專利名稱：減少液晶顯示裝置輝度不均的驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置的驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法，尤其涉 及一種減少矩陣液晶顯示裝置的輝度不均的驅(qū)動裝置及其驅(qū)動方 法。
背景技術(shù)：
液晶是一種介于固態(tài)與液態(tài)間的有才幾化合物，也是一種具有頭見 格性分子排列的化合物，將其加熱會成透明液態(tài)，將其冷卻會成結(jié) 晶的混濁固態(tài)，因為具有這種特性所以被稱為液晶。由于液晶的基 本特性，所以液晶顯示器的基本原理是，將液晶封裝在玻璃箱中， 然后施以電場，從而可改變液晶分子的取向，取向改變會使光學(xué)性 質(zhì)改變，通過偏光片就可改變它的透光性，來達到明滅的效應(yīng)。請同時參閱圖1與圖2,其為一般液晶顯示裝置的驅(qū)動電路方 塊圖，與數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方塊圖。一4史液晶顯示裝置的 驅(qū)動電路包含與液晶面板15電性連接的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器14與掃描 電極驅(qū)動器13、以及提供前述驅(qū)動器所需訊號電位的電位產(chǎn)生器 12、與送出各種控制訊號的控制器11。控制器11將顯示數(shù)據(jù)、數(shù) 據(jù)鎖存脈沖(LP )、交流驅(qū)動訊號(M )、脈波寬度調(diào)變訊號(PWM )、 以及畫面控制訊號(FRC)，將其送至數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器14。控制器 11將交流驅(qū)動訊號與垂直控制同步訊號送至數(shù)據(jù)電才及驅(qū)動器14。 以電4立產(chǎn)生器12產(chǎn)生VI、 V2、 V3、 V4、 V5電4立等5種電4立為例，
其中V1、 V3、 V5電位輸入該掃描電極驅(qū)動器13， V2、 V4電位輸 入該數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器14。液晶面板15由數(shù)據(jù)電極X1、 X2.,.Xn與 掃描電極Y1、 Y2…Ym組成，且由數(shù)據(jù)電極X1、 X2…Xn與掃描 電才及Y1、 Y2…Ym交叉點的'液晶才各形成圖素。前述的lt據(jù)電4及驅(qū)動器14包含鎖存暫存電^各141、開關(guān)控制電 路142、電^f立移^立器143及驅(qū)動l命出電路144。該鎖存暫存電^各141 通過每一次的水平同步訊號將傳輸?shù)皆摂?shù)據(jù)電極驅(qū)動器14 一行一 ^f亍的顯示^:據(jù)暫存起來并送至該開關(guān)控制電^各142，該開關(guān)控制電 路142將依據(jù)所提供的顯示數(shù)據(jù)、交流驅(qū)動訊號(M)、脈波寬度調(diào) 變訊號(PWM)、以及畫面控制訊號(FRC)，進4亍處理轉(zhuǎn)換，形成 開關(guān)控制訊號，開關(guān)控制訊號經(jīng)電位移位器143由數(shù)字電位轉(zhuǎn)換成 可控制開關(guān)的電位并送至該驅(qū)動輸出電路144,通過每一開關(guān)組 1441 (圖中以控制V2、 V4電位為"i兌明例，所以每一開關(guān)組1441 具有兩個開關(guān))輸出至這些數(shù)據(jù)電極X1、 X2…Xn，產(chǎn)生該液晶面 板15所需的數(shù)據(jù)電極訊號。請再參閱圖3、圖4與圖5，為了^兌明方《更，以下將以2x4液 晶矩陣來說明。在多功驅(qū)動方式中，四條掃描電極Y1 Y4訊號在 一個時間上只有一個掃描電4及依據(jù)交流驅(qū)動訊號選擇VI或V5電 位，其余電極都選擇V3電位。由垂直同步訊號依序觸發(fā)。數(shù)據(jù)電 極X1、 X2訊號則依據(jù)目前所要顯示的數(shù)據(jù)選擇對應(yīng)的脈波寬度， 再依交流驅(qū)動訊號變換選擇V2或V4電位。掃描電極Y1 Y4與數(shù) 據(jù)電極X1、 X2波形壓差的均方根值(RMS)(如IY1-X1I與IY1-X21) 決定其顯示的灰度。如圖3所示，如果V2-V3=V3-V4， V1-V3=V3-V5，且在一個 理想的條件下，當掃描電極Y1、 Y2為非選擇電位V3時，不論數(shù) 據(jù)電極X1、 X2的波形為任何寬度，其掃描電極Y1、 Y2與數(shù)據(jù)電 極X1、 X2壓差的均方根值(RMS)會完全相同。換言之，其顯示 的灰度與此時數(shù)據(jù)電極X1、 X2波形寬度無關(guān)。當掃描電極Y1 Y4 為選擇電位VI或V5時，數(shù)據(jù)電極X1、 X2的脈波寬度將改變其均 方?jīng)_艮值(RMS)，換言之，此時數(shù)據(jù)的脈波寬度決定其像素的灰度， 而這也是矩陣式液晶才各最基本的多功驅(qū)動原理。請再參閱圖5 (a) 所示，為實現(xiàn)上述驅(qū)動波形所顯示出來的結(jié)果，理想上，數(shù)據(jù)電招_ XI上的四個液晶格與液晶格X2-Y1顯示出相同的灰度，數(shù)據(jù)電極 X2上的另外三個液晶格則顯示出最亮的灰度。但是，實際液晶格上的數(shù)據(jù)電極X1、 X2、掃描電才及Y1 Y4、 禾口馬區(qū)動電3各老卩具有電阻寸生，而二電才及間具有電容寸生,這些爿尋4、造力義 驅(qū)動波形的失真，如圖4所示。這會造成掃描電才及Y1 Y4在非選 擇電位V3時，其數(shù)據(jù)電極X1、 X2所顯示的數(shù)據(jù)會互相影響，其 顯示結(jié)果如圖5(b)所示。所示的兩液晶格X1-Y1與X2-Y1的灰 度不相同，這是由于數(shù)據(jù)電極X1、 X2在每一次轉(zhuǎn)換電位時都會造 成其電壓均方根值(RMS)的減少，這將會造成液晶格所要顯示的 數(shù)據(jù)不再只是要顯示的數(shù)據(jù)而已，而會受同一數(shù)據(jù)電極X1、 X2的 其它顯示數(shù)據(jù)所影響，而有輝度不均的現(xiàn)象。針對此問題，日本專利JP5265402提出的解決方法是使得在每 一個掃描期間數(shù)據(jù)電極X1、 X2的驅(qū)動波形都有一補償時間，此時 輸出ON顯示與OFF顯示的中間電位，因此，施加于液晶格的實效 電壓值不會因顯示數(shù)據(jù)不同而有不同的轉(zhuǎn)換次數(shù)，如此就能消除因 波形失真所帶來的輝度不均。但是，因為補償時間輸出中間電位， 而且又是每個掃描期間都有補償，所以如果與一4SL驅(qū)動方法的實效 電壓值相比，此方法的實效電壓值會降低，同時也會降低其顯示的 對比度。為了避免這樣的問題，有必要增大偏壓比，〗旦增加偏壓比， 其輸出的電壓也需要加大，其功率消耗也隨的增大。為了改善這個問題，在美國專利US 6,633,272所公開的技術(shù)中， 當數(shù)據(jù)電才及X1、 X2電位轉(zhuǎn)換時，如果要轉(zhuǎn)換至V2電位則先轉(zhuǎn)換 至較高的V2，電位，如果要轉(zhuǎn)換至V4電位則先轉(zhuǎn)換至較低的V4， 電位，如圖6所示。先轉(zhuǎn)至V2，或V4，電位所多出的實效電壓值， 可以抵消數(shù)據(jù)電極X1、 X2轉(zhuǎn)換電位所損失的實效電壓值，從而消 除因波形失真所帶來的輝度不均現(xiàn)象。請再參閱圖7所示，另一實施方法是當數(shù)據(jù)電極X1、 X2在一 個掃描時間內(nèi)都無轉(zhuǎn)換電位時，在補償周期內(nèi)將數(shù)據(jù)電極XI、 X2 電位轉(zhuǎn)換至專交V2電位^f氐的V2，電位，以及凈交V4電位高的V4，電位， 以減少未轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)電極的實效電壓值，達到補償?shù)男Ч?。在前述的技術(shù)中，實效電壓值的減少可降至最低，對比度的下 卩爭也可降至最4氐，同時V4與V4，電^f立，V2與V2，電4立的電壓差不 大，所以每次補償?shù)碾娏飨麕烀梢越档?，同時也能較準確的補償每 次轉(zhuǎn)換電位的損失。但是，其缺點在于電源系統(tǒng)中需要二個額外的 補償電位V2，與V4'，在數(shù)據(jù)電極X1、 X2前的該驅(qū)動輸出電路144 的每一開關(guān)組1442將會多出二組開關(guān)(如圖8所示)。而且液晶顯 示器的灰階大都利用脈波寬度調(diào)變訊號(PWM)的方式來實現(xiàn)，如 果搭配上述補償方式，其補償?shù)臅r間點與脈波寬度都因此有所限 制。發(fā)明內(nèi)容于是，為解決上述的缺點，避免缺失的存在，本發(fā)明的主要目 的在于不需額外補償電位的情況下，減少電源系統(tǒng)的復(fù)雜度，從而 可以4是升液晶顯示面外反的質(zhì)量，減少液晶顯示裝置輝度不均的驅(qū)動 裝置及驅(qū)動方法。本發(fā)明的另一目的在于減少補償(電壓變化)的次lt， 乂人而減 少^t據(jù)電才及的功率消庫毛，l是升液晶顯示面纟反的質(zhì)量，減少液晶顯示 裝置輝度不均的驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法。
基于上述目的，本發(fā)明提出一種減少液晶顯示裝置輝度不均的 驅(qū)動裝置，其為一種將顯示數(shù)據(jù)送至液晶面板的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器，其包括鎖存暫存電路，將一行一行的顯示數(shù)據(jù)暫存起來并送至開 關(guān)控制電路，該開關(guān)控制電路將訊號處理轉(zhuǎn)換成開關(guān)控制訊號，然 后通過4企測與計數(shù)電鴻4企測前述開關(guān)控制訊號，當開關(guān)控制訊號在 掃描時間內(nèi)都無改變時讓該沖企測與計數(shù)電路計數(shù)一次，計凄史每個凄丈 據(jù)電極的待補償個數(shù)，將此補償個數(shù)轉(zhuǎn)換成補償時間，并在該補償 時間將數(shù)據(jù)電極電位轉(zhuǎn)換至中間電位，再由電位移位器將經(jīng)過該枱r 測與計電路的開關(guān)控制訊號經(jīng)由數(shù)字電位轉(zhuǎn)換成可控制開關(guān)的 訊號；以及驅(qū)動輸出電路，接收該電位移位器傳來的訊號，通過每 一開關(guān)組輸出數(shù)據(jù)電極訊號。本發(fā)明的驅(qū)動方法是通過該一企測與計數(shù)電3各來計數(shù)一掃描期 間內(nèi)每數(shù)據(jù)電極的待補償個數(shù)，再將此補償個數(shù)轉(zhuǎn)換成補償時間， 在該補償時間將^t據(jù)電極電位轉(zhuǎn)換至中間電位，其轉(zhuǎn)至中間電位的 補償時間正比于待補償個lt,補償結(jié)束后又轉(zhuǎn)換至下一個凄t據(jù)所需 的電4立。本發(fā)明的歲丈果在于中間電4立可以不需額外4卜償電4立，可以減少 電源系統(tǒng)的復(fù)雜度，并且^t據(jù)電才及也能4交先前4支術(shù)減少一開關(guān)電 路。同時因為能減少補償?shù)拇螖?shù)，所以能減少數(shù)據(jù)電極的功率消耗。 本發(fā)明還能將實效電壓值的減少降至最低，對比度的下降也可降至 最低，還能較準確的補償每次轉(zhuǎn)換電位的損失。


圖1是一般液晶顯示裝置的驅(qū)動電路方塊圖。圖2是圖1所示的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)方塊圖。 圖3是表示2x4液晶矩陣的各部分電壓波形的理想時序圖。圖4是表示2x4液晶矩陣的各部分電壓波形的實際時序圖。圖5是表示2x4液晶矩陣的理想顯示(a)與實際顯示(b)的 示意圖。圖6是表示數(shù)據(jù)電極電位轉(zhuǎn)換時先轉(zhuǎn)換至較高/或低電位的時 序圖。圖7是表示數(shù)據(jù)電極電位轉(zhuǎn)換時先轉(zhuǎn)換至較低/或高電位的時 序圖。圖8是表示圖6與圖7的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)方塊圖。圖9是本發(fā)明的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)方塊圖。圖IO是各部分電壓波形的理想時序圖(a)與本發(fā)明的實際時 序圖(b)。
具體實施方式
以下是有關(guān)本發(fā)明的詳細內(nèi)容及技術(shù)說明，現(xiàn)通過實施例進行 進一步說明，但應(yīng)了解的是，這些實施例僅為例示說明之用，而不 應(yīng)^皮解釋為本發(fā)明實施的限制。請參閱圖9所示，其為本發(fā)明的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)方塊圖。 以電位產(chǎn)生器產(chǎn)生VI、 V2、 V3、 V4、 V5電^f立等5種電4立為例， 本發(fā)明的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器34包含了鎖存暫存電路341、開關(guān)控制電 路342、才企測與計數(shù)電路345、電位移位器343、及驅(qū)動輸出電路 344。該鎖存暫存電路341通過每一次的水平同步訊號將傳輸?shù)皆? 數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器34 —行一行的顯示數(shù)據(jù)暫存起來并送至該開關(guān)控 制電路342，該開關(guān)控制電路342將依據(jù)所提供的顯示數(shù)據(jù)、交流 驅(qū)動訊號(M)、脈波寬度調(diào)變訊號(PWM)、以及畫面控制訊號 (FRC)而進4于處理轉(zhuǎn)換，形成開關(guān)控制訊號，然后通過該4企測與 計數(shù)電路345檢測前述開關(guān)控制訊號，當開關(guān)控制訊號在一掃描時 間內(nèi)都無改變時讓該檢測與計數(shù)電^各345計數(shù)一次，計數(shù)在每數(shù)據(jù) 電極Xl...Xn的待補償個數(shù)，再將此補償個數(shù)轉(zhuǎn)換成補償時間100， 并在該補償時間100將數(shù)據(jù)電極XI.. .Xn的開關(guān)控制訊號的電位轉(zhuǎn) 換至中間電位(如圖10所示的各部分電壓波形的理想時序圖(a) 與本發(fā)明的實際時序圖(b))，其中，該補償時間100正比于待補 償個數(shù)。然后再將該些開關(guān)控制訊號經(jīng)該電位移位器343由數(shù)字電位轉(zhuǎn) 換成可控制開關(guān)的訊號并送至該驅(qū)動輸出電路344,通過每一開關(guān) 組3441 (圖中以控制V2、 V3、 V4電位為"i兌明例，所以有每一開 關(guān)組3441具有3個開關(guān))輸出至該些數(shù)據(jù)電極Xl...Xn,產(chǎn)生該液 晶面板15所需的數(shù)據(jù)電極訊號。與先前技術(shù)一樣，以2x4液晶矩陣進行說明(如圖5所示)。 如果V2-V3=V3-V4, V1-V3=V3-V5且在一個理想的條件下，當掃 描電極Y1、 Y2為非選擇電位V3時，不論數(shù)據(jù)電極X1、 X2的波 形為任何寬度，其掃描電極Y1、 Y2與數(shù)據(jù)電極X1、 X2壓差的均 方根值(RMS)會完全相同，如圖10 (a)所示。換言之，液晶格 所顯示的灰度與此時數(shù)據(jù)電極X1、 X2波形寬度無關(guān)。:清再參閱圖10(b)， ^旦如果考慮實際顯示面^反的電阻性與電容 性造成驅(qū)動波形的失真的原因，掃描電才及Yl、 Y2在非選擇電位 V3時，其數(shù)據(jù)電極X1、 X2所顯示的數(shù)據(jù)會互相影響，本發(fā)明通 過該檢測與計數(shù)電路345來計數(shù)在一掃描期間(FRM)內(nèi)每個數(shù)據(jù) 電極XI、 X2的待補償個數(shù)(如圖中所示的三個補償個數(shù))，再將
此補償個數(shù)轉(zhuǎn)換成該補償時間100,在該補償時間ioo將數(shù)據(jù)電極 的電位轉(zhuǎn)換至中間電位(如圖中的V3電位)，其中該補償時間100 正比于待補償個凄t,補償結(jié)束后數(shù)據(jù)電極的電位將會轉(zhuǎn)換至下一個 數(shù)據(jù)所需的電位。因此，施加于液晶格的實效電壓值，不會因顯示 數(shù)據(jù)不同而有所不同，如此就能消除因波形失真所帶來的輝度不 均，且減少電壓變化的次數(shù)，也就是減少補償?shù)拇螖?shù)，能減少數(shù)據(jù) 電才及的功率消壽毛。本發(fā)明的中間電位可以是原電源電路中電位產(chǎn)生器產(chǎn)生的多 種電^立的中間電^f立，以電^f立產(chǎn)生器產(chǎn)生VI、 V2、 V3、 V4、 V5電 4立等5種電4立為例，該中間電卩立為V3電卩立。所以在實施過禾呈中不 需額外補償電位，因此，不只可以減少電源系統(tǒng)的復(fù)雜度，且每一 數(shù)據(jù)電極X1、 X2.,.Xn也能較先前技術(shù)的解決方案減少一個開關(guān)組 件，每一開關(guān)組3441只需要3個開關(guān)組件。同時因為能減少補償 的次數(shù)(減少電壓變化的次數(shù))，所以能減少數(shù)據(jù)電極X1、 X2…Xn 的功率消耗。本發(fā)明還能將實效電壓值的減少降至最低，對比度的 下降也可降至最低，還能專交準確的補償每次轉(zhuǎn)換電位的損失。而且 在深次微米的技術(shù)下，該檢測與計數(shù)電路345所需付出的代價將被 大大的減少，其成本與效果大于該4企測與計數(shù)電^各345所需付出的 代價。上述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施 的范圍。任何根據(jù)本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆 為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1. 一種減少液晶顯示裝置輝度不均的驅(qū)動裝置，其為一種將顯示數(shù)據(jù)送至液晶面板的數(shù)據(jù)電極驅(qū)動器(34)，其特征在于，包括鎖存暫存電路(341)，其將一行一行的顯示數(shù)據(jù)暫存起來并送出；開關(guān)控制電路(342)，其接收所述鎖存暫存電路(341)送出的訊號，將其處理轉(zhuǎn)換成開關(guān)控制訊號；檢測與計數(shù)電路(345)，用以檢測前述開關(guān)控制訊號，當開關(guān)控制訊號在掃描時間內(nèi)都無改變時讓所述檢測與計數(shù)電路(345)計數(shù)一次，計數(shù)每個數(shù)據(jù)電極(X1...Xn)的待補償個數(shù)，將此補償個數(shù)轉(zhuǎn)換成補償時間(100)，并在所述補償時間(100)內(nèi)將數(shù)據(jù)電極電位轉(zhuǎn)換至中間電位；電位移位器(343)，其將經(jīng)過所述檢測與計數(shù)電路(345)的開關(guān)控制訊號經(jīng)由數(shù)字電位轉(zhuǎn)換成可控制開關(guān)的訊號；以及驅(qū)動輸出電路(344)，其接收所述電位移位器(343)傳來的訊號，通過每一開關(guān)組(3441)輸出數(shù)據(jù)電極訊號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動裝置，其特征在于，所述補償時間(100)正比于〗寺補償個凄t。
3. —種減少液晶顯示裝置輝度不均的驅(qū)動方法，其為一種將顯示 數(shù)據(jù)送至液晶面板的數(shù)據(jù)電才及驅(qū)動器(34)的驅(qū)動方法，其特 4正在于，包4舌通過檢測與計數(shù)電路(345 )來計數(shù)在掃描期間內(nèi)每個數(shù) 據(jù)電才及(Xl...Xn)的待補償個數(shù)，再將此補償個凄t轉(zhuǎn)換成補償時間(100)，在所述補償時間(100)將數(shù)據(jù)電才及電位轉(zhuǎn)換 至中間電位，所述補償時間(100)結(jié)束后數(shù)據(jù)電極電位又轉(zhuǎn)換至下一個凄t據(jù)所需的電位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的驅(qū)動方法，其特征在于，所述補償時間 (100)正比于待補償個數(shù)。
全文摘要
一種減少液晶顯示裝置輝度不均的驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法，其通過檢測與計數(shù)電路來計數(shù)掃描期間內(nèi)每數(shù)據(jù)電極待補償?shù)膫€數(shù)，再將此補償個數(shù)轉(zhuǎn)換成補償時間，且在該補償時間將數(shù)據(jù)電極電位轉(zhuǎn)換至中間電位，補償結(jié)束后又轉(zhuǎn)換至下一個數(shù)據(jù)所需的電位，由此來減少液晶顯示裝置輝度不均的問題，提升液晶顯示面板的質(zhì)量。
文檔編號G09G3/36GK101399016SQ20071015142
公開日2009年4月1日 申請日期2007年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者鄭家麒 申請人:矽創(chuàng)電子股份有限公司