TWI415049B - 顯示裝置以及用於其之驅動方法 - Google Patents

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Description

顯示裝置以及用於其之驅動方法
本發明係關於一種顯示裝置及一種用於其之驅動方法。
一般而言，一液晶顯示器(LCD)包括兩個具備像素電極及一共同電極(稱為"場產生電極")之面板，及一***其間之具有介電各向異性之液晶(LC)層。該等像素電極排列於一矩陣中，且通過複數條閘級線及隨後以逐列為基礎順序接收資料訊號之複數條資料線連接至諸如薄膜電晶體(TFT)之開關元件。該共同電極覆蓋該兩個面板之一上部面板之整個表面且由一共同電壓供電。一像素電極、一共同電極及該LC層形成一LC電容器，且該LC電容器連同一連接至其之開關元件包含一像素之一基本單元。LCD將電壓施加至場產生電極以對LC層產生一電場，且藉由控制該電場之強度來調節通過該LC層之光之透射率以顯示所需影像。
為防止歸因於單向電場之長期施加等等之影像劣化，關於該共同電壓之資料電壓之極性關於每一圖框、每一列或每一像素而反轉。用於電視機之LCD需動態顯示影像。然而，因為LCD中液晶分子之回應時間並非特別快，所以難以顯示移動影像。此外，LCD保存影像一段時間，例如一個圖框，從而導致移動影像模糊。為補償此效應，在施加正常影像資料電壓之前將預充電資料電壓施加至LC電容器，以使得LC分子預先排列。該預充電減少了LC電容器處所施加電壓與目標電壓之間之差，且因此減少了電壓達到該目標值之時間。
儘管可將相同量值之資料電壓施加至相同像素列中之LC電容器，但當預充電電壓彼此不同時，在像素之中將產生亮度差，從而導致一個影像重疊於另一影像上。
根據本發明，一經修改之影像訊號係基於一第一列中一像素之輸入影像訊號與鄰近列中像素之輸入影像訊號之間的差。關於任一個像素列q之像素PX之影像訊號(稱為"當前影像訊號dq ")係基於關於前一像素列q－1之像素PX之影像訊號(稱為"前一影像訊號dq － 1 ")來修改，以產生經修改之影像訊號dq '。資料驅動器將第一輸入影像訊號及經修改之影像訊號改變為施加至該兩列之資料線之第一及第二資料電壓。閘極導通電壓包括一預充電電壓及一主充電電壓，第一列之主充電電壓與第二列之預充電電壓重疊一預定時間，且第一列之預充電電壓與第二列之主充電電壓重疊一預定時間。在第一列之主充電閘極導通電壓及該列之預充電閘極導通電壓的施加之後將第一資料電壓施加至第一及第二列之像素，且在第二列之主充電閘極導通電壓之施加之後將第二資料電壓至第二列之像素。
在圖式中，出於清楚之目的，誇大了層及區域之厚度。相同數字在全文中表示相同元件。應瞭解，當將諸如層、薄膜、區域、基板或面板之元件稱為位於另一元件"上"時，其可直接位於另一元件上或***元件亦可存在。相反，當將一元件稱為"直接"位於另一元件"上"時，則不存在***元件。
參看圖1，根據本發明之一實施例之一LCD包括一LC面板組件300，及連接至其的一閘極驅動器400及一資料驅動器500，一連接至資料驅動器500之灰度電壓產生器800，及一用於控制上述元件之訊號控制器600。如圖2中所示，LC面板組件300包括一下部面板100、一上部面板200及一***其間之液晶層3，複數條訊號線G1 －Gn 及D1 －Dm 及複數個連接至其且大體上以圖1及2中所示之電路圖中之矩陣格式排列的像素PX。
訊號線G1 －Gn 及D1 －Dm 提供於下部面板100上，且包括複數條用於傳輸閘極訊號(稱為掃描訊號)之閘極線G1 －Gn 及複數條用於傳輸資料訊號之資料線D1 －Dm 。閘極線G1 －Gn 大體上以一列方向延伸且大體上彼此平行，而資料線D1 －Dm 大體上以一行方向延伸且大體上彼此平行。每一像素PX，例如連接至第i條閘極線Gi (i＝1,2,…,n)及第j條資料線Dj (j＝1,2,…,m)之像素PX，包括一連接至顯示訊號線G1 －Gn 及D1 －Dm 的開關元件Q，及連接至該開關元件Q的一LC電容器CL C 及一儲存電容器CS T 。若不必要則可省略該儲存電容器CS T 。
諸如TFT之開關元件Q提供於下部面板100上，且具有三個端子：一控制端子，其連接至閘極線G1 －Gn 之一者；一輸入端子，其連接至資料線D1 －Dm 之一者；及一輸出端子，其連接至LC電容器CL C 及儲存電容器CS T 。LC電容器CL C 包括一提供於下部面板100上之像素電極191，及一提供於該上部面板200上之共同電極270，以作為兩個端子。安置於該兩個電極191與270之間之LC層3充當LC電容器CL C 的一介電質。像素電極191連接至開關元件Q，且共同電極270由一共同電壓Vc o m 供電且覆蓋上部面板200之整個表面。與圖2中不同，共同電極270可提供於上部面板100上，且電極191與270皆可具有棒或條之形狀。
儲存電容器CS T 係LC電容器CL C 之一輔助電容器。儲存電容器CS T 包括像素電極191及一獨立訊號線(未圖示)，該訊號線提供於上部面板100上，經由一絕緣體而重疊於像素電極191，且由一諸如共同電壓Vc o m 之預定電壓供電。或者，儲存電容器CS T 包括像素電極191及一稱為前一閘極線之鄰近閘極線，該閘極線經由一絕緣體而重疊於像素電極191。對於彩色顯示器，每一像素PX唯一地呈現原色之一者(意即空間劃分)或每一像素PX依次順序呈現該等原色(意即時間劃分)，使得該等原色之一空間或時間和可識別為一所需色彩。一組該等原色之一實例包括紅色、綠色及藍色。圖2展示該空間劃分之一實例，其中每一像素PX包括一濾色器230，其呈現面對像素電極191之上部面板200之一區域中的原色之一者。或者，濾色器230提供於下部面板100上之像素電極191之上或之下。一或多個偏光器(未圖示)附著至面板100及200中之至少一者。
再次參看圖1，灰度電壓產生器800產生與該等像素PX之透射率相關之兩組灰度電壓(或參考灰度電壓)。一組中之灰度電壓具有關於共同電壓Vcom之一正極性，而另一組中之灰度電壓具有關於共同電壓Vcom之一負極性。
閘極驅動器400連接至面板組件300之閘極線G1 －Gn ，且將來自一外部裝置之閘極導通電壓Von與閘極關斷電壓Voff合成以產生用於施加至閘極線G1 －Gn 之閘極訊號。閘極驅動器500連接至面板組件300之資料線，並施加資料電壓至資料線D1 －Dm ，該等資料電壓係選自由灰度電壓產生器800供應之灰度電壓。然而，當灰度電壓產生器800產生參考灰度電壓時，資料驅動器500可藉由劃分該等參考灰度電壓來產生所有灰度之灰度電壓，並自所產生之灰度電壓中選擇該等資料電壓。
訊號控制器控制資料驅動器400及資料驅動器等等。驅動單元400、500、600及800之每一者可包括至少一個安裝於LC面板組件300上或安裝於如帶載封裝(TCP)型之可撓性印刷電路(FPC)膜上之積體電路(IC)晶片，其附著於面板組件300上。或者，處理單元400、500、600及800之至少一者可與面板組件300連同該等訊號線及開關元件Q相整合。作為一進一步替代，所有處理單元400、500、600及800可整合入一單一IC晶片，但該等處理單元400、500、600及800之至少一者或該等處理單元400、500、600及800之至少一者中之至少一個電路元件可安置於該單一IC晶片之外。
現將詳細描述LCD之操作。對訊號控制器600供應輸入影像訊號R、G及B，及來自一外部圖形控制器(未圖示)之用於控制其顯示之輸入控制訊號。該等輸入影像訊號R、G及B含有每一像素PX之亮度資訊。該亮度具有一預定數字之灰階，例如1024(＝21 0 )、256(＝28 )或64(＝26 )。該等輸入控制訊號包括一垂直同步訊號Vsync、一水平同步訊號Hsync、一主時脈訊號MCLK、一資料致能訊號DE等等。
訊號控制器600將閘極控制訊號CONT1傳輸至閘極驅動器400，並將經處理之影像訊號DAT及資料控制訊號CONT2傳輸至資料驅動器500。該輸出影像訊號DAT係具有一預定數目之值(或灰階)之數位訊號。
閘極控制訊號CONT1包括一用於起始閘極導通電壓之掃描起始訊號STV及至少一個用於控制閘極導通電壓Von之輸出時間之時脈訊號。閘極控制訊號CONT1可進一步包括一用於界定閘極導通電壓Von之持續時間之輸出致能訊號OE及一用於控制閘極導通電壓Von之輸出時間之閘極時脈訊號CPV。
資料控制訊號CONT2包括一用於控制一組像素PX之資料傳輸之水平同步起始訊號STH、一用於控制資料電壓施加至資料線D1 －Dm 的載入訊號LOAD，及一資料時脈訊號HCLK。資料控制訊號CONT2可進一步包括一用於反轉資料電壓之極性(相對於共同電壓Vcom)的反轉訊號RVS。
回應於來自訊號控制器600之資料控制訊號CONT2，資料驅動器500自訊號控制器600接收該組像素之數位影像資料DAT的一封包，將該影像資料DAT轉換為選自由灰度電壓產生器800供應之灰度電壓的類比資料電壓，並將該等資料電壓施加至資料線D1 －Dm 。
閘極驅動器400回應於來自訊號控制器600之閘極控制訊號CONT1將閘極導通電壓Von施加至閘極線G1 －Gn ，進而開啟連接至其之開關元件Q。將施加至資料線D1 －Dm 之資料電壓通過經啟動之開關元件Q而供應至該等像素PX。
將該資料電壓與共同電壓Vcom之間之差表示為越過LC電容器CL C 的一電壓，將其稱為一像素電壓。LC電容器CL C 中LC分子具有視該像素電壓之量值而定之定向，且該等分子定向決定了通過LC層3的光之偏振。偏光器將光偏振轉換為光透射，使得像素PX顯示由影像資料DAT表示之亮度。
在水平週期(其由"1H"表示且等於水平同步訊號Hsync或資料致能訊號DE之一個週期)期間重複此程序，在一圖框期間以閘極導通電壓Von供應所有閘極線G1 －Gn ，進而將該等資料電壓施加至所有像素PX。
當在一個圖框結束之後下一圖框開始時，控制施加至資料驅動器500之反轉控制訊號RVS，使得該等資料電壓之極性反轉(將其稱為"圖框反轉")。亦可控制反轉控制訊號RVS，使得一個封包中影像資料訊號之極性反轉(例如，行反轉)。
當施加電壓至LC電容器CL C 時，充入具有一基於越過LC電容器CL C 之電壓差之量值的像素電壓。然而，因為藉由開啟每一像素PX之開關元件Q而施加之所施加資料電壓受限，所以難以充分地充電LC電容器CL C 。此外，歸因於LC分子之較慢的回應時間，LC電容器CL C 之甚至更長之充電時間變得較為需要。因此，儘管將對應於所需亮度之資料電壓施加至一像素PX，但歸因於充電LC電容器CL C 之不足夠的時間，實際像素電壓未迅速達到一目標電壓，且因此未獲取所需亮度。詳言之，隨著資料線之長度增加，線路電阻、訊號延遲時間等等亦增加。因此，施加至該等像素PX之像素電極191之像素電極電壓低於自資料驅動器500輸出之用於更遠離資料驅動器500之彼等像素PX的資料電壓。該等資料電壓與該等像素電極電壓之間之差引起該等實際像素電壓與該等目標像素電壓之間之差進一步增加。
為補償不足夠的充電時間，在由對應於特定像素PX之資料電壓(稱為"正常資料電壓")充電(稱為"主充電")之前，由對應於先前像素列之先前像素PX之資料電壓(稱為"預充電資料電壓")預充電一個列中之像素PX。
根據本發明之一實施例之LCD的操作包括一影像訊號修改操作，其修改歸因於預充電資料電壓之間之差的以相等正常資料電壓供應之像素之間的像素電壓差。該影像訊號修改操作在訊號控制器600中進行，但亦可在一獨立之影像訊號修改器中進行。
關於任一個像素列q之像素PX的影像訊號(稱為"當前影像訊號dq ")係基於關於一前一像素列q－1之像素PX的影像訊號(稱為"前一影像訊號dq － 1 ")來修改，以產生經修改之影像訊號dq '。資料電壓之一反轉類型係根據本發明之一實施例之LCD中的一行反轉類型。將參考圖3描述根據本發明之一實施例之LCD的一影像訊號修改器。
圖3為根據本發明之一實施例之一LCD之影像訊號修改器的方塊圖。參看圖3，一影像訊號修改器610包括一計數器601、一線記憶體602，及一連接至計數器601及線記憶體602之修改單元603。對計數器601供應一資料致能訊號DE並對線記憶體602供應對應於任一個像素列(例如第q個像素列)之一當前影像訊號dq 。計數器601計算資料致能訊號DE之脈衝數目以作為一計數值q輸出至修改單元603。意即，計數值q表示當前影像訊號dq 所屬之一像素列數。此處，q=0,1,2,3,...,n-1。
線記憶體602儲存所施加且對應於第q個像素列之當前影像訊號dq ，並將先前儲存之對應於第(q-1)個像素列的一前一影像訊號dq -1 輸出至修改單元603。影像訊號修改器610可包括於如圖1中所示之訊號控制器600中，但其可替代地實施為一獨立元件。修改單元603基於計數值q、前一影像訊號dq -1 及當前影像訊號dq 來修改該當前影像訊號dq 以產生經修改之影像訊號dq '。
現將詳細描述影像訊號修改器610之操作。當自一外部裝置施加對應於第q個像素列之當前影像訊號dq 時，線記憶體602輸出對應於第(q-1)個像素列之前一影像資料dq -1 ，並將當前影像訊號dq 儲存於該前一影像訊號dq -1 所儲存的一位址中。因此，修改單元603基於計數值q、來自線記憶體602之前一影像訊號dq -1 及當前影像訊號dq 來產生經修改之影像訊號dq '。
以下將詳細描述修改單元603之操作。修改單元603使用以下等式1產生經修改之影像訊號dq '。
[等式1]dq '＝dq ＋f(q,dq ,dq － 1 )
如等式1所示，經修改之影像訊號dq '係藉由將一函數f之值加至當前影像訊號dq (即第q個像素列之影像訊號)來產生。該函數f具有如下關係。
(1)若dq －dq － 1 >0，則f(q,dq ,dq － 1 )>0(2)若dq －dq － 1 <0，則f(q,dq ,dq － 1 )<0(3)若dq －dq － 1 ＝0，則f(q,dq ,dq － 1 )＝0(4)若q＝0，則f(q,dq ,dq － 1 )＝0(5)若r>q，則| f(r,dr ,dr － 1 )|| f(q,dq ,dq － 1 )|
意即，當前一影像資料dq － 1 之值大於當前影像訊號dq 之值時，函數f之值大於"0"，且因此經修改之影像訊號dq '之值變得大於當前影像訊號dq 之值。相反，當前一影像資料dq －1 之值小於當前影像訊號dq 之值時，函數f之值小於"0"，且因此經修改之影像訊號dq '之值變得小於當前影像訊號dq 之值。此外，當前一影像資料dq －1 之值等於當前影像訊號dq 之值時，經修改之影像訊號dq '之值變為當前影像訊號dq 。
當計數值q為"0"，意即該像素列為第一像素列時，因為幾乎不存在歸因於資料線D1 －Dm 之訊號延遲或線路電阻之負面影響，所以當前影像訊號dq 變為經修改之影像訊號dq '。又，隨著計數值q變得更大，意即，隨著資料驅動器500與像素列之間之距離變得更大，函數值f變得更大且因此加至當前影像訊號dq 的一修改值亦變得更大。因此，隨著像素列愈加受資料線D1 －Dm 之線路電阻及訊號延遲之影像，該函數值f增加。因此，自資料驅動器500施加至每一像素PX之資料電壓等於、大於或小於對應於當前影像訊號dq 之一資料電壓。
作為另一實例，修改單元603使用比等式1更特定之等式2來產生經修改之影像訊號dq '。
[等式2]dq '＝dq ＋α(q)(dq －dq － 1 )
此處，α(0)＝0且若r>q，則α(r)>α(q)。
如等式2所示，經修改之影像訊號dq '係基於一修改值來界定，該修改值係藉由將兩個影像訊號dq 與dq －1 之間之差乘以關於計數值q成比例變化之值[α (q)]而獲取。藉由當前及前一影像訊號dq 及dq －1 及像素列數q(即計數值)使用等式1或等式2獲取之經修改之影像訊號dq '可儲存於一獨立查找表中作為經修改之影像訊號dq '關於當前及前一影像訊號dq 及dq －1 及計數值q之函數。或者，不使用等式1或等式2，關於當前及前一影像訊號dq 及dq －1 及像素列數q之一經修改之影像訊號dq '可藉由考慮LC分子之一透射曲線、LC分子關於灰度之一透射曲線、計數值q等等的實驗來計算。所計算的經修改之影像訊號dq '可儲存於一查找表中作為關於當前及前一影像訊號dq 及dq － 1 及像素列數q之函數。然而，為將關於像素列數q及當前及前一影像訊號dq 及dq －1 之所有經修改之影像訊號dq '儲存於該查找表中，該查找表必須具有一極大尺寸。因此，將關於以一預定灰度間隔(例如16灰度間隔)而間隔之當前及前一影像訊號dq 及dq － 1 以及像素列數q的經修改之影像訊號dq '儲存於查找表中，隨後較佳使用內插法來計算關於剩餘當前及前一影像訊號dq 及dq － 1 及像素列數q的經修改之影像訊號。
當考慮像素列數q及前一影像訊號dq －1 之關於當前影像訊號dq 之經修改之影像訊號dq '算得時，訊號控制器600將經修改之影像訊號dq '應用於資料驅動器500作為影像資料DAT。隨後，將參看圖4詳細描述根據本發明之一實施例之一LCD的顯示操作。
圖4說明根據本發明之一實施例之在一LCD中使用的諸如資料電壓Vd、掃描起始訊號STV、閘極時脈訊號CPV、輸出致能訊號OE1及OE2及閘極訊號g1 、g2 、g3 …之各種訊號之波形。如以上所描述，訊號控制器600將掃描起始訊號STV、閘極時脈訊號CPV及輸出致能訊號OE1及OE2供應至閘極驅動器400以起始閘極線G1 －Gn 之掃描。
參看圖4，施加至一個像素列之閘極導通電壓Von包括一預充電閘極導通電壓Von1及順序接於該預充電閘極導通電壓Von1之後之一主充電閘極導通電壓Von2。預充電閘極導通電壓Von1之一脈衝寬度比主充電閘極導通電壓Von2之脈衝寬度寬出約輸出致能訊號OE1及OE2之脈衝寬度。因此，閘極導通電壓Von不會與諸如由第偶數條閘極線施加之閘極導通電壓之下一鄰近的閘極導通電壓或水平週期重疊。閘極導通電壓Von1及Von2之脈衝寬度每一者皆可變化。預充電閘極導通電壓Von1之脈衝寬度約為1H。
掃描起始訊號STV包括用於輸出閘極導通脈衝Von之一脈衝。輸出致能訊號OE1及OE2自訊號控制器600施加至閘極驅動器400並用以界定經由對應閘極線G1 －Gn 而傳輸之閘極導通電壓Von之持續時間，即脈衝寬度。在本發明之實施例中，第一輸出致能訊號OE1界定施加至第奇數條閘極線G1 、G3 …之閘極導通電壓Von之持續時間，且第二輸出致能訊號OE2界定施加至第偶數條閘極線G2 、G4 …之閘極導通電壓Von之持續時間。輸出致能訊號OE1及OE2具有彼此相同之波形，但具有不同相位。然而，輸出致能訊號OE1及OE2之波形可變化或彼此不同。參看圖4，當輸出致能訊號OE1及OE2具有一高位準時，閘極導通電壓Von之輸出受限，但當輸出致能訊號OE1及OE2具有一低位準時，產生閘極導通電壓Von之輸出。該高位準之間隔與該低位準之間隔之比率可基於一預充電時間與一主充電時間之比率來調節，且輸出致能訊號OE1及OE2之高位準與低位準之函數彼此相反。
隨後，將詳細描述預充電及主充電之操作。首先，訊號控制器600對施加至閘極驅動器400之掃描起始訊號STV產生一脈衝，並對閘極時脈訊號CPV產生一脈衝。被供以掃描起始訊號STV之脈衝的閘極驅動器400將閘極導通電壓Von自第一閘極線G1 順序輸出至最末之閘極線Gn 。此時，如圖4所示，因為兩個輸出致能訊號OE1及OE2被施加至閘極驅動器400，所以預充電閘極導通電壓Von1及主充電閘極導通電壓Von2順序輸出。因此，施加至第奇數條閘極線G1 、G3 …之閘極導通電壓Von之脈衝寬度由輸出致能訊號OE1界定，而施加至第偶數條閘極線G2 、G4 …之閘極導通電壓Von之脈衝寬度由輸出致能訊號OE2界定。因此，施加至第奇數條閘極線G1 、G3 …之閘極導通電壓Von之輸出時間與施加至第偶數條閘極線G2 、G4 …之閘極導通電壓Von之輸出時間之差約為"1H"，其為輸出致能訊號OE1與OE2之輸出時間之間之差。意即，在施加至兩條緊鄰閘極線之兩個閘極導通電壓Von中，先前之閘極導通電壓Von之主充電閘極導通電壓Von2之施加時間與隨後之閘極導通電壓Von之預充電閘極導通電壓Von1之施加時間重疊。
藉由自第一閘極線G1 至最末閘極線Gn 順序輸出包括一預充電閘極導通電壓Von1及一主充電閘極導通電壓Von2(其具有分別由輸出致能訊號OE1及OE2之波形所界定之脈衝寬度)的閘極導通電壓Von，對自第一閘極線G1 起連接至對應閘極線的像素電極191供以經由資料線D1 －Dm 而傳輸之資料電壓Vd ，且因此對連接至該等像素電極191之像素PX預充電約"1H"。在該預充電完成之後，將對應於由上述影像訊號修改器610產生之經修改影像訊號的資料電壓Vd施加至該等像素PX作為正常資料電壓，且因此該等像素PX之主充電接連於預充電而進行。施加至第一像素列之用於主充電之資料電壓可作為具有預定灰階之任意資料電壓Vd而儲存於一建置於訊號控制器600內的記憶體中。
如以上所述，施加至兩個鄰近閘極線之閘極導通電壓Von具有一重疊時期，其中連接至前一閘極線之前一像素列之主充電時間與連接至隨後閘極線之下一像素列之預充電時間重疊。因此，因為施加於連接至第一閘極線G1 之像素電極191用於主充電之正常資料電壓Vd同時亦施加於連接至第二閘極線G2 的像素電極191，所以第二像素列之預充電進行"1H"。
當第二像素列之預充電時間過去時，向連接至第二閘極線G2 的像素電極191供給來自資料驅動器500之正常資料電壓Vd供應，從而進行第二像素列之主充電。藉由重複以上程序，在將閘極導通電壓Von順序施加至第一閘極線G1 至最末閘極線Gn 時，所有像素PX係由施加於連接至前一閘極線之像素電極191之資料電壓來預充電，且隨後由與影像訊號修改器610所產生之經修改影像訊號對應的資料電壓來正常充電。
現將參看圖5至圖7描述根據本發明之在一像素中藉由預充電及主充電進行充電之一像素電壓與根據先前技術之在該像素中藉由預充電及主充電進行充電之一像素電壓之間的變化。圖5為指示根據本發明之一實施例在一LCD中藉由一最大灰度及一最小灰度顯示字母"P"時相同像素列中兩個鄰近像素PXa與PXb之像素電壓之變化的圖，圖6為指示在將資料電壓分別施加至圖5中所示之兩個像素PXa及PXb時一像素電極電壓及一像素電壓之變化的圖表，且圖7為指示在根據先前技術將資料電壓分別施加至圖5中所示之兩個像素PXa及PXb時一像素電極及一像素電壓之變化的圖表。
參看圖5，兩個像素PXa及PXb位於相同像素列(例如第r個像素列)中，且在LCD具有一正常黑色模式時由對應於相同灰度(例如最大灰度，即白色灰度)之資料電壓(稱為"白色資料電壓")作為用於主充電之正常資料電壓來供電。
如圖6中所示，施加至第r條閘極線Gr 之閘極訊號gr 與施加至第(r－1)條閘極線Gr － 1 之閘極電壓重疊"1H"，從而使施加至第(r－1)個像素列之閘極導通電壓亦施加至第r個像素列。如圖5及圖6所示，施加至先前之第(r－1)個像素列之像素PXa'之正常資料電壓係一用於顯示黑色(意即最小灰度)的資料電壓(稱為"黑色資料電壓")。因此，施加至像素PXa之資料電壓SD A 由黑色資料電壓供電一預充電時間，且由作為正常資料電壓之白色資料電壓供電一主充電時間。此時，基於該像素列數、一當前影像訊號及一先前影像訊號，藉由所描述之影像訊號修改器之操作來計算當前影像訊號之一修改值。因此，用於像素PXa之主充電而施加之資料電壓SD A 具有等於對應於該修改值之一資料電壓△SD A 與對應於當前影像訊號之資料電壓之和的量值。然而，如圖5及圖6所示，施加至先前之第(r－1)個像素列之像素PXb'之一正常資料電壓為白色資料電壓。因此，施加至像素PXb之資料電壓SD B 由白色資料電壓供電預充電時間及主充電時間。
因為資料電壓SD A 及SD B 分別經由對應之資料線而傳輸，所以在歸因於資料線與像素電極之間形成之寄生電容的一延遲或一預定時間之線延遲之後，資料電壓SD A 及SD B 分別施加至對應之像素PXa及PXb作為像素電極電壓VD A 及VD B 。然而，如圖6中所示，因為施加至像素PXb之像素電極電壓VD B 等於前一像素列之資料電壓，所以幾乎未產生訊號延遲。
圖6中展示藉由施加像素電極電壓VD A 及VD B 而分別充入像素PXa及PXb中的像素電壓VP A 及VP B 。如圖6中所示，因為用於像素PXa及PXb之預充電時間而施加之資料電壓SD A 與SD B 彼此不同，所以用於該預充電時間而充入之像素電壓VP A 與VP B 的量值彼此不同。然而，因為藉由修改用於像素PXa之資料電壓SD A ，該資料電壓SD A 增加了修改值△SD A 並施加至像素PXa，所以產生以用於預充電時間的像素電壓VP A 與VP B 之間之量值差得以補償，且因此兩個像素電壓VP A 與VP B 之量值大體上變為彼此相等。因此，歸因於預充電中像素電壓VP A 與VP B 之差的兩個像素PXa及PXb之亮度差不會出現。
儘管兩個像素電壓VP A 與VP B 彼此不相等，但當一使用者看見一物體時，該使用者認為邊緣部分(或邊界部分)比其他部分更亮。因此，安置於一顯示黑色之部分與一顯示白色之部分之邊界中的像素PXa與PXb之間具有較小的亮度差，但該亮度差極大程度上不可識別。然而，當根據先前技術將資料電壓SD A 及SD B 施加至圖5中所示之像素PXa及PXb時，產生以用於像素PXa及PXb之預充電時間的像素電壓VP A 與VP B 之間之差未得以補償，且不具有添加至施加於像素PXa之資料電壓SD A 的對應於修改值之資料電壓△SD A 。因此，一電壓差△V基於像素電極電壓VP A 與VP B 之間之差△SD A 而產生，且因此像素電壓VP B 難以達到用於主充電時間之所需電壓Vw h i t e 。該電壓差△V引起像素PXa與PXb之間之亮度差從而劣化影像品質。
現將參看圖8描述根據本發明之另一實施例之產生閘極訊號的方法。圖8說明根據本發明之另一實施例之在一LCD中用於產生閘極訊號的諸如掃描起始訊號STV、閘極時脈訊號CPV、輸出致能訊號OE及施加至第r個像素列之閘極訊號gr 之各種訊號的波形。參看圖8，輸出致能訊號之數目為一。與圖4中所示閘極訊號不同，圖8中所示閘極訊號gr 未連續產生用於預充電之閘極導通電壓Von1'及用於主充電之閘極導通電壓Von2'。該閘極導通電壓Von1'及該閘極導通電壓Von2'係由輸出致能訊號OE產生以分別用於預充電時間及主充電時間。
根據本發明，藉由使施加至兩個鄰近閘極線之閘極導通電壓彼此重疊一預定時間，閘極導通電壓對像素之總施加時間增加，從而增加每一像素之充電時間。此外，一像素係由施加至與其緊鄰之一鄰近像素的資料電壓(具有與該像素之資料電壓類似之量值)來預充電，從而易於達到一具有所需量值之電壓。在相同像素列中，考慮預充電資料電壓來補償一正常資料電壓，並將經補償之正常資料電壓施加至一像素。因此，由彼此不同之預充電電壓引起的安置於相同像素列中以相同正常資料電壓主充電之像素之間的亮度差可減小，從而改良影像品質。特定言之，因為考慮像素列數來進行正常資料電壓之修改，所以歸因於資料線之線電阻及訊號延遲的影像劣化減少。
雖然已參照較佳實施例詳細描述本發明，但應瞭解，本發明並非限於所揭示之實施例，相反，希望其涵蓋包括於附加申請專利範圍之精神及範疇內之各種修改及等效配置。
3．．．液晶層
100、200．．．面板
191．．．像素電極
230．．．濾色器
270．．．共同電極
300．．．液晶面板組件
400．．．閘極驅動器
600．．．訊號控制器
601．．．計數器
602．．．線記憶體
603．．．修改單元
610．．．影像訊號修改器
800．．．灰度電壓產生器
CLC．．．液晶電容器
CONT1、CONT2．．．控制訊號
CPV．．．閘極時脈訊號
CST．．．存儲器電容器
D1 －Dm ．．．資料線
DAT．．．輸出影像訊號
DE．．．資料致能訊號
G1 －Gn ．．．閘極線
HCLK．．．資料時脈訊號
Hsync．．．水平同步訊號
LOAD．．．載入訊號
MCLK．．．主時脈
OE1、OE2．．．輸出致能訊號
PX、PXa、PXb、PXa'、PXb'．．．像素
Q．．．開關元件
R、G、B．．．輸入影像訊號
RVS．．．反轉訊號
STH．．．水平同步起始訊號
STV．．．掃描起始訊號
Vcom．．．共同電壓
Vd．．．資料電壓
Von．．．閘極導通電壓
Von1、Von1'．．．預充電閘極導通電壓
Von2、Von2'．．．主充電閘極導通電壓
Voff．．．閘極關斷電壓
Vsync．．．垂直同步訊號
圖1為根據本發明之一實施例之一LCD的方塊圖；圖2為根據本發明之一實施例之一LCD之一像素的等效電路圖；圖3為根據本發明之一實施例之一LCD之影像訊號修改器的方塊圖；圖4說明根據本發明之一實施例之一LCD中使用的各種訊號之波形；圖5為指示根據本發明之一實施例在一LCD中藉由一最大灰度及一最小灰度來顯示一字母"P"時相同像素列中兩個鄰近像素之像素電壓之變化的圖；圖6為指示在將資料電壓分別施加至圖5中所示之兩個像素時一像素電極電壓及一像素電壓之變化的圖表；圖7為指示在根據先前技術將資料電壓分別施加至圖5中所示之兩個像素時一像素電極電壓及一像素電壓之變化的圖表；及圖8說明根據本發明之另一實施例之在一LCD中用於產生閘極訊號之各種訊號的波形。
CPV．．．閘極時脈訊號
OE1、OE2．．．輸出致能訊號
STV．．．掃描起始訊號
Vd ．．．資料電壓
Vo f f ．．．閘極關斷電壓
Vo n ．．．閘極導通電壓
Von1．．．預充電閘極導通電壓
Von2．．．主充電閘極導通電壓

Claims (21)

  1. 一種顯示裝置，其包含：一第一像素，其安置於一第一像素列上，及一第二像素，其安置於一鄰近該第一像素列之第二像素列上且在一行方向中鄰近該第一像素；一第一閘極線，其用於傳輸一第一閘極導通電壓至該第一像素；一第二閘極線，其用於傳輸一第二閘極導通電壓至該第二像素；一資料線，其用於分別傳輸第一及第二資料電壓至該第一及該第二像素，及；一影像訊號修改器，其用以基於該第一像素之一第一輸入影像訊號、該第二像素之一第二輸入影像訊號及該第二像素之一像素列數來修改該第二輸入影像訊號以產生一經修改之影像訊號；一閘極驅動器，其用於分別施加該第一及該第二閘極導通電壓至該第一及該第二閘極線；及一資料驅動器，其用於將該第一輸入影像訊號及該經修改之影像訊號分別改變為該第一及該第二資料電壓以施加至該資料線，其中該第一閘極導通電壓與該第二閘極導通電壓重疊一預定時間以用該第一像素之該第一資料電壓預充電該第二像素。
  2. 如請求項1之裝置，其中該影像訊號修改器包含一計數 器，其用於計算該第二像素之該像素列數以輸出一計數值並基於該計數值來修改該第二輸入影像訊號。
  3. 如請求項2之裝置，其中該計數器基於來自一外部裝置之一資料致能訊號來輸出該計數值。
  4. 如請求項2之裝置，其中該影像訊號修改器使用dq '=dq +f(q,dq ,dq-1 )計算該經修改之影像訊號dq '(其中dq 係該第二輸入影像訊號，q係該計數值，且dq-1 係該第一輸入影像訊號)，其中，若dq -dq-1 >0，則f(q,dq ,dq-1 )>0，若dq -dq-1 <0，則f(q,dq ,dq-1 )<0，若dq -dq-1 =0，則f(q,dq ,dq-1 )=0，若q=0，則f(q,dq ,dq-1 )=0，且若r>q，則| f(r,dr ,dr-1 )|| f(q,dq ,dq-1 )|。
  5. 如請求項2之裝置，其中該影像訊號修改器基於該第一輸入影像訊號與該第二輸入影像訊號之間之一差來修改該第二影像訊號。
  6. 如請求項2之裝置，其中該影像訊號修改器使用dq '=dq +α(q)(dq -dq-1 )計算該經修改之影像訊號dq '(其中dq 係該第二輸入影像訊號，q係該計數值，且dq-1 係該第一輸入影像訊號)，其中α(0)=0且若r>q，則α(r)>α(q)。
  7. 如請求項1之裝置，其中該第一及該第二閘極導通電壓分別包含一預充電閘極導通電壓及一接連於該預充電閘極導通電壓而產生之主充電閘極導通電壓，且該第一閘 極導通電壓之該主充電閘極導通電壓與該第二閘極導通電壓之該預充電閘極導通電壓重疊。
  8. 如請求項7之裝置，其進一步包含一訊號控制器，其用於控制該閘極驅動器及該資料驅動器，且該訊號控制器將一用於指示起始該第一及該第二閘極導通電壓之輸出的掃描起始訊號STV及一用於界定該第一及該第二閘極導通電壓之持續時間的輸出致能訊號分別施加至該閘極驅動器。
  9. 如請求項8之裝置，其中該輸出致能訊號具有1H之一脈衝輸出週期。
  10. 如請求項8之裝置，其中該輸出致能訊號具有一用於界定該第一閘極導通電壓之持續時間的第一輸出致能訊號，及一用於界定該第二閘極導通電壓之持續時間的第二輸出致能訊號。
  11. 如請求項10之裝置，其中該第一及該第二輸出致能訊號具有2H之一脈衝輸出週期。
  12. 如請求項11之裝置，其中該第一及該第二輸出致能訊號以一1H間隔依次輸出一脈衝。
  13. 如請求項1之裝置，其中該影像訊號修改器包含一線記憶體，其用於儲存該第一輸入影像訊號。
  14. 如請求項1之裝置，其中該影像訊號修改器包含一查找表，其用於儲存該經修改之影像訊號。
  15. 如請求項1之裝置，其中對應於該第一輸入影像訊號之一第一資料電壓與對應於該第二輸入影像訊號之一第二 資料電壓之極性彼此相同。
  16. 如請求項15之裝置，其中該顯示裝置係一行反轉類型之顯示裝置。
  17. 一種一顯示裝置之驅動方法，該顯示裝置具有一第一像素，其安置於一第一像素列上，及一第二像素，其安置於一鄰近該第一像素列之第二像素列上且在一行方向中鄰近該第一像素；一第一閘極線，其用於傳輸一第一閘極導通電壓至該第一像素，一第二閘極線，其用於傳輸一第二閘極導通電壓至該第二像素，及一資料線，其用於分別傳輸第一及第二資料電壓至該第一及該第二像素；一影像訊號修改器，其用以基於該第一像素之一第一輸入影像訊號、該第二像素之一第二輸入影像訊號及該第二像素之一像素列數來修改該第二輸入影像訊號以產生一經修改之影像訊號；一閘極驅動器，其用於分別施加該第一及該第二閘極導通電壓至該第一及該第二閘極線；及一資料驅動器，其用於將該第一輸入影像訊號及該經修改之影像訊號分別改變為該第一及該第二資料電壓以施加至該資料線，該方法包含施加該第一閘極導通電壓至該第一閘極線，施加該第一資料電壓至該第一像素，施加該第二閘極導通電壓至該第二閘極線，施加該第一資料電壓至該第二像素以用該第一資料電 壓預充電該第二像素，停止該第一閘極導通電壓之施加，施加該第二資料電壓至該第二像素，及停止該第二閘極導通電壓之施加。
  18. 如請求項17之方法，其中該第一及該第二閘極導通電壓分別包含一預充電閘極導通電壓及一主充電閘極導通電壓。
  19. 如請求項18之方法，其中在該第一閘極導通電壓之該主充電閘極導通電壓及該第二閘極導通電壓之該預充電閘極導通電壓之施加之後將該第一資料電壓施加至該第一及該第二像素，且在該第二閘極導通電壓之該主充電閘極導通電壓之施加之後將該第二資料電壓施加至該第二像素。
  20. 如請求項19之方法，其中該第一閘極導通電壓之該預充電閘極導通電壓與該第二閘極導通電壓之該主充電閘極導通電壓重疊一預定時間。
  21. 如請求項17之方法，其中該顯示裝置係一行反轉類型。
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