TWI400682B - 液晶顯示面板的驅動裝置與方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關一種驅動裝置與方法,特別是一種液晶顯示面板的驅動裝置與方法。
科技日益進步,行動(rnobile)顯示裝置也逐漸的被消費者所廣泛的應用,因此對於面板耗電的要求也日益提高。針對液晶顯示面板而言,有多種不同的驅動方式,而各種驅動方式具有不同的耗電量。已知目前耗電量最低的趨動方式為圖框反轉法(Frame inversion)。
於此,簡單說明圖框反轉法,而在介紹圖框反轉法之前,先說明液晶分子的一種獨特性質,那便是液晶分子不能一直固定在某一個電壓下而不變動,否則時間久了,即使將電壓取消,液晶分子會因特性的破壞,而無法再因應電場的變化而轉動,以形成不同的灰階。
因此,每隔一段時間,就必須將電壓恢復原狀,以避免液晶分子的特性遭到破壞。液晶顯示器內的顯示電壓分成兩種極性,一種為正極性,而另一種為負極性。當顯示電極的電壓高於共用(common)電極電壓時,即稱之為正極性,而當顯示電極的電壓低於共用電極的電壓時,即稱之為負極性。
不論是正極性或是負極性,都會有一組相同亮度的灰階,所以當上下兩層電極壓差的絕對值為固定時,不論是顯示電極的電壓高,或是共用電極的電壓高,所表現出來的灰階是一樣的。且在這兩種情況下,液晶分子
的極性是完全相反的,因而可避免液晶分子轉向一直固定在一個方向時,所造成的特性破壞。
而液晶面板具有各種不同極性的變換方式,以驅動方法中耗電量最低的圖框反轉法(Frame inversion)為例作說明。請參照「第1圖」,該圖所示為習知技術中圖框反轉法之示意圖。由「第1圖」所示可知,圖框反轉法顧名思義,便是在同一個圖框中,整個畫面所有相鄰的點都擁有相同的極性,而在每一個圖框轉換時,在同時轉換整個畫面所有的點的極性。
雖然,圖框反轉法為驅動方式中耗電量最低的方式,然而圖框反轉法卻容易產生水平與垂直的串音現象(cross talk),因而影響到液晶面板的畫面品質。
因此,如何解決習知技術之圖框反轉法所衍生的串音問題,為一亟待解決的議題。
有鑑於此本發明提出一種液晶顯示面板的驅動裝置與方法。不僅採用圖框反轉的極性變化方法,以達到省電的功能,除此之外,更藉由延遲閘極訊號的開啟,而解決傳統圖框反轉法所易產生的水平串音之問題。傳統技術中,為了解決串音的問題,作法上會提高共用電壓的驅動能力,然而卻也同時造成更多電源的消耗。相對的,本發明所提出之液晶顯示面板的驅動裝置與方法,並無增加共用電壓的驅動能力,因此具有節省電源消耗的優點。再者,由於本發明並未更換任何驅動IC,因而具有易於實現的優點。
本發明提出一種液晶顯示面板的驅動裝置,包含:資料驅動模組用以產生資料訊號;掃瞄驅動模組用以產生閘極訊號;延遲模組用以產生延遲時間,當資料驅動模組產生資料訊號,延遲模組依據延遲時間,控制掃瞄驅動模組延遲產生閘極訊號。
本發明亦提出一種液晶顯示面板的驅動方法,包含下列步驟:提供資料驅動模組,用以產生資料訊號;提供掃瞄驅動模組,用以產生閘極訊號;當資料驅動模組產生資料訊號時,產生延遲時間;依據延遲時間,控制掃瞄驅動模組延遲產生閘極訊號。
有關本發明的較佳實施例及其功效,茲配合圖式說明如後。
首先,簡單說明何謂串音(cross talk)。一般串音的測試畫面,在白底(normally white)模式下,是在底色為128灰階的狀態下,顯示螢幕四分之一大小的黑色方塊於正中央,理論上周圍仍必須維持在128灰階。但若發現上下左右四塊區域變暗或變亮,此種情況便稱之為串音。同理,也可以把黑色方塊換成白色方塊,而改以黑階為底色,此即所謂的黑底(normally black)模式。綜上所述,簡單來說串音現象是指螢幕中某區域的畫面,影響到鄰近區域亮度的現象。
請參照「第2A圖」~「第2C圖」。其中,「第2A圖」為白底模式下,串音測試畫面之示意圖;「第2B圖」與「第2C圖」為水平線串音現象之示意圖(一)與(二)。於此需先說明,本發明所提出之驅動裝置與方法可應用於圖框反轉法(frame inversion)之極性變化方法。
請參照「第2A圖」,資料線A上所傳送的的資料訊號,可顯示灰階背景與黑階視窗,而資料線B上所傳送的資料訊號,則維持在灰階。請參照「第2B圖」,當資料線A上的資料訊號電壓位階改變時,如圖中所示,由較低的灰階電壓轉換為較高的黑階電壓,同時間在共用電極上的電容耦合效應,會產生一個同極性方向變化的脈波(pulse),使得共用電極的共用電壓(common voltage)之電位,被資料線A上的資料訊號耦合而升高。此時,當資料線B寫入資料訊號,因所參考的共用電壓升高,相對使得資料線B的資料訊號之電位較低,因此,原本資料線B的資料訊號可用以顯示灰階的電壓,經與升高的共用電壓相比之下液晶夾壓較小,在白底模式下灰階較原本偏白,如「第2C圖」中上方之白線所示,此即所謂的水平串音現象。
同理,請參照「第2B圖」,當資料線A上的資料訊號電壓位階由較高的黑階電壓轉換為較低的灰階電壓,因資料線A的資料訊號之耦合,使得共用電極的共用電壓之電位因耦合而降低。此時,當資料線B寫入資料訊號,因所參考的共用電壓降低,相對使得資料線B的資料訊號之電位較高,因此原本可以顯示灰階的電壓,經與降低的共用電壓相比之下液晶夾壓變大,產生的灰階較原本偏黑,如「第2C圖」中下方之黑線所示,此同樣為水平串音現象。
請參照「第3圖」,該圖所示為液晶顯示面板的驅動裝置之一實施例示意圖。本發明之液晶顯示面板的驅動裝置,包含資料驅動模組10、掃瞄驅動模組20與延遲模組30。
資料驅動模組10用以產生資料訊號,而提供予液晶顯示面板40。掃瞄
驅動模組20用以產生閘極訊號,同樣提供予液晶顯示面板40。由上述之「第2A圖」~「第2C圖」的說明可知水平線串音現象的產生,在於資料驅動模組10產生資料訊號的同時,因耦合效應而影響共用電壓,因此造成共用電壓於瞬間的改變,而造成水平掃描線的串音現象。於此,本發明提出利用延遲模組30產生延遲時間,當資料驅動模組10產生資料訊號時,延遲模組30便會依據延遲時間,而控制掃瞄驅動模組20延遲產生閘極訊號。也就是說,延遲模組30會控制掃瞄驅動模組20等待一段延遲時間,亦即等到共用電壓回覆穩態後,再送出閘極訊號,以便下一條掃描線再寫入資料訊號。如此,即可改善水平線串音現象的產生。
以下針對延遲模組30所產生的延遲時間做進一步的說明。本發明之液晶顯示面板的驅動裝置,可包含共用電極(common electrode)用以產生共用電壓(common voltage),而共用電壓依據資料訊號的變化而產生漣波(ripple)。此處所稱之漣波,即資料訊號的電壓位階改變時,因耦合效應而使共用電壓之電位所產生的改變(升高或降低)。因此,為了避開共用電壓的漣波,所以延遲模組30所產生的延遲時間可大於等於漣波所佔據之時間,如此便可抑制水平線串音現象的產生。
本發明之液晶顯示面板的驅動裝置,可包含共用電極與資料線,其中共用電極與資料線間具有重疊(overlay)區域,當重疊區域的面積越大時,將使得資料線上的資料訊號之電壓改變時,會對共用電極之共用電壓所產生的耦合效應越大,因此共用電壓上產生的漣波所佔據時間就會越長。因此,延遲模組30所產生的延遲時間可依據共用電極與資料線的重疊區域而設
定。其中,設定的方式可為此重疊區域之面積越大,延遲時間便越長。
此外,延遲模組30所產生的延遲時間也可依據掃瞄驅動模組20所提供之掃描頻率而設定。此處之掃描頻率即為畫面更新速率(frame rate),當畫面更新速率越快,表示液晶分子的充電時間相對縮短,因此延遲模組30所產生的延遲時間也必須跟著縮短。
本發明藉由實驗得知,延遲模組30所產生的延遲時間可介於0~20微秒(μs)之間。
請參照「第4A圖」~「第4C圖」。藉由「第4A圖」~「第4C圖」的波形圖,再次說明本發明所提出之液晶顯示面板的驅動方式。由「第4A圖」所示可知,當資料驅動模組10所產生的資料訊號之電壓發生變化時,共用電壓便於同時間會產生一個漣波,於此實施例中漣波的大小為80毫伏(mv),而時間為7.6微秒(μs)。
「第4B圖」為資料訊號與閘極訊號之波型圖(一),該圖所示未使用本發明之驅動方式,因此閘極訊號與資料訊號兩者的電壓同時改變,如此即會產生習知技術中的水平線串音現象。因此,藉由本發明所提出之驅動方式,如「第4C圖」所示,控制掃瞄驅動模組20延遲輸入閘極訊號,以「第4A圖」為例,共用電壓被資料訊號耦合影響的時間為7.6微秒(μs),因此閘極訊號的輸入時間點在資料訊號輸入後的7.6微秒(μs)之後,即可避開共用電壓被耦合的影響。如此,即可減少水平線串音現象的產生。
請參照「第5圖」,該圖所示為液晶顯示面板的驅動方法之流程圖,包含下列步驟。
步驟S10:提供資料驅動模組,用以產生資料訊號。
步驟S20:提供掃瞄驅動模組,用以產生閘極訊號。
步驟S30:當資料驅動模組產生資料訊號時,產生延遲時間。
於步驟S30中之產生延遲時間,可包含下列步驟:提供共用電極產生共用電壓;依據資料訊號的變化,使共用電壓產生漣波(ripple);設定延遲時間大於等於漣波所佔據之時間。
或者,於步驟S30中之產生延遲時間,可包含下列步驟:提供共用電極與資料線,共用電極與資料線間具有重疊(overlay)區域;依據重疊區域而設定延遲時間,重疊區域越多,漣波回復的時間越久,閘極訊號需要延遲的時間越久,因此重疊區域與延遲時間成正向關係。
又或者,於步驟S30中之產生延遲時間,可包含下列步驟:依據掃瞄驅動模組所提供之掃描頻率,而設定延遲時間。
其中,可設定延遲時間介於0~20微秒(μs)之間。
步驟S40:依據延遲時間,控制掃瞄驅動模組延遲產生閘極訊號。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾,皆應涵蓋於本發明的範疇內,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
A、B‧‧‧資料線
10‧‧‧資料驅動模組
20‧‧‧掃瞄驅動模組
30‧‧‧延遲模組
40‧‧‧液晶顯示面板
第1圖:習知技術中圖框反轉法之示意圖
第2A圖:白底模式下串音測試畫面之示意圖
第2B圖:水平線串音現象之示意圖(一)
第2C圖:水平線串音現象之示意圖(二)
第3圖:液晶顯示面板的驅動裝置之一實施例示意圖
第4A圖:共用電壓之漣波波型圖
第4B圖:資料訊號與閘極訊號之波型圖(一)
第4C圖:資料訊號與閘極訊號之波型圖(二)
第5圖:液晶顯示面板的驅動方法之流程圖
10‧‧‧資料驅動模組
20‧‧‧掃瞄驅動模組
30‧‧‧延遲模組
40‧‧‧液晶顯示面板
Claims (14)
- 一種液晶顯示面板的驅動裝置,包含:一資料驅動模組,用以產生一資料訊號;一掃瞄驅動模組,用以產生一閘極訊號;及一延遲模組,連接於該資料驅動模組及該掃描驅動模組之間,用以產生一延遲時間,當該資料驅動模組產生該資料訊號,該延遲模組依據該延遲時間,控制該掃瞄驅動模組延遲產生該閘極訊號,使該資料訊號與該閘極訊號之間具有該延遲時間。
- 如請求項1之液晶顯示面板的驅動裝置,更包含一共用電極用以產生一共用電壓,該共用電壓依據該資料訊號的變化而產生一漣波(ripple),而該延遲時間大於等於該漣波所佔據之時間。
- 如請求項1之液晶顯示面板的驅動裝置,更包含一共用電極與一資料線,該共用電極與該資料線間具有一重疊(overlay)區域,而該延遲時間係依據該重疊區域而設定。
- 如請求項3之液晶顯示面板的驅動裝置,其中該重疊區域之面積越大,該延遲時間越長。
- 如請求項1之液晶顯示面板的驅動裝置,其中該延遲時間係依據該掃瞄驅動模組所提供之一掃描頻率而設定。
- 如請求項1之液晶顯示面板的驅動裝置,其中該延遲時間係介於0~20微秒(μs)之間。
- 如請求項1之液晶顯示面板的驅動裝置,其中該驅動裝置係應用於圖框反轉法(frame inversion)之極性變化方法。
- 一種液晶顯示面板的驅動方法,包含下列步驟:提供一資料驅動模組,用以產生一資料訊號;提供一掃瞄驅動模組,用以產生一閘極訊號;當該資料驅動模組產生該資料訊號時,產生一延遲時間;及依據該延遲時間,控制該掃瞄驅動模組延遲產生該閘極訊號,使該資料訊號與該閘極訊號之間具有該延遲時間。
- 如請求項8之液晶顯示面板的驅動方法,其中產生該延遲時間之步驟,包含下列步驟:提供一共用電極產生一共用電壓;依據該資料訊號的變化,使該共用電壓產生一漣波(ripple);及設定該延遲時間大於等於該漣波所佔據之時間。
- 如請求項8之液晶顯示面板的驅動方法,其中產生該延遲時間之步驟,包含下列步驟:提供一共用電極與一資料線,該共用電極與該資料線間具有一重疊(overlay)區域;及依據該重疊區域而設定該延遲時間。
- 如請求項10之液晶顯示面板的驅動方法,更包含下列步驟:設定該延遲時間,使該延遲時間與該重疊區域之面積成正向關係。
- 如請求項8之液晶顯示面板的驅動方法,其中產生該延遲時間之步驟,包含下列步驟:依據該掃瞄驅動模組所提供之一掃描頻率,而設定該延遲時間。
- 如請求項8之液晶顯示面板的驅動方法,其中產生該延遲時間之步驟,包含下列步驟:設定該延遲時間介於0~20微秒(μs)之間。
- 如請求項8之液晶顯示面板的驅動方法,其中該驅動方法之一極性變化方法係為圖框反轉法(frame inversion)。
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