专利名称：新型液晶显示面板及其驱动方法
及其驱动方法
技术领域：
本发明提供一种新型液晶显示面板及其驱动方法，尤其是关于一种利用双闸驱动 电路实施Frame inversion架构的新型液晶显示面板及其驱动方法。
背景技术：
液晶显示器活用其薄型、轻量、低耗电力及不会带来环境上的负担等的特性，在各 领域中使用占有率相当地高。 一般液晶显示器通常采用主动矩阵驱动电路来控制显示面板 的作动，且随着显示技术的蓬勃发展，如何提高显示质量与降低成本是目前业界所努力克 服的两大课题。 由于液晶分子特性不能够固定施加同一极性的电场太久，如时间过久，即使将电 压取消掉，液晶分子会因为特性的破坏而无法再因应电场的变化来转动，以形成相应的灰 阶。所以每隔一段时间，就必须将施加在液晶分子上的电压极性作切换，以避免液晶分子的 特性遭到破坏。 当画面一直不动，也就是说画面一直显示同一个灰阶时，对于液晶显示器来说，液 晶显示器内的显示电压就分成了两种极性，一个定义为正极性，而另一个是负极性。当显示 电极的电压高于Vcommon电极电压时，就称为正极性。而当显示电极的电压低于Vcommon 电极的电压时，就称为负极性。不管是正极性或是负极性，都会有一组相同亮度的灰阶。所 以当上下两层玻璃的压差绝对值是固定时，不管是显示电极的电压高，或是common电极的 电压高，所表现出来的灰阶是一样的。 不过这两种情况下，液晶分子的转向却是完全相反，也就可以避免掉上述当液晶 分子转向一直固定在一个方向时，所造成的特性破坏。也就是说，当显示画面一直不动时， 仍然可以通过正负极性不停的交替，达到显示画面不动，同时液晶分子不被破坏掉特性的 结果。所以当您所看到的液晶显示器画面虽然静止不动，其实里面的电压正在不停的作更 换，而其中的液晶分子正不停的一次往这边转，另一次往反方向转。 面板各种不同极性的变换方式，但都是在下一次更换画面数据的时候来改变极 性，对于同一点而言，它的极性是不停的变换。相邻的点是否拥有相同的极性，那可就依照 不同的极性转换方式来决定。 其中，现在常见使用在个人计算机上的液晶显示器，所使用的面板极性变换方式 可以大略分为dot inversion、line inversion、column inversion、frame inversion。 每 种极性变换的方式各有其优缺点。以下继续说明先前技术采用frame inversion极性变换 时所遭遇的问题。 —般主动矩阵驱动电路的示意图参图1所示，其是采用dot inversion的方式设 计。在主动矩阵式液晶显示面板24中，每个画素10具有一薄膜晶体管(TFT)12作为开关， 其闸极连接至水平向的扫描线14，汲极连接至垂直向的数据线16，而源极连接至液晶电 极，如图l所示。显示面板同一时间一次启动一条水平扫描线14，以将该条在线的所有薄膜 晶体管12打开，而经由垂直数据线16送入数据信号至对应的画素10中。接着关闭薄膜晶
4体管12，直到下次再重新写入信号，其间使得电荷保存在画素电容18上；此时再启动下一 条扫描线，经由数据线输入数据信号至对应画素中；如此依序将整个画面的数据信号写入， 再重新自第一条重新写入信号。其中，若干数据线16由数据驱动器20所驱动，若干扫描线 14则由扫描驱动器22所驱动，如此即可控制主动矩阵式显示面板中每一个画素10可根据 输入的数据信号作动而将影像显示在显示面板上。 图2以RGB画素，来表示一般主动矩阵驱动电路的示意图。将图1以为RGB画素 的观点来看，可用第二图来表示。每一条扫描线接2400个画素TFT，而每一条扫描线中的画 素均以R、G、B为一周期交互排列。以上所介绍图l及图2属于Single Gate的一种，对于 Single Gate来说，RGB画素的极性能以frame inversion的方式呈现，即每个点的极性与 自己相邻的上下左右四个点，是相同的极性。以frame inversion为例，每个画素的极性与 其上下左右的画素均相同。 请同时参照图2及图3，图3是图2的频率信号与闸极信号的波形图。其中YDI01 代表第一触发信号、YCLK为频率信号、Y0E为间隔信号、G1 G256为闸极信号、YDI02代表 第二触发信号，而每一个信号之间有一个延迟时间t用以区隔避免互相干扰。从图3可以 发现，现有技术的Gl G256是由上而下依序扫描下来。 追求提升一个液晶显示面板的画面质量，必须对于液晶上下板压差的问题给予足 够的关注，『上下板压差过大，将影响液晶显示面板的灰阶变化』。对于上板Vcommon电压而 言，在Charge结束前，Vcommon电压是否能回到Vcommon电压准位；如不能回到Vcommon电 压准位，将发生水平方向串扰(cross-talk)。对于下板IT0电极电压而言，则是在保持期 间(Holdingperiod) ， IT0电极电压被数据线的data耦合(couple)的程度，如IT0电极电 压被耦合严重，将出现垂直方向的串扰(cross-talk)。 因此，本发明提出一种新型液晶显示面板及其驱动方法，能有效降低先前技术中， 以frameinversion极性变换方式时，所产生的垂直方向的串扰(cross-talk)，以此提升液 晶显示面板的画面质量。
发明内容
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种新型液晶显示面板及其驱 动方法，其具有多列画素单元及多条平行的资料线。若高列画素单元中的每一列画素单元 包含有第一扫描线及第二扫描线，多条平行的资料线，所有的资料线与所有的扫描线互相 垂直，且该等资料线中包含一第一资料线。其中第一画素分别连接第一扫描线与第一资料 线，第二画素分别连接该第二扫描线与该第一资料线。根据上述结构，当新型液晶显示面板 启动扫描时，将所有的第一扫描线由上而下依序扫描后，再将所有的第二扫描线由上而下 依序扫描。 利用本发明的新设计的驱动方法，本发明能以实践用双闸驱动电路的架构下 结合frameinversion的极性变换方式，利用双闸驱动电路的优点来降低因使用frame inversion所导致垂直方向的串扰(cross-talk)，以另辟蹊径的思维来提升frame inversion的画面质量。
图1是现有技术的主动矩阵驱动电路的示意图； 图2是以RGB画素电容，来表示现有技术的主动矩阵驱动电路的示意图； 图3是现有技术的频率信号与闸极信号的波形图； 图4是本发明的新型液晶显示面板的驱动电路的示意图； 图5是本发明的部份频率信号与闸极信号的波形图； 图6 (a)及图6 (b)是表示的液晶面板系frame inversion极性变换； 图7是现有技术的假设Single Gate dot inversion架构下，ITO电极电压被耦
合的程度的示意图； 图8是本发明的假设Double Gate dot inversion架构下，ITO电极电压被耦合 的程度的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 在图4中，本发明的新型液晶显示面板，包括多列画素单元及多条平行的资料线。 每一列画素单元包含有一第一扫描线及一第二扫描线。另外，每一条数据线与该等扫描线 互相垂直，且该等数据线中包含一第一资料线。本发明的每一列画素单元，是以两条扫描线 为一组，且每一个画素包括一个开关及一个液晶画素电容。其中每一个开关系是薄膜晶体 管或者是P型场效晶体管、N型场效晶体管。如图5中的第一扫描线Gl及第二扫描线Gl-1 为一组、第一扫描线G2及第二扫描线G2-l为一组；第一画素34中的薄膜晶体管36的汲极 与第一数据线S01连接，而源极连接至液晶电极。其中第一画素34中的薄膜晶体管36的 闸极与扫描线Gl连接。第二画素38中的薄膜晶体管40汲极与第一数据线S01连接，而源 极连接至液晶电极。其中第二画素38中的薄膜晶体管40的闸极与扫描线G1-1连接。第 一画素34及第二画素36共享第一资料线S01 ，却分别以第一扫描线Gl及第二扫描线Gl-1 两个不同的扫描线控制。 第三画素42中的薄膜晶体管44的汲极与第一数据线S01连接，而源极连接至液 晶电极。其中第三画素42中的薄膜晶体管44的闸极与扫描线G2-1连接。第四画素46中 的薄膜晶体管48汲极与第一数据线S01连接，而源极连接至液晶电极。其中第四画素46 中的薄膜晶体管48的闸极与扫描线G2连接。第三画素42及第四画素46共享第一资料线 S01，却分别以扫描线G2-l及扫描线G2两个不同的扫描线控制。 其中，第一扫描线G1、G2、G2、G2以及第二扫描线G1-1、G2-1、G3-1、G4-1连接至闸 极芯片并利用扫描驱动器80控制扫描线信号的传输，第一数据线S01连接至源极芯片，并 利用数据驱动器70控制数据线信号的传输。 依据上述架构，继续说明本发明的驱动方法，请同时参照图5，图5是图4的部份频 率信号与闸极信号的波形图。其中YDI01代表第一触发信号、YCLK为频率信号、Gl G3、 Gl-1 G3-l为闸极信号、YDI02代表第二触发信号，相较于现有技术，本发明的每一个闸极 信号之间并未采用间隔讯号。 本发明的驱动方法是当新型液晶显示面板启动扫描时，是将该等第一扫描线(Gl、 G2、G2、G4，依此类推)由上而下依序扫描后，再将该等第二扫描线(G1-1、G2-1、G3-1、G4-1，
6依此类推)由上而下依序扫描。 因此，显示面板于同一时间一次启动一条水平扫描线G1，将第一扫描线G1上的所 有薄膜晶体管打开36，而经由垂直资料线SOI送入数据信号至对应之第一画素34，接着关 闭薄膜晶体管36，直到下次再重新写入信号，其间使得电荷保存在每个薄膜晶体管中的画 素电容上；此时再启动下一条第一扫描线G2，以将该条在线的所有薄膜晶体管打开48，而 经由垂直资料线S01送入数据信号至对应之第一画素46，接着关闭薄膜晶体管48，直到下 次再重新写入信号，其间使得电荷保存在每个薄膜晶体管中的画素电容上；接续再开启第 一扫描线G3、第一扫描线G4等等，依照上述方式经由数据线输入数据信号至对应画素中， 依序将整个画面的数据信号写入。 然后再对第二扫描线Gl-l写入信号，将第一扫描线Gl上的所有薄膜晶体管打开 40，而经由垂直资料线S01送入数据信号至对应的第一画素38，接着关闭薄膜晶体管40， 直到下次再重新写入信号，其间使得电荷保存在每个薄膜晶体管中的画素电容上；此时再 启动下一条第一扫描线G2-l，以将该条在线的所有薄膜晶体管打开44，而经由垂直资料线 S01送入数据信号至对应的第一画素42，接着关闭薄膜晶体管44，直到下次再重新写入信 号，其间使得电荷保存在每个薄膜晶体管中的画素电容上；接着再开启第一扫描线G3-1、 第一扫描线G4-l等等，依照上述方式经由数据线输入数据信号至对应画素中，依序将整个 画面的数据信号写入。 在上述中介绍过面板拥有各种不同极性的变换方式，但都是在下一次更换画面数 据的时候来改变极性。依据依照图8的驱动方式，对于本发明的液晶面板的极性变换方式 将会呈现如图6(a)或图6(b)所示。图6(a)或图6(b)表示的液晶面板的极性变换方式为 frameinversion。 本发明以双闸驱动电路采用frame inversion的极性变换方式可以有效降低降低 IT0电极电压被耦合的程度。请一并参照图7(现有技术)及图8(本发明)。现有技术中 面板为Single Gate frame inversion架构下，假设『Single Gate frame inversion架构 IT0电极电压被耦合的程度大略为3 : 1(图7左上R画素图7右下R画素)』。本发明 的面板为DoubleGate frame inversion架构下(空间配置仍为dot inversion) ， Double Gate frame inversion架构之IT0电极电压被耦合的程度应为(3+4) : (1+4) = 7 : 5(图 8左上R画素图8右下R画素)』。因此在Double Gate架构下，结合frame inversion 的极性变换方式可以有效降低IT0电极电压被耦合程度的差异性所导致的垂直方向串扰 (cross-talk)的问题，进而提升面板的画面质量。 以上发明实施例仅为最佳实施例，并非用来限定本发明实施的范围。因此，凡依照 本发明的权利要求书所述的形状、构造、特征及精神所为的相同或等同变化或修饰，都应包 括于本发明的申请专利范围内。
权利要求
一种新型液晶显示面板，其特征在于包括多列画素单元，每一列画素单元包含有一第一扫描线及一第二扫描线；多条平行数据线，其与该等扫描线互相垂直，且该等数据线中包含一第一资料线；一第一画素，分别连接该第一扫描线与该第一数据线；一第二画素，与该第一画素相邻，该第二画素分别连接该第二扫描线与该第一数据线；一第三画素，位于该第一画素的下一列，该第三画素分别连接该第一扫描线与该第一数据线；一第四画素，与该第三画素相邻，该第四画素分别连接该第二扫描线与该第一数据线；以及当新型液晶显示面板启动扫描时，将该等第一扫描线由上而下依序扫描后，再将该等第二扫描线由上而下依序扫描。
2. 如权利要求1所述的一种新型液晶显示面板，其特征在于该第一资料线连接至源 极芯片。
3. 如权利要求1所述的一种新型液晶显示面板，其特征在于该第一扫描线及该第二 扫描线连接至闸极芯片。
4. 如权利要求1所述的一种新型液晶显示面板，其特征在于该第一画素包括第一开 关及液晶画素电容、该第二画素包括第二开关及液晶画素电容、该第三画素包括第三开关 及液晶画素电容、该第四画素分别包括第四开关及液晶画素电容。
5. 如权利要求4所述的一种新型液晶显示面板，其特征在于该等开关为一薄膜晶体管。
6. 如权利要求5所述的一种新型液晶显示面板，其特征在于该薄膜晶体管为P型场效晶体管或N型场效晶体管。
7. 如权利要求5所述的一种新型液晶显示面板，其特征在于该第一开关还包括一第一闸极、一第一源极与一第一汲极，且该闸极连接该第一扫描线，该第一源极连接该液晶画 素电容，该第一汲极连接该第一数据线。
8. 如权利要求5所述的一种新型液晶显示面板，其特征在于该第二开关还包括一第二闸极、一第二源极与一第二汲极，且该第二闸极连接该第二扫描线，该第二源极连接该液 晶画素电容，该第二汲极连接该第一数据线。
9. 如权利要求5所述的一种新型液晶显示面板，其特征在于该第三开关还包括一第三闸极、一第三源极与一第三汲极，且该第三闸极连接该第二扫描线，该第三源极连接该液 晶画素电容，该第三汲极连接该第一数据线。
10. 如权利要求5所述的一种新型液晶显示面板，其特征在于该第四开关还包括一第四闸极、一第四源极与一第四汲极，且该第四闸极连接该第一扫描线，该第二源极连接该液 晶画素电容，该第二汲极连接该第一数据线。
11. 一种新型液晶显示面板的驱动方法，包括下列步骤提供一新型液晶显示面板，该新型液晶显示面板有多列画素单元及多条平行的数据 线，每一列画素单元包含有一第一扫描线及一第二扫描线，且该等数据线与该等扫描线互 相垂直；以及当新型液晶显示面板启动扫描时，将该等第一扫描线由上而下依序扫描后，再将该等 第二扫描线由上而下依序扫描。
12. 如权利要求11所述的一种新型液晶显示面板的驱动方法，其特征在于该等资料 线包含一第一资料线。
13. 如权利要求12所述的一种新型液晶显示面板的驱动方法，其特征在于每一列画 素单元中包括一第一画素及一第二画素，且该第一画素分别连接该第一扫描线与该第一数 据线，该第二画素分别连接该第二扫描线与该第一数据线。
14. 如权利要求12所述的一种新型液晶显示面板的驱动方法，其特征在于该第一数 据线连接至一源极芯片。
15.如权利要求11所述的一种新型液晶显示面板的驱动方法，其特征在于该第一扫描 线及该第二扫描线连接至一闸极芯片。
16. 如权利要求13所述的一种新型液晶显示面板的驱动方法，其特征在于该第一画 素包括第一开关及液晶画素电容、该第二画素包括第二开关及液晶画素电容、该第三画素 包括第三开关及液晶画素电容、该第四画素分别包括第四开关及液晶画素电容。
17. 如权利要求16所述的一种新型液晶显示面板的驱动方法，其特征在于该等开关 为薄膜晶体管。
18. 如权利要求17所述的一种新型液晶显示面板的驱动方法，其特征在于该薄膜晶体管为P型场效晶体管或N型场效晶体管。
19. 如权利要求16所述的一种新型液晶显示面板的驱动方法，其特征在于该第一开 关更包括一第一闸极、一第一源极与一第一汲极，且该闸极连接该第一扫描线，该第一源极 连接该液晶画素电容，该第一汲极连接该第一数据线。
20. 如权利要求16所述的一种新型液晶显示面板的驱动方法，其特征在于该第二开关更包括一第二闸极、一第二源极与一第二汲极，且该第二闸极连接该第二扫描线，该第二 源极连接该液晶画素电容，该第二汲极连接该第一数据线。
21. 如权利要求16所述的一种新型液晶显示面板的驱动方法，其特征在于该第三开关还包括一第三闸极、一第三源极与一第三汲极，且该第三闸极连接该第二扫描线，该第三 源极连接该液晶画素电容，该第三汲极连接该第一数据线。
22. 如权利要求16所述的一种新型液晶显示面板的驱动方法，其特征在于该第四开关更包括一第四闸极、一第四源极与一第四汲极，且该第四闸极连接该第一扫描线，该第二 源极连接该液晶画素电容，该第二汲极连接该第一数据线。
全文摘要
本发明提供一种新型液晶显示面板及其驱动方法，新型液晶显示面板有多列画素单元及多条平行的数据线，每一列画素单元包含有一第一扫描线及一第二扫描线，且该等数据线与该等扫描线互相垂直，当新型液晶显示面板启动扫描时，将第一扫描线由上而下依序扫描后，再将第二扫描线由上而下依序扫描。新型液晶显示面板利用这种驱动方法，将会使新型液晶显示面板呈现frame ineversion的极性变换方式，并可使新型液晶显示面板的ITO电极电压的耦合程度降低，以提升新型液晶显示面板画面质量。
文档编号G02F1/1362GK101706632SQ200810219719
公开日2010年5月12日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年12月5日
发明者冯佑雄 申请人:深超光电(深圳)有限公司