液晶显示装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN03152531.8

申请日:

2003.08.01

公开号:

CN1495494A

公开日:

2004.05.12

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):G09G 3/36申请日:20030801授权公告日:20060809终止日期:20130801|||专利权的转移IPC(主分类):G09G 3/36变更事项:专利权人变更前权利人:日本电气株式会社变更后权利人:格特纳基金有限责任公司变更事项:地址变更前权利人:日本东京都变更后权利人:美国特拉华州登记生效日:20110804|||专利权的转移IPC(主分类):G09G 3/36变更事项:专利权人变更前权利人:日本电气液晶显示技术株式会社变更后权利人:日本电气株式会社变更事项:地址变更前权利人:日本神奈川县川崎市变更后权利人:日本东京都登记生效日:20100408|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

G02F1/136; G02F1/133; G09G3/36

主分类号:

G02F1/136; G02F1/133; G09G3/36

申请人:

日本电气液晶显示技术株式会社;

发明人:

武田广; 平野要二

地址:

日本神奈川县川崎市

优先权:

2002.08.02 JP 226440/2002

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

陈景峻;梁永

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内容摘要

一种有源矩阵液晶显示装置,其操作使得在共用电极30上的电压的极性被按行或按帧反向。一个电荷收集/再提供电路包括:连接在该共用电极和共用电压输出缓存器之间的开关,电荷收集电容器,以及连接在该共用电极和开关的一个接点与该电荷收集电容器之间的开关。构成的该开关控制单元的操作使得恰即在一个共用电压VCOM10的极性被反向之前,该开关11被断开而随即该开关12被接通,并且在一个共用电压VCOM10的极性反向之后,开关12被断开而随即开关11被接通。

权利要求书

1: 一种有源矩阵液晶显示装置,构成来按行或按帧反向一个共用 电极上的电压的极性,包括: 共用电压提供电路,用于把一个共用电压VCOM 10提供到所说的共 用电极;以及 连接在所说的共用电极和所说的共用电压提供电路之间的一个电 荷收集和再提供电路,所说的电荷收集和再提供电路包括: 连接在所说的共用电极和所说的共用电压提供电路之间的第一开 关; 一个电荷收集电容器; 连接在所说的共用电极与所说的第一开关的一个连接点和所说的 电荷收集电容器之间的第二开关; 一个开关控制单元,提供用于控制所说的第一和第二开关的接通 和断开,所说的开关控制单元被构成来操作使得即在所说的共用电压 VCOM 10的极性被反向之前,所说的第一开关被断开而随即所说的第二 开关被接通,并且进一步,在所说的共用电压VCOM 10的极性反向之后, 所说的第二开关被断开而随即所说的第一开关被接通。
2: 一种有源矩阵液晶显示装置,构成来按行或按帧反向一个共用 电极上的电压的极性,包括: 共用电压提供电路,用于把一个共用电压VCOM 10提供到所说的共 用电极;以及 连接在所说的共用电极和所说的共用电压提供电路之间的一个电 荷收集和再提供电路,所说的电荷收集和再提供电路包括: 连接在所说的共用电极和所说的共用电压提供电路之间的第一开 关; 一个正电荷收集电容器; 一个负电荷收集电容器; 连接在所说的共用电极与所说的第一开关的一个连接点和所说的 所说的正电荷收集电容器之间的第二开关; 连接在所说的连接点和地之间的第三开关; 连接在所说的连接点和所说的负电荷收集电容器之间的第四开 关;以及 一个开关控制单元,提供用于控制所说的第一至第四开关的接通 和断开,所说的开关控制单元被构成用于操作使得即在该共用电压 VCOM 10的极性从正极性反向到负极性之前,所说的第一开关被断开而 随即所说的第二开关被接通且在一个具体的时间期间保持在一个接通 状态中,以及随即所说的极性被反向,同时所说的第三开关被在一个 具体的时间期间处在一个接通状态,以及随后在所说的第四开关在一 个具体的时间期间处在一个处于接通状态下之后,所说的第一开关被 接通,并且恰即在所说的共用电压VCOM 10被从负极性反向到正极性之 前,所说的第一开关被断开而随即该第四开关被接通并且在一个具体 的时间期间保持在接通状态中,并且随即该极性被反向,同时所说的 第三开关在一个具体的时间期间期间处在一个接通状态,以及随即该 第二开关被接通并且在一个具体的时间期间保持在一个接通状态中, 以及随即该第一开关被接通。
3: 根据权利要求1或2的液晶显示装置,还包括一个直流电平移位 电路,提供用于反向一个共用电压的极性,并且放置在所说的电荷收 集和再提供电路的前级。
4: 根据权利要求1或2的液晶显示装置,还包括一个直流电平移位 电路,提供用于反向一个共用电压的极性,并且放置在所说的电荷收 集和再提供电路的后级。
5: 根据权利要求4的液晶显示装置,其中所说的直流电平移位电路 包括; 连接在所说的电荷收集和再提供电路和所说的共用电极之间的一 个耦合和直流阻断电容器; 连接在所说的共用电极和一个第一电源之间的第一偏压产生电 阻;以及 连接在所说的共用电极和一个第二电源之间的第二偏压产生电 阻。

说明书


液晶显示装置

    【技术领域】

    本发明涉及液晶显示装置,旨在设计来降低在驱动液晶显示单元过程中的功耗。

    背景技术

    近来,愈加迫切地要求降低作为便携终端监视器的有源矩阵液晶显示装置的操作过程中的功耗。到目前,已经有可能通过降低驱动器IC的功耗和/或改进供电IC的操作的效率来降低液晶显示装置的功耗。但是,上述改进措施的努力日渐无效,因此需要减小在驱动液晶板的操作过程中的功耗。

    例如,日本公开专利No.10(1998)293559公开了一种用于降低在驱动液晶板操作过程中的功耗的液晶显示装置。此专利公开的传统的液晶显示装置的操作使得恰即在共用电极反向之前,在液晶显示单元中累积的电荷被收集作为一个与共用电极上的电压极性相同的一个收集电压,并且在该共用电极上的电压的极性变成与收集电压地极性相同之时,提供到该液晶显示单元。液晶显示单元起一个电容器的作用,并且当跨越该液晶显示单元的端电压反向时产生的放电电流被存储在一个线圈中,并且由该线圈的放电产生的电流被整流,随后在该液晶显示单元启动之时,通过电荷收集电路的一个电容器,把累积在该电容器中的电荷被收集作为具有与该共用电极上的电压极性相同的一个电压。在该共用电极被驱动到与该收集电压极性相同的一个电压之时,由电容器电容器收集的电荷被再一次提供(重新提供)到该液晶显示单元。

    但是,在该专利中公开的该传统技术有下列缺点。即,根据该技术的液晶显示装置的基本操作使得该共用电压VCOM改变之时产生的能量通过该液晶显示单元的一个电容器(在像素电极和共用电极之间的电容器)存储在该线圈中,并且由该线圈的放电产生的电流被整流并且累积在一个收集电容器中,导致电荷的重复使用。但是,由于与该共用电极相关的电容(即共用电极和栅电极之间的容量、共用电极和漏极之间的容量和共用电极和地之间的电容,并且还包括杂散电容)较大,所以线圈两端之间的电压的改变较小,不利地导致该液晶显示装置中的电荷收集比的降低。

    而且,由于要被加到像素电极的电压是通过漏极以及随即一个TFT而加到该像素电极上,因而电压的一个时间常数变大,因此该线圈两端之间的电压的每次改变变小,不利地导致在该液晶显示装置中的能量收集比的降低。

    【发明内容】

    本发明的一个目的是提供适于使用在便携终端监视器中作为显示装置的一个有源矩阵液晶显示装置,并且构成用于收集将要被累积在与共用电极相关的一个电容器中的电荷而不经过电容器和液晶显示单元的TFT,并且把该收集的电荷再提供到共用电极,显著地降低在装置操作过程中的功耗。

    根据本发明第一方面的液晶显示装置是一个有源矩阵液晶显示装置,构成用于按行或按帧地反向一个共用电极上的电压的极性,并且包括:共用电压提供电路,提供用于把一个共用电压VCOM 10提供到该共用电极;和连接在该共用电极和该共用电压提供电路之间的电荷收集和再提供电路,其中该电荷收集和再提供电路包括:连接在该共用电极和该共用电压提供电路之间的第一开关;电荷收集电容器;连接在该共用电极与该第一开关的一个接点和该电荷收集电容器之间的第二开关;开关控制单元,提供用于控制该第一和第二开关的接通和断开。在此情况中,该开关控制单元被构成来操作使得恰即在该共用电压VCOM 10的极被反向之前,该第一开关被断开而随即该第二开关被接通,并且进一步,在该共用电压VCOM 10的极性反向之后,该第二开关被断开而随即该第一开关被接通。

    根据本发明第二方面的液晶显示装置是一个有源矩阵液晶显示装置,构成用于按行或按帧地反向一个共用电极上的电压的极性,并且包括:共用电压提供电路,提供用于把一个共用电压VCOM 10提供到该共用电极;和连接在该共用电极和该共用电压提供电路之间的电荷收集和再提供电路,其中该电荷收集和再提供电路包括:连接在该共用电极和该共用电压提供电路之间的第一开关;正电荷收集电容器;负电荷的收集电容器;连接在该共用电极与该第一开关的一个接点和该正电荷收集电容器之间的第二开关;连接在该接点和地之间的第三开关;连接在该接点和该负电荷收集电容器之间的第四开关;以及开关控制单元,提供用于控制该第一至第四开关的接通和断开。在此情况中,该开关控制单元被构成用于操作使得恰即在该共用电压VCOM 10的极性从正极性反向到负极性之前,该第一开关被断开而随即该第二开关被接通且在一个具体的时间期间保持在一个接通状态中,以及然后,该极性被反向,同时该第三开关被在一个具体的时间期间处在一个接通状态,以及随即在该第四开关在一个具体的时间期间处在一个接通状态下之后,该第一开关被接通,并且恰即在该共用电压VCOM 10被从负极性反向到正极性之前,该第一开关被断开而随即该第四开关被接通,并且在一个具体的时间期间保持在接通状态中,并且随即该极性被反向,同时该第三开关在一个具体的时间期间期间处在一个接通状态,以及随后该第二开关被接通并且在一个具体的时间期间保持在一个接通状态中,以及随后该第一开关被接通。

    根据上述本发明第一和第二方面的液晶显示装置可以进一步包括一个直流电平移位电路,被提供用于反向一个共用电压的极性,并且放置在该电荷收集和再提供电路之前的一个电路级中或放置在该电荷收集和再提供电路随后的一个电路级中。在后者情况中,该直流电平移位电路能够被构成来包括:连接在该电荷收集和再提供电路和该共用电极之间的一个耦合和直流阻断电容器;连接在共用电极和一个第一电源之间的第一偏压产生电阻;以及连接在该共用电极和一个第二电源之间的第二偏压产生电阻。

    【附图说明】

    图1是示出根据本发明第一实施例的一个液晶显示装置的电路图;

    图2是表示采用在该第一实施例的电路操作方式的一个定时示意图;

    图3是示出根据本发明第二实施例的一个液晶显示装置的电路图;

    图4是表示采用在该第二实施例的电路操作方式的一个定时示意图;

    图5是示出根据本发明第三实施例的一个液晶显示装置的电路图;

    图6示出连接了第一实施例的电荷收集/再提供电路10的一个有源矩阵液晶显示装置的一个基本部分;

    图7是执行按行方式反向的示意图;以及

    图8是执行按帧方式反向的示意图。

    【具体实施方式】

    下面将参照附图详细说明本发明的最佳实施例。

    图1是表示根据本发明第一实施例的液晶显示装置的电荷收集/再提供电路10的电路图,而图2是说明该电路10操作方式的一个定时图。本实施例的液晶显示装置是一个有源矩阵液晶显示装置,其中在共用电极上的电压的极性被按行或按帧反向。参考图1,一个共用电压输出缓存器40把一个共用电压VCOM 10输出到一个共用电极30。该共用电压VCOM 10以具体的时间点在一个正电压VH和一个负电压VL之间反向,如图2虚线所示。与该共用电极相关的一个平板电容器20添加到该共用电极30。在本实施例中,一个电荷收集/再提供电路10连接在该共用电压输出缓存器40和该共用电极30之间。

    该电荷收集/再提供电路10被构成,使得一个开关12和一个电荷收集电容器13被串联连接在该共用电极30和地之间。此外,开关11连接在开关12和共用电极30的一个接点和共用电压输出缓存器40的一个输出端之间。开关11由专用于开关11的切换的一个控制信号P10在接通和断开状态之间切换,而开关12由专用于开关12的切换的一个控制信号P20在接通和断开状态之间切换。开关11、12是通过把N沟道晶体管和P沟道晶体管彼此并联而构成的一个模拟开关。

    应该指出,图6示出一个有源矩阵液晶显示装置的基本部分,连接有该电荷收集/再提供电路10,并且其中在一个共用电极上的电压的极性按行或按帧反向。像素电极排列在行和列的一个矩阵中,并且每一个像素电极包括一个液晶显示单元60,以及薄膜晶体管(TFT)61的漏极作为一个开关元件连接到每一个像素电极。液晶显示单元60和薄膜晶体管61构成在行和列的一个矩阵中排列的每一个像素。另外,薄膜晶体管61以行方向排列,使其栅极通过一个扫描线65连接到一个栅极驱动器63,并且该薄膜晶体管61以列方向排列,使其源极通过一个信号线64连接到一个源极驱动器62。而且,每一个液晶显示单元60被构成用于通过一个液晶将一个共用电极70正对该像素电极放置。此外,该液晶显示部件60的操作使得通过来自该栅极驱动器63的一个扫描信号选择的晶体管61被接通,并且由源极驱动器62提供的电压被加在对应于其晶体管被正选择的该像素的像素电极和该液晶显示单元60的共用电极70之间,使得该选择的液晶显示单元60发光。以本实施例中,电荷收集/再提供电路10被连接到该共用电极70。

    应该指出,图7是表示按行方式执行反向的一个示意图,而图8是表示按帧方式执行反向的一个示意图。在前者反向中,在每一个偶数帧和每一个奇数帧期间,一个共用电极上的电压的极性按行反向,而在后者反向中,在每一个偶数帧或每一个奇数帧期间,一个共用电极上的电压的极性按帧反向。

    随后将说明如上所述构成的液晶显示装置的操作方式。在本实施例的描述中,假设共用电压VCOM是在正极性VH和负极性VL之间反向,其关系是0≤VL≤VH,并且还假设该共用电压VCOM的输出波形的表示方式是,从开关11的前级输出的电压波形由VCOM 10表示,而从开关11的后级输出的电压波形由VCOM 20表示。如图2的虚线指示的那样,从共用电压输出缓存器40输出的共用电压VCOM 10是变化的。即,共用电压VCOM10按行或按帧地从正极性VH反向到负极性VL,并且进一步从负极性VL反向到正极性VH,并且如此反复操作。此外,开关11被接通,并且同时该正极性电压VH从该共用电压输出缓存器40输出,等于VH的电荷累积在与共用电极相关的平板电容器20中。

    随后,在恰即从该共用电压输出缓存器40输出的该共用电压VCOM 10从正极性反向到负极性之前,该开关11由一个控制信号P10断开。因此,共用电极30与该共用电压输出缓存器40分离,并且处在一个断开状态,由此使得平板电容器在平板电容器两端保持该正极性电压VH。随后由控制信号P20接通开关12。因此与共用电极30相关的该平板电容器20变成与电荷收集电容器13并联连接。在开关12被接通的一个周期(电荷收集周期)A期间在与共用电极30相关的平板电容器中累积的电荷被释放到电荷收集电容器13,直到该共用电极30和连接到该共用电极的该电荷收集电容器13的终端达到相同的电位为止。因此,与该共用电极相关的平板电容器20中累积的电荷由该电荷收集电容器13收集,并且该共用电极30的电位(共用电压)VCOM 20(由图2的实线表示)被减小到一个电平,其中该电荷收集电容器13两端的电压和与该共用电极相关的平板电容器20两端的电压彼此等于。

    在电荷收集周期A期间,从该共用电压输出缓存器40输出的共用电压VCOM 10(由虚线表示)将其极性反向,并且对应于该共用电压VCOM 10的电位从正极性VH变化到负极性VL。电荷收集周期A之后,开关12被断开。在电容器13已经从与该共用电极30相关的平板电容器20收集了电荷并且变成开路的情形中,电荷收集电容器13从该共用电极30分离,因此保持该电容器13两端的电压,即在电荷收集结束之时确定的电压。随后接通开关11。共用电极30又连接到共用电压输出缓存器40,并且负极性电压VL加到该共用电极30。此时,尚未由电荷收集电容器13收集并且留在与该共用电极相关的平板电容器20中的电荷被释放。这将使得共用电极30的电位VCOM 20使用最终负极性值VL作为该共用电压VCOM的一个部分值。

    随后,恰即在从共用电压输出缓存器输出的共用电压VCOM 10从负极性反向到正极性之前,开关11断开。因此,共用电极30与该共用电压输出缓存器40分离,并且处在一个断开状态,由此使得平板电容器在平板电容器两端保持该负极性电压VL。随后接通开关12。因此与共用电极30相关的该平板电容器20变成与电荷收集电容器13并联连接。在开关12被接通的一个周期(充电周期)C期间,累积在该电荷收集电容器1 3中的电荷被释放到与共用电极30相关的平板电容器20中,直到该共用电极30和连接到该共用电极的该电荷收集电容器13的终端达到相同的电位为止。在充电周期C期间,累积在电荷收集电容器13中的电荷被转移到平板电容器20。因此,共用电极30的电位VCOM 20被提高到一个电平,其中电荷收集电容器13两端的电压和与共用电极30相关的平板电容器20两端的电压彼此相等。

    在充电周期C期间,共用电压VCOM 10(由虚线表示)从负极性VL反向到正极性VH。在电荷再提供周期C之后,开关12被断开。在电荷收集电容器13已经把该电荷再提供到与该共用电极30相关的平板电容器20并且变成开路的情形中,该共用电极30从该电荷收集电容器13分离,从而使得平板电容器20保持该电容器20两端的电压,即在电荷的再提供结束之时确定的电压。

    随后接通开关11。共用电极30又连接到共用电压输出缓存器40,并且正极性电压VH加到该共用电极30。因此,电荷的短缺量,即已经从电荷收集电容器13传输到平板电容器20的电荷量和对应于该正极性电压VH的电荷量之间的差被传送到与该共用电极30相关的平板电容器20。这将使得该共用电极30的电位VCOM 20取得一个最终正极性值VH,作为共用电压VCOM 20的部分值。

    反复上述操作,使得曾经累积在与共用电极相关的平板电容器20中的电荷由该电荷收集电容器13收集,并且再从那里提供到与该共用电极相关的平板电容器20,实现在该装置操作过程中的功耗降低。

    当设定上述收集/再提供操作为一个周期时,在该收集/再提供操作被重复n个周期之后的该共用电极30上出现的电压Vn被计算如下。

    如果该收集/再提供操作重复(n-1)个周期,在开关11被断开并且恰即在共用电压VCOM从一个正极性反向到一个负极性之时,累积在与该共用电极相关的平板电容器20中的电荷量Qpn-1和累积在该电荷收集电容器13中的电荷量Qrn-1分别由随后方程式(1)和(2)表示。

    Qpn-1=Cp*VH                (1)

    Qrn-1=Cr*Vn-1              (2)

    其中Cp是与共用电极相关的平板电容器20的电容值,Cr是电荷收集电容器13的电容值,Vn-1是在收集/再提供操作被重复n-1循环之后该电荷收集电容器13两端的电压。

    应该指出,当开关12接通并且相关于共用电极30的平板电容器20和电荷收集电容器13彼此变成并联连接时,电荷收集电容器13中累积的电荷量由下面方程式(3)表示。在此情况中,对应于电荷收集电容器13所收集的电荷的电压被假设为V′n。

    V′n=(Qrn-1+Qpn-1)/(Cp+Cr)           (3)

    当方程式(1)和(2)被代入方程式(3)时,产生下列方程式(4)。

    V′n=(1/(Cp+Cr))*(Cp*VH+Cr*Vn-1)         (4)

    随后,在共用电极电压被改变、以具有负极性VL之后,当开关11在断开并且开关12被接通时,出现在电荷收集电容器13两端的电压Vn由下面方程式(5)表示。

    Vn=(1/(Cp+Cr))*(Cp*VL+Cr*V′n)           (5)

    当方程式(4)代入方程式(5)时,产生下面方程式(6)。

    Vn=(1/(Cp+Cr))*((Cr/(Cp+Cr))*(Cp*VH+Cr*Vn-1)+Cp*VL)        (6)

    由于Vn和Vn-1之间的差随着整数n的增加而变小,如果n=∞,则VnVn-1。当此方程式代入方程式(6)时,产生下面方程式(7)。

    Vn=(1/(2*Cr+Cp))*(Cr*VH+(Cp+Cr)*VL)     (7)

    随后,确定根据本发明的液晶显示装置的功耗被减小的程度。功耗P通常由下面方程式(8)表示。

    P=C*V2*f             (8)

    应该指出,C是电容,V是电压摆动幅度而f是频率。通过使用上述方程式(8),不是根据本发明构成的液晶显示装置所消耗的功率P0由下面方程式(9)表示。

    P0=Cp*(VH-VL)2*f           (9)

    另一方面,根据本发明构成的液晶显示装置所消费的功率P由下面方程式(10)表示。

    P=Cp*(VH-VL)2*f           (10)

    当方程式(7)代入方程式(10)时,产生下面方程式(11)。

    P=Cp*(VH-(1/(2*Cr+Cp))*(Cr*VH+(Cp+Cr)*VL))2*f(11)

    为了帮助理解上述两种液晶显示装置之间的耗电差,负极性电压VL被认为是零。在此情况中,方程式(9)和(10)分别由下面方程式(12)和(13)表示。

    P0=CP*(VH)2*f                                    (12)

    P=Cp*(VH-(1/(2*Cr+Cp))*(Cr*VH))2*f               (13)

    随后,当方程式(12)代入方程式(13)时,产生下列方程式(14)。

    P=P0*((Cr+Cp)/(2*Cr+Cp))2                        (14)

    如果Cr=Cp,通过使用上述方程式(14)获得下面方程式(15)。

    P=(4/9)*P0                           (15)

    另一方面,如果Cr>>Cp(Cr远大于Cp),产生下面方程式(16)。

    P=(1/4)*P0                                 (16)

    可从方程式(16)看到,以根据本发明构成的液晶显示装置的耗电最小可被减小到不是以根据本发明构成的液晶显示装置的耗电的四分之一。

    随后说明本发明的第二实施例。图3是表示根据本发明第二实施例的一个液晶显示装置的电路图,而图4是说明该液晶显示装置操作方式的定时图。提供在共用电极30和共用电压输出缓存器40之间的是一个电荷收集/再提供电路10。而且,与该共用电极相关的一个平板电容器20添加到该共用电极30。该电荷收集/再提供电路10包括开关11、开关14、开关15、开关16、正电荷收集电容器17和负电荷收集电容器18。

    通过专用于该开关11切换的一个控制信号P10,开关11在接通和断开状态之间切换;通过专用于该开关14切换的一个控制信号P23,开关14在接通和断开状态之间切换;通过专用于该开关15切换的一个控制信号P22,开关15在接通和断开状态之间切换;并且通过专用于该开关16切换的一个控制信号P21,开关16在接通和断开状态之间切换。

    随后将说明根据该实施例构成的液晶显示装置的操作方式。图说明了开关11、开关14、开关15和开关16的操作以及一个共用电压VCOM变化的方式。在该实施例的描述中假设:以VH≥0并且VL≤0的关系,该共用电压VCOM在正极性VH和负极性VL之间反向,并且该共用电压VCOM的输出波形的表示方式是,开关11前级的电压输出的波形由VCOM 10表示而开关11后级的电压输出的波形由VCOM 21表示。

    如图4所示,在正极性电压VH被加到共用电极30同时,恰即该共用电压VCOM从正极性VH反向到负极性VL之前断开该开关11。因此,共用电极30与一个共用电压输出缓存器40分离,并且处在一个断开状态,由此使得平板电容器20在该平板电容器20两端保持一个正极性电压VH。

    随后接通开关16。随后,与共用电极30相关的该平板电容器20变成与正电荷收集电容器17并联连接。在开关16被接通的一个周期(电荷收集周期)D期间,累积在与共用电极30关联的平板电容器20中的电荷流动到该正电荷收集电容器17中,直到该共用电极30和连接到该共用电极的该正电荷收集电容器17的终端达到相同的电位为止。

    电荷收集周期D之后,开关16被断开。随后,在电容器17已经从与该共用电极30相关的平板电容器20收集了电荷并且变成开路的情形中,正电荷收集电容器17从该共用电极30分离,因此保持该电容器17两端的电压,即在电荷收集结束之时确定的电压。

    随后接通开关15。留在平板电容器20中的电荷,即尚未由电荷收集电容器17收集的电荷被放电到地电位。

    随后,关断开关15而接通开关14。因此与共用电极30相关的该平板电容器20变为与负电荷收集电容器18并联连接。在开关14被接通的一个周期(电荷再提供周期)F期间,累积在负电荷收集电容器18中的负电荷流动到共用电极30,同时传送到平板电容器20中,直到该共用电极30和连接到该负电荷收集电容器18的终端达到相同的电位为止。

    将应理解,在周期D至F期间,共用电压VCOM从正极性VH反向到负极性VL。

    电荷再提供周期F之后,开关14被断开。随后,在负电荷收集电容器18已经把该负电荷再提供到与该共用电极30相关的平板电容器20并且变成开路的情形中,该负电荷收集电容器16从该共用电极30分离,从而维持在负电荷的再提供结束之时确定的该电容器18两端的电压。

    随后接通开关11。共用电极30又连接到共用电压输出缓存器40,并且负极性电压VL加到该共用电极30。此时,负电荷的短缺量,即已经从电荷收集电容器18传输到平板电容器20的负电荷量和对应于该负极性电压VL的负电荷量之间的差被传送到与该共用电极30相关的平板电容器20,直到出现在该共用电极上的电压变成等于该负极性电压VL为止。

    随后,在负极性电压VL被加到共用电极30同时,恰即该共用电压VCOM从负极性VL反向到正极性VH之前断开该开关11。随后,共用电极30与该共用电压缓冲器40分离,并且处在一个断开状态,使得平板电容器20维持该平板电容器20两端的一个负极性电压VL。

    随后接通开关14。与共用电极30相关的平板电容器20又变为与该负电荷收集电容器18并联连接。在开关14被接通的一个周期(负电荷收集周期)H期间,累积在与共用电极30关联的平板电容器20中的负电荷流动到该负电荷收集电容器18中,同时传送到该电容器18,直到该共用电极30和连接到该共用电极的该负电荷收集电容器18的终端达到相同的电位为止。

    在负电荷收集周期H之后,开关14被断开。随后,在负电荷收集电容器18已经收集了来自与该共用电极30相关的平板电容器20的负电荷并且变成开路的情形中,该负电荷收集电容器18从该共用电极30分离,从而维持在负电荷的收集结束之时确定的该电容器18两端的电压。

    随后接通开关15。因此,尚未由负电荷收集电容器18收集、并且被保留在平板电容器20中的负电荷被放电到地电位。

    随后,断开该开关15而接通该开关16。因此,与共用电极30相关的该平板电容器20变成与正电荷收集电容器17并联连接。在开关16被接通的一个周期(电荷再提供周期)J期间,累积在该正电荷收集电容器17中的电荷被释放到与共用电极30相关的平板电容器20中,直到该共用电极30和连接到该共用电极的该正电荷收集电容器17的终端达到相同的电位为止。

    将应理解,在周期B至J期间,共用电压VCOM从负极性VL反向到正极性VH。

    电荷再提供周期J之后,开关16被断开。随后,在电荷已经从正电荷收集电容器17再提供到平板电容器20并且变成开路的情形中,该共用电极30从该正电荷收集电容器17分离,使得平板电容器20保持在电荷的再提供结束之时确定的电压。

    随后接通开关11。共用电极30又连接到共用电压输出缓存器40,并且正极性电压VH加到该共用电极30。此时,电荷的短缺量,即已经从正电荷收集电容器17传输到平板电容器20的电荷量和对应于该正极性电压VH的电荷量之间的差被传送到该平板电容器。

    重复上述操作来收集累积在与该共用电极相关的平板电容器20中的电荷,随后再提供该收集的荷。

    随后说明本发明的第三实施例。图5是示出根据本发明第三实施例的一个液晶显示装置的电路图。在共用电极上的电压极性按行或按帧反向的一个有源矩阵液晶显示装置中,通过直流电平移位电路,一个共用电极被偏置到一个期望的工作点。在上述第一和第二实施例中,用于偏置共用电极的直流电平移位电路(图1和3没示出)被放置在电荷收集/再提供电路10的前级中。与此相反,在第三实施例中,直流电平移位电路50被放置在电荷收集/再提供电路10的后级中。

    直流电平移位电路50包括一个耦合和直流阻断电容器51以及偏压产生电阻52、53。在此电路结构中,共用电压VCOM 20被设置为满足VH>=VL>=0,并且能够通过电荷收集/再提供电路后级中放置的该直流电平移位电路50有选择地确定一个偏压。

    在该直流电平移位电路50中,耦合与直流阻断电容器51被设计得具有远大于与该共用电极相关的平板电容器20的电容,因此当共用电压VCOM 20改变时,该耦合与直流阻断电容器51成为短路。而且,在偏压产生电阻52、53设计为具有足够大的电阻的情况下,在共用电压VCOM 20改变时,流经偏压产生电阻52、53的电流能够被忽略。因此,第三实施例中采用的电路在理论上成为相当于图1的电路,产生通过使用第一实施例获得的类似有益的效果。

    如到目前为止的详细描述,根据本发明,当共用电极上的电压的极性按行或按帧反向时,在该极性反向前收集与该共用电极相关的平板电容器中的累积电荷,并且在极性反向之后把收集的电荷转移到与该共用电极相关的平板电容器,因此实现在驱动液晶显示单元中使用电流的显著降低。而且,在本发明由于转移到与该共用电极相关的平板电容器的电荷被收集并且其再提供不通过液晶显示器单元的电容器和TFT,所以在该液晶显示装置中的能量收集比有利地变得更高。因此,使用本发明有可能实现提供一种适于使用在便携终端监视器作为显示装置的有源矩阵液晶显示装置。

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一种有源矩阵液晶显示装置,其操作使得在共用电极30上的电压的极性被按行或按帧反向。一个电荷收集/再提供电路包括:连接在该共用电极和共用电压输出缓存器之间的开关,电荷收集电容器,以及连接在该共用电极和开关的一个接点与该电荷收集电容器之间的开关。构成的该开关控制单元的操作使得恰即在一个共用电压VCOM10的极性被反向之前,该开关11被断开而随即该开关12被接通,并且在一个共用电压VCOM10的极性反向。

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