DE112011104967T5

DE112011104967T5 - LCD-Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Ansteuerung

Info

Publication number: DE112011104967T5
Application number: DE112011104967T
Authority: DE
Inventors: Nianmao Wang; Chengming He
Original assignee: Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Current assignee: TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
Priority date: 2011-02-24
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2013-11-21
Also published as: CN102157136A; WO2012113166A1; CN102157136B

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine LCD-Vorrichtung und ein Verfahren zur ihrer Ansteuerung vor. Die LCD-Vorrichtung enthält Datenleitungen, einen Source-Treiber, Pixel-Einheiten und einen zum Schalten bestimmten Schaltkreis, der zwischen den Source-Treiber und die Datenleitungen geschaltet ist. Der Source-Treiber gibt unter Anwendung eines Verfahrens der Punktumkehr Graustufenspannungen in zwei benachbarte Datenleitungen ab. Der zum Schalten bestimmte Schaltkreis enthält mehrere erste Schalter, mehrere zweite Schalter und mehrere dritte Schalter. Bevor die Graustufenspannung in die Datenleitungen abgegeben wird, nähert sich der an den Datenleitungen anliegende Spannungswert im Voraus der Magnitude der ankommenden Graustufenspannung. Der Energieverbrauch der vorliegenden Erfindung ist dadurch niedriger.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung) und das Verfahren zu ihrer Ansteuerung.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein moderner Monitor mit Mehrfachfunktionen ist ein wichtiges repräsentatives Gerät beim Einsatz in Produkten der Unterhaltungselektronik. Flüssigkristallanzeigevorrichtungen (LCD-Vorrichtungen), die farbenreiche und hochauflösende Monitore sind, finden breiten Einsatz in den verschiedenartigsten Erzeugnissen der Elektronik wie beispielsweise in Monitoren für Mobiltelefone, PDA-Computern, Digitalkameras, Laptop-Computern und Notebook-Computern.
Es soll nun Bezug auf 1 genommen werden, die das Schaltbild einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung) 10 zeigt. Diese LCD-Vorrichtung 10 umfasst eine Zeitgeber-Steuerungsschaltung 14, einen Source-Treiber 16, einen Gate-Treiber 18 und ein LCD-Anzeigefeld 20. Die Zeitgeber-Steuerungsschaltung 14 erzeugt Frequenzsignalimpulse, die auf den Gate-Treiber 18 übertragen werden. Der Gate-Treiber 18 erzeugt ein Abtastsignal, das zum LCD-Anzeigefeld 20 übertragen wird. Zwischenzeitlich gibt die Zeitgeber-Steuerungsschaltung 14 Frequenzsignalimpulse an den Source-Treiber 16 ab, der an die Pixel-Einheiten 22 des LCD-Anzeigefeldes 20 die Graustufenspannung abgibt.
Jede der Pixel-Einheiten 22 des LCD-Anzeigefeldes 20 ist einer Kombination von Schaltkreisen aus Widerständen und Kondensatoren (betrachtet als Flüssigkristall-Kondensatoren) äquivalent. Die Kondensatoren werden mit der Graustufenspannung auf eine gewünschte Spannungsstufe so aufgeladen, dass die Flüssigkristallmoleküle zwischen den Kondensatoren je nach der Spannungsstufe rotieren können, um die unterschiedlichen Graustufen darzustellen. In dem Fall, in dem Punktumkehr zur Anwendung gelangt, um das LCD-Anzeigefeld 20 anzusteuern, werden die Graustufenspannungen, die entgegengesetzte Polaritäten haben, auf zwei benachbarte Pixel-Einheiten 22 übertragen. Die Graustufenspannung mit positiver Polarität zeigt an, dass der Spannungswert der Graustufenspannung höher liegt als derjenige der Grundspannung. Dagegen zeigt die Graustufenspannung mit negativer Polarität an, dass der Spannungswert der Graustufenspannung niedriger ist als derjenige der Grundspannung Die Grundspannung ist üblicherweise der halbe Wert der Speisespannung, die am Source-Treiber 16 anliegt.
Es soll nun auf 2 Bezug genommen werden, welche die Verteilung der Graustufenspannungen über den Graustufen zeigt. Der Source-Treiber 16 liefert eine Graustufenspannung, die ein Potential V1 hat, das von der Grundspannung weit weg liegt, bzw. eine Graustufenspannung, die ein Potential V2 hat, das in der Nähe der Grundspannung liegt. Auf diese Weise wird auf dem LCD-Anzeigefeld 20 durch die Graustufenspannung mit positiver Polarität schwarz bzw. weiß angezeigt. In entsprechender Weise liefert der Source-Treiber 16 eine Graustufenspannung mit einem Potential V4, das von der Grundspannung weit weg liegt, bzw. eine Graustufenspannung, die ein Potential V3 hat, das der Nähe der Grundspannung liegt. Auf diese Weise wird auf dem LCD-Anzeigefeld 20 durch die Graustufenspannung mit negativer Polarität schwarz bzw. weiß angezeigt. Falls eine Pixel-Einheit nach dem Eingang der Graustufenspannung V1 mit positiver Polarität in einem bestimmten Einzelbild schwarz anzeigt, so muss die Pixel-Einheit die Graustufenspannung V4 mit negativer Polarität empfangen, um im nächsten Einzelbild dieselben Graustufenwerte beizubehalten. Um das Potential V1 der an der Pixel-Einheit anliegenden Graustufenspannung in das Potential V4 während einer recht kurzen Ladezeitspanne zu verändern, ist es erforderlich, dass eine größere Menge an Strom erzeugt wird, was ein Ansteigen des Energieverbrauchs zur Folge hat. Im Öko-Zeitalter ist es Anliegen der Industrie, den Energieverbrauch zu senken.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine LCD-Vorrichtung vorzustellen, die einen geringeren Energieverbrauch aufweist, um das technische Problem zu lösen, das darin besteht, dass herkömmliche LCD-Vorrichtungen einen höheren Energieverbrauch aufweisen.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die LCD-Vorrichtung eine bestimmte Anzahl von Datenleitungen, einen Source-Treiber und eine bestimmte Anzahl von Pixel-Einheiten. Jede der Datenleitungen ist an eine Pixel-Einheit angeschlossen. Der Source-Treiber umfasst eine bestimmte Anzahl von Verstärkern. Unter Anwendung eines Verfahrens der Punktumkehr gibt der Source-Treiber Graustufenspannungen auf zwei benachbarten Datenleitungen ab. Die LCD-Vorrichtung umfasst außerdem einen zum Schalten bestimmten Schaltkreis, der zwischen den Source-Treiber und die Anzahl von Datenleitungen geschaltet ist. Dieser Schaltkreis umfasst einen ersten Ladungsverteilkondensator, einen zweiten Ladungsverteilkondensator, eine bestimmte Anzahl von ersten Schaltern, eine bestimmte Anzahl von zweiten Schaltern, eine bestimmte Anzahl von dritten Schaltern und eine bestimmte Anzahl von vierten Schaltern. Die ersten Schalter sind mit den ungeradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden und dienen der leitenden Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator während einer ersten vorbestimmten Zeitspanne, der Trennung derselben während einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne und der leitenden Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensators während einer dritten vorbestimmten Zeitspanne. Die zweiten Schalter sind mit den geradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden und dienen der leitenden Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensator während der ersten vorbestimmten Zeitspanne, der Trennung derselben während der zweiten vorbestimmten Zeitspanne und der leitenden Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator während der dritten vorbestimmten Zeitspanne. Jeder der dritten Schalter ist zwischen zwei benachbarten Datenleitungen angeordnet und dient der leitenden Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und den ungeradzahligen Datenleitungen während der zweiten vorbestimmten Zeitspanne. Jeder der vierten Schalter ist zwischen jeden der Verstärker und einer entsprechenden Datenleitung geschaltet und dient der leitenden Verbindung zwischen dem Verstärker und der Anzahl von Pixel-Einheiten während der Zeitspanne des Ladens.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die LCD-Vorrichtung außerdem eine Zeitgeber-Steuerungsschaltung zum Erzeugen eines ersten Schaltsignals und eines zweiten Schaltsignals, wobei die ersten Schalter und die zweiten Schalter durch das erste Schaltsignal gesteuert werden, während die dritten Schalter durch das zweite Schaltsignal gesteuert werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt der Source-Treiber die Graustufenspannung während der Zeitspanne des Ladens an die Datenleitungen ab, und die erste, die zweite und die dritte vorbestimmte Zeitspanne sind zwischen zwei aufeinander folgende Ladezeitspannen gelegt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Zeitgeber-Steuerungsschaltung außerdem zur Erzeugung eines Ansteuersignals zum Steuern der vierten Schalter benutzt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die ersten und die zweiten Schalter Umschalter, und die dritten und vierten Schalter sind Ausschalter.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die LCD-Vorrichtung eine bestimmte Anzahl von Datenleitungen, einen Source-Treiber und eine bestimmte Anzahl von Pixel-Einheiten. Jede der Datenleitungen ist an eine Pixel-Einheit angeschlossen. Unter Anwendung eines Verfahrens der Punktumkehr gibt der Source-Treiber Graustufenspannungen auf zwei benachbarte Datenleitungen ab. Die LCD-Vorrichtung umfasst außerdem einen zum Schalten bestimmten Schaltkreis, der zwischen den Source-Treiber und die bestimmte Anzahl von Datenleitungen geschaltet ist. Dieser zum Schalten bestimmte Schaltkreis umfasst einen ersten Ladungsverteilkondensator, einen zweiten Ladungsverteilkondensator, eine bestimmte Anzahl von ersten Schaltern, eine bestimmte Anzahl von zweiten Schaltern und eine bestimmte Anzahl von dritten Schaltern. Die ersten Schalter sind mit den ungeradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden und dienen der leitenden Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator während einer ersten vorbestimmten Zeitspanne, der Trennung derselben während einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne und der leitenden Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensators während einer dritten vorbestimmten Zeitspanne. Die zweiten Schalter sind mit den geradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden und dienen der leitenden Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensator während der ersten vorbestimmten Zeitspanne, der Trennung derselben während der zweiten vorbestimmten Zeitspanne und der leitenden Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator während der dritten vorbestimmten Zeitspanne. Jeder der dritten Schalter ist zwischen zwei benachbarten Datenleitungen angeordnet und dient der leitenden Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und den ungeradzahligen Datenleitungen während der zweiten vorgestimmten Zeitspanne.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die LCD-Vorrichtung außerdem eine Zeitgeber-Steuerungsschaltung zur Erzeugung eines ersten Schaltsignals und eines zweiten Schaltsignals, wobei die ersten Schalter und die zweiten Schalter durch das erste Schaltsignal gesteuert werden, während die dritten Schalter durch das zweite Schaltsignal gesteuert werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt der Source-Treiber die Graustufenspannung während der Zeitspanne des Ladens an die Datenleitungen ab, und die erste, die zweite und die dritte vorbestimmte Zeitspanne sind zwischen zwei aufeinander folgende Ladezeitspannen gelegt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die ersten und die zweiten Schalter Umschalter, und die dritten und vierten Schalter sind Ausschalter.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der zum Schalten bestimmte Schaltkreis in den Source-Treiber integriert.
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung) vorgestellt. Diese LCD-Vorrichtung umfasst eine bestimmte Anzahl von Datenleitungen, einen Source-Treiber und eine bestimmte Anzahl von Pixel-Einheiten. Jede der Datenleitungen ist an eine Pixel-Einheit angeschlossen. Unter Anwendung eines Verfahrens der Punktumkehr gibt der Source-Treiber Graustufenspannungen auf zwei benachbarte Datenleitungen ab. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellung eines ersten Ladungsverteilkondensators, eines zweiten Ladungsverteilkondensators, einer bestimmten Anzahl von ersten Schaltern, die mit den ungeradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden sind, einer bestimmten Anzahl von zweiten Schaltern, die mit den geradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden sind, und einer bestimmten Anzahl von dritten Schaltern, wobei jeder der dritten Schalter zwischen zwei benachbarten Datenleitungen angeordnet ist; während einer ersten vorbestimmten Zeitspanne die Steuerung der Anzahl von ersten Schaltern, um die leitende Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator herzustellen, und die Steuerung der Anzahl der zweiten Schalter, um die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensator herzustellen; während einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne die Steuerung der Anzahl der dritten Schalter, um die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und den ungeradzahligen Datenleitungen herzustellen, die Steuerung der Anzahl der ersten Schalter, um die Trennung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator durchzuführen, und die Steuerung der Anzahl der zweiten Schalter, um die Trennung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensator durchzuführen; und während einer dritten vorbestimmten Zeitspanne die Steuerung der Anzahl der ersten Schalter, um die leitende Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensator herzustellen, und die Steuerung der Anzahl der zweiten Schalter, um die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator herzustellen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gibt der Source-Treiber die Graustufenspannung an die Datenleitungen während einer Ladezeitspanne ab, und die erste, die zweite und die dritte vorbestimmte Zeitspanne sind zwischen zwei aufeinander folgende Ladezeitspannen gelegt.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die ersten und die zweiten Schalter Umschalter, und die dritten Schalter sind Ausschalter.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren außerdem den Schritt der Bereitstellung einer bestimmten Anzahl von vierten Schaltern, wobei der Source-Treiber eine bestimmte Anzahl von Verstärkern umfasst und jeder der vierten Schalter zwischen jeden der Verstärker und eine entsprechende Datenleitung geschaltet ist, um die leitende Verbindung zwischen Verstärker und der Anzahl von Pixel-Einheiten während der Zeitspanne des Ladens herzustellen. Bei den vierten Schaltern handelt es sich um Ausschalter.
Gegenüber dem Stand der Technik umfasst die LCD-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung einen zum Schalten bestimmten Schaltkreis, um die elektrischen Verbindungen zwischen jeder der Datenleitungen zu steuern. Bevor die Graustufenspannung in die Datenleitungen abgegeben wird, verändert die an die Datenleitungen angelegte Spannung die Magnituden der ankommenden Graustufenspannung im Voraus. Auf diese Weise können durch den Source-Treiber die Pixel-Einheiten an den Datenleitungen bis zu einem gewünschten Spannungswert geladen werden, indem lediglich ein niedrigerer Wert an Vorspannungsstrom zum Einsatz kommt. Daher ist der Energieverbrauch der LCD-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung geringer.
Dieses und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verstanden, wenn man die folgende Beschreibung, die beigefügten Ansprüche und die angehängten Abbildungen zu Hilfe nimmt.
KURZE BESCHREIBUNG DES ZEICHNUNGSSATZES
1 zeigt das Schaltbild einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung).
2 zeigt die Verteilung der Graustufenspannungen über den Graustufen.
3 zeigt das Schaltbild einer LCD-Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
4 zeigt das Schaltbild des für das Schalten bestimmten Schaltkreises, des Source-Treibers und des LCD-Anzeigefeldes von 3.
5 zeigt ein Zeitablaufdiagramm der an den zum Schalten bestimmten Schaltkreis von 4 anliegenden Steuersignale.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgenden Ausführungsformen sind unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen als Beispiele dargestellt, um die speziellen Ausführungsformen zu beschreiben, die Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind. Darüber hinaus bezeichnen Richtungsbegriffe, die in der vorliegenden Erfindung Verwendung finden, wie oberer, unterer, vorderer, hinterer, linker, rechter, innerer, äußerer, seitlicher usw., nur dann die betreffenden Richtungen, wenn auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, und somit werden die verwendeten Richtungsbegriffe benutzt, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben und zu verstehen, ohne dass die vorliegende Erfindung auf diese beschränkt ist.
Es soll nun auf 3 Bezug genommen werden, die das Schaltbild einer LCD-Vorrichtung 100 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese LCD-Vorrichtung 100 kann ein PC-Bildschirm oder der Bildschirm eines Notebooks sein. Die LCD-Vorrichtung 100 umfasst einen zum Schalten bestimmten Schaltkreis 102, eine Zeitgeber-Steuerungsschaltung 104, einen Source-Treiber 106, einen Gate-Treiber 108 und ein LCD-Anzeigefeld 110. Die Zeitgeber-Steuerungsschaltung 104 erzeugt ein vertikales synchrones Signal, das auf den Gate-Treiber 108 übertragen wird. Dieser Gate-Treiber 108 erzeugt ein Abtastsignal, das über Abtastleitungen G₁–G_n zum LCD-Anzeigefeld 110 übertragen wird. Zwischenzeitlich gibt die Zeitgeber-Steuerungsschaltung 104 ein horizontales synchrones Signal auf den Source-Treiber 106. Dieser Source-Treiber 106 gibt über die Datenleitungen D₁–D_m die Graustufenspannungen an die Pixel-Einheiten 120 auf dem LCD-Anzeigefeld 110. Die Zeitgeber-Steuerungsschaltung 104 liefert auch ein erstes Schaltsignal S1, ein zweites Schaltsignal S2 und ein Ansteuersignal V_drive an den zum Schalten bestimmten Schaltkreis 102. Jede der Pixel-Einheiten 120 umfasst einen Flüssigkristallkondensator 124 (auch unter Bezugnahme auf 4), die zur Anzeige von Bildern benutzt werden. Der Source-Treiber 106 liefert die Vorspannungsströme, so dass die Flüssigkristallkondensatoren 124 einer Reihe von Pixel-Einheiten 120 auf die Spannungsstufe der Graustufenspannung geladen werden können, um die verschiedenen Graustufen zur Anzeige zu bringen. Das LCD-Anzeigefeld 110 wird gewöhnlich durch Punktumkehr angesteuert. Das bedeutet, dass zwei benachbarte Pixel-Einheiten 120 die Graustufenspannungen empfangen, die entgegengesetzte Polaritäten aufweisen. Der zum Schalten bestimmte Schaltkreis 102 ist zwischen dem Source-Treiber 106 und der Anzahl von Datenleitungen D₁–D_m angeordnet. Die Funktion des zum Schalten bestimmten Schaltkreises 102 besteht darin, die elektrischen Verbindungen zwischen einer jeden der Datenleitungen D₁–D_m im Voraus zu steuern, wann auch immer die Pixel-Einheiten 120 geladen werden. Dementsprechend kann die an den Datenleitungen anliegende Spannung die Magnitude der Graustufenspannung verändern, bevor die Graustufenspannung durch die Datenleitungen zugeführt wird. Somit kann das Ziel der Einsparung von Elektroenergie erreicht werden.
Es soll mm auf 4 Bezug genommen werden, die das Schaltbild des zum Schalten bestimmten Schaltkreises 102, des Source-Treibers 106 und des LCD-Anzeigefeldes 110 in 3 zeigt, und auf 5, die das Zeitablaufdiagramm der Steuersignale zeigt, die am zum Schalten bestimmten Schaltkreis 102 in 4 anliegen. Der Source-Treiber 106 umfasst eine bestimmte Anzahl von Verstärkern 122. Der zum Schalten bestimmte Schaltkreis 102 umfasst eine bestimmte Anzahl von Schaltern T1, die mit den ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 elektrisch verbunden sind, eine bestimmte Anzahl von zweiten Schaltern T2, die mit den geradzahligen Datenleitungen D_2s elektrisch verbunden sind, eine bestimmte Anzahl von dritten Schaltern T3, die sich zwischen benachbarten Datenleitungen D_2s und D_2s-1 befinden, eine bestimmte Anzahl von vierten Schaltern T4, die sich zwischen den Verstärkern 122 und den entsprechenden Datenleitungen D₁–D_m befinden, einen ersten Ladungsverteilkondensator C1 und einen zweiten Ladungsverteilkondensator C2. Die ersten Schalter T1 und die zweiten Schalter T2 sind Umschalter, und die dritten Schalter T3 sind Ausschalter. Die ersten Schalter T1 und die zweiten Schalter T2 werden durch das erste Schaltsignal S1 gesteuert. Die dritten Schalter T3 werden durch das zweite Schaltsignal S2 gesteuert. Die vierten Schalter T4 werden durch das Ansteuersignal V_drive gesteuert. Die LCD-Vorrichtung 100 ist für Punktumkehr geeignet, so dass die Graustufenspannungen, die über die ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 übertragen werden, und die Graustufenspannungen, die über die geradzahligen Datenleitungen D_2s übertragen werden, entgegengesetzte Polarität aufweisen. Nehmen wir 5 als Beispiel. Während einer Ladezeitspanne t₀–t₁ wird die Graustufenspannung mit negativer Polarität über die ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 übertragen, und die Graustufenspannung mit positiver Polarität wird über die geradzahligen Datenleitungen D_2s übertragen. Während einer nächsten Ladezeitspanne t₅–t₆ wird die Graustufenspannung mit positiver Polarität über die ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 übertragen, und die Graustufenspannung mit negativer Polarität wird über die geradzahligen Datenleitungen D_2s übertragen.
Während der Zeitspanne der Voraufladung (d. h. t₂–t₅) zwischen jeweils zwei Zeitspannen des Aufladens stellt der zum Schalten bestimmte Schaltkreis 102 die Spannungsstufe der ungeradzahligen. Datenleitungen D_2s-1 und die Spannungsstufe der geradzahligen Datenleitungen D_2s dahingehend ein, dass der Energieverbrauch gesenkt wird. Nun wird auf die weiter unten folgenden Beschreibungen Bezug genomen. Während der Zeitspanne t₁–t₅, liegt das Ansteuersignal V_drive, das den vierten Schalter T4 steuert, auf der unteren Spannungsstufe und der vierte Schalter T4 unterbricht, so dass die Graustufenspannung vom Source-Treiber 106 nicht an den Datenleitungen D₁–D_m anliegt. Während der Zeitspanne t₁–t₂ unterbrechen nicht nur der vierte Schalter T4, sondern auch der erste Schalter T1, der zweite Schalter T2 und der dritte Schalter T3, so dass vom Source-Treiber 106 die Graustufenspannung an den Datenleitungen D₁–D_m nicht anliegt. Zwischenzeitlich schaltet der zum Schalten bestimmte Schaltkreis 102 ab. Der Source-Treiber 106 hält die Graustufenspannung während der nächsten Zeitspanne des Aufladens t₅–t₆, so dass während der nächsten Aufladezeitspanne t₅–t₆ die Graustufenspannung an die Datenleitungen D₁–D_m angelegt werden kann.
Während einer ersten vorbestimmten Zeitspanne t₂–t₃ erhält der dritte Schalter T3 das zweite Schaltsignal S2 auf der unteren Spannungsstufe (z. B. Erdpotential), und der erste Schalter T1 und der zweite Schalter T2 erhalten das erste Schaltsignal S1 auf der ersten Spannungsstufe V1. Dementsprechend schalten die dritten Schalter T3 ab. Die ersten Schalter T1 verbinden elektrisch die ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 und den ersten Ladungsverteilkondensator C1. Zwischenzeitlich verbinden die zweiten Schalter T2 elektrisch die geradzahligen Datenleitungen D_2s und den zweiten Ladungsverteilkondensators C2. Vorzugsweise sind die Kapazitätswerte des ersten Ladungsverteilkondensators C1 und des zweiten Ladungsverteilkondensators C2 viel größer als die des Ladekondensators der Datenleitungen D_2s und der Datenleitungen D_2s-1 und des Flüssigkristallkondensators 124 der Pixel-Einheiten 120. So teilt sich die Ladung, die in den ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 gehalten wird, auf diese und den ersten Ladungsverteilkondensator C1 auf und die Ladung, die in den geradzahligen Datenleitungen D_2s gehalten wird, teilt sich auf diese und den zweiten Ladungsverteilkondensator C2 auf. Während der Ladezeitspanne t₀–t₁ wird die Graustufenspanung mit negativer Polarität über die ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 übertragen, so dass nach erfolgter Verteilung der Ladungen das Potential des ersten Ladungsverteilkondensators C1 niedriger ist als die Grundspannung. In entsprechender Weise wird die Graustufenspannung mit positiver Polarität über die geradzahligen Datenleitungen D_2s übertragen, so dass nach erfolgter Aufteilung der Ladung das Potential des zweiten Ladungsverteilkondensators C2 höher ist als die Grundspannung.
Während einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne t₃–t₄ erhält der dritte Schalter T3 das zweite Schaltsignal S2 auf der hohen Spannungsstufe. Zwischenzeitlich erhalten der erste Schalter T1 und der zweite Schalter T2 das erste Schaltsignal S1 auf der zweiten Spannungsstufe (z. B. dem Erdpotential). Die ersten Schalter T1 und die zweiten Schalter T2 schalten ab, und die dritten Schalter T3 verbinden elektrisch alle Datenleitungen, was zur Folge hat, dass die ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 und die geradzahligen Datenleitungen D_2s auf derselben Spannungsstufe liegen.
Während einer dritten vorbestimmten Zeitspanne t₄–t₅ erhält der dritte Schalter T3 das zweite Schaltsignal S2 auf der unteren Spannungsstufe (z. B. Erdpotential), und der erste Schalter T1 und der zweite Schalter T2 erhalten das erste Schaltsignal S1 auf der dritten Spannungsstufe V2. Dementsprechend schalten die dritten Schalter T3 ab. Die ersten Schalter T1 verbinden elektrisch und ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 und den zweiten Ladungsverteilkondensator C2. Zwischenzeitlich verbinden die zweiten Schalter T2 elektrisch die geradzahligen Datenleitungen D_2s und den ersten Ladungsverteilkondensator C1. Da das Potential des ersten Ladungsverteilkondensators C1 niedriger ist als die Grundspannung, wird der Spannungswert der geradzahligen Datenleitungen D_2s durch den ersten Ladungsverteilkondensator C1 nach unten gezogen auf einen Wert, der geringfügig niedriger ist als die Grundspannung vor der nächsten Aufladezeitspanne t₅–t₆, d. h. der vierten vorbestimmten Zeitspanne. Da das Potential des zweiten Ladungsverteilkondensators C2 höher ist als die Grundspannung während der Zeitspanne t₂–t₃, wird außerdem der Spannungswert der ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 durch den zweiten Ladungsverteilkondensator C2 auf einen Wert angehoben, der geringfügig höher ist als die Grundspannung vor der nächsten Aufladezeitspanne t₅–t₆.
Wie bereits weiter vorn erwähnt worden ist, wird während der Aufladezeitspanne t₅–t₆ die Graustufenspannung mit positiver Polarität über die ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 übertragen, und die Graustufenspannung mit negativer Polarität wird über die geradzahligen Datenleitungen D_2s übertragen. Der Spannungswert der ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 ist bislang geringfügig höher als die Grundspannung, und der Spannungswert der geradzahligen Datenleitungen D_2s ist bislang geringfügig niedriger als die Grundspannung, so dass der Source-Treiber 106 nun einen geringen Betrag an Vorspannungsströmen benötigt, damit die Pixel-Einheiten 120 auf den ungeradzahligen Datenleitungen D_2s-1 oder auf den geradzahligen Datenleitungen D_2s auf ihren erforderlichen Spannungswert aufgeladen werden können. Im Gegensatz zum Stand der Technik kann die LCD-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung den Energieverbrauch senken.
Die LCD-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben erwähnte Ausführung beschränkt. Beispielsweise kann der zum Schalten bestimmte Schaltkreis 102 auch in den Source-Treiber 106 integriert sein. Die Funktionsprinzipien sind dieselben.
Auch wenn die vorliegende Erfindung durch die in den Zeichnungen beschriebenen Ausführungsformen erläutert worden ist, so dürfte dem Fachmann auf diesem Gebiet klar sein, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass recht verschiedenartige Änderungen oder Modifikationen an ihr möglich sind, ohne dass vom Geist der Erfindung abgewichen wird. Dementsprechend soll der Umfang der Erfindung nur durch die angeführten Ansprüche und dem, was diesen gleichwertig ist, festgelegt werden.

Claims

Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung), welche umfasst: eine bestimmte Anzahl von Datenleitungen, einen Source-Treiber und eine bestimmte Anzahl von Pixel-Einheiten, wobei jede der Datenleitungen an eine Pixel-Einheit angeschlossen ist, der Source-Treiber eine bestimmte Anzahl von Verstärkern umfasst und dieser Source-Treiber Graustufenspannungen auf zwei benachbarte Datenleitungen unter Anwendung eines Verfahrens der Punktumkehr abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass diese LCD-Vorrichtung außerdem einen zum Schalten bestimmten Schaltkreis umfasst, der zwischen den Source-Treiber und die bestimmte Anzahl von Datenleitungen geschaltet ist, wobei dieser zum Schalten bestimmte Schaltkreis umfasst: einen ersten Ladungsverteilkondensator und einen zweiten Ladungsverteilkondensator; eine bestimmte Anzahl von ersten Schaltern, die mit den ungeradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden sind und dazu dienen, um während einer ersten vorbestimmten Zeitspanne die leitende Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator herzustellen, um während einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne die Trennung derselben zu bewirken und um während einer dritten vorbestimmten Zeitspanne die leitende Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensator herzustellen; eine bestimmte Anzahl von zweiten Schaltern, die mit den geradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden sind, um während der ersten vorbestimmten Zeitspanne die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensator herzustellen, um während der zweiten vorbestimmten Zeitspanne die Trennung derselben zu bewirken und um während der dritten vorbestimmten Zeitspanne die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator herzustellen; eine bestimmte Anzahl von dritten Schaltern, wobei jeder dieser dritten Schalter zwischen zwei benachbarten Datenleitungen angeordnet ist, um während der zweiten vorbestimmten Zeitspanne die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und den ungeradzahligen Datenleitungen herzustellen; und eine bestimmte Anzahl von vierten Schaltern, wobei jeder dieser vierten Schalter zwischen jeden der Verstärker und einer entsprechenden Datenleitung geschaltet ist, um während einer Aufladezeitspanne die leitende Verbindung zwischen den Verstärkern und der bestimmten Anzahl von Pixel-Einheiten herzustellen.
LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die LCD-Vorrichtung außerdem eine Zeitgeber-Steuerungsschaltung zur Erzeugung eines ersten Schaltsignals und eines zweiten Schaltsignals umfasst, wobei die ersten Schalter und die zweiten Schalter durch das erste Schaltsignal gesteuert werden und die dritten Schalter durch das zweite Schaltsignal gesteuert werden.
LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Aufladezeitspanne der Source-Treiber die Graustufenspannung an die Datenleitungen abgibt und die erste, die zweite und die dritte Zeitspanne zwischen zwei aufeinander folgende Aufladezeitspannen gelegt sind.
LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitgeber-Steuerungsschaltung außerdem zur Erzeugung eines Ansteuersignals benutzt wird, um die vierten Schalter zu steuern.
LCD-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Schalter Umschalter sind und dass die dritten und vierten Schalter Ausschalter sind.
Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung), welche umfasst: eine bestimmte Anzahl von Datenleitungen, einen Source-Treiber und eine bestimmte Anzahl von Pixel-Einheiten, wobei jede der Datenleitungen an eine Pixel-Einheit angeschlossen ist und der Source-Treiber Graustufenspannungen auf zwei benachbarte Datenleitungen unter Anwendung eines Verfahrens der Punktumkehr abgibt, dadurch gekennzeichnet dass die LCD-Vorrichtung außerdem einen zum Schalten bestimmten Schaltkreis umfasst, der zwischen den Source-Treiber und die bestimmte Anzahl von Datenleitungen geschaltet ist, wobei dieser zum Schalten bestimmte Schaltkreis umfasst: einen ersten Ladungsverteilkondensator und einen zweiten Ladungsverteilkondensator; eine bestimmte Anzahl von ersten Schaltern, die mit den ungeradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden sind, um während einer ersten vorbestimmten Zeitspanne die leitende Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator herzustellen, um während einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne die Trennung derselben zu bewirken und um während einer dritten vorbestimmten Zeitspanne die leitende Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensator herzustellen; eine bestimmte Anzahl von zweiten Schaltern, die mit den geradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden sind, um während der ersten vorbestimmten Zeitspanne die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensator herzustellen, um während der zweiten vorbestimmten Zeitspanne die Trennung zu bewirken und um während der dritten vorbestimmten Zeitspanne die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator herzustellen; eine bestimmte Anzahl von dritten Schaltern, wobei jeder dieser dritten Schalter zwischen zwei benachbarten Datenleitungen angeordnet ist, um während der zweiten vorbestimmten Zeitspanne die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und den ungeradzahligen Datenleitungen herzustellen.
LCD-Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die LCD-Vorrichtung außerdem eine Zeitgeber-Steuerungsschaltung zur Erzeugung eines ersten Schaltsignals und eines zweiten Schaltsignals umfasst, wobei die ersten Schalter und die zweiten Schalter durch das erste Schaltsignal gesteuert werden und die dritten Schalter durch das zweite Schaltsignal gesteuert werden.
LCD-Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Aufladezeitspanne der Source-Treiber die Graustufenspannung an die Datenleitungen abgibt und die erste, die zweite und die dritte Zeitspanne zwischen zwei aufeinander folgende Aufladezeitspannen gelegt sind.
LCD-Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Schalter Umschalter sind und dass die dritten und vierten Schalter Ausschalter sind.
LCD-Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Schalten bestimmte Schaltkreis in den Source-Treiber integriert ist.
Verfahren zum Ansteuern einer Flüssigkristallanzeigevorrichtung (LCD-Vorrichtung), wobei diese LCD-Vorrichtung umfasst: eine bestimmte Anzahl von Datenleitungen, einen Source-Treiber und eine bestimmte Anzahl von Pixel-Einheiten, wobei jede der Datenleitungen an eine Pixel-Einheit angeschlossen ist, der Source-Treiber Graustufenspannungen auf zwei benachbarte Datenleitungen unter Anwendung eines Verfahrens der Punktumkehr abgibt, wobei das Verfahren der Ansteuerung der LCD-Vorrichtung die folgenden Schritte umfasst: die Bereitstellung eines ersten Ladungsverteilkondensators, eines zweiten Ladungsvermeilkondensators, einer bestimmten Anzahl von ersten Schaltern, die mit den ungeradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden sind, einer bestimmten Anzahl von zweiten Schaltern, die mit den geradzahligen Datenleitungen elektrisch verbunden sind, und einer bestimmten Anzahl von dritten Schaltern, wobei jeder der dritten Schalter sich zwischen zwei benachbarten Datenleitungen befindet; während einer ersten vorbestimmten Zeitspanne die Steuerung der bestimmten Anzahl von ersten Schaltern, um die leitende Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator herzustellen, und das Steuern der bestimmten Anzahl von zweiten Schaltern, um die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensator herzustellen; während einer zweiten vorbestimmten Zeitspanne die Steuerung der bestimmten Anzahl von dritten Schaltern, um die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und ungeradzahligen Datenleitungen herzustellen, die Steuerung der bestimmten Anzahl von ersten Schaltern, um die ungeradzahligen Datenleitungen und den ersten Ladungsverteilkondensator zu trennen, und die Steuerung der bestimmten Anzahl von zweiten Schaltern, um die geradzahligen Datenleitungen und den zweiten Ladungsverteilkondensator zu trennen; und während einer dritten vorbestimmten Zeitspanne das Steuern der bestimmten Anzahl von ersten Schaltern, um die leitende Verbindung zwischen den ungeradzahligen Datenleitungen und dem zweiten Ladungsverteilkondensator herzustellen, und die Steuerung der bestimmten Anzahl von zweiten Schaltern, um die leitende Verbindung zwischen den geradzahligen Datenleitungen und dem ersten Ladungsverteilkondensator herzustellen.
Verfahren zur Ansteuerung der LCD-Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Aufladezeitspanne der Source-Treiber die Graustufenspannung an die Datenleitungen abgibt und die erste, die zweite und die dritte vorbestimmten Zeitspanne zwischen zwei aufeinander folgende Aufladezeitspannen gelegt sind.
Verfahren zur Ansteuerung der LCD-Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Schalter Umschalter sind und die dritten Schalter Ausschalter sind.
Verfahren zur Ansteuerung der LCD-Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch die Bereitstellung einer bestimmten Anzahl von vierten Schaltern, wobei der Source-Treiber eine bestimmte Anzahl von Verstärkern umfasst und jeder der vierten Schalter zwischen jeden der Verstärker und eine entsprechende Datenleitung geschaltet ist, um während der Aufladezeitspanne die leitende Verbindung zwischen den Verstärkern und der bestimmten Anzahl von Pixel-Einheiten herzustellen.
Verfahren zur Ansteuerung der LCD-Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Anzahl von vierten Schaltern Ausschalter sind.