TWI400682B - 液晶顯示面板的驅動裝置與方法 - Google Patents

Description

液晶顯示面板的驅動裝置與方法

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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)。