СХЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ И СПОСОБ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПАНЕЛИ И ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ДИСПЛЕЯ
EXCITATION SCHEME AND METHOD FOR EXCITING LIQUID CRYSTAL PANEL AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY

1. Область техники
Настоящее изобретение относится к технологии изготовления жидкокристаллических дисплеев (ЖК-дисплеев) и, более конкретно, к схеме возбуждения, способу возбуждения жидкокристаллической панели и к ЖК-дисплею, включающему такую схему возбуждения.
2. Описание известного уровня техники
Жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей) - это сверхтонкое плоское устройство отображения, сформированное некоторым числом цветных или монохромных пикселей, расположенных перед истоком света или отражающими плоскостями. ЖК-дисплей очень популярен из-за низкого расхода энергии, небольшого объема и малой массы и является основной тенденцией в области устройств отображения информации. Известный ЖК-дисплей представляет собой главным образом ЖК-дисплей на тонкопленочных транзисторах (ТПТ), и жидкокристаллическая панель является одним из главных компонентов ЖК-дисплея. Обычно ЖК-дисплей включает подложку цветного фильтра, подложку матрицы ТПТ, расположенную напротив подложки цветного фильтра, и слой жидкого кристалла между ними. С развитием технологии изготовления плоских дисплеев возрастают требования к качеству изображения (яркость, цветность, разрешение, угол обзора и частота обновления кадров). Для того чтобы снизить расход энергии и стоимость изготовления панелей, их изготовители находятся в постоянном поиске новых технологий и материалов. Расход энергии жидкокристаллической панели зависит от напряжения возбуждения жидкого кристалла и частоты сигнала. Чем выше напряжение возбуждения и частота сигнала, тем выше расход энергии панели. Таким образом, чтобы снизить расход энергии панели, изготовители постоянно разрабатывают жидкий кристалл с низким напряжением возбуждения, тогда как частота сигнала в основном зависит от разрешения панели и частоты обновления кадров.
На Фиг. 1 показана структурная схема известной схемы возбуждения жидкокристаллической панели. М строк × n столбцов и m строк × n столбцов пикселей ТПТ 2 расположены на стеклянной подложке 1, и m линий сканирования Gi и n линий данных Dj расположены между строками и столбцами ТПТ пикселей 2. При этом i-я линия сканирования соответственно соединена с i-м ТПТ пикселем 2 и управляет им, j-я линия данных соответственно соединена с j-м ТПТ пикселем 2 и управляет им. М линий сканирования Gi соединены с драйвером затвора 3 и управляются контроллером синхронизации 5, чтобы подавать сигнал сканирования на матрицы ТПТ пикселей 2. N линий данных Dj соответственно соединены с n схем возбуждения Sj истока в драйвере истока 4 и управляются контроллером синхронизации 5, чтобы подавать сигнал данных на матрицы ТПТ пикселей 2. Когда схема возбуждения подложек ТПТ матриц такой структуры работает, m линий сканирования Gi включают каждую линию ТПТ пикселей 2 последовательно, и в то же время n линий данных Dj последовательно подают сигнал данных на каждый целый столбец ТПТ пикселей 2, следовательно, зарядная частота сигнала возрастает, и расход энергии жидкокристаллической панели также возрастает. В вышеуказанном i=1, 2, 3, …, m, j=1, 2, 3, …, n.
Для уменьшения зарядной частоты сигнала и снижения расхода энергии жидкокристаллической панели в известном способе применена схема возбуждения двойных линий данных, как показано на Фиг. 2. В отличие от схемы возбуждения на Фиг. 1, в схеме возбуждения двойных линий данных две линии данных Dj1 и Dj2 установлены соответствующими каждому столбцу ТПТ пикселей 2. Линия данных Dj1 соединена с всеми нечетными строками столбца пикселей 2 и с драйвером 4 истока посредством ИС Sj1 возбуждения истока; другая линия данных Dj2 соединена с всеми четными строками пикселя 2 и с драйвером 4 истока посредством ИС Sj2 возбуждения истока. Когда схема возбуждения работает, две линии данных поочередно подают сигнал данных на нечетные и четные строки каждого столбца ТПТ пикселей 2, так что зарядная частота сигнала уменьшается, расход энергии жидкокристаллической панели снижается. Однако в таких схемах возбуждения число ИС Dj1 и Dj2 возбуждения истока в драйвере 4 истока удваивается, что вызывает трудности в изготовлении и разработке драйвера 4 истока и увеличивает издержки в производстве жидкокристаллических панелей.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В связи с недостатками известного уровня техники одна цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить схему возбуждения жидкокристаллических панелей, которая не только уменьшает зарядную частоту сигнала линий данных и снижает расход энергии жидкокристаллической панели, но и уменьшает число применяемых ИС драйверов и трудности в разработке и производстве схем возбуждения, следовательно, снижая стоимость производства.
Согласно настоящему изобретению, схема возбуждения жидкокристаллической панели включает: стеклянную подложку с m строками × n столбцов ТПТ пикселей, драйвер затвора, драйвер истока, контроллер синхронизации, m линий сканирования и 2n линий данных, расположенных между матрицами ТПТ пикселей; при этом
контроллер синхронизации подает сигналы синхронизации на драйвер затвора и драйвер истока;
каждая строка ТПТ пикселей соединена с линией сканирования, и m линий сканирования соединены с драйвером затвора, который подает сигналы сканирования на m строк ТПТ пикселей по m линиям сканирования;
первая линия данных и вторая линия данных расположены соответственно каждому столбцу ТПТ пикселей; нечетные строки в каждом столбце ТПТ пикселей соединены с первой линией данных, и четные строки в каждом столбце ТПТ пикселей соединены с второй линией данных; первая линия данных и вторая линия данных соединены с одной ИС возбуждения истока, расположенной в драйвере истока, через первое переключающее устройство и второе переключающее устройство соответственно; драйвер истока подает сигналы данных на n столбцов ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и 2n линий данных, где m и n являются целыми числами больше нуля.
В одном аспекте настоящего изобретения, когда драйвер затвора подает сигналы сканирования на нечетные строки ТПТ пикселей, первое переключающее устройство включается, а второе переключающее устройство отключается, и драйвер истока подает сигналы данных на нечетные строки ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и первые линии данных в каждом столбце; когда драйвер затвора подает сигналы сканирования на четные строки ТПТ пикселей, первое переключающее устройство отключается, а второе переключающее устройство включается, и драйвер истока подает сигналы данных на четные строки ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и вторые линии данных в каждом столбце.
В еще одном аспекте настоящего изобретения первое переключающее устройство и второе переключающее устройство соединены с контроллером синхронизации соответственно и контроллер синхронизации управляет включением или отключением первого переключающего устройства и второго переключающего устройства.
В еще одном аспекте настоящего изобретения первым переключающим устройством является первый МОП-транзистор, вторым переключающим устройством является второй МОП-транзистор; затвор первого МОП-транзистора соединен с контроллером синхронизации посредством первой линии синхронизации, исток первого МОП-транзистора соединен с ИС возбуждения истока, сток первого МОП-транзистора соединен с первой линией данных; затвор второго МОП-транзистора соединен с контроллер синхронизации посредством второй линии синхронизации, исток второго МОП-транзистора соединен с ИС возбуждения истока, сток второго МОП-транзистора соединен с второй линией данных.
Согласно настоящему изобретению, способ возбуждения жидкокристаллической панели включает:
подачу сигналов синхронизации на драйвер затвора и драйвер истока посредством контроллера синхронизации;
последовательную подачу сигналов сканирования на m строк ТПТ пикселей посредством драйвера затвора;
подачу сигналов данных на n столбцов ТПТ пикселей посредством драйвера истока; при этом первая линия данных и вторая линия данных расположены соответственно каждому столбцу ТПТ пикселей, нечетные строки каждого столбца ТПТ пикселей соединены с первой линией данных, четные строки каждого столбца ТПТ пикселей соединены с второй линией данных, и первая линия данных и вторая линия данных соединены с одной ИС возбуждения истока, расположенной в драйвере истока, через первое переключающее устройство и второе переключающее устройство соответственно; драйвер истока подает сигналы данных на n столбцов ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и 2n линий данных, где m и n являются целыми числами больше нуля.
В одном аспекте настоящего изобретения, когда драйвер затвора подает сигналы сканирования на нечетные строки ТПТ пикселей, первое переключающее устройство включается, а второе переключающее устройство отключается, и драйвер истока подает сигналы данных на нечетные строки ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и первых линий данных в каждом столбце; когда драйвер затвора подает сигналы сканирования на четные строки ТПТ пикселей, первое переключающее устройство отключается, а второе переключающее устройство включается, и драйвер истока подает сигналы данных на четные строки ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и вторых линий данных в каждом столбце.
В еще одном аспекте настоящего изобретения первое переключающее устройство и второе переключающее устройство соединены с контроллером синхронизации соответственно, и контроллер синхронизации, управляет включением или отключением первого переключающего устройства и второго переключающего устройства.
В еще одном аспекте настоящего изобретения первым переключающим устройством является первый МОП-транзистор, вторым переключающим устройством является второй МОП-транзистор; затвор первого МОП-транзистора соединен с контроллером синхронизации посредством первой линии синхронизации, исток первого МОП-транзистора соединен с ИС возбуждения истока, сток первого МОП-транзистора соединен с первой линией данных; затвор второго МОП-транзистора соединен с контроллером синхронизации посредством второй линии синхронизации, исток второго МОП-транзистора соединен с ИС возбуждения истока, сток второго МОП-транзистора соединен с второй линией данных.
Согласно настоящему изобретению, жидкокристаллический дисплей включает жидкокристаллическую панель и схему возбуждения для возбуждения жидкокристаллической панели. Жидкокристаллическая панель включает подложку цветного фильтра, подложку матрицы ТПТ, расположенную напротив подложки цветного фильтра, и слой жидкого кристалла между ними. Схема возбуждения включает стеклянную подложку с m строками × n столбцов ТПТ пикселей, драйвер затвора, драйвер истока, контроллер синхронизации, m линий сканирования и 2n линий данных, расположенных между матрицами ТПТ пикселей; при этом
контроллер синхронизации подает сигналы синхронизации на драйвер затвора и драйвер истока;
каждая строка ТПТ пикселей соединена с линией сканирования, и m линий сканирования соединены с драйвером затвора, который подает сигналы сканирования на m строк ТПТ пикселей по m линиям сканирования;
первая линия да иных и вторая линия данных расположены соответственно каждому столбцу ТПТ пикселей; нечетные строки в каждом столбце ТПТ пикселей соединены с первой линией данных, и четные строки в каждом столбце ТПТ пикселей соединены с второй линией данных; первая линия данных и вторая линия данных соединены с одной ИС возбуждения истока, расположенной в драйвере истока, через первое переключающее устройство и второе переключающее устройство соответственно; драйвер истока подает сигналы данных на n столбцов ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и 2n линий данных, где тип являются целыми числами больше нуля.
В одном аспекте настоящего изобретения, когда драйвер затвора подает сигналы сканирования на нечетные строки ТПТ пикселей, первое переключающее устройство включается, а второе переключающее устройство отключается, и драйвер истока подает сигналы данных на нечетные строки ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и первых линий данных в каждом столбце; когда драйвер затвора подает сигналы сканирования на четные строки ТПТ пикселей, первое переключающее устройство отключается, а второе переключающее устройство включается, и драйвер истока подает сигналы данных на четные строки ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и вторых линий данных в каждом столбце.
В еще одном аспекте настоящего изобретения первое переключающее устройство и второе переключающее устройство соединены с контроллером синхронизации соответственно, и контроллер синхронизации управляет включением или отключением первого переключающего устройства и второго переключающего устройства.
В еще одном аспекте настоящего изобретения первым переключающим устройством является первый МОП-транзистор, вторым переключающим устройством является второй МОП-транзистор; затвор первого МОП-транзистора соединен с контроллером синхронизации посредством первой линии синхронизации, исток первого МОП-транзистора соединен с ИС возбуждения истока, сток первого МОП-транзистора соединен с первой линией данных; затвор второго МОП-транзистора соединен с контроллером синхронизации посредством второй линии синхронизации, исток второго МОП-транзистора соединен с ИС возбуждения истока, сток второго МОП-транзистора соединен с второй линией данных.
По сравнению с известным уровнем техники, схема возбуждения жидкокристаллических панелей, предложенная в настоящем из обретении, соединяет две линии данных в одном столбце ТПТ пикселей с одной ИС возбуждения истока посредством двух переключающих устройств, и переключающие устройства определяют, подавать ли сигнал данных от ИС возбуждения истока на нечетные строки ТПТ пикселей по первой линии данных или же подавать сигнал данных от ИС возбуждения истока на четные строки ТПТ пикселей по второй линии данных, что приводит к уменьшению зарядной частоты сигнала линий данных, снижению расхода энергии жидкокристаллической панели, уменьшению числа применяемых ИС возбуждения истока, меньшим трудностям в разработке и изготовлении схем возбуждения и, в конечном счете, к уменьшению стоимости производства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На Фиг. 1 показана принципиальная схема одной известной схемы возбуждения для жидкокристаллической панели.
На Фиг. 2 показана принципиальная схема одной схемы возбуждения для жидкокристаллической панели согласно одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 3 показана принципиальная схема одной схемы возбуждения для жидкокристаллической панели согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 4 показана диаграмма синхронизации для схемы возбуждения, показанной на Фиг. 3.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Как сказано выше, для решения проблем, существующих в известном уровне техники, настоящее изобретение предлагает схему возбуждения жидкокристаллических панелей, включающую: m строк × n столбцов ТПТ пикселей, расположенных на стеклянной подложке, драйвер затвора, драйвер истока, контроллер синхронизации, m линий сканирования и 2n линий данных, расположенных между матрицами ТПТ пикселей. Контроллер синхронизации подает сигнал синхронизации на драйвер затвора и драйвер истока. Каждая строка ТПТ пикселей соединена с линией сканирования. М линий сканирования соединены с драйвером затвора и подают сигнал сканирования на m строк ТПТ пикселей по m линий сканирования. Первая линия данных и вторая линия данных расположены соответственно каждому столбцу ТПТ пикселей. Нечетные строки ТПТ пикселей каждого столбца соединены с первой линией данных, и четные строки ТПТ пикселей каждого столбца соединены с второй линией данных. Первая линия данных и вторая линия данных соединены с одной ИС возбуждения истока, расположенной в драйвере истока, через первое переключающее устройство и второе переключающее устройство соответственно. Драйвер истока подает сигнал данных на n строк ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и 2n линий данных. М и n являются целыми числами больше нуля.
Когда драйвер затвора подает сигналы сканирования на нечетные строки ТПТ пикселей, первое переключающее устройство включается, а второе переключающее устройство отключается, и драйвер истока подает сигнал данных на нечетные строки ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и первых линий данных каждого столбца. Когда драйвер затвора подает сигналы сканирования на четные строки ТПТ пикселей, первое переключающее устройство отключается, а второе переключающее устройство включается, и драйвер истока подает сигнал данных на четные строки ТПТ пикселей посредством n ИС возбуждения истока и вторых линий данных каждого столбца.
Схема возбуждения жидкокристаллических панелей, описанная выше, уменьшает зарядную частоту сигнала линий данных, снижает расход энергии жидкокристаллических панелей, уменьшает число применяемых ИС драйверов, уменьшает трудности в разработке и изготовлении схем возбуждения, этим снижая стоимость производства.
Ниже приведено подробное описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения со ссылками на чертежи.
Как показано на Фиг. 3, схема возбуждения жидкокристаллической панели в данном варианте осуществления включает:
m строк × n столбцов ТПТ пикселей 2, расположенных на стеклянной подложке 1, драйвер затвора 3, драйвер истока 4, контроллер синхронизации 5, m линий сканирования Gi и 2n линий данных Dj1 и Dj2, расположенных между матрицами ТПТ пикселей 2. Контроллер синхронизации 5 подает сигнал синхронизации на драйвер затвора 3 и драйвер истока 4. При этом i-я строка ТПТ пикселей 2 соединена с i-й линией сканирования Gi. М линий сканирования соединены с драйвером затвора 3 и подают сигнал сканирования на m строк ТПТ пикселей 2 по m линиям сканирования. Первая линия данных Dj1 и вторая линия данных Dj2 соединены соответственно м j-м столбцом ТПТ пикселей 2. Нечетные строки ТПТ пикселей 2 j-го столбца соединены с первой линией данных Dj1, и четные строки ТПТ пикселей 2 j-го столбца соединены с второй линией данных Dj2. Первая линия данных Dj1 и вторая линия данных Dj2 соединены с одной ИС возбуждения истока Sj1, расположенной в драйвере истока 3, посредством первого переключающего устройства Qj1 и второго переключающего устройства Qj2 соответственно. Драйвер истока 3 подает сигнал данных на n столбцов ТПТ пикселей 2 посредством n ИС возбуждения истока Sj и 2n линий данных Dj1 и Dj2. М и n являются целыми числами больше нуля; i=1, 2, 3, …, m; j=1, 2, 3, …, n.
В данном варианте осуществления первое переключающее устройство Qj1 и второе переключающее устройство Qj2 соединены с контроллером синхронизации 5 соответственно, и контроллер синхронизации 5 управляет включением и отключением первого переключающего устройства Qj1 и второго переключающего устройства Qj2. Более конкретно, первым переключающим устройством Qj1 является первый МОП-транзистор, вторым переключающим устройством Qj2 является второй МОП-транзистор; затвор первого МОП-транзистора соединен с контроллером синхронизации 5 посредством первой линии синхронизации CLK1, исток первого МОП-транзистора соединен с ИС возбуждения истока Sj, сток первого МОП-транзистора соединен с первой линией данных Dj1; затвор второго МОП-транзистора соединен с контроллером синхронизации 5 посредством второй линии синхронизации CLK2, исток второго МОП-транзистора соединен с ИС возбуждения истока Sj, сток второго МОП-транзистора соединен с второй линией данных Dj2;
Способ возбуждения схемы возбуждения жидкокристаллических панелей, описанной выше, включает:
подачу сигнала синхронизации на драйвер затвора 3 и драйвер истока 4 посредством контроллера синхронизации 5;
подачу сигнала сканирования на каждую строку из m строк ТПТ пикселей 2 посредством драйвера затвора 3;
подачу сигнала данных на n столбцов ТПТ пикселей 2 посредством драйвера истока 4; при этом, когда драйвер затвора 3 подает сигналы сканирования на нечетные строки ТПТ пикселей 2, контроллер синхронизации 5 управляет включением первого переключающего устройства Qj1 и отключением второго переключающего устройства Qj2 посредством первой линии синхронизации CLK1 и второй линии синхронизации CLK2, и драйвер истока 4 подает сигнал данных на нечетные строки ТПТ пикселей 2 при соединении с первой линией данных Dj1 посредством ИС возбуждения истока Sj; когда драйвер затвора 3 подает сигналы сканирования на четные строки ТПТ пикселей 2, контроллер синхронизации 5 управляет отключением первого переключающего устройства Qj1 и включением второго переключающего устройства Qj2 посредством первой линии синхронизации CLK1 и второй линии синхронизации CLK2, и драйвер истока 4 подает сигнал данных на четные строки ТПТ пикселей 2 при соединении с второй линией данных Dj2 посредством ИС возбуждения истока Sj. Диаграмма синхронизации возбуждения для схемы возбуждения показана на Фиг. 4, где CLK1 и CLK2 представляют первую линию синхронизации и первую форму волны сигнала первой линии синхронизации, STV представляет форму волны запускающего сигнала, и G1-G3 представляют форму волны первой, второй и третьей линий сканирования. Следует сказать, что на Фиг. 4 показаны только формы волны первой, второй и третьей линий сканирования, и драйвер затвора 3 последовательно включает m линий сканирования Gi. На Фиг. 4, когда первая линия синхронизации имеет высокий уровень, нечетные линии сканирования включены; когда вторая линия синхронизации имеет высокий уровень, четные линии сканирования включены.
В еще одном варианте осуществления также предложен жидкокристаллический дисплей (ЖК-дисплей), включающий жидкокристаллическую панель, которая включает подложку цветного фильтра и подложку матрицы ТПТ, расположенную напротив подложки цветного фильтра, и слой жидкого кристалла между ними. М строк × N столбцов ТПТ пикселей расположены на подложке матрицы ТПТ, и каждый пиксель соответствует одному из первого, второго и третьего цвета (красный, зеленый, синий), при этом как схема возбуждения жидкокристаллической панели применена схема возбуждения и способ возбуждения, описанные выше.
Суммируя вышесказанное, настоящее изобретение предлагает схему возбуждения жидкокристаллической панели, в которой две линии данных в одном столбце ТПТ пикселей соединены с одной ИС возбуждения истока посредством двух переключающих устройств, и переключающие устройства определяют, подавать ли сигналы данных от ИС возбуждения истока на нечетные строки ТПТ пикселей по первой линии данных, или же подавать сигналы данных от ИС возбуждения истока на четные строки ТПТ пикселей по второй линии данных, что приводит к уменьшению зарядной частоты сигнала линий данных, снижению расхода энергии жидкокристаллической панели, уменьшению числа применяемых ИС возбуждения истока, уменьшению трудностей при разработке и изготовлении схем возбуждения и, в конечном счете, к снижению стоимости производства.
Используемые в тексте неопределенные артикли определяют один или больше чем один объект. Используемый в тексте термин "еще один или другой" определяет по меньшей мере один второй объект или больше. Используемые в тексте термины "включающий" и/или "имеющий" означают включающий в себя. Следует сказать, что, если в описании изобретения сказано, что один компонент "соединен", или "связан с", или "подсоединен" к другому компоненту, и третий компонент может быть "соединен", "связан с" и "подсоединен" между первым и вторым компонентами, хотя первый компонент может быть прямо соединен, связан с вторым компонентом или подсоединен к второму компоненту.
Специалисты в данной области техники легко поймут, что в устройство и способ могут быть внесены многочисленные модификации и изменения, но без изменения объема изобретения. Соответственно, вышеприведенное раскрытие должно истолковываться как ограничиваемое только пределами прилагаемой формулы изобретения.