CN1877405A - 使用数据线驱动电路的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶显示装置，包括多条数据线；多条扫描线，其与所述多条数据线相交；像素，设置在所述多条数据线和所述多条扫描线的相交处；和数据线驱动电路，其配置为驱动所述多条数据线，并且包括第一数据线驱动部分和第二数据线驱动部分。将4×n(n：为任意的自然数)个帧设置为一个周期，并且在一个周期期间由所述第一数据线驱动部分和所述第二数据线驱动部分中的一个对所述多条数据线中的每一条进行循环地驱动。

Description

使用数据线驱动电路的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种用于驱动液晶显示板的数据线的驱动电路和一种使用该驱动电路的液晶显示装置。

背景技术

平板显示装置作为一种人机界面广为流行。尤其是，液晶显示装置在制造技术、产量以及成本方面优于诸如等离子显示装置的其它平板显示器。因此，液晶显示装置可应用于各种领域。

液晶显示装置包括具有以矩阵设置的多个像素的显示板。该显示板具有两个玻璃板以及在所述玻璃板之间的间隙内所密封的液晶材料。该液晶材料具有根据施加电压而改变分子定向的特性。液晶显示装置使用它的特性以在显示板上显示图像。简而言之，液晶显示装置控制施加到每个像素的电压，并由此改变通过这两个玻璃板所传播的光的量从而在显示板上显示图像。

作为在显示板上显示图像的驱动方法，存在简单矩阵驱动方法和有源矩阵驱动方法。目前，通常使用采用了有源矩阵驱动方法的液晶显示装置。在有源矩阵液晶显示装置中为显示板的每个像素配备了例如TFT(薄膜晶体管)的有源元件。而且，显示板包括多条扫描线和多条正交于所述多条扫描线的数据线(信号线)。而且，每个有源元件包括栅极、漏极和源极。每个有源元件的栅极连接到以行方向延伸的相对应的其中一条扫描线。同样，每个有源元件的漏极连接到以列方向延伸的相对应的其中一条数据线。有源矩阵液晶显示装置通过使用通常称为顺序驱动方法的驱动方法赖显示图像。在这种顺序驱动方法中，在显示板上从上部到下部或者从下部到上部顺序地对扫描线进行扫描，从而在显示板上显示图像。该图像称为一帧(或者一场)。

当驱动显示板时，将DC电压连续施加到像素上会引起液晶材料退化。为了防止液晶材料退化，液晶显示装置通常采用一种称为反相驱动方法的驱动方法。在这种方法中，在使用有源矩阵驱动方法的同时，以AC方式驱动液晶显示板中的像素。在反相驱动方法中，将所施加的像素电压的极性定义为相对于公用电极的电压(公用电压)的正或负电压，并且在每个预定的周期内将极性反相。简而言之，在反相驱动方法中，将比公用电压高或者低的电压定义为正或负电压。然后，在每个预定的周期内通过TFT从数据线向像素交替地施加正电压和负电压。因此，对于每个预定周期驱动数据线的电压也被反相了。

对于用在液晶显示装置中的反相驱动方法而言，已知存在一种[线反相驱动]方法，其中沿行方向为每个数据线改变像素电压的极性、以及一种[点反相驱动]方法，其中为每个像素改变像素电压的极性。在目前的大屏幕高清晰度的液晶显示装置中采用[点反相驱动]方法。对于点反相驱动方法而言，已知存在一种1线点反相驱动方法，其中每当扫描一条扫描线时将像素电压的极性反相；以及2线点反相驱动方法，其中每当扫描两条扫描线时将像素电压的极性反相。使用1线点反相驱动方法和2线点反相驱动方法，可以降低闪烁等，从而提高图像质量。

伴随大屏幕高清晰度的液晶显示装置，存在一种数据线和扫描线的寄生电容和寄生电阻增加的情况。数据线的寄生电容和寄生电阻的增加会导致从数据线驱动电路向数据线施加的驱动电压信号的波形钝化。因此，在靠近数据线驱动电路的像素和远离其的像素之间的亮度有时会不同。为了解决这个问题，日本特开专利公开(JP-A-Heisei6-149183)提出一种技术。在这个现有技术中，在面板的上侧和下侧配置了数据线驱动电路，并且通过设置两个帧作为一个周期来进行切换。因此信号电压被平均化，因而降低了亮度偏差。

在点反相驱动方法中，以相对于作为参考电压的公用电压的正和负电压来驱动显示板。因此，通过设置两个帧作为一个周期来驱动显示板。

图1示出了一种采用传统的点反相驱动方法的传统液晶显示装置101的结构框图。参考图1，传统液晶显示装置101具有数据线驱动电路(正)102a，用于提供正信号、数据线驱动电路(负)102b，用于提供负信号、扫描线驱动电路103，用于提供扫描信号；控制电路，用于输出施加到数据线驱动电路(正)102a和数据线驱动电路(负)102b的时钟信号和图像信号；显示板105、开关电路162和开关电路163。而且，显示板105具有数据线107、扫描线108和多个像素109。如上所述，通过在一周期中使用第一帧和第二帧来驱动传统的显示板。

图1示出了第一帧周期的液晶显示装置101。如图1所示，在第一帧中使用从数据线驱动电路(正)102a中所提供的正信号来驱动液晶显示装置101中的数据线的奇数线。在第二帧周期中使用从数据线驱动电路(负)102b中所提供的负信号来驱动数据线的奇数线。这里，假设将靠近数据线驱动电路(正)102a的像素称为像素109a，并且远离其的像素称为像素109b。此时，在公用电压和施加到像素109a的像素电压之间的差与在公用电压和施加到像素109b的像素电压之间的差有所不同。

图2A到2D示出了施加到像素109a和109b的电压的时序图。参考图2A到2D，在第一和第二帧中的数据线上的电压信号的波形由实线表示，像素电压由虚线表示。如上所述，像素109a和109b连接到液晶显示装置101中的奇数数据线107。

在第一帧中，像素109a和109b由正像素电压驱动。在第一帧中数据线驱动电路(正)102a使用正电压驱动像素109a和109b。由于像素109a的位置接近数据线驱动电路102a，在数据线107上像素109a的电压波形达到不会发生钝化的目标电压。从数据线107提供的电压通过像素的TFT施加到液晶上。由于TFT的ON电阻高达几MΩ，因此像素电压的波形变钝，并且像素电压具有相对于公用电压的正电压值Va。此后，与像素109a相关的扫描线驱动结束，并且像素109a保持电压Va。正如图2A和2B的时序图所示的，在第二帧中数据线驱动电路102b使用负电压驱动像素109a。像素109a的位置远离数据线驱动电路102b。因此，数据线107的电压波形变钝。在达到目标电压之前，与像素109a相关的扫描线108的驱动结束。为了响应扫描线驱动的结束，关闭TFT。此时，像素电压具有相对于公用电压的负电压值Vb，并且该像素保持电压Vb。

另一方面，在第二帧中数据线驱动电路102b使用负电压驱动像素109b。像素109b的位置接近数据线驱动电路102b。因此，数据线107的电压波形达到不会发生任何钝化的目标电压。因此，像素电压具有相对于公用电压的负电压值Vc。此时，由于TFT的ON电阻，使得通过像素的TFT施加到液晶的像素电压的波形变钝。此后，结束对扫描线的驱动，并且像素109b保持电压Vc。

在第三帧中，使用正电压驱动像素109b。正如图2A到2D的时序图所示，在第三帧中数据线驱动电路102a使用正电压驱动像素109b。像素109b的位置远离数据线驱动电路102a。因此，数据线107的电压波形变钝，并且在达到目标电压之前结束了对扫描线的驱动。为了响应扫描线驱动的结束，关闭像素109b的TFT。像素109b保持相对于公用电压的正电压Vd。

这里，尽管满足以下电压关系Va+Vb≈Vc+Vd，但是由正电压Va、负电压Vb、正电压Vd和负电压Vc所产生的亮度彼此会稍微有不同。这是由于正灰度系数(伽马)特性和负灰度系数(伽马)特性彼此会稍微有所不同造成的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种使用数据线驱动电路的液晶显示装置，其中能够防止液晶材料的退化。

本发明的另一个目的是提供一种使用数据线驱动电路的液晶显示装置，其中在像素中所累积的电荷被平均化，从而消除了依赖于像素位置的亮度偏差。

在本发明的一个方面中，一种液晶显示装置包括：多条数据线；多条扫描线，其与所述多条数据线相交；像素，设置在所述多条数据线和所述多条扫描线的相交处；和数据线驱动电路，其配置为驱动所述多条数据线，并且包括第一数据线驱动部分和第二数据线驱动部分。将4×n(n：为任意的自然数)个帧设置为一个周期，并且在一个周期期间由所述第一数据线驱动部分和所述第二数据线驱动部分中的一个对所述多条数据线中的每一条进行循环地驱动。

这里，所述第一数据线驱动部分产生相对于公用电压为正的第一正电压信号和相对于所述公用电压为负的第一负电压信号，并且所述第二数据线驱动部分产生相对于所述公用电压为正的第二正电压信号和相对于所述公用电压为负的第二负电压信号。在这种情况下，在所述一个周期期间施加到每个像素的所述电压信号的电压总和在所述各像素上几乎彼此相等。

而且，所述第一数据线驱动部分产生相对于公用电压为正的第一正电压信号和相对于所述公用电压为负的第一负电压信号，而且所述第二数据线驱动部分产生相对于所述公用电压为正的第二正电压信号和相对于所述公用电压为负的第二负电压信号。所述第一数据线驱动部分在所述一个周期内的第一帧中以所述第一正电压信号来驱动所述多条数据线中的一条，以及所述第二数据线驱动部分在所述一个周期内的与所述第一帧相邻的第二帧中以所述第二负电压信号来驱动所述数据线。此外，所述第二数据线驱动部分在所述一个周期内的与所述第二帧相邻的第三帧中以所述第二正电压信号来驱动所述数据线，以及所述第一数据线驱动部分在所述一个周期内的与所述第三帧相邻的第四帧中以所述第一负电压信号来驱动所述数据线。

而且，所述第一数据线驱动部分产生相对于公用电压为正的第一正电压信号和相对于所述公用电压为负的第一负电压信号，以及所述第二数据线驱动部分产生相对于所述公用电压为正的第二正电压信号和相对于所述公用电压为负的第二负电压信号。所述第一数据线驱动部分在所述一个周期内的第一帧中以所述第一正电压信号来驱动所述多条数据线中的一条，以及所述第一数据线驱动部分在所述一个周期内的与所述第一帧相邻的第二帧中以所述第一负电压信号来驱动所述数据线。此外，所述第二数据线驱动部分在所述一个周期内的所述第二帧之后的第三帧中以所述第二正电压信号来驱动所述数据线，以及所述第二数据线驱动部分在所述一个周期内的与所述第三帧相邻的第四帧中以所述第二负电压信号来驱动所述数据线。

而且，液晶显示装置还包括公用线。所述数据线驱动电路包括：多个开关，其配置为控制所述多条数据线和所述公用线之间的连接，并且在提供给所述数据线的所述电压信号的极性被改变之前，所述多个开关将所述多条数据线和所述公用线相连接。

而且，所述多个开关包括为所述第一数据线驱动部分配置的第一开关组和为所述第二数据线驱动部分配置的第二开关组。所述公用线包括第一公用线和第二公用线，所述第一公用线通过所述第一开关组与所述多条数据线相连；所述第二公用线通过所述第二开关组与所述多条数据线相连。在提供给所述数据线的所述电压信号的极性被改变之前，所述第一和第二开关组将所述多条数据线和所述第一以及第二公用线相连接。

而且，施加到所述公用线的电压可以是液晶的公用电压。

而且，所述第一数据线驱动部分形成在与面板基底不同的第一基底上，在该面板基底上形成了具有所述多个像素的显示板。所述第二数据线驱动部分形成在与面板基底和所述第一基底不同的第二基底上。所述显示板具有正交于所述多条数据线的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧。可以在所述第一侧配置所述第一数据线驱动部分，以及可以在所述第二侧配置所述第二数据线驱动部分。

而且，每个所述第一和第二基底可以是半导体基底。

在本发明的另一方面，一种数据线驱动电路，其将模拟图像信号提供给4×M(M是任意的自然数)条数据线，所述数据线驱动电路包括：M个正驱动电路，其配置为输出相对于参考电压为正的正模拟图像信号；M个负驱动电路，其配置为输出相对于所述参考电压为负的负模拟图像信号；4×M个模拟图像信号输出端；和开关电路，这些开关电路通过所述4×M个模拟图像信号输出端连接到所述4×M条数据线上。所述开关电路在第一状态、第二状态和作为高阻抗状态的第三状态之间进行切换，其中在第一状态下将所述正模拟图像信号提供给所述各数据线，在第二状态下将所述负模拟图像信号提供给所述各数据线，在第三状态下没有信号提供给所述各数据线。

这里，所述开关电路包括第一缓存器电路，其与所述正驱动电路连接；第二缓存器电路，其与所述负驱动电路连接；第一开关组，位于所述第一缓存器电路和所述模拟图像信号输出端之间，用以控制第一缓存器电路和所述模拟图像信号输出端之间的连接；和第二开关组，位于所述第二缓存器电路和所述模拟图像信号输出端之间，用以控制第二缓存器电路和所述模拟图像信号输出端之间的连接。所述开关电路通过以预定顺序闭合所述第一开关组和所述第二开关组，从而可以将所述正模拟图像信号和所述负模拟图像信号提供给所述4×M条数据线。

而且，所述开关电路可以包括：第一缓存器电路，其与所述正驱动电路连接；第二缓存器电路，其与所述负驱动电路连接；第一开关组，其配置为选择性地对第一缓存器电路和所述正驱动电路之间的连接进行控制；和第二开关组，其配置为选择性地对第一缓存器电路和所述正驱动电路之间的连接进行控制。所述开关电路通过以预定顺序闭合所述第一开关组和所述第二开关组，从而可以将所述正模拟图像信号和所述负模拟图像信号提供给所述4×M条数据线。

而且，所述开关电路还可以包括第三开关组，其配置为在提供给所述数据线的所述电压信号的极性被改变之前，控制所述模拟图像信号输出端和所述液晶显示装置的公用线的连接。

附图说明

图1示出了一种传统液晶显示装置的方框图；

图2A到2D示出了传统液晶显示装置的电压波形的时序图；

图3示出了本发明的液晶显示装置的结构框图；

图4示出了根据本发明第一实施例的液晶显示装置中的数据线驱动电路的结构框图；

图5示出了本发明中应用的DA转换电路的电路结构图；

图6示出了本发明中应用的DA转换电路的另一个电路结构图；

图7示出了第一实施例的缓存器和开关电路的电路结构图；

图8示出了当第一实施例中的开关电路中的各公用线连接开关同时打开时的连接状态的电路图；

图9示出了第一实施例的开关电路的电路结构图；

图10A到10F示出了第一实施例中的数据线的电压波形；

图11A到11B示出了第一实施例中驱动像素时的操作图；

图12A到12D示出了第一实施例中在四个帧周期中驱动像素时的操作波形；

图13A到13D示出了在第一实施例每个帧中的像素驱动方法图；

图14A到14D示出了在第一实施例每个帧中的像素驱动方法图；

图15A到15H示出了本发明的第二实施例的状态图，在该状态中为每两条扫描线对信号的极性进行反相；

图16A到16H示出了本发明的第二实施例的其它状态图，在该状态中为每两个扫描线对信号的极性进行反相；

图17示出了第三实施例中的开关电路的电路结构图；和

图18示出了第三实施例中的开关电路的电路结构图。

具体实施方式

以下，将参考附图详细描述本发明的具有数据线驱动电路的液晶显示装置。在以下描述中，例如在“第一数据线驱动电路2a和第二数据线驱动电路2b”中，使用附图标记a或b描述各组件以区别两个具有相同结构且安装在不同位置的电路。因此，当不必考虑安装位置时，可以省略标记a和b。而且，本发明不限于以下各实施例，并且在本发明的保护范围内本领域技术人员能够容易改变、增加和变化以下各实施例中的各组件。

[第一实施例]

图3示出了根据本发明第一实施例的液晶显示装置1结构框图。如图3所示，在本实施例中的液晶显示装置1具有液晶显示板5、第一数据线驱动电路2a、第二数据线驱动电路2b、扫描线驱动电路3和显示控制电路10。液晶显示板5具有多条以列方向延伸的数据线7和多条以正交于列方向的行方向延伸的扫描线8。而且，液晶显示板5包括在数据线7和扫描线8的交叉点中设置的多个像素9。该像素以矩阵设置，并且为每个像素设置诸如TFT(薄膜晶体管)的有源元件(未示出)。有源元件具有栅极、源极和漏极。有源元件的栅极连接到以行方向延伸的扫描线8，其源极连接到以列方向延伸的数据线7。

第一数据线驱动电路2a和第二数据线驱动电路2b输出正信号和负信号作为在多个数据线7上的模拟图像信号。如图3所示，第一数据线驱动电路2a配置在靠近液晶显示板5的上端处，而第二数据线驱动电路2b配置在与所述上端相对的靠近液晶显示板5的下端处。每个第一数据线驱动电路2a和第二数据线驱动电路2b连接到多条数据线7上。如图3所示，扫描线驱动电路3设置在其上配置了第一数据线驱动电路2a和第二数据线驱动电路2b的两侧之间的一侧上，并且连接到多条扫描线8上。扫描线驱动电路3输出扫描信号。显示控制电路10将图像信号和控制信号(例如时钟信号)提供给数据线驱动电路2和扫描线驱动电路3。显示控制电路10连接到第一数据线驱动电路2a、第二数据线驱动电路2b和扫描线驱动电路3上。向显示控制电路10提供图像信号Dx、点时钟信号dCLK、水平同步信号Hsync、垂直同步信号Vsync等，并且对要施加到第一数据线驱动电路2a和第二数据线驱动电路2b中的图像信号Dx进行控制。第一数据线驱动电路2a具有第一开关电路18a，且第二数据线驱动电路2b具有第二开关电路18b。以下将描述第一数据线驱动电路2a(或第二数据线驱动电路2b)的详细结构。如上所述，液晶显示板5包括多个像素9。在以下描述中，假设像素9a设置在接近第一数据线驱动电路2a的位置，且假设像素9b设置在接近第二数据线驱动电路2b的位置。

由于第一数据线驱动电路2a和第二数据线驱动电路2b具有相同的电路结构，因此对数据线驱动电路2进行描述。图4示出了第一实施例中的数据线驱动电路2的结构框图。如图4所示，数据线驱动电路2具有移位寄存器电路11、数据寄存器电路12、数据锁存电路13、数据切换电路14、电平转换电路15、用于产生正信号的正DA转换电路16、用于产生负信号的负DA转换电路17、缓存器&开关电路18、用于控制各种部分的控制电路20、用于产生多个正分级电压的正分级电压生成电路21、以及用于产生多个负分级电压的负分级电压生成电路21。这里，开关电路18由多个开关和多个缓存器组成，用以选择正信号和负信号从而提供给数据线。以下将描述其详细的结构。

移位寄存器电路11用于为与时钟信号CLK同步的图像信号产生采样信号。数据寄存器电路12响应于由移位寄存器电路11所产生的采样信号来保持该图像信号。数据锁存电路13对在预定时间段内由数据寄存器电路12所保存的图像信号进行锁存。数据切换电路14选择提供给预定像素的图像信号。电平转换电路15将图像信号的电压电平从用于数据切换电路14的电压电平转换为DA转换电路16和17的电压电平。尽管在本实施例中数据线驱动电路2具有数据切换电路14和电平转换电路15，但是通过使用执行图像数据切换的显示控制电路10，则有可能从数据线驱动电路2中省略数据切换电路14。而且，通过采用具有增益大于1(输出电压/输入电压)的缓存器，有可能将电平转换电路15从数据线驱动电路2中略去。

DA转换电路16和17根据图像信号分别选择由分级电压生成电路21和22所产生的多个分级电压中的若干个。在以下描述中，假设与每个像素相对应的图像信号的一部分具有表示四个级别的两个比特位。图5示出了使用逻辑电路的DA转换电路16和17电路结构图。图5所示的转换电路具有四个开关和连接到这些开关的逻辑电路。根据图像数据位D1和D2、响应于从各逻辑电路输出的各信号，该四个开关用于从四个分级电压V1、V1、V3和V4中选择要送往开关电路18的分级电压。图6示出了使用增强型晶体管和耗尽型晶体管的DA转换电路16和17结构的电路图。图6所示的转换电路具有16个开关和连接到该16个开关的逻辑电路。由于增强型晶体管和耗尽型晶体管的ON/OFF状态根据图像数据位D1和D2而变化，因此使用16个开关从四个分级电压V1、V1、V3和V4中选择要送往开关电路18的分级电压。控制电路20控制锁存时间并且根据显示控制电路10所提供的控制信号POL、STB和SWCOT执行对开关电路18的控制。每个分级电压生成电路21和22产生多个分级电压。分级电压生成电路21和22包括电阻分压电路(未示出)，在该分压电路中多个电阻串联连接，并且电阻分压电路通过电阻分压从参考电压中产生多个分级电压。在这个例子中，正分级电压生成电路21产生正分级电压，且负分级电压生成电路22产生负分级电压。

以下将描述配置在数据线驱动电路2中的缓存器&开关电路18。图7示出了缓存器&开关电路18的电路结构图。在以下描述中，为了容易理解本发明，假设数据线7的数目是4。参考图7，开关电路18具有第一缓存器31、第二缓存器32、多个开关41到48、以及多个连接到公用线的公用线连接开关39。而且，开关电路18具有多个数据线连接端S1到S4，每个端都连接到相应的数据线上。如图7所示，开关电路18安装在数据线7和正DA转换电路16之间或者在数据线7和负DA转换电路17之间。正DA转换电路16的输出连接到第一缓存器31的输入，负DA转换电路17的输出连接到第二缓存器32的输入。正侧开关41、43、45和47配置在第一缓存器31的输出和相应的数据线连接端S1到S4之间，且负侧开关42、44、46和48位于第二缓存器32的输出和相应的数据线连接端S1到S4之间。缓存器31和32由电压跟随器、电流源等组成，以便根据DA转换电路16和17所选择的分级电压产生期望的模拟图像信号(分级电压或者分级电流)。响应于来自控制电路10或者其它部分的控制信号，可以控制各开关。

在要提供给数据线7的信号极性从正侧变到负侧或者从负侧变到正侧之前，即下一条扫描线被驱动之前，将公用线连接开关39设置为ON状态。因此，数据线7和公用线40被短路。在点反相驱动中，正变化的数据线的数目等于负变化的数据线的数目。因此，在向每个数据线7提供正模拟图像信号或负模拟图像信号之前，将数据线7和公用线40连接起来以便抵消数据线7的电压。从而，降低了所消耗的功率。

图8示出了开关电路18中的各公用线连接开关39被同时接通时的连接状态的电路图。如图8所示，当开关39接通时，其它开关41到48关断。由于在液晶显示板5的上下两侧的公用线连接开关39被同时接通，所以能够分散在公用线连接时数据线驱动电路2所产生的热。应当注意，公用电极的电压可以提供给或不提供给公用线40。公用线电压可以是接地电压或者其它电压。

图9示出了当数据线驱动电路2分别连接到液晶显示板5互相相对的上下两侧时，开关电路18的电路结构的电路图。如上所示，在以下实施例中，在液晶显示板5的上侧配置的数据线驱动电路称为第一数据线驱动电路2a，以及在下侧配置的数据线驱动电路称为第二数据线驱动电路2b。而且，当第一数据线驱动电路2a和第二数据线驱动电路2b相互不同时，在上侧配置的电路的数字后面加上符号a，在下侧配置的电路的数字后面加上符号b。

这里，将描述从数据线驱动电路2输出的信号波形。图10A到10F是数据线驱动电路2的波形。图10C是施加到靠近数据线驱动电路2的像素的信号电压的波形，而图10D是施加到远离数据线驱动电路2的像素的信号电压的波形。参考图10A到10F，施加到靠近数据线驱动电路2的像素的电压达到了目标电压，而施加到远离数据线驱动电路2的像素的电压并没有达到目标电压。由于将液晶显示板5设计成尺寸较大且清晰度较高，因此由于数据线7的负载电容和负载电阻而导致了施加到距离远的像素的信号电压波形发生钝化。基于时间常数τ＝CR来近似地确定施加到像素的信号电压，其中R是电阻而C是电容。简而言之，当像素的位置远离数据线驱动电路2时，CR的乘积较大，波形就会愈加钝化。

图11A和11B示出了本发明中在驱动像素9a和9b时的操作表。在图11A所示的表给出了用于驱动像素9的数据线驱动电路和从数据线驱动电路提供给像素9的信号。这里，在图11A中示出了符号“up”、“down”、“+”和“-”。符号“up”表示第一数据线驱动电路2a，而“down”表示第二数据线驱动电路2b。而且，“+”表示正模拟图像信号，而“-”表示负模拟图像信号。参考图11A，在第一帧中基于来自第一数据线驱动电路2a的正模拟图像信号来驱动像素9，并在第二帧中基于来自第二数据线驱动电路2b的负模拟图像信号来驱动像素9，并在第三帧中基于来自第二数据线驱动电路2b的正模拟图像信号来驱动像素9，然后在第四帧中基于来自第一数据线驱动电路2a的负模拟图像信号来驱动像素9。循环地执行在这四个帧中的操作。

而且，图11B示出了本发明中在驱动像素9时的另一种操作表。在图11B中示出了符号“up”、“down”、“+”和“-”并且具有与图11A相同的含义。参考图11B，在第一帧中基于来自第一数据线驱动电路2a的正模拟图像信号来驱动像素9，并在第二帧中基于来自第一数据线驱动电路2a的负模拟图像信号来驱动像素9，并在第三帧中基于来自第二数据线驱动电路2b的正模拟图像信号来驱动像素9，然后在第四帧中基于来自第二数据线驱动电路2b的负模拟图像信号来驱动像素9。循环地执行在这四个帧中的操作。

以下描述在执行上述操作时的工作波形。应当注意，在以下描述中，假设像素9A靠近设置在液晶显示板5上侧的第一数据线驱动电路2a，而假设像素9b靠近设置在液晶显示板5下侧的第二数据线驱动电路2b。而且，假设扫描线驱动电路3从上侧到下侧顺序地对扫描线8进行扫描。

图12A到12D示出了在图11A所示的四个帧期间驱动像素9a时的工作波形。如图12A到12D所示，由于TFT变为OFF，因此像素9a在第一帧中接收来自第一数据线驱动电路2a的正模拟图像信号，并且对近似地接近目标电压的正电压Va进行保持；并且在第二帧中接收来自第二数据线驱动电路2b的负模拟图像信号，并且对没有达到目标电压的负电压Vb进行保持。而且，像素9a在第三帧中接收来自第二数据线驱动电路2b的正模拟图像信号，并且对没有达到目标电压的正电压Vc进行保持；然后在第四帧中接收来自第一数据线驱动电路2a的负模拟图像信号，并且对近似地接近目标电压的负电压Vd进行保持。像素9b在第一帧中接收来自第一数据线驱动电路2a的负模拟图像信号，并且对没有达到目标电压的负电压Ve进行保持；并且在第二帧中接收来自第一数据线驱动电路2a的正模拟图像信号，并且对没有达到目标电压的正电压Vf进行保持。而且，像素9b在第三帧中接收来自第二数据线驱动电路2b的负模拟图像信号，并且对近似地接近目标电压的负电压Vg进行保持；并且然后在第四帧中接收来自第二数据线驱动电路2b的正模拟图像信号，并且对近似地接近目标电压的正电压Vh进行保持。施加到像素9a的电压Va、Vb、Vc和Vd和施加到像素9b的电压Ve、Vf、Vg和Vh之间的关系是Va+Vb+Vc+Vd≈Ve+Vf+Vg+Vh。即，从[正信号和负信号]与[大的和小的波形钝化]的结合中，通过设置四个帧作为一个周期来使得像素中累积的电荷得以平均化，从而消除了依赖于像素位置的亮度偏差。从而，从第一帧到第四帧施加到像素9a的电压总和与从第一帧到第四帧施加到像素9b的电压总和变得基本相等。因此，在像素9a和像素9b之间从不产生亮度差异(透射因数)。

接下来，以下将描述的是：在(1H1V)驱动下为了将每个扫描线的信号极性反相而对开关电路18所进行的控制，以使得对于每个数据线来说信号极性都不同。应当注意，在以下的描述中，为了便于理解，举例说明4×4的像素。而且在表的左侧所写的符号“1”到“4”是图13A到13D的第一和第四扫描操作。

参考图13A到13D，在第一帧的第一扫描操作中，第一数据线驱动电路2a接通第一开关电路18a中的正侧开关41a和负侧开关48a。而且，第二数据线驱动电路2b接通第二开关电路18b中的正侧开关43b和负侧开关46b。此时，第一数据线驱动电路2a关断了其它开关42a到47a，并且第二数据线驱动电路2b关断了其它开关41b、42b、44b、45b、47b和48b。通过这些开关的控制，第一数据线驱动电路2a和第二数据线驱动电路2b将相应的数据线驱动为(up+、down-、down+、以及up-)。

如上所述，“up+”表示第一数据线驱动电路2a将数据线7驱动为正电压，“up-”表示第一数据线驱动电路2a将数据线7驱动为负电压，“down+”表示第二数据线驱动电路2b将数据线7驱动为正电压，并且“down-”表示第二数据线驱动电路2b将数据线7驱动为负电压。

以下描述第二到第四扫描操作。应当注意，在以下描述中，省略对处于关闭状态下的开关的描述。在第一帧中的第二扫描操作中，开关46a和47a以及开关45b和48b被接通，并且数据线被驱动为(down-、down+、up-、以及up+)。在第一帧中的第三扫描操作中，开关44a和45a以及开关42b和47b被接通，并且数据线被驱动为(down+、up-、up+、以及down-)。在一个帧中的第四扫描操作中，开关42a和43a以及开关41b和44b被接通，并且数据线被驱动为(up-、up+、down-、以及down+)。而且在第二帧后，控制开关41a到48a、以及41b到48b，并且按照图13A到13D所示来驱动各数据线。在1H1V驱动下，四个帧的驱动周期是循环的。因此，能够使得施加到像素的电压被平均化，从而改善面板(显示板)上部和下部之间的亮度差异。

而且，以下将描述这样的情形，在(1H2V)驱动下为了将每个扫描线信号极性反相而对开关电路18所进行的控制，其中对于每两个数据线来说信号极性不同。图14A到14D示出了在1H2V驱动情况下开关电路18的控制操作表的状态图。正如图14A到14D所示，即使在1H2V驱动情况下，四个帧的驱动周期也是循环的。因此，能够使得施加到像素的电压平均化，因而改善面板上部和下部之间的亮度差异。

[第二实施例]

以下描述根据本发明第二实施例的液晶显示装置。在上述的第一实施例中，对于每条扫描线进行了数据线驱动信号的反相，并且将四个帧用作一个周期。在下述的第二实施例中，对于每两条扫描线进行了数据线驱动信号的反相(2H反相驱动)，并且将八个帧用作一个周期(循环)。

图15A到15H示出了一个以(1H2V)驱动方式下的各像素的例子，在该驱动方式下使得对每两条扫描线的信号极性进行反相，而使得每条数据线的信号极性不同。在2H反相驱动中，以相同极性驱动一条扫描线和两条扫描线。因此，尽管第一扫描线的驱动波形变得钝化，但是第二扫描线的驱动波形没有变钝。因此，由于第一扫描线的像素的像素电压和第二扫描线的像素的像素电压是不同的，所以产生了横向条纹。在第二实施例中，在第一到第四帧中，从上部到下部以G1-G2-G3-G4的顺序依次驱动扫描线，并且在第五到第八帧中，通过转换对每两条扫描线的顺序，以G2-G1-G4-G3---的顺序来驱动扫描线。因此，能够使得在第一扫描线和第二扫描线中的数据线的驱动波形平均化了，因而提高了图像质量。

而且，图16A到16H示出了一个以(2H2V)方式驱动下的各像素的例子，在该驱动方式下使得每两条扫描线的信号极性反相，而使得每两个数据线的信号极性不同。这样，在nH反相驱动中，当将4×n个帧设置为一周期时，数据线被循环，能够平均化像素电压，因此消除了亮度差异并且提高了图像质量。

[第三实施例]

在上述的第一实施例中，将安装在开关电路18中的第一缓存器31和第二缓存器32连接到DA转换电路16和17的输出上。可以在DA转换电路16和17、第一缓存器31和第二缓存器32之间配置开关。

图17示出了第三实施例中的开关电路18的电路结构图。参考图17，在第三实施例中的开关电路18具有切换开关33、切换开关34和多个连接开关35到38。如图17所示，切换开关33配置在正DA转换电路16和缓存器31之间以及在负DA转换电路17和缓存器32之间。而且，切换开关34位于正DA转换电路16和缓存器32之间以及在负DA转换电路17和缓存器31之间。而且，连接开关35配置第一缓存器31和第一数据线连接端S1之间，连接开关36配置在第一缓存器31和第二数据线连接端S2之间。而且，连接开关37配置在第二缓存器32和第三数据线连接端S3之间，连接开关38位于第二缓存器32和第四数据线连接端S4之间。而且，公用线连接开关39配置在相应的数据线连接端S1、S2、S3和S4与公用线40之间。通过使用4×n个帧作为一个周期来控制开关电路18。

图18示出了在第三实施例中的第一开关电路18a和第二开关电路18b的结构图。如图18所示，具有第一开关电路18a的第一数据线驱动电路2a和具有第二开关电路18b的第二数据线驱动电路2b安装在液晶显示板5的上侧和下侧以互相对置。图18示出了在第一开关电路18a中接通切换开关33a、接通连接开关35a和连接开关38a、接通切换开关33b以及接通连接开关37b和连接开关36b时的连接状态。

在上述各实施例中，由于在DA转换电路和缓存器电路中的电压精确度在半导体基底上比在玻璃基底上要高，因此优选第一数据线驱动电路2a和第二数据线驱动电路2b在不同的基底上制造。而且，当在它们的结构和操作中不会引起任何冲突时可以对上述各实施例进行组合。

根据本发明，由于能够使安装在大液晶显示装置中的显示板的对比度均匀，因此提高了显示质量。而且，数据线驱动电路所产生的热能够被消散，因而提高了驱动电路的质量。

Claims (14)

1.一种液晶显示装置，包括：

多条数据线；

多条扫描线，其与所述多条数据线相交；

各像素，设置在所述多条数据线和所述多条扫描线的相交处；和

数据线驱动电路，其配置为驱动所述多条数据线，并且包括第一数据线驱动部分和第二数据线驱动部分，

其中将4×n(n：为任意的自然数)个帧设置为一个周期，并且

在一个周期期间由所述第一数据线驱动部分和所述第二数据线驱动部分中的一个对所述多条数据线中的每一条进行循环地驱动。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述第一数据线驱动部分产生相对于公用电压为正的第一正电压信号和相对于所述公用电压为负的第一负电压信号，

所述第二数据线驱动部分产生相对于所述公用电压为正的第二正电压信号和相对于所述公用电压为负的第二负电压信号，并且

在所述一个周期期间施加到每个像素的所述电压信号的电压总和在所述各像素上彼此相等。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述第一数据线驱动部分产生相对于公用电压为正的第一正电压信号和相对于所述公用电压为负的第一负电压信号，

所述第二数据线驱动部分产生相对于所述公用电压为正的第二正电压信号和相对于所述公用电压为负的第二负电压信号，

所述第一数据线驱动部分在所述一个周期内的第一帧中以所述第一正电压信号驱动所述多条数据线中的一条，

所述第二数据线驱动部分在所述一个周期内的与所述第一帧相邻的第二帧中以所述第二负电压信号驱动所述数据线，

所述第二数据线驱动部分在所述一个周期内的与所述第二帧相邻的第三帧中以所述第二正电压信号驱动所述数据线，

所述第一数据线驱动部分在所述一个周期内的与所述第三帧相邻的第四帧中以所述第一负电压信号驱动所述数据线。

4.如权利要1所述的液晶显示装置，其中所述第一数据线驱动部分产生相对于公用电压为正的第一正电压信号和相对于所述公用电压为负的第一负电压信号，

所述第二数据线驱动部分产生相对于所述公用电压为正的第二正电压信号和相对于所述公用电压为负的第二负电压信号，

所述第一数据线驱动部分在所述一个周期内的第一帧中以所述第一正电压信号驱动所述多条数据线中的一条，

所述第一数据线驱动部分在所述一个周期内的与所述第一帧相邻的第二帧中以所述第一负电压信号驱动所述数据线，

所述第二数据线驱动部分在所述一个周期内的所述第二帧之后的第三帧中以所述第二正电压信号驱动所述数据线，

所述第二数据线驱动部分在所述一个周期内的与所述第三帧相邻的第四帧中以所述第二负电压信号驱动所述数据线。

5.如权利要1到4中任一项所述的液晶显示装置，还包括：

公用线，

所述数据线驱动电路包括：

多个开关，其配置为控制所述多条数据线和所述公用线之间的连接，以及

在提供给所述数据线的所述电压信号的极性改变之前，所述多个开关将所述多条数据线和所述公用线相连接。

6.如权利要5所述的液晶显示装置，其中所述多个开关包括为所述第一数据线驱动部分配置的第一开关组和为所述第二数据线驱动部分配置的第二开关组，

所述公用线包括：

第一公用线，其通过所述第一开关组与所述多条数据线相连；

第二公用线，其通过所述第二开关组与所述多条数据线相连，并且

在施加到所述数据线的所述电压信号的极性改变之前，所述第一和第二开关组将所述多条数据线和所述第一和第二公用线相连。

7.如权利要5所述的液晶显示装置，其中施加到所述公共线的电压是液晶公用电压。

8.如权利要1到4任一项所述的液晶显示装置，其中所述第一数据线驱动部分形成在与面板基底不同的第一基底上，其中在所述面板基底上形成了具有所述多个像素的显示板，

所述第二数据线驱动部分形成在与所述面板基底和所述第一基底不同的第二基底上，

所述显示板具有正交于所述多条数据线的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧，

为所述第一侧配置了所述第一数据线驱动部分，

为所述第二侧配置了所述第二数据线驱动部分。

9.如权利要8所述的液晶显示装置，其中每个所述第一和第二基底都是半导体基底。

10.一种数据线驱动电路，其将模拟图像信号提供给4×M(M是任意的自然数)条数据线，包括：

M个正驱动电路，其配置为输出相对于参考电压为正的正模拟图像信号；

M个负驱动电路，其配置为输出相对于所述参考电压为负的负模拟图像信号；

4×M个模拟图像信号输出端；和

开关电路，其通过所述4×M个模拟图像信号输出端与所述4×M条数据线相连接，

其中所述开关电路在第一状态、第二状态和作为高阻抗状态的第三状态之间进行切换，其中在第一状态中将所述正模拟图像信号提供给所述各数据线，在第二状态中将所述负模拟图像信号提供给所述各数据线，在第三状态中没有信号提供给所述各数据线。

11.如权利要10所述的数据线驱动电路，其中所述开关电路包括：

第一缓存器电路，其与所述正驱动电路连接；

第二缓存器电路，其与所述负驱动电路连接；

第一开关组，配置在所述第一缓存器电路和所述各模拟图像信号输出端之间，以控制第一缓存器电路和所述各模拟图像信号输出端之间的连接；和

第二开关组，配置在所述第二缓存器电路和所述各模拟图像信号输出端之间，以控制第二缓存器电路和所述各模拟图像信号输出端之间的连接，并且

所述开关电路通过以预定顺序闭合所述第一开关组和所述第二开关组，从而将所述正模拟图像信号和所述负模拟图像信号提供给所述4×M条数据线。

12.如权利要11所述的数据线驱动电路，其中所述开关电路包括：

第一缓存器电路，其与所述正驱动电路连接；

第二缓存器电路，其与所述负驱动电路连接；

第一开关组，其配置为选择性地对所述第一缓存器电路和所述正驱动电路之间的连接进行控制；和

第二开关组，其配置为选择性地对所述第一缓存器电路和所述正驱动电路之间的连接进行控制，并且

所述开关电路通过以预定顺序闭合所述第一开关组和所述第二开关组，从而将所述正模拟图像信号和所述负模拟图像信号提供给所述4×M条数据线。

13.如权利要11所述的数据线驱动电路，其中所述开关电路还包括：

第三开关组，其配置为在提供给所述数据线的所述电压信号的极性改变之前，对所述模拟图像信号输出端和所述液晶显示装置的公用线的连接进行控制。

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