CN100498906C - 一种驱动液晶显示屏幕的方法及其相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种驱动液晶显示屏幕的方法及其相关装置，该液晶显示屏幕包含一电压选择电路，用来依据一显示驱动数据输出多个驱动电压，以及多个输出缓冲器，而每一输出缓冲器电连接到该电压选择电路与一相对应像素。首先，每一输出缓冲器的输出端的输出电压会趋近其输入端的输入电压，然后，以同一输入电压驱动的多个输出缓冲器的输出端互相连接而产生一平均电压。此外，该液晶显示屏幕还包含有一时序控制器以控制该多个输出缓冲器的操作，当以同一输入电压驱动的多个输出缓冲器的输出端连接后，关断该多个输出缓冲器以省电。

Description

一种驱动液晶显示屏幕的方法及其相关装置

技术领域

本发明提供一种驱动一液晶显示屏幕(liquid crystal displaymonitor，LCD monitor)的方法及其相关装置，特别是一种可驱动液晶板(LCD panel)上同一行的像素对应于同一电压电平以显示均匀(uniform)灰度值(gray level)的方法及其相关装置。

背景技术

一般而言，液晶显示屏幕的优点包括有重量轻，功率消耗少，以及低辐射等等，因此，液晶显示屏幕已广泛地应用于市面上多种便携式(protable)信息产品，例如笔记型计算机(notebook)以及个人数字助理(personal digit alassistant，PDA)等商品。此外，液晶显示屏幕亦已逐渐取代传统桌上型计算机(desktop computer)所使用的阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示器。对于液晶显示屏幕来说，当液晶分子(liquidcrystal molecule)的排列方向(alignment)不同时，则一入射光会受该液晶分子的影响而产生不同程度的偏振(polarization)或折射(refraction)效应，因此液晶显示屏幕主要是利用上述液晶分子本身的物理特性来产生具有不同灰度值的三原色光(红光，蓝光，以及绿光)，并且可输出多彩的影像。

请参阅图1，图1为公知薄膜电晶体(thin film transistor，TFT)液晶显示装置10的示意图。液晶显示装置10包含有一液晶板(LCD panel)12，一控制电路14，一第一驱动电路16，一第二驱动电路18，一第一电源装置20，以及一第二电源装置22。液晶板12是由两基板(substrate)以及一介于两基板之间的液晶元件层(LCD layer)所构成，于一基板上设置有多条数据传输线(data line)24，分别与数据传输线24垂直交错的多条栅极控制线(gate line)26，以及多个薄膜电晶体28。一共用电极(common electrode)安置于另一基板上来输出经由第一电源装置20所提供的固定电压Vcom。为了便于说明，仅有一薄膜电晶体28显示于图1中，然而，实际上多个薄膜电晶体28是分别设置于每一数据传输线24与每一栅极控制线26的交错位置，因此多个薄膜电晶体28是以矩阵(matrix)的方式排列于液晶板12中。换句话说，每一数据传输线24对应于液晶显示装置10的一列(column)，每一栅极控制线26对应于液晶显示装置10的一行(row)，以及每一薄膜电晶体28是对应于液晶显示装置10上的一像素(pixel)，此外，液晶板12中的两基板可依据其对应的工作特性而可等效地视为一电容(capacitor)30。

公知薄膜电晶体液晶显示装置10的驱动方法简单地描述如下，控制电路14用来控制液晶显示装置10的驱动流程，当控制电路14接收水平同步信号(horizontal synchronization)32以及垂直同步信号(verticalsynchronization)34时，控制电路14分别输出相对应控制信号到第一驱动电路16以及第二驱动电路18，然后，第一驱动电路16与第二驱动电路18便依据该控制信号而产生向每一数据传输线24(例如DL3)以及每一栅极控制线26(例如GL3)的输入信号，以控制相对应薄膜电晶体28的导通状态以及电容30两端之间所保持的电压差，并进一步地依据该电压差来更动相关液晶分子的排列方向与相对应的透光特性。举例来说，第二驱动电路18输入一信号脉冲(对应高电压电平)到栅极控制线26以导通相对应薄膜电晶体28，所以由第一驱动电路16所输出的信号便可经由该导通的薄膜电晶体28而驱动等效电容30，亦即第一驱动电路16可控制对应于薄膜电晶体28的像素的灰度值。此外，经由第一驱动电路16输入数据传输线24的不同信号是根据第二电源装置22所传输的电压V_0’～V_m’而产生，第一驱动电路16包含有一分压电路(voltage divider)17以依据电压V_0’～V_m’而输出多个电压V₀～V_n，举例来说，第二电源装置22可产生10种不同电压V_0’～V_9’，而分压电路17可对上述电压V_0’～V_9’进行分压操作而最后产生256种不同电压V₀～V₂₅₅，然后，第一驱动电路16便依据显示驱动数据36而于所有可用电压V₀～V₂₅₅中选取一适当电压来驱动薄膜电晶体28，一般而言，不同电压是对应于不同的灰度值，因此经由各像素的灰度值的控制，对应显示驱动数据36的影像最后便可显示于液晶板12上。

请参阅图1与图2，图2为图1所示的第一驱动电路16的示意图。第一驱动电路16还包含有一电压选择电路56以及一运算放大电路37，以依据分压电路17所提供的不同电压V₀～V_n来分别驱动相对应薄膜电晶体28。运算放大电路37包含有多个运算放大器(operational amplifier)44、45、46、47、48、49，每一运算放大器44、45、46、47、48、49用来作为一输出缓冲器(output buffer)，其增益值(gain)为1。此外，于运算放大电路37中的每一运算放大器44、45、46、47、48、49电连接到一相对应多工选择器(multiplexer，MUX)，该多工选择器(如图2所示的MUX3～MUX8)是设置于电压选择电路56之中，请注意，为了方便说明，因此仅有六个运算放大器与相对应多工选择器显示于图2中。依据控制电路14所输出的控制信号D3到D8，相对应多工选择器会由分压电路17所产生的不同电压V₀～V₁中选取一特定电压电平，每一多工选择器(例如MUX3～MUX8)的操作可视为一模拟/数字转换器(analog-to-digital converter，DAC)或是解码器(decoder)以对显示驱动数据36进行信号转换或解码操作，亦即于多工选择器完成显示驱动数据36的处理后，该多工选择器便依据显示驱动数据36而开始由不同电压V₀～V_n中选取一特定电压电平，并且输出该特定电压电平到一相对应像素以驱动该像素。请注意，每一电压V₀～V_n是个别地经由一电源传输线(例如图2所示的金属导线66)而传送，当控制电路14接收到水平同步信号32以及垂直同步信号34，控制电路14会产生相对应信号并输入第一、二驱动电路16、18。举例来说，当第二驱动电路18产生一脉冲而促使同一行上的所有薄膜电晶体28均导通，然后第一驱动电路16依据显示驱动数据36进一步地判断数据传输线24中DL3、DL4、DL5、DL6、DL7、DL8需以电压V1驱动，并经由运算放大电路27来驱动薄膜电晶体38、39、40、41、42、43趋向电压电平V1，所以，对应运算放大器44、45、46、47、48、49的多工选择器MUX3、MUX4、MUX5、MUX6、MUX7、MUX8则会受控制以分别选取所需的电压电平(例如V1)，而运算放大器44、45、46、47、48、49则使用多工选择器MUX3、MUX4、MUX5、MUX6、MUX7、MUX8所选取的电压电平(例如V1)来作为其输入电压，并进一步驱动薄膜电晶体38、39、40、41、42、43。然而，各运算放大器44、45、46、47、48、49本身分别具有不同的输出电压偏移量(offset)，所以会影响其实际的输出电压，亦即当运算放大器44、45、46、47、48、49均使用同一输入电压V1下，最后会造成电容50、51、52、53、54、55两端保持的电压差不同。此外，由显示驱动数据36可知，对应数据传输线DL3、DL4、DL5、DL6、DL7、DL8的像素理应显示同一灰度，然而，由于运算放大器44、45、46、47、48、49的输出电压分别受到其输出电压偏移量影响而不同，亦即各像素会于显示屏幕上呈现不均匀的灰度分布而造成液晶显示装置10的显示品质不佳。

发明内容

因此本发明的主要目的在于提供一种驱动一液晶板上同一行的像素对应于同一电压电平而可显示均匀灰度值的方法及其相关装置，以解决上述问题。

本发明提供一种驱动液晶(liquid crystal display，LCD)显示装置的方法，该方法包括：提供一液晶显示装置，该液晶显示装置包含有一液晶板(LCD panel)用来显示以矩阵(matrix)方式排列的多个像素(pixel)，一电压选择电路用来依据一显示驱动数据(display data)输出多个驱动电压电平，以及多个输出缓冲器(output buffer)，每一输出缓冲器电连接到该电压选择电路以及该液晶板；依据该电压选择电路所输出的多个驱动电压电平而使用该多个输出缓冲器来驱动位于同一行的多个像素；中断(disconnect)该多个像素与该相对应多个输出缓冲器之间的电连接；以及电连接以同一驱动电压电平驱动的多个像素而使输入该多个像素的电压相等。

本发明还提供一种液晶(liquid crystal display，LCD)显示装置，该液晶显示装置包含有一液晶板，其包含有多个像素，该驱动装置包含有：一电压选择电路，其包含有一电源装置，该电源装置包含有：多条金属导线，用来传送多个电压；以及多个解码器，每一解码器用来依据一显示驱动数据而选择性地输出该多条金属导线所传送的多个电压中的一电压；以及多个驱动单元，每一驱动单元电连接到一相对应解码器，每一驱动单元包含有一输出缓冲器以及一开关电路，该开关电路是选择性地连接到该输出缓冲器的输出端与该驱动单元的输出端或是连接该输出缓冲器的输入端与该驱动单元的输出端；其中该开关电路连接该输出缓冲器的输出端与该驱动单元的输出端以驱动该驱动单元的输出电压趋近该电源装置的多条金属导线中的一金属导线所传送的电压，以及该开关电路连接该输出缓冲器的输入端与该驱动单元的输出端以驱动该驱动单元的输出电压趋近一平均电压，该平均电压是由平均所有通过相对应解码器而电连接到同一金属导线的多个输出缓冲器的输出端的电压而产生。

附图说明

图1为公知薄膜电晶体液晶显示装置的示意图。

图2为图1所示的第一驱动电路的示意图。

图3为本发明第一种运算放大电路的示意图。

图4为本发明第二种运算放大电路的示意图。

图5为本发明第三种运算放大电路的示意图。

图6为图5所示的运算放大电路与像素之间的连接示意图。

图7为本发明时序控制器的功能方块图。

图8为图7所示的时序控制器的操作时序图。

附图符号说明

10 液晶显示装置                     12 液晶板

14 控制电路                         16 第一驱动电路

17 分压电路                         18 第二驱动电路

20 第一电源装置                     22 第二电源装置

24 数据传输线                       26 栅极控制线

28、38、39、40、41、42、43 薄膜电晶体

30、50、51、52、53、54、55 电容

32 水平同步信号                     34 垂直同步信号

36 显示驱动数据

37、60、70、80 运算放大电路

44、45、46、47、48、49、62、72、73、74、75 运算放大器

56 电压选择电路                     64 开关

66 金属导线                         82 像素

90 时序控制器                       92 分频器

94 计数器                           96 比较器

98 逻辑控制器

具体实施方式

请参阅图1，图2，以及图3，图3为本发明第一种运算放大电路60的示意图。本发明运算放大电路60用来取代图2所示的第一驱动电路16中的公知运算放大电路37。请注意，电压选择电路56的详细操作已经于上述先前技术段落说明中详细论述，因此在不影响本发明技术公开的情况下，上述电压选择电路56的冗长操作说明于下不再重复叙述。运算放大电路60包含有多个运算放大器62或是多个运算跨导放大器(operationaltransconductance amplifier，OTA)以形成输出缓冲器(output buffcr)，而该输出缓冲器具有的增益值为1。此外，运算放大电路60还包含有多个开关(switch)64以控制电流路径。当第二驱动电路18依据水平同步信号32而输入一信号脉冲(对应高电压电平)到栅极控制线26时，所有位于该栅极控制线26上的薄膜电晶体28均会导通，然后，第一驱动电路16便可依据显示驱动数据36而分别地输出相对应电压到数据传输线24中的DL1到DLn以于液晶板12上输出相对应灰度值。同时，对应运算放大器的多工选择器亦会选择一所需电压(例如V1)，以及开关64亦会进行切换以选择导通两端点E1与E2，所以电压V1便可经由运算放大器62来驱动电容30。然而，各运算放大器62之间会因为其半导体制造过程不匹配(mismatch)而具有一特定输出电压偏移量，即是说，于相同输入电压(例如V1)的情况下，各运算放大器62的输出电压会因为不同输出电压偏移量而有所差异，所以，数据传输线24中的DL1～DLn会因为上述运算放大器62的输出电压偏移量的影响而对应不同的电压电平，而数据传输线24中的DL1～DLn所对应的电容30便会储存不同的电压电平。本实施例中，开关64紧接着会进一步地切换而导通端点E1与E3以改变电流路径，由于开关64的切换状态改变，所以经由金属导线64所传递的电压V1便无法继续通过运算放大器62来驱动电容30，然而，每一电容30会由于端点E1与E3的导通而电连接到同一金属导线66。因此，所有的电容30则经由金属导线66而快速地进行平均电荷的操作，亦即所有的电容30会因此而对应于一平均输出电压偏移量(averaged offset)，并且最后具有相同的电压电平。

举例来说，开关64首先切换到连接端点E1及E2的位置，假若电压V1为5伏特，数据传输线24中DL1、DL2、DL3、DL4的电压则会通过运算放大器62所形成的输出缓冲器驱动而趋近5伏特，然而，每一运算放大器62本身具有不同的输出电压偏移量，因此数据传输线24中相对应DL1、DL2、DL3、DL4的电压亦会不相同，例如，数据传输线24中DL1、DL2、DL3、DL4的电压最后分别会成为4.8伏特、5.1伏特、4.7伏特、4.9伏特。于本实施例中，开关64此时随即切换到连接端点E1与E3的位置，既然数据传输线24中DL1、DL2、DL3、DL4均通过端点E1与E3而电连接到同一金属导线66，所以对应数据传输线24中DL1、DL2、DL3、DL4的不同电压电平必然会快速地趋近同一平均电压，换句话说，数据传输线24中每一DL1、DL2、DL3、DL4原先分别对应4.8伏特、5.1伏特、4.7伏特、4.9伏特，但是经由同一金属导线66而使不同电压电平均会趋近一平均电压。请注意，对于上述每一数据传输线24而言，原先的不同输出电压偏移量则经由金属导线66的辅助而会分别对应同一平均输出电压偏移量，因此当每一数据传输线24输入同一输入电压时，对于每一数据传输线24而言，由于该输入电压均受同一平均输出电压偏移量影响，因此每一数据传输线24最后均会驱动到同一输出电压，此外，若同一行上的像素经由分压电路17所产生的同一电压所驱动，则该同一行上的像素均会对应相同的灰度值。

请参阅图4，图4为本发明第二种运算放大电路70的示意图。运算放大电路70包含有多个运算放大器72、73、74、75以作为输出缓冲器，请注意，为了便于说明，仅有四个运算放大器显示于图4上，且运算放大器72、73、74、75与开关S1、S2用来经由数据传输线DL1、DL2、DL3、DL4而驱动相对应像素。运算放大电路70的操作叙述如下，首先，导通每一开关S1以使运算放大器72、73、74、75分别电连接到相对应数据传输线DL1、DL2、DL3、DL4，如前所述，每一运算放大器72、73、74、75各自具有特定输出电压偏移量而影响实际输出电压偏移输入电压，换句话说，对应运算放大器72、73的像素虽使用同一输入电压(例如V1)来驱动，然而，由于运算放大器72、73本身输出电压偏移量的影响而使数据传输线DL1、DL2的电压彼此不同。然后，对应运算放大器72、73、74、75的所有开关S1均同时被关断，而假如运算放大器72、73经由数据传输线DL1、DL2而预定驱动相对应像素趋近同一灰度值，则对应运算放大器72、73的开关S2会导通，所以数据传输线DL1、DL2的电压电平便会快速地由两个不同电压趋近同一平均电压，即是原先的输出电压偏移量经由平均后而产生数据传输线DL1、DL2上的平均电压。同样地，假如运算放大器73、74经由数据传输线DL2、DL3而预定驱动相对应像素趋近同一灰度值，则对应运算放大器73、74的开关S2亦会导通，所以经由开关S2的帮助，任何受同一输入电压所驱动的相邻像素最后均会拥有相同的灰度值。总而言之，当关于运算放大器72、73、74、75的开关S1导通后，数据传输线DL1、DL2、DL3、DL4的电压会先通过相对应运算放大器72、73、74、75来驱动，然后每一开关S2均会被关断，接着，若相邻像素预定具有同一灰度值，则对应该相邻像素的开关S2则会随即导通，最后通过开关S2来平均对应相邻像素的运算放大器的输出电压偏移量，并进一步地消除相邻数据传输线之间的电压误差(vo1tage deviation)。于本实施例中，运算放大电路70是应用于以一行极性反相(line inversion)驱动方法所驱动的液晶板，而依据该行极性反相驱动方法，同一行上的像素均拥有相同的极性(polarity)，所以开关S2便可平均相邻数据传输线(例如DL1、DL2)上具有同一极性的电压电平。此外，本实施例中，不同的输出电压偏移量并非由图3所示的电压选择电路56来进行平均电压的处理，而是经由相关的开关S2来进行平均电压的处理，所以，任何可提供运算放大电路70所需不同电压电平的分压电路均可应用于本实施例的相对应第一驱动电路16中。

请参阅图5，图5为本发明第三种运算放大电路80的示意图。运算放大电路80的操作类似于图4所示的运算放大电路70，而仅是开关S1，S2的排列方式不同。如图5所示，有一开关S2电连接两运算放大器72、74，以及另一开关S2电连接到两运算放大器73、75，即是说，本实施例中，相邻数据传输线(例如DL1、DL2)并非经由开关S2来连接，当像素经由一单点极性反相(dotinversion)驱动方法，一双点极性反相(two dot lineinversion)驱动方法，或一列极性反相(column inversion)驱动方法来驱动时，则同一行上的相邻像素是分别由不同极性的电压来驱动，即是说，连接到数据传输线DL1、DL2、DL3、DL4的像素对应下列极性关系“+”“-”“+”“-”或“-”“+”“-”“+”。所以，当驱动对应相同极性的像素趋近同一灰度值时，运算放大电路80是使用开关S2来连接对应同一极性的相邻运算放大器以用来平均前述的输出电压偏移量，举例来说，假如连接到数据传输线DL1、DL3的像素预定具有同一灰度值，则对应运算放大器72、74的开关S1一开始时便会先导通以使同一输入电压驱动数据传输线DL1、DL3的电压电平，因为运算放大器72、74本身具有的输出电压偏移量不同，所以造成数据传输线DL1、DL3上的电压电平亦会不一致。然后，对应数据传输线DL1、DL3的开关S1关断且对应数据传输线DL1、DL3的开关S2会同时导通，所以运算放大器72、74的输出电压偏移量于平均处理后会消除数据传输线DL1、DL3之间的电压误差。请注意，运算放大器72、74的不同输出电压偏移量是经由平均处理而最后产生一平均电压于两数据传输线DL1、DL3上，换句话说，于本实施例中，数据传输线DL1、DL3仍分别具有一平均输出电压偏移量，但是数据传输线DL1、DL3上的电压电平是相同的。此外，若两相邻像素(对应同一极性)并非预定被驱动到同一灰度值，则连接到两相邻像素之间的开关S2会保持关断状态而不影响该相邻像素的灰度值。本实施例中，开关S2连接到以同一极性驱动的两数据传输线，且该两数据传输线之间则间隔有另一以相反极性驱动的数据传输线，即是说，运算放大电路80是可应用于以单点极性反相驱动方法，一双点极性反相驱动方法，或一列极性反相驱动方法所驱动的液晶板上。此外，本实施例中，不同的输出电压偏移量并非由图3所示的电压选择电路56来进行平均电压的处理，而是经由相关的开关S2来进行平均电压的处理，所以，任何可提供运算放大电路80所需不同电压电平的分压电路均可应用于本实施例的相对应第一驱动电路16中。

请参阅图6，图6为图5所示的运算放大电路80与像素82之间的连接示意图。已知一特定颜色是由三原色光所混合产生，例如由不同强度的红光，蓝光，以及绿光混合产生不同的色彩，所以，设置于同一列的像素82则必须个别地提供对应红光，蓝光，以及绿光的灰度值以显示不同的色彩，如图6所示，多个像素82用来表示一颜色次序“RGBRGBRGBRGB”。当像素82经由一单点极性反相驱动方法，一双点极性反相驱动方法，或一列极性反相驱动方法来驱动时，两相近像素82拥有不同极性，例如同一行的像素82依据一极性次序“-+-+-+-+-+-”而被驱动，对于红光来说，像素82a、82c拥有相同极性“+”，以及像素82b、82d拥有相同极性“-”，而对于用来显示红光的像素82a、82b、82c、82d而言，一开关S2连接到以同一极性“+”驱动的像素82a、82c之间，此外，另一开关S2连接到以同一极性“-”驱动的像素82b、82d之间。所以，当运算放大电路80驱动对应一特定单色光的多个像素时，对于以同一极性驱动且预定对应同一灰度值的相邻像素，开关S2则负责平均驱动该相邻像素的驱动电压。请注意，上述驱动像素的方法亦可同样地应用于驱动对应绿光及蓝光的像素，而相关驱动对应绿光及蓝光的像素的操作与驱动对应红光的像素的操作相同，因此不再重复赘述。

图3所示的电压选择电路56用来提供运算放大电路60所需的适当电压电平，此外，电压选择电路56中的金属导线66不仅用来传送功率，并且可平均不同数据传输线24的电压电平，即是说，当同一行上不同位置的像素经由电压选择电路56所提供的同一电压驱动时，该不同位置的像素会拥有相同的灰度值，而金属导线66则用来平均大范围的驱动电压。相反地，分别于图4与图5所示的运算放大电路70、80则使用开关S2来平均小范围的驱动电压，换句话说，仅有当两相邻像素预定通过一相同电压驱动时，对应该两相邻像素的开关S2才会导通。一般而言，使用者只会察觉两相邻像素之间的灰度值差异，而不会在意每一像素的实际灰度值，所以当两相邻像素是经由同一输入电压驱动时，运算放大电路70、80的主要目的则在于消除两相邻像素之间的灰度值差异，亦即运算放大电路70、80所使用的开关S2是取代运算放大电路60中电压选择电路56所使用的金属导线66，并用来消除两相邻像素之间的灰度值差异而达到均匀化灰度值及改善显示品质的目的。

如上所述，运算放大电路70是应用于以行极性反相驱动方法所驱动的液晶显示装置，而运算放大电路80则应用于以列极性反相驱动方法，单点极性反相驱动方法，或双点极性反相驱动方法所驱动的液晶显示装置。换句话说，本发明运算放大电路可应用于使用一预定像素驱动方法的液晶显示装置以解决公知运算放大器的输出电压偏移量所带来的问题。此外，本发明公开的液晶显示装置中还包含有一异或(exc1usive OR，XOR)逻辑电路或者一比较器(comparator)以用来决定开关S2是否需导通或是关断，亦即该异或逻辑电路用来比较关于两像素的数字输入显示驱动数据以判断两像素是否需驱动到同一灰度值，而该比较器用来比较关于两像素的模拟输入显示驱动数据以判断两像素是否需驱动到同一灰度值。当该异或逻辑电路或是该比较器确认两像素预定驱动到同一灰度值时，对应两像素的开关S2便会导通以进一步消除不同输出电压偏移量对实际影像显示品质的影响，换句话说，本发明公开的液晶显示装置包含有一检测电路，例如对应数字输入显示驱动数据的异或逻辑电路或对应模拟输入显示驱动数据的比较器，用来比较关于两像素的输入显示驱动数据，当两像素预定拥有相同灰度值时，开关S2会依据该异或逻辑电路或该比较器所产生的比较结果而被导通。另外，本发明的运算放大电路中亦可使用运算跨导放大器(operational transconductance amplifier，OTA)来取代运算放大器以驱动像素。

图3所示的开关64以及图4到图6所示的开关S1、S2的操作是由一时序控制器(timing controller)所控制，亦即该时序控制器与图1所示的控制电路14互相配合以正确地驱动图1所示的液晶板12。请参阅图7，图7为本发明时序控制器90的功能方块图。时序控制器90包含有一分频器(frequency divider)92，一计数器(counter)94，一比较器96，以及一逻辑控制器(logic controller)98。时序控制器90的操作叙述如下，分频器92使用一除数(divisor)N1来针对输入的时钟信号CLK1的频率进行分频的操作，而除数N1的数值是由一控制信号Pd所决定，例如控制信号Pd可以是包含两位的二进位数据“00”、“01”、“10”、“11”之一以用来分别设定除数N1为“1”、“2”、“3”、“4”，若时钟信号CLK1的频率为f1，则一输出信号102具有一频率f2，且该频率f2会等于fl/N1，即是说，当频率f1等于108千赫兹(KHz)，且输入分频器92的控制信号Pd对应一二进位数据“11”时，则输出信号102的频率则成为27千赫兹(亦即108/4)，换句话说，输出信号102的频率可依据对应不同频率的时钟信号CLK1以及不同除数N1的设定值来进一步调整以符合需求。然后，输出信号102再传输到计数器94，而计数器94是依据一预定计数值N2来计数(count)输出信号102的周期数，举例来说，当一信号不断触发计数器94而达到一预定计数时，计数器94会依据该预定计数值而输出不同信号C0、C1、C2、C3到比较器96，即是不同的计数值N2会造成信号C0、C1、C2、C3分别对应不同输出数据，举例来说，当计数器94被输出信号102触发216次时，信号C0、C1、C2、C3分别对应数值“1”、“0”、“1”、“0”而输入比较器96，如上述举例说明可知输出信号102的频率f2为27千赫兹，因此每秒之中，输出信号102会触发计数器94总共27000次，所以经过8毫秒(millisecond，ms)后，计数器94会输出分别对应数值“1”、“0”、“1”、“0”的信号C0、C1、C2、C3以表示计数值N2以计数达到216，此时比较器96便会比较该信号C0、C1、C2、C3所对应的输出数据与一比较值N3，该比较值N3是由控制信号Pc所决定，例如，当控制信号Pc以两位来表示一二进位数据为“10”而输入比较器96时，比较值N3会被设定为以四位表示的二进位数据“1010”，当信号C0、C1、C2、C3所对应的输出数据与比较值N3相符时，比较器96便会产生一电压电平转变(voltage level transition)。举例来说，于计数器94输出分别对应数值“1”、“0”、“1”、“0”的信号C0、C1、C2、C3前，比较器96原本输出逻辑值“1”，而于输出信号102触发计数器94而达到预定计数值N2后，计数器94随即输出分别对应数值“1”、“0”、“1”、“0”的信号C0、C1、C2、C3，因此当比较器96检测到信号C0、C1、C2、C3所传输的输出数据(“1010”)等于比较值N3(“1010”)时，比较器96会使其原本输出的逻辑值“1”转变为逻辑值“0”。经由选取控制信号EN的帮助，逻辑控制器98便可选择使用由比较器96所产生的输出信号104或是由一外部时钟产生器所产生的时钟信号CLK2，如上所述，输出信号104是经由时序控制器90中的分频器92，计数器94，以及比较器96处理后产生，然而，输出信号104(例如时钟信号CLK2)亦可由一外部时钟产生器直接产生而输出时序控制器90，其中时钟信号CLK2与比较器96输出的输出信号104对应相同波形(waveform)。因此，根据选取控制信号EN的设定，逻辑控制器98可决定使用时序控制器90内部产生的输出信号104或是时序控制器90外部产生的时钟信号CLK2。例如，当选取控制信号EN具有二进位数值“1”时，时序控制器90内部产生的输出信号104会被选取，相反地，当选取控制信号EN具有二进位数值“0”时，时序控制器90外部产生的时钟信号CLK2会被选取，请注意，上述选取控制信号EN的数值与相对应选择结果为可调整，亦即当选取控制信号EN具有二进位数值“0”时，时序控制器90内部产生的输出信号104会被选取而输出逻辑控制器98，相反地，当选取控制信号EN具有二进位数值“1”时，时序控制器90外部产生的时钟信号CLK2会被选取而输出逻辑控制器98，均属本发明的范畴。总而言之，使用者可控制逻辑控制器98采用时序控制器90内部产生的输出信号104或是时序控制器90外部产生的时钟信号CLK2以便适用于对应不同驱动需求的各种液晶显示装置。不论是比较器96所输出的输出信号104或是时序控制器90外部产生的时钟信号CLK2均可被逻辑控制器98使用以进一步控制图3所示的开关64以及图4到图6所示的开关S1、S2的操作，即是当输出信号104的电压或是时钟信号CLK2的电压由一电压电平转变到另一电压电平时，前述平均驱动电压以使多个像素最后对应同一灰度值的操作会被导通。

请参阅图8，图8为图7所示的时序控制器90的操作时序图，且由上而下显示五个波形。第一波形代表图1所示的水平同步信号32，用来决定启动一栅极控制线26，已知每一栅极控制线26是由水平同步信号32所触发而启动，并于栅极控制线26被启动后开始驱动位于同一栅极控制线26上的像素。此外，本实施例中，于水平同步信号32的下降沿(falling edgc)是对应一栅极控制线26的操作，例如该栅极控制线26将会被第二驱动电路18所启动，并且第一驱动电路16开始驱动位于该栅极控制线26上的像素而分别趋近相对应灰度值。每一栅极控制线26是依序地且重复地被启动，亦即一栅极控制线26是定期地被水平同步信号32所启动以便不停地驱动位于其上的像素。如图8所示，一栅极控制线于时间T1被启动一驱动周期(driving period)，而另一栅极控制线于时间T2被启动另一驱动周期，其中时间T2与时间T1之间的间隔即为水平同步信号32驱动一栅极控制线26的驱动周期。第二波形代表时钟信号CLK1，而第三波形代表图7所示的分频器92所输出的输出信号102，明显地，输出信号102的频率为时钟信号CLK1的频率的一半，换句话说，输入分频器92的控制信号Pd是设定除数N1为2。假若计数器94获得其所要的计数值N2(设定为8)，则计数器94会输出相对应信号C0、C1、C2、C3到比较器96，所以控制信号Pc亦输入比较器96以设定对应计数值N2的信号C0、C1、C2、C3的比较值N3，如图所示，第四波形代表输出信号104，且于计数器94获得计数值N2的数值8之前，输出信号104会保持(hold)逻辑值“1”，然而，当计数器94获得计数值N2的数值等于8时，输出信号104则于时间T3由逻辑值“1”转变为逻辑值“0”，同时输出信号104于时间T3与时间T2之间会保持逻辑值“0”，而于水平同步信号32于时间T2启动另一栅极控制线时，计数器94以及比较器96会被重置(reset)而回复其初始状态，即是计数器94重新计数输出信号102的周期数，且比较器96重新输出原先的初始逻辑值“1”。第五波形代表一数据传输线上的电压电平，于时间T1时，第一驱动电路16开始驱动一像素由电压V₁到电压V₂₅₄，且该像素是交换地(alternatively)以相反极性的电压值驱动以避免公知闪烁(flicker)问题。关于图3所示的开关64，开关64是由逻辑控制器98所控制以依据输出信号104而连接端点E1与E2，亦即当输出信号104由逻辑值“0”转换到逻辑值“1”时，逻辑控制器98驱使开关64连接端点E1与E2，运算放大器62便依据电压V₂₅₄来驱动相对应像素，所以于时间t4后，输入该像素的驱动电压会趋近电压V₂₅₄，而输出信号104于时间T3时由逻辑值“1”转变到逻辑值“0”，同时逻辑控制器98检测到上述逻辑电平转变，因此于时间T3后，逻辑控制器98会驱使开关64连接端点E1与E3。如前所述，因为以同一电压V₂₅₄驱动的多个像素经由传输该电压V₂₅₄的金属导线而互相电连接，所以于时间T5后，该多个像素预定朝预定电压V₂₅₄驱动的实际驱动电压则会经由平均处理而最后达到趋近该预定电压V₂₅₄的一平均电压(例如V_a)。与相比较前次于时间T2与时间T1之间的驱动操作，该像素会于时间T2后的另一驱动操作中被相反极性的电压驱动以避免产生公知闪烁的问题。如上所述，分频器92，计数器94，以及比较器96用来产生该输出信号104，且逻辑控制器98依据输出信号104来控制图3所示的开关64的操作，输出信号104于时间T1与T3保持逻辑值“1”的持续时间可经由适当的除数N1，计数值N2，以及比较值N3来调整。此外，本实施例中，运算放大器62于时间T3后不再被使用来驱动像素，因此本实施例会于时间T3到时间T2之间中断输入运算放大器62的相关操作电压，例如中断驱动运算放大器62所需的偏压(biasvoltage)以降低运算放大电路的整体功率消耗。由于不同的液晶显示装置本身具有其特定电路负载(loading)，换句话说，与另一液晶显示装置相比较，一液晶显示装置可能需要较长时间来驱动像素达到预定灰度值，而时间T1到时间T3为运算放大器62的相对应驱动周期，所以对于具有较小电路负载的液晶显示装置来说，其所需的时间T1到时间T3的间隔较短，因此时序控制器90便可经由适当调整以使时间T1到时间T3之间对应较短的间隔，运算放大器62便可于时间T3到时间T2的间隔中中断其操作电压以达到省电的目的，同样地，对于具有较大电路负载的液晶显示装置来说，其所需的时间T1到时间T3的间隔较长，所以时序控制器90便可经由适当调整以使时间T1到时间T3之间对应较长的间隔以便顺利地驱动像素达到所需灰度值，因此运算放大器62便亦可于时间T3到时间T2的间隔中中断其操作电压以达到省电的目的。由上述叙述可知，同一本发明时序控制器90可应用于各种具有不同电路负载的液晶显示装置，且输出信号104的波形为可调整的，以便符合每一液晶显示装置的特定驱动需求来达到最佳的省电能力(optimum power saving capacity)。图4到图6所示的开关S1、S2的操作程序类似于图3所示的开关62，于时间T1到时间T3，开关S1被导通以使运算放大器72、73、74、75可驱动相对应像素，于时间T3时，开关S1被关断，并且若运算放大器于时间T3之前预定以同一输入电压驱动相邻像素到同一次阶值，则对应该的相邻像素的开关S2亦会同时导通、因此驱动相邻像素的电压便会于时间T3到T2被平均而均对应于一平均电压。同样地，运算放大器72、73、74、75于时间T3后亦不再用来驱动像素。本实施例中，输出运算放大器72、73、74、75的操作电压(例如偏压)会中断输入以降低功率消耗，此外，亦可切断使用于第二电源装置22及分压电路17的功率供应以大幅降低功率消耗，并且可依据液晶显示装置的电路负载来适度调整时间T1到T3的时段，以及通过时序控制器90中除数N1，计数值N2，以及比较值N3的适当设定来使液晶显示装置可以节省最多的功率。

与公知技术相比较，本发明驱动方法使用开关来连接输出缓冲器的输出端，所以电源装置可输出一目标电压电平来驱动同一行上的多个像素趋近相同目标电压电平。虽然不同驱动元件的输出端的电压值因为该驱动元件本身的输出电压偏移量影响而不一致，然而当输出缓冲器的输出端经由开关辅助而互相电连接时，原先各驱动元件的输出端的不同电压值会朝该不同电压值的平均电压驱动，纵然该平均电压可能并非精确地等于该目标电压电平，但是经由本发明驱动方法可使位于同一行且预定朝同一目标电压准驱动的像素最后均对应同一平均电压，所以，本发明驱动方法可解决公知由于不同输出电压偏移量所带来的灰度输出一致性(unifo rmity)问题。此外，当平均电压的操作启动后，相关输出缓冲器(例如运算放大器)于平均电压的操作过程中不再需要用来驱动像素，所以，本发明驱动方法于平均电压的操作启动后便切断该输出缓冲器的操作电压(例如驱动该输出缓冲器的偏压)以降低功率消耗。再者，本发明驱动方法使用一时序控制器来决定平均电压操作的启始时间，且该启始时间可经由控制输入该时序控制器的设定值来进一步地调整，以便符合不同电路负载的液晶显示装置的需求。经由适当启始时间的调整，相对应液晶显示装置便可具有最大的省电能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的等效变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (28)

1.一种驱动液晶显示装置的方法，该方法包括：

(a-0)提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置具有一液晶板、一电压选择电路、及多个输出缓冲器，其中该液晶板用来显示以矩阵方式排列的多个像素，该电压选择电路依据一显示驱动数据输出多个驱动电压电平，及每一输出缓冲器电连接到该电压选择电路以及该液晶板；

(a)依据该电压选择电路所输出的多个驱动电压电平而使用该多个输出缓冲器来驱动位于同一行的多个像素；

(b)中断该多个像素与该相对应多个输出缓冲器之间的电连接；以及

(c)电连接以同一驱动电压电平驱动的多个像素而使输入该多个像素的电压相等。

2.如权利要求1所述的方法，其还包含有：于步骤(a)完成后，停止输入用来驱动该多个输出缓冲器的操作电压到该多个输出缓冲器。

3.如权利要求1所述的方法，其中每一输出缓冲器为一运算放大器。

4.如权利要求1所述的方法，其中该电压选择电路包含有：

多个金属导线，每一金属导线用来传输该多个驱动电压电平中的一驱动电压电平；以及

多个数字/模拟转换器，每一数字/模拟转换器用来依据该显示驱动数据而选取该多个金属导线所传输的多个驱动电压电平中的一驱动电压电平。

5.如权利要求4所述的方法，其中该液晶显示装置还包含有多个开关，每一开关包含有：

一第一端，用来选择性地连接一相对应输出缓冲器的输出端或是该相对应输出缓冲器的输入端；以及

一第二端，连接到一相对应像素。

6.如权利要求5所述的方法，其中步骤(a)包含有：将同一行的第一开关的第一端与该相对应输出缓冲器的输出端相连接。

7.如权利要求5所述的方法，其中步骤(b)包含有：将同一行的第一开关的第一端与该相对应输出缓冲器的输入端相连接。

8.如权利要求5所述的方法，其中于步骤(c)中，将所有预定驱动到一目标驱动电压电平的多个像素连接到同一金属导线，且该金属导线是传送该目标驱动电压电平。

9.如权利要求1所述的方法，其中该液晶显示装置还包含有：

多个第一开关，每一第一开关连接到一相对应输出缓冲器的输出端与一相对应像素之间；以及

多个第二开关，每一第二开关连接在两相邻像素之间，用来选择性地连接该两相邻像素。

10.如权利要求9所述的方法，其中步骤(a)包含有：

导通每一第一开关以将该相对应输出缓冲器的输出端与该相对应像素相连接；以及

关断每一第二开关。

11.如权利要求9所述的方法，其中步骤(b)包含有：关断每一第一开关。

12.如权利要求9所述的方法，其中步骤(c)包含有：选择性地导通该多个第二开关。

13.如权利要求1所述的方法，其中该液晶显示装置还包含有一时序控制器，用来控制步骤(a)，步骤(b)，以及步骤(c)的执行时序。

14.如权利要求13所述的方法，其中该时序控制器包含有：

一分频器，用来依据一预定除数而对输入该分频器的时钟信号的频率进行分频而产生一输出信号；

一计数器，用来对该输出信号而产生一计数值进行计数；以及

一比较器，用来比较该计数值与一比较值而输出一比较结果。

15.如权利要求14所述的方法，其中当该计数值等于该比较值时，该比较结果产生一电压电平转变，并导通步骤(b)与步骤(c)。

16.如权利要求14所述的方法，其中该分频器包含有一输入端口，用来接收一控制信号以设定该预定除数。

17.如权利要求14所述的方法，其中该比较器包含有一输入端口，用来接收一控制信号以设定该比较值。

18.如权利要求14所述的方法，其中该时序控制器还包含有一逻辑控制器，其包含有一第一输入端口，用来接收该比较结果以决定执行步骤(b)与步骤(c)的时序。

19.如权利要求18所述的方法，其中该逻辑控制器还包含有一第二输入端口，用来接收一外部时钟信号，且该逻辑控制器可依据该外部时钟信号来决定执行步骤(b)与步骤(c)的时序。

20.如权利要求19所述的方法，其中该逻辑控制器还包含有一第三输入端口，用来接收一选取控制信号，该选取控制信号用来控制该逻辑控制器使用该比较结果或该外部时钟信号。

21.一种驱动液晶显示装置的驱动装置，该液晶显示装置包含有一液晶板，其包含有多个像素，该驱动装置包含有：

一电压选择电路，其包含有一电源装置，该电源装置包含有：

多条金属导线，用来传送多个电压；以及

多个解码器，每一解码器用来依据一显示驱动数据而选择性地输出该多条金属导线所传送的多个电压中的一电压；以及

多个驱动单元，每一驱动单元电连接到一相对应解码器，每一驱动单元包含有一输出缓冲器以及一开关电路，该开关电路是选择性地连接到该输出缓冲器的输出端与该驱动单元的输出端或是连接该输出缓冲器的输入端与该驱动单元的输出端；

其中该开关电路连接该输出缓冲器的输出端与该驱动单元的输出端以驱动该驱动单元的输出电压趋近该电源装置的多条金属导线中的一金属导线所传送的电压，以及该开关电路连接该输出缓冲器的输入端与该驱动单元的输出端以驱动该驱动单元的输出电压趋近一平均电压，该平均电压是由平均所有通过相对应解码器而电连接到同一金属导线的多个输出缓冲器的输出端的电压而产生。

22.如权利要求21所述的驱动装置，还包括：

一时序控制器，用来控制该多个像素的驱动，该时序控制器包含有：

一分频器，用来依据一预定除数对输入该分频器的时钟信号的频率进行分频而产生一输出信号；

一计数器，用来对该输出信号而产生一计数值进行计数；以及

一比较器，用来比较该计数值与一比较值；

其中，当该计数值等于该比较值时，该开关电路断开该输出缓冲器的输出端与驱动单元的输出端的电连接，并连接该输出缓冲器的输入端与该驱动单元的输出端。

23.如权利要求22所述的驱动装置，其中该分频器包含有一输入端口，用来接收一控制信号以设定该预定除数。

24.如权利要求22所述的驱动装置，其中该比较器包含有一输入端口，用来接收一控制信号以设定该比较值。

25.如权利要求22所述的驱动装置，其中该时序控制器还包含有一逻辑控制器，其包含有一第一输入端口以接收该比较器所输出的比较结果，该逻辑控制器是依据该比较结果来判断该计数值是否等于该比较值。

26.如权利要求25所述的驱动装置，其中该逻辑控制器还包含有一第二输入端口，用来接收一外部时钟信号，且该逻辑控制器依据该外部时钟信号决定是否关断该输出缓冲器的输出端与该驱动单元的输出端的电连接。

27.如权利要求26所述的驱动装置，其中该逻辑控制器还包含有一第三输入端口，用来接收一选取控制信号，该选取控制信号用来控制该逻辑控制器使用该比较结果或该外部时钟信号。

28.如权利要求22所述的驱动装置，其中，当该计数值等于该比较值时，用来驱动该多个输出缓冲器的操作电压停止输入该多个输出缓冲器。

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