CN104424897A - 多共同电极的驱动方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多共同电极的驱动方法及显示装置。所述驱动方法包括以下步骤：提供多个共同电压，其中共同电压包括第一共同电压、第二共同电压，其中第一共同电压不同于第二共同电压。在第一期间选择将第一共同电压设定为第一电压电平，以驱动显示面板中的第一像素区域的第一共同电极，并选择将第二共同电压设定为第三电压电平，以驱动显示面板中的第二像素区域的第二共同电极。在第二期间选择将第一共同电压设定为第二电压电平，以驱动第一共同电极，并选择将第二共同电压设定为第四电压电平，以驱动第二共同电极。

Description

多共同电极的驱动方法及显示装置

技术领域

本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种多共同电极的驱动方法及显示装置。

背景技术

针对多媒体社会的急速进步，多半受益于半导体元件或显示装置的飞跃性进步。就显示器而言，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示器(Liquid Crystal Display；简称LCD)已逐渐成为市场的主流。

而在此先值得一提的是，现今液晶显示器的驱动架构通常可分为两种，一种为直流模式的共同电压(DC mode common voltage)的驱动架构(例如为点反转的驱动方式)，多用以驱动现有较大尺寸的液晶显示面板(LCD panel)，另一种为交流模式的共同电压(AC mode common voltage)的驱动架构(例如为线反转的驱动方式)，多用以驱动现有中、小尺寸的液晶显示面板。

然而，若以直流模式共同电压的驱动架构来驱动现有较大尺寸的液晶显示面板时，虽然具有较佳的画面显示效果，但是液晶显示器整体的消耗功率也会随之增加。另外，若以交流模式共同电压的驱动架构驱动现有中、小尺寸的液晶显示面板时，虽可致使液晶显示器整体的消耗功率降低，但是液晶显示器可能会由于某个时间内会发生整个面板的极性相同的情况，进而导致显示效能上造成闪烁或残影的现象，大大影响液晶显示器的显示质量。

发明内容

本发明提供一种多共同电极的驱动方法及显示装置，通过多组共同电压交流切换技术各自驱动显示面板的不同共同电极，以达成低功耗与较佳的画面显示。

本发明提出一种多共同电极的驱动方法，用于驱动显示面板，包括：提供多个共同电压，其中共同电压包括第一共同电压、第二共同电压，其中第一共同电压不同于第二共同电压。在第一期间选择将第一共同电压设定为第一电压电平，以驱动显示面板中的第一像素区域的第一共同电极，并选择将第二共同电压设定为第三电压电平，以驱动显示面板中的第二像素区域的第二共同电极。在第二期间选择将第一共同电压设定为第二电压电平，以驱动第一共同电极，并选择将第二共同电压设定为第四电压电平，以驱动第二共同电极。

本发明提出一种显示装置，包括显示面板、显示驱动电路以及共同电极驱动电路。显示面板具有多个共同电极，共同电极包括第一共同电极以及第二共同电极，第一共同电极分布在显示面板中的第一像素区域而第二共同电极分布在显示面板中的第二像素区域，其中，第一共同电极与第二共同电极彼此不相互连接。显示驱动电路，耦接显示面板中的至少一数据线与至少一扫描线。共同电极驱动电路耦接显示面板的共同电极，其中共同电极驱动电路在第一期间选择将第一共同电压设定为第一电压电平以驱动第一共同电极，且在第二期间选择将第一共同电压设定为第二电压电平以驱动第一共同电极。并在第一期间选择将第二共同电压设定为第三电压电平以驱动第二共同电极，且在第二期间选择将第二共同电压设定为第四电压电平以驱动第二共同电极。

在本发明的一实施例中，上述的驱动方法还包括：提供第三共同电压，在第一期间选择将第三共同电压设定为第五电压电平以驱动显示面板中的第三像素区域的第三共同电极以及在第二期间选择将第三共同电压设定为第六电压电平以驱动第三共同电极。

在本发明的一实施例中，上述的驱动方法中第一像素区域与第二像素区域是根据在显示面板上不同类型的极性分布形态来决定。

在本发明的一实施例中，上述的驱动方法还包括：在改变第一共同电极与第二共同电极的电压前，对第一共同电极与第二共同电极进行电荷分享。

在本发明的一实施例中，上述的驱动方法中第一期间与第二期间分别包括一至多个画面长度。

在本发明的另一实施例中，上述的共同电极驱动电路还包括电压产生器以及交错器。电压产生器用以提供第一电压电平、第二电压电平、第三电压电平以及第四电压电平。交错器耦接电压产生器与共同电极之间，其中交错器在第一期间分别选择将电压产生电路所提供的第一电压电平与第三电压电平传输至第一共同电极与第二共同电极，以及在第二期间分别选择将电压产生电路所提供的第二电压电平与第四电压电平传输至第一共同电极与第二共同电极。

在本发明的另一实施例中，上述的电压产生器还提供第三共同电压，而交错器在第一期间选择将第三共同电压设定为第五电压电平，以驱动显示面板上的第三像素区域的第三共同电极，以及交错器在第二期间选择将第三共同电压设定为第六电压电平，以驱动第三共同电极。

在本发明的另一实施例中，上述的第一像素区域及第二像素区域是根据在显示面板上不同类型的极性分布形态来决定。

在本发明的另一实施例中，上述的共同电极驱动电路还包括电荷分享开关，其第一端耦接于第一共同电极，而第二端耦接至第二共同电极，其中在改变第一共同电极与第二共同电极的电压前，电荷分享开关对第一共同电极及第二共同电极进行电荷分享。

在本发明的另一实施例中，上述的第一期间与第二期间分别包括一至多个画面长度。

基于上述，本发明所提出的多共同电极的驱动方法及显示装置，可通过显示装置中的共用电极驱动电路输入多组共同电压交流切换技术，以驱动显示面板上的多个共用电极，除了可达到低功耗的功效之外，也可避免面板因极性相同导致显示效能上造成闪烁或残影的现象，有效地改善显示装置的显示质量。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依照本发明实施例说明一种显示装置的方块示意图；

图2是依照本发明的一实施例说明图1所示共用电极驱动电路的方块示意图；

图3是依照本发明的一实施例说明图1所示共同电压VCOM1与VCOM2在第一期间与第二期间的时序关系示意图；

图4A是依照本发明的第一实施例说明在第一期间图1所示的显示面板上像素区域的极性分布示意图；

图4B是依照本发明的第一实施例说明在第二期间图1所示的显示面板上像素区域的极性分布示意图；

图5是依照本发明的第二实施例说明显示面板上像素区域的共同电极布局示意图；

图6是依照本发明的第三实施例说明显示面板上像素区域的共同电极布局示意图；

图7是依照本发明的第四实施例说明显示面板上像素区域的共同电极布局示意图；

图8是依照本发明的一实施例说明图2所示共同电压VCOM1与VCOM2在第一期间与第二期间之间进行电荷分享的示意图。

附图标记说明：

100：显示装置；

110：显示驱动电路；

112：栅极驱动电路；

114：源极驱动电路；

120：显示面板；

130：共同电极驱动电路；

132：电压产生电路；

134：交错器；

136_1、136_2：电荷分享开关；

A、B、C、D：共同电极；

G[1]～G[M]：扫描线；

V1、V2、V3、V4、VCOM'、VD：电压电平；

VCOM1、VCOM2、VCOM3、VCOM4：共同电压；

Y[1]～Y[N]：数据线。

具体实施方式

现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的元件/构件/符号代表相同或类似部分。

图1是依照本发明实施例说明一种显示装置的方块示意图。请参考图1，本实施例的显示装置100包括显示驱动电路110、显示面板120以及共同电极驱动电路130。显示面板120中包括多个扫描线G[1]、G[2]、G[3]、G[4]、…、G[M]以及多个数据线Y[1]、Y[2]、Y[3]、Y[4]、…、Y[N]。显示驱动电路110耦接显示面板120中的数据线Y[1]～Y[N]与扫描线G[1]～G[M]。其中，显示驱动电路110可包括栅极驱动电路112及源极驱动电路114，但不以此为限制。当显示驱动电路110接收图像信号(未示出)时，栅极驱动电路112可以输出扫描电压至显示面板120上的扫描线G[1]～G[M]，而源极驱动电路114则同步地将所述图像信号的对应驱动电压输出至驱动显示面板120上的数据线Y[1]～Y[N]。藉此，通过栅极驱动电路112及源极驱动电路114的同步操作，显示驱动电路110可以有效地将显示数据（图像信号）写入显示面板120上的不同像素（pixel）中，从而使显示面板120显示对应的图像内容。

显示面板120中还包括多个共同电极。共同电极驱动电路130耦接显示面板120的这些共同电极。如图1为例，这些共同电极包括共同电极A与共同电极B。共同电极A分布在显示面板120中的第一像素区域，而共同电极B分布在显示面板120中的第二像素区域。共同电极A与共同电极B彼此不相互连接。此外，在本实施例中，共同电极A、B所分别对应的第一像素区域与第二像素区域的布局方式可以是根据在显示面板120上不同类型的极性分布形态来决定。例如，可以根据列反转(Row Inversion)、行反转(ColumnInversion)、单点反转(Single Dot Inversion)、多点反转(Multiple Dot Inversion)、多点加多点反转(M+N Dot Inversion)或图框反转(Frame Inversion)等极性分布需求来决定共同电极A、B的布局方式。在本实施例中，显示面板120中的共同电极A、B的布局方式如图1所示。共同电极A、B分别接收共同电极驱动电路130所提供不同的共同电压，例如是共同电压VCOM1、VCOM2，从而显示面板120可以实现“点反转”的极性分布。

另一方面，共同电极驱动电路130提供多个共同电压，例如是VCOM1、VCOM2，至显示面板120上对应像素区域的共同电极。在本实施例中，共同电极驱动电路130提供的共同电压VCOM1、VCOM2为具有交流电压摆幅的共同电压(容后在图3中进行详细说明)。在本实施例中，基于清晰与简洁，图1仅示出共同电压VCOM1、VCOM2以及共同电极A、B，但其他实施例并非以此为限制。共同电极驱动电路130可以在第一期间选择将共同电压VCOM1设定为第一电压电平V1以驱动显示面板120的共同电极A，且可以在第二期间选择将共同电压VCOM1设定为第二电压电平V2以驱动显示面板120的共同电极A。以此类推，共同电极驱动电路130可以在所述第一期间选择将共同电压VCOM2设定为第三电压电平V3以驱动显示面板120的共同电极B，且可以在所述第二期间选择将共同电压VCOM2设定为第四电压电平V4以驱动显示面板120的共同电极B。

本实施例并不限制共同电极驱动电路130的实现方式。例如，在一些实施例中，共同电极驱动电路130可以用数字模拟转换器(Digital to AnalogConverter；简称DAC)、电压调整器（voltage regulator）或其他电路实现之。又例如，图2是依照本发明的一实施例说明图1所示共用电极驱动电路的方块示意图。请参考图2，共同电极驱动电路130包括电压产生电路132以及交错器134。电压产生电路132用以产生多个电压电平，以图2为例，电压产生电路132提供电压电平V1、V2、V3以及V4四种电压电平。在一些实施例中，电压电平V1、V2、V3以及V4可以是互不相同的四种电压电平。在另一些实施例中，电压电平V1可能相同于电压电平V4，而电压电平V2可能相同于电压电平V3。

交错器134可以在第一期间选择将电压产生电路132所提供的电压电平V1传输至显示面板120的共同电极A，以作为共同电压VCOM1。交错器134可以在所述第一期间选择将电压产生电路132所提供的电压电平V3传输至显示面板120的共同电极B，以作为共同电压VCOM2。接下来，交错器134可以在第二期间选择将电压产生电路132所提供的电压电平V2传输至显示面板120的共同电极A，以作为共同电压VCOM1。交错器134可以在所述第二期间选择将电压产生电路132所提供的电压电平V4传输至显示面板120的共同电极B，以作为共同电压VCOM2。

为了更加详尽说明本发明所提出的多电极驱动的方法，将对于本发明中底下所述的实施例并对照各图示以更进一步的说明。

图3是依照本发明的一实施例说明图1所示共同电压VCOM1与VCOM2在第一期间与第二期间的时序关系示意图。图3中电压电平VD表示图1所示显示面板120中数据线Y[1]～Y[N]所传送数据电压的电平范围。请同时参考图1与图3，共同电极驱动电路130分别提供多个共同电压VCOM1与VCOM2给显示面板120的不同共同电极A与B，且共同电压VCOM1、VCOM2彼此不相同。共同电极驱动电路130的驱动期间可依序至少分为第一期间与第二期间，如图3所示。所述第一期间与所述第二期间分别包括一至多个画面（frame）长度。例如，所述第一期间可以是第n个画面期间，而所述第二期间可以是第n+1个画面期间。

在图3所示第一期间时，共同电极驱动电路130可以选择将共同电压VCOM1设定为电压电平V1，以驱动该显示面板120中的共同电极（例如是共同电极A），并选择将共同电压VCOM2设定为电压电平V3，以驱动该显示面板120中的另一共同电极（例如是共同电极B）。在第一期间之后进入第二期间时，共同电极驱动电路130选择将共同电压VCOM1改设定为电压电平V2，以驱动该显示面板120中的共同电极（例如是共同电极A），并选择将共同电压VCOM2改设定为电压电平V4，以驱动该显示面板120中的另一共同电极（例如是共同电极B）。

又或者，在其他实施例中，共同电极驱动电路130可以在图3所示第一期间中选择将共同电压VCOM1设定为电压电平V2，并选择将共同电压VCOM2设定为电压电平V4。在第一期间之后进入第二期间时，共同电极驱动电路130可以选择将共同电压VCOM1改设定为电压电平V1，并选择将共同电压VCOM2改设定为电压电平V3。

图4A、4B是依照本发明的第一实施例说明图1所示显示面板上像素区域的极性分布示意图。在图4A、4B所示实施例中将假设图3所示电压电平V1相同于电压电平V4，而电压电平V2相同于电压电平V3。请同时参考图3、4A，显示面板120中依据不同像素区域分为不同的共同电极A、B，且各共同电极A、B分别耦接至对应的共同电压VCOM1、VCOM2。

在图3所示第一期间时，共同电极驱动电路130选择将共同电压VCOM1设定为电压电平V1，以使显示面板120中共同电极A所在位置的像素操作在负极性。在相同的第一期间中，共同电极驱动电路130还选择将共同电压VCOM2设定为电压电平V3（在此实施例中V3相同于V2），以使显示面板120中共同电极B所在位置的像素操作在正极性。接着，请同时参考图3、4B，在第一期间之后进入第二期间，共同电极驱动电路130选择将共同电压VCOM1设定为电压电平V2，以使显示面板120中共同电极A所在位置的像素操作在正极性。在相同的第二期间中，共同电极驱动电路130还选择将共同电压VCOM2设定为电压电平V4（在此实施例中V4相同于V1），以使该显示面板120中共同电极B所在位置的像素操作在负极性。在本实施例中，在第一期间与第二期间中，显示面板上的像素区域以灰色方块表示负极性，白色方块表示正极性，如图4A、4B所示。

图5是依照本发明的第二实施例说明显示面板上像素区域的共同电极布局示意图。图5所示实施例可以参照图1、图4A及/或图4B的相关说明而类推之。与图4A、4B的差异点在于，图5所示实施例采用了四个的共同电压VCOM1、VCOM2、VCOM3以及VCOM4，且在显示面板上的对应像素区域中配置了共同电极A、B、C、D。显示面板上的共同电极A、B、C、D彼此不相互连接。共同电极驱动电路可以将共同电压VCOM1、VCOM2、VCOM3与VCOM4分别提供至共同电极A、B、C与D。

在一些实施例中，共同电压VCOM1、VCOM2、VCOM3与VCOM4可以互不相同。例如，在第一期间中，共同电极驱动电路可以将共同电极A、B、C与D分别设定为第一电压电平、第三电压电平、第五电压电平与第七电压电平，以分别驱动显示面板中第一像素区域的共同电极A、第二像素区域的共同电极B、第三像素区域的共同电极C以及第四像素区域的共同电极D。在第二期间中，共同电极驱动电路可以将共同电极A、B、C与D分别设定为第二电压电平、第四电压电平、第六电压电平与第八电压电平，以分别驱动显示面板中所述第一像素区域的共同电极A、所述第二像素区域的共同电极B、所述第三像素区域的共同电极C以及所述第四像素区域的共同电极D。共同电极A、B、C与D的驱动方式可以参照图4A、4B的相关说明而类推之，在此便不再赘述。

图6是依照本发明的第三实施例说明显示面板上像素区域的共同电极布局示意图。图6所示实施例可以参照图1、图4A、图4B及/或图5的相关说明而类推之。与图5的差异点在于，图6所示实施例中的显示面板上的共同电极分布有别于图5所示显示面板上的共同电极分布。

图7是依照本发明的第四实施例说明显示面板上像素区域的共同电极布局示意图。图7所示实施例可以参照图1、图4A及/或图4B的相关说明而类推之。与图4A及图4B的差异点在于，图7所示实施例中的显示面板上的共同电极分布有别于图4A及图4B所示显示面板上的共同电极分布。

请参照图2，在另一实施例中，共同电极驱动电路130还可以选择性地配置电荷分享开关136_1、136_2。以图2中的电荷分享开关136_1为例，电荷分享开关136_1的第一端耦接于显示面板120上的共同电极A，而电荷分享开关136_1的第二端耦接至显示面板120上的另一共同电极B。值得注意的是，在改变显示面板120中共同电极A与另一共同电极B的电压电平前，电荷分享开关136_1可以短暂地导通，以对共同电极A及另一共同电极B先进行电荷分享，以便减少共同电极驱动电路130的功耗。除了进行电荷分享的期间外，电荷分享开关136_1、136_2均保持截止。

图8是依照本发明的一实施例说明图2所示共同电压VCOM1与VCOM2在第一期间与第二期间之间进行电荷分享的示意图。图8中电压电平VD表示显示面板120中数据线所传送数据电压的电平范围。图8所示实施例可以参照图3的相关说明而类推之。请同时参考图2以及图8，由于共同电极驱动电路130还包括多个电荷分享开关136_1、136_2，故共同电压驱动电路130在改变共同电压VCOM1、VCOM2的电压电平前，共同电压驱动电路130控制电荷分享开关136_1、136_2的导通/关闭状态，使电荷分享开关136_1、136_2短暂地导通。完成电荷分享后，电荷分享开关136_1、136_2均保持截止。因此，在各共同电极A与B之间可以进行电荷分享。

以图8中的共同电压VCOM1、VCOM2为例，在第一期间时，显示装置将输入于显示面板120上的共同电极A的共同电压VCOM1设定为电压电平V1，而将输入于显示面板120上的共同电极B的共同电压VCOM2设定为电压电平V3。当在第一期间切换至第二期间前，也就是共同电压驱动电路130中的交错器134将共同电压VCOM1、VCOM2的电压电平由V1、V3切换为V2、V4前，电荷分享开关136_1、136_2短暂地导通而使共同电压VCOM1与共同电压VCOM2的电压电平会因为相互短路而收敛至接近电压电平V1与电压电平V3的平均值VCOM'，这就是电荷分享的运作。完成电荷分享后，电荷分享开关136_1再次关断，使共同电压驱动电路130得以在第二期间将共同电压VCOM1与共同电压VCOM2的电压电平从电压电平VCOM'接续充电/放电至电压电平V2与V4。因此，与图3所示实施例相比，图8所示实施例中共同电极驱动电路130的功耗可以减少。

综上所述，本发明所提出的多共同电极驱动的方法及显示装置，可通过显示装置中的共用电极驱动电路输入多组共同电压交流切换技术，以在不同期间依序驱动显示面板上的多个共用电极，并可同时采用电荷分享的机制加快电压电平转态的速度。故本发明除了可达到低功耗的功效之外，显示装置采用上述驱动方式不会产生动态残影的问题，也不会产生整个面板具相同极性的暂态反应而使画面闪烁等问题，有效地改善显示装置的显示质量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种多共同电极的驱动方法，用于驱动显示面板，其特征在于，包括：

提供多个共同电压，其中该些共同电压包括第一共同电压与第二共同电压，其中该第一共同电压不同于该第二共同电压；

在第一期间选择将该第一共同电压设定为第一电压电平，以驱动该显示面板中的第一像素区域的第一共同电极；

在第二期间选择将该第一共同电压设定为第二电压电平，以驱动该第一共同电极；

在该第一期间选择将该第二共同电压设定为第三电压电平，以驱动该显示面板中的第二像素区域的第二共同电极；以及

在该第二期间选择将该第二共同电压设定为第四电压电平，以驱动该第二共同电极。

2.根据权利要求1所述的多共同电极的驱动方法，其特征在于，还包括：

提供第三共同电压；

在该第一期间选择将该第三共同电压设定为第五电压电平，以驱动该显示面板中的第三像素区域的第三共同电极；以及

在该第二期间选择将该第三共同电压设定为第六电压电平，以驱动该第三共同电极。

3.根据权利要求1所述的多共同电极的驱动方法，其特征在于，该第一像素区域与该第二像素区域是根据在该显示面板上不同类型的极性分布形态来决定。

4.根据权利要求1所述的多共同电极的驱动方法，其特征在于，还包括：

在改变该第一共同电极与该第二共同电极的电压前，对该第一共同电极与该第二共同电极进行电荷分享。

5.根据权利要求1所述的多共同电极的驱动方法，其特征在于，该第一期间与该第二期间分别包括一至多个画面长度。

6.一种显示装置，其特征在于，包括：

显示面板，具有多个共同电极，该些共同电极包括第一共同电极以及第二共同电极，该第一共同电极分布在该显示面板中的第一像素区域，而该第二共同电极分布在该显示面板中的第二像素区域，其中，该第一共同电极与该第二共同电极彼此不相互连接；

显示驱动电路，耦接该显示面板中的至少一数据线与至少一扫描线；以及

共同电极驱动电路，耦接该显示面板的该些共同电极，其中该共同电极驱动电路在第一期间选择将第一共同电压设定为第一电压电平以驱动该第一共同电极，且在第二期间选择将该第一共同电压设定为第二电压电平以驱动该第一共同电极；以及该共同电极驱动电路在该第一期间选择将第二共同电压设定为第三电压电平以驱动该第二共同电极，且在该第二期间选择将第二共同电压设定为第四电压电平以驱动该第二共同电极。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该共同电极驱动电路包括：

电压产生器，用以提供第一电压电平、第二电压电平、第三电压电平以及第四电压电平；以及

交错器，耦接于该电压产生器与该些共同电极之间，其中该交错器在该第一期间分别选择将该电压产生电路所提供的该第一电压电平与该第三电压电平传输至该第一共同电极与该第二共同电极，以及在该第二期间分别选择将该电压产生电路所提供的该第二电压电平与该第四电压电平传输至该第一共同电极与该第二共同电极。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，该电压产生器还提供第三共同电压，而该交错器在该第一期间选择将第三共同电压设定为第五电压电平以驱动该显示面板上的第三像素区域的第三共同电极，以及该交错器在该第二期间选择将第三共同电压设定为第六电压电平以驱动该第三共同电极。

9.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该第一像素区域及第二像素区域是根据在该显示面板上不同类型的极性分布形态来决定。

10.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该共同电极驱动电路还包括：

电荷分享开关，其第一端耦接于该第一共同电极，而第二端耦接至该第二共同电极，其中在改变该第一共同电极与该第二共同电极的电压前，该电荷分享开关对该第一共同电极及该第二共同电极进行电荷分享。

11.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，该第一期间与该第二期间分别包括一至多个画面长度。