且在所述消隐期间，所述黑数据信号写入与在所述消隐期的所述TB1到TB0的奇数时间周期数相等的象素线中。
16.根据权利要求14或15所述的显示装置，其中所述黑色信号部分包括在所述数据信号的前部。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中所述栅极线驱动电路将所述窄栅极脉冲提供给与所述至少一条栅极线以所述预定距离分开的多个象素线中。
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