TWI352951B - Common voltage compensation device, liquid crystal - Google Patents

Description

1352951 t 051093ITW 1817Itwf.doc/g 几、贊嗎說明·· 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於〜插该曰_。。 ，有共用電壓補償且特别是有關於、 【先前技術】 圖1繪示為習4d „ 路。請參照圖！，在示器之像素（p^ 極端m電性連接素電路中，薄膜電晶體113^電 至閘極配線⑼，岐極端丨 電性連^ 與像素電極109電性遥技、…#的儲存電容in 中，因顯示面板陣列\用電極1〇7 °在液晶顯示器 與共用電請之間雜因素’源極配線ΗΠ Ί q存在—寄生電容105。 特殊畫=:二=生=，在顯示—些 2上的電壓(以下稱為共用電壓)產生共用 =以是黑框、白框及其他灰階框等。以中，畫 圖2所示具有—黑框2G1之白晝面時“ ’在顯示 域202與2〇3之輝度會因寄生雷 ='，、、框加1兩側區 不會與區域204或205之輝度相@。生的轉合現象而 在顯示面板中若要改善因寄生電容 影響，習知的作衫由製程之改 ^^合現象之 但製程改變可能會影響噸+ 术~低寄生電容， 高。 ㈣板的其―，且成本也較 5 1352951 « 051093ITW !8171twf.doc/g 【發明内容】 有鑑於此，本發明 的共用電_償裝置、& 用於液晶顯示器 I 種/夜晶顯不器丨V U 你、六Β θχ:- 器驅動方法，來降低—面板中寄^及:種液Β曰顯示 顯示器的共用電塵的影響。 現象對液晶 示哭為其他目的’本發明提出-種液晶顯 知—影像訊號，此影像訊號包括—

個像素_的水平線訊號，且這些像素資料中相鄰 兩像素貧料極性相反。 此液晶顯示器包括一時序控制器、一補償電路以及一 顯示面板，而此時序控制ϋ包括-查找表、-資料分析器 t及一極性選擇态。查找表内建多個共用電壓補償數值。 資料分析器針對水平線訊號之一灰階分佈進行分析，並根 據分析結果對照查找表提供一數值控制訊號，其中數值控 制訊號對應共用電壓補償數值的其中之一。極性選擇器根 據資料为析器之分析結果提供一極性控制訊號。補償電路 根據數值控制訊號及極性控制訊號以提供一共用電壓補償 訊號。顯示面板接收水平線訊號及共用電壓補償訊號，並 藉著共用電壓補償訊號補償共用電壓以顯示水平線訊號。 本發明另提出一種共用電壓補償裝置，適用於一液晶 顯示器之顯示面板，其係用以接收並顯示一影像訊號，其 中影像訊號包括一具有多個像素資料的水平線訊號，且這 些像素資料中相鄰兩像素資料極性相反。此共用電壓補償 裝置包括一查找表、一資料分析器、一極性選擇器以及一 1352951 051093ITW 丨 8 ] 71 twf.doc/g 補償電路。在-實關巾，當¥料分析器 佈係水平線訊號之奇數個像素資料中在—灰階值範=分 個數與水平線減之偶數個像素#财在 之 之個數二者相差大於Μ個且大於N倍時 ：’ 1貝八中1^與>1為正1數。而财心根據譬 板的水平解析度或顯示面板的大小來做調整。 、面 本發明又提出-種液晶顯示器驅動方法，此 器驅動方法先接收-影像訊號，其中影像 :員不 :個像素資料的水平線訊號’且這些像素資二相 =料極性城晝面。此液晶顯示器驅動方法再針對水ί 斷’根據灰階分佈之分析結果判 拉ΐΐ 找貞，以及在需進行共用電墨補償 夺，決疋補償之電壓極性以進行共用電壓補償。 正因為本發明可以在不需改變製程的條件下 t料分析關斷詞的灰階分佈後，再補償^ 所造成的麵合現象，進而改善此賴合現象 對旦面σ口質的影響。 為^㈣之上述和其他目的、碰和優點能更明顯 明如下 舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 【實施方式】 =^示為依照本發明之-較佳實施例 顯不"之方塊圖。請參照圖3,液晶顯 7 1352951 051093ITW 18171 twf.doc/g 电壓補偵裝置301與顯示面板307。其中，共用電壓補償 裝置301包括時序控制器3〇3和補償電路3〇5，而顯示面 板307包括共用電極基板307a與陣列電路基板3〇7b。共 用電極基板307a接收一共用電壓訊號，陣列電路基板 307b 接收一影像訊號，且兩基板3〇7&與3〇7b之間的液晶分子 受到共用電壓訊號與影像訊號的電壓差所驅動。 補償電路3G5會依據時序控制器3()3輸出的數值控制 訊號和極性控制訊號，配合鎖存脈衝(latch pulse)訊號以提 供一共用電壓補償訊號到共用電極基板遍，其中鎖存脈 ，訊號係作為源極驅動器資料輸出的控制訊號，-般由時 ^控制器303提供。所以，共用電極基板遍除了接收共 ，L心虎外’還接收共用電I補償訊號以補償共用電極 ^化咖上的制電壓受寄生電容_合現象而產生電 粗八ί本實施例中，時序控制器303包括緩衝器_、資 找表313和極性選擇器315。緩衝器柳 =減^存影像訊號，其中影像訊號由連續的晝面所 具有面包鮮條水平線訊號，每—條水平線訊號 性相ΐ Λ ’且這些像素資料中相鄰兩像素資料極 =別對料贼㈣1水平線訊躲； 極性分別電性連接到查找表313、 極!生選擇心和補償電路3〇5。其中，資料分析器311 8 1352951

051093ITW 18171 twf.doc/g 會根據灰階分佈之分析結果與查找表313内建的多個共同 .=壓補償數值做比對，從查找表313内選擇一共同電壓補 • 償數值以輸出相應的數值控制訊號到補償電路3〇5。而資 . 料分析器311的灰階分佈之分析結果亦提供到極性選擇器 315做水平線訊號極性的選擇，再經由極性選擇器315輪 出相應的極性控制訊號到補償電路305。 因此，補償電路305所提供的共用電壓補償訊號之數 值與極性分別由時序控制器303輸出的數值控制訊號與極 _ 性控制訊號來決定，而其時序則是由鎖存脈衝訊號來決 定。一般而言，共用電壓補償訊號送出的時間在鎖存脈衝 訊號的下降緣。 眾所皆知地，一般顯示面板的驅動方式分為晝面反轉 (frame inversion)、行反轉(c〇iumn inversi〇n)、列反轉(r〇w inversion)及點反轉(dot inversion)。藉由改變驅動液晶分子 的電壓之極性，以防止液晶分子的特性變差造成畫面品質 變差。而本發明適用於採用譬如點反轉或行反轉驅動方式 的液晶顯不裔。 此外’ 一般顯示面板的驅動方式亦分為正常顯白 (normally white)以及正常顯黑（noraiaUy black)。對正常顯 白的顯示面板進行驅動時，施加於面板上之白信號與共用 電壓的電壓差較小，而黑信號與共用電壓的電壓差較大， 因此黑§孔號因為寄生電容的|禺合現象會對共用電壓造成較 大的影響。反之’對正常顯黑的顯示面板進行驅動時，白 訊號會對共用電壓造成較大的影響。下面將以正常顯白並 9 13529^1 051093JTW 丨 8 丨 7 丨 twf.doc/g 採點反轉驅動方式的顯示面彳 此技藝者當可輕易將本發==述本發明:凡熟悉 行反轉驅動方式_示面板。X H制在正常顯黑或 在_示面板上顯示—晝科《面的像素 a 廿山「 、 ΰ 0亥顯不面板係採點反轉驅動方 乂 ’、_ +」為正極性而「_」為負極性。請參照圖4所

示之顯示雜，在顯示面板上奇數條源極配線依序標示為 綱、403'405、... ’偶數條源極配線依序標示為4〇2、4〇4、 406、…’而閘極配線依序標示為“〜如。其中，每一源極 配線401〜413和每一閘極配線41〜46交叉處即配置一像 素，此像素可以暫存並顯示一像素資料。為方便說明，定 義源極配線401和閘極配線41交又處所配置的像素暫存並 顯示之像素資料為P(4〇l，41)，源極配線402和閘極配線41 交叉處所配置的像素暫存並顯示之像素資料為 Ρ(402,41)，其它依此類推。 舉例來說’當以脈衝訊號致動閘極配線41時，透過源 極配線401〜413將一條水平線訊號送到像素中，其中這條 水平線訊號包括像素資料P(4〇l，41)、Ρ(402,41)、 Ρ(4〇3,41).....Ρ(413,41) ’且這些像素資料 Ρ(401，41)〜Ρ(413,41)相鄰兩像素資料極性相反。接著，當 閘極配線42被致動時，將另一條包括像素資料 Ρ(401,42)〜Ρ(413,42)的水平線訊號送到像素中，其中像素 資料Ρ(401，42)〜Ρ(413,42)相鄰兩像素資料極性相反，且像 素資料Ρ(401，42)〜Ρ(413,42)與相應位置的像素資料 1352951 05I093ITW 18l71twf.doc/g p(401，41)〜p(413,41)相鄰兩像素資料極性亦相反。因此， 逐條致動閘極配線41〜46並將相應的像素資料送到像素 中，以產生如圖4所示的像素資料之極性分佈。 ” 反，即「+」變為 此外，若圖4所示為目前晝面的像素資料之極性分 佈，則下一晝面的像素資料之極性分佈須與目前晝面相 變為 其中每一晝面 而

的極性为佈之反轉由譬如圖3的極性選擇器31 $所提供的 極性POL決定。例如，當極性p〇L為正極性時，像^資 料P(401，41)為正極性而像素資料p(402,41)為負極性；'反 之，若極性POL為負極性時，像素資料p(4〇1,41)為負極 性而像素資料P(402,41)為正極性。 、 圖5緣示為圖3所示液晶顯示器300中相關訊號的時 序圖。請同時參照圖3、圖4與圖5 ,共用電壓補償裝置 30'提供一判斷機制來決定是否對共用電壓進行補償。此 判斷機制係由資料分析器311對影像訊號中的每一水平線 汛唬之奇數個像素資料中在一灰階值範圍内之個數與水平 =訊號之偶數個像素資料中在該灰階值範圍内之個數進行 刀析。其中，若以閘極配線41被致動時送入的水平線訊號 為例，此水平線訊號包括奇數個像素資料p(4〇l，41)、 (4〇3,41)、…、p(4i3,41)，以及偶數個像素資料p(4〇2,4i)、 P(404,41).....P(412,41)。 八再者，以8位元灰階(256色階）為例，且其灰階值從〇 全黑）到255 (全白）。由於採用正常顯白的顯示面板，黑訊 號對共用電1的影響較大’因此只統計奇數個（或偶數、個) 1352951 051093ITW 18171 twf.doc/g 像素f料中灰階值落在上述灰階值範圍内之 施例中，此灰階值範圍譬如為〇〜5〇。 在匕貝 當奇數個像素資料中在灰階值範 訊號之偶數個像素資料中在該灰階值範圍内之:數二:： 等時2於奇數個與偶數個像素資料極性相反而對共用電 歷的衫響互相抵消’因此不需要對共用電魏行補償。

當奇數個像素資料中在灰階值範圍内之個數盘水平線 訊號之偶數個像素資料中在該灰階值範圍内之個 差大於Μ個且大於N倍時，整條水平資料線會對制才電 壓造姑響。例如，若奇數個像素資料為負極性而偶數個 像素育料為正極性，則當極性P〇L為正極性5〇1且在鎖存 脈衝讯號的下降緣503時，產生降低的共用電壓5〇4，接 著，吾極性POL為負極性502且在鎖存脈衝訊號的下降緣 503時，產生升咼的共用電壓5〇5。因此補償電路根據 資料分析器311輸出的數值控制訊號決定輸出的共用電壓 補償訊號之大小，以及根據極性選擇器315輸出的極性控 制訊5虎决疋輸出的共用電麗補償訊號之極性，以產生適告 的共用電壓補償訊號對共用電壓進行補償。 再舉例來說，如果奇數個像素資料中在灰階值範圍内 之個數為1000而偶數個像素資料中在灰階值範圍内之個 數為600，則二者相差400 (=1000 - 600)個且相差！ 67 (=1000/600)倍。假使根據譬如顯示面板的水平解析度或顯 示面板的大小將Μ與N分別調整為300與2,則上述相差 12 1352951 051093ITW 18171twf.doc/g 4〇〇個(>M個)且相差！ 67倍(<N倍)之情形將不需要進行 共用電壓補償。 圖6為依照本發明之較佳實施例所繪示的液晶顯示器 驅動方法的流程圖。請同時參照圖3與圖6，首先，在步 驟S6(H 夜晶顯示器3〇〇接收一影像訊號，其中影像訊號 包括-具有彡個像素資㈣水平線訊號，且這些像素資料 中相鄰兩像素資料極性相反。在步驟·，資料分析器 311^針對影像訊號的—水平線訊號之灰階分佈進行分析。 接著/，在步驟S605根據灰階分佈之分析結果判斷是否需 要進仃共用電壓補償。若需要進行共用電壓補償，則在步 驟S607決定所需補償之電壓極性，在步驟s6〇9由補償電 路305產生具有適當大小與極性的共用電壓補償訊號，以 及在步驟S611將共用電壓補償訊號送至顯示面板3〇7。 絲上所述，本發明因採用一種共用電壓補償裝置針對 接收的影像訊號之每—水平線訊號進行灰階分佈之分析， "I以在不修改製程下，補償顯示面板的共用電壓受到寄生 電谷耦合現象的影響，進而改善畫面品質。 —雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 限f本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 =犯圍内’當可作些許之更動與潤飾，目此本發明之保 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 圖1繪示為習知的液晶顯示器之晝素電路。 圖2繪示為黑框兩側之輝度與其他區之差異示意圖。 13 1352951 0510931TW 18]71twf.doc/g 圖3為依照本發明之較佳實施例所繪示之液晶顯示器 . 的方塊圖。 圖4繪示在顯示面板上顯示一晝面時該晝面的像素資 料之極性分佈示意圖。 ' 圖5繪示為圖3所示液晶顯示器中相關訊號的時序圖。 圖6為依照本發明之較佳實施例所繪示之液晶顯示器 驅動方法的流程圖。 【主要元件符號說明】 φ 300:液晶顯示器 301 :共用電壓補償裝置 303 :時序控制器 305 :補償電路 307 :顯示面板 307a :共用電極基板 307b :陣列電路基板 309:緩衝器 I 311:資料分析器 313 :查找表 315 :極性選擇器 401〜413 :源極配線 41〜46 :開極配線 P(401,41)〜P(402,41):像素資料 501 :正極性 502 :負極性 14 1352951 051093ITW 18171twf.doc/g 503 :鎖存脈衝訊號的下降緣 504 :降低的共用電壓 505 :升高的共用電壓 S601〜S611 :流程圖步驟

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Claims (1)

1352951 • — - I I , I m ..... ioc年1月勹曰修正替換頁 _ 100-7-27 十、申請專利範圍： l.-種液晶顯示n ’用以接收並顯示一影像訊號，其 該影像訊號包括-具有多個像素資料的水平線訊號，且 . 該些像素資料中相鄰兩像素資料極性相反，該液晶顯示器 包括： —時序控制器，包括： 一查找表，内建多個共用電壓補償數值； ^ 一資料分析器，針對該水平線訊號之一灰階分佈 進，分析，並根據分析結果對照該查找表提供一數值控制 虎，其中該數值控制訊號對應該些共用電壓補償數值其 中^ ，其_忒分析結果為基於該水平線訊號之奇數個像 素資料中在一灰階值範圍内之個數與該水平線訊號之偶數 個像素資料中在該灰階值範圍内之個數的比較；以及 一極性選擇器’根據該資料分析器之分析結果提 供一極性控制訊號； 一補償電路，根據該數值控制訊號及該極性控制訊號 以提供一共用電壓補償訊號；以及 。一顯不面板，接收該水平線訊號及該共用電壓補償訊 號，並藉著該共用電壓補償訊號補償共用電壓以顯示該水 平線訊號。 2·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中當 該資料分析器分析出該灰階分佈係該水平線訊號之奇數個 像素資料中在該灰階值範圍内之個數與該水平線訊號之偶 數個像素資料中在該灰階值範圍内之個數二者相差大於M 16 a^2951 r * 丨畔Kl日修正替換 1 100.7.27 個時，該資料分析器藉由該數值控制訊號使該補償電路對 該顯示面板的共用電壓進行補償，其中Μ為正整數。 ^ 3.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中當 碴資料分析器分析出該灰階分佈係該水平線訊號之奇數; 像素資料中在該灰階值範圍内之個數與該水平線訊號之偶 數個像素資料中在該灰階值範圍内之個數二者相差大"於ν ，時，該資料分析器藉由該數值控制訊號使該補償電路對 該顯示面板的共用電壓進行補償，其中Ν為正整數。 4.如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中當 該資料分析器分析出該灰階分佈係該水平線訊號之奇數; 像素資料中在該灰階值範圍内之個數與該水平線訊號之偶 數個像素資财在該灰難範_之錄二者相差大於Μ 個且大於Ν倍時’該㈣讀$藉_難㈣訊號使該 補償電路對賴示面板的制電壓進行補償其巾μ與ν 為正整數。 5. —種共用電壓補償裝置 _ 週用於一液晶顯示器之顯 =面板’該共用電壓補償裝置用以接收並顯示—影像訊 其中該影像訊軌括-具有多個像素㈣的水平線訊 像素資料中相鄰兩像素資料極性相反，該共用 電壓補償裝置包括： 一查找表，内建多個共用電壓補償數值； 八;，t析^ ’針對該水平線訊號之—灰階分佈進行 ^ 結料輯錢錢供_餘控制訊 遽’其中·值控制訊號對應該些㈣電壓補償數值其中 17 1352951 ㈣年Ί月”曰修正替換頁 100-7-27 ^ 其中5亥分析結果為基於該水平線訊號之奇數個像素 資料中在一灰階值範圍内之個數與該水平線訊號之偶數個 像素資料t在該灰階值範_之個數的比較； 一極性選擇器，根據該資料分析器之分析結果提供一 極性控制訊號；以及 一補償電路，根據該數值控制訊號及該極性控制訊號 以提供-制糕補伽號至細示面板。 6;如申請專利範圍第5項所述之共用電壓補償裝置， 其中當該資料分析器分析A該灰階分佈雜水平線訊號之 奇數個像铸料巾在該灰階錄_之_與該水平線訊 號之偶數轉素資财在該灰階值範_之健二者相差 大於M 該資料分析純由錄健制訊號使該補償 電路對該顯禾面板的制電壓進行補，其中Μ為正整 數。 ，正 7. 如申請專利範圍第5項所述之共用電壓補償裝置， 其中當該資料分析H分析㈣灰时佈_水平線訊麥之 奇數個像«料巾在該灰階值範_之她與該水平^訊 號之偶數轉素資射在贿雖範㈣ 大於Ν倍時，該資料分析琴菸由嗲數 =一者相差 愈政龄Μ - w 數储制訊驗該補償 電路對δ亥顯不面板的共用電壓進行補償，其中Ν為正整 8. 如申請專職圍第5項所述之共用電壓補償 其中當該㈣分析11分析㈣灰階分佈絲㈣水平線訊 號之奇數個像素資料中在該灰階絲_之個數盘該水; 線訊號之錄個像素資料中在該灰階值範圍内之個數二者 1352951 100-7-27 /⑽年1巧日修正替換頁 相差大於Μ個且大於N料’該⑽分析_藉由 控制訊號使簡償電路賴顯示面㈣共 償’其中Μ與Ν為正整數。 9.一種液晶顯示器驅動方法，包括： 一接收-影像訊號，其_該影像訊號包括—具有多 素資料的水平線訊號’且該些像素資料巾相鄰 極性相反晝面； ’、貝’叶 針對該水平線訊號之一灰階分佈進行分析； 根據該灰階分佈之分析結果判斷是否須進行 補償；以及 、 當須進行共用電壓補償時，決定補償之電壓極性以進 行共用電壓補償。 1〇_如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示器驅動方 法其中當分析出該灰階分佈制水平線訊號之奇數個像 素資料中在—灰階值範_之錄與該水平敎號之偶數 個像素資料中在該灰階值範_之個數二者相差大於Μ 個時’對該顯示面板的共用電壓進行補償，其巾Μ為正整 數。 、，U·如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示 器驅動方 法丄其中當分析出該灰階分佈係該水平線訊號之奇數個像 素=貝料1在一灰階值範圍内之個&與該水平、線訊號之偶數 個像^貝料令在該灰階值範圍内之個數二者相差大於Ν倍 時’對_示面板的共用電壓進行補償，其中Ν為正整數。 丄妁2951 叫吟修正替換頁 100-7-27 法，^二Γ專利範圍第9項所述之液晶顯示器驅動方 辛資析出該灰階分饰制水平線訊號之奇數個像 個二灰階值範圍内之個數與該水平線訊號之偶數 個ίί二 該灰階值範圍内之個數二者相差大於Μ 中]Vi/Jl倍時’對該顯示面板的共用電壓進行補償，其 τ Μ與N為正整數。 13.^請專利範圍第9項所述之液晶顯示器驅動方 1^1當分析出該紐分佈制水平線職之奇數個像 在—灰階值範圍内之個數與該水平線訊號之偶數 個像素-貝射在該灰階值範Μ之個數二者相差大於 =大於Ν倍不成立時，對該顯示面板的共用電壓不進 補乜，其中Μ與N為正整數。 Τ 20