CN101221303A - 公共电压调整系统及其调整方法 - Google Patents

Abstract

一种公共电压调整系统，应用于液晶显示面板，其中包括第一亮度计、控制装置及公共电压升降控制单元。第一亮度计用以检测液晶显示面板的亮度，并据以输出感测电压信号。控制装置用以接收感测电压信号，并依据感测电压信号产生第一亮度变化幅度值及与第一亮度变化幅度值对应的控制信号。公共电压升降控制单元用以接收控制信号，并依据控制信号调整液晶显示面板的公共电压。

Description

公共电压调整系统及其调整方法

技术领域

本发明是有关于一种公共电压调整系统，且特别是有关于一种可根据液晶显示面板显示画面的闪烁情形，来自动修正公共电压的公共电压调整装置。

背景技术

馈入穿透(Feed Through)效应是指液晶显示器中像素电极的电压电平受到薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)基板上寄生电容或储存电容影响，而产生若干偏移，此偏移量是馈入穿透电压。此时，需对液晶显示器的公共电压(Common Voltage，VCOM)做出与此馈入穿透电压对应的修正，以避免公共电压偏离液晶显示面板的正极性像素电压及负极性像素电压的中间值，导致液晶显示面板显示画面在极性反转时发生闪烁(Flicker)。

传统公共电压调整系统是经由人眼来观察液晶显示器显示画面的闪烁情形，并根据人眼所感测到的结果来以手动的方式调整公共电压。如此，传统公共电压调整系统需使用大量人力及时间来进行公共电压的校正，将导致液晶显示器的成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明是提供一种公共电压调整系统及其调整方法，其是可有效地改善传统公共电压的调整系统需以人眼来判断显示画面的闪烁情形及因需大量使用人力而导致成本较高的问题。

根据本发明提出一种公共电压调整系统，应用于液晶显示面板(LiquidCrystal Display Panel，LCD Panel)，其中包括第一亮度计、控制装置及公共电压升降控制单元。第一亮度计用以检测液晶显示面板的亮度，并据以输出感测电压信号。控制装置用以接收感测电压信号，并依据感测电压信号产生第一亮度变化幅度值及与第一亮度变化幅度值对应的控制信号。公共电压升降控制单元用以接收控制信号，并依据控制信号调整液晶显示面板的公共电压。

根据本发明提出一种公共电压调整方法，应用于公共电压调整装置，以调整液晶显示面板的公共电压并使液晶显示面板产生显示画面。此调整方法包括下列的步骤。首先，将公共电压设定为初始值。接着，检测显示画面，以得到亮度变化幅度值。然后，根据亮度变化幅度值调整公共电压，以缩小亮度变化幅度值。之后，当亮度变化幅度值为亮度变化幅度值的最小值时，固定公共电压。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示依照本发明一较佳实施例的公共电压调整系统10的方块图。

图2绘示乃图1中液晶显示面板110的公共电压Vc与峰值信号Sdp的关系坐标图。

图3绘示乃图1中感测电压信号dSd及峰值信号Sdp的时序图。

图4绘示乃本实施例的公共电压的调整方法的流程图。

图5绘示乃图1中峰值检测单元132的详细电路图。

[主要元件标号说明]

10：公共电压调整系统

110：液晶显示面板

112：嵌入式系统

114：公共电压升降控制单元

120：亮度计

130：控制装置

132：峰值检测单元

134：模拟数字转换单元

136：微控制处理单元

138：控制单元

140：手动控制单元

dSd：感测电压信号

Sdp：峰值信号

Sdpmin：峰值信号的最小值

Si：亮度变化幅度值

Sa、Sa’、Sa”：调整信号

Sr：重置信号

Sc：控制信号

Vc：公共电压

Vopt：公共电压的较佳电压值

Vco：公共电压的可调整范围的最小值

C1：曲线

402～412：操作步骤

具体实施方式

本发明的公共电压调整系统是设置亮度计来感测在固定图案(会造成严重闪烁的图案)的像素电压的驱动下，液晶显示面板的显示画面的亮度，以判断液晶显示面板的显示画面的闪烁情形。根据经验，液晶显示面板的显示画面的闪烁情形是正比于液晶显示面板的显示画面的亮度波动。本发明的公共电压调整系统并将感测结果转换为控制信号来调整公共电压的大小。重复上述的操作，直到亮度计感测液晶显示面板的显示画面的亮度波动为最小值时，公共电压调整系统设定并储存此时的公共电压来做为较佳的公共电压。

请参照图1及图2，图1绘示依照本发明一较佳实施例的公共电压调整系统10的方块图，图2绘示乃图1中液晶显示面板110的公共电压Vc与峰值信号Sdp的关系坐标图。公共电压调整系统10是应用于液晶显示面板110，其用以校正液晶显示面板110的公共电压Vc为较佳电压值，并经由校正公共电压Vc来校正液晶显示面板110的显示画面，使其闪烁情形实质上最为轻微。公共电压调整系统10包括公共电压升降控制单元114、亮度计120及控制装置130。在本实施例中，是以具有一个亮度计120的公共电压调整系统10为例作说明。

亮度计120用以检测液晶显示面板110的亮度并据以产生感测电压信号dSd。其中，感测电压信号dSd的电压峰值Sdp是相关于其波动程度及液晶显示面板的显示画面的闪烁情形。控制装置130用以接收感测电压信号dSd，并据以产生亮度变化幅度值Si，其是相关于感测电压信号dSd的电压峰值Sdp及液晶显示面板10的显示画面的闪烁情形。而控制装置130还根据亮度变化幅度值Si，经微控制处理单元136的处理而由控制单元138产生控制信号Sc。

公共电压升降控制单元114用以接收控制信号Sc，并依据控制信号Sc来调整液晶显示面板10的公共电压Vc，使液晶显示面板10的显示画面的闪烁情形因公共电压Vc的改变而产生对应的变化。峰值信号Sdp、亮度变化幅度值Si及控制信号Sc是对应地产生变化，而公共电压升降控制单元114重复地根据控制信号Sc来调整公共电压Vc。重复上述操作，对应最小峰值信号Sdpmin的较佳公共电压Vopt便可以选定。

如图2所示，公共电压Vc的电压值与峰值信号Sdp的关系曲线C1实质上为凹向上抛物线，其顶点对应至最小峰值信号Sdpmin及较佳电压值Vopt。此时，液晶显示面板110的显示画面的闪烁情形实质上为最轻微。如此，可经由本实施例的公共电压调整系统10来达到自动校正液晶显示面板110的公共电压Vc及显示画面的闪烁情形的效果。

接下来在本实施例中，是以公共电压调整系统10设定公共电压Vc的初始电压值为其可调整电压范围的最小值Vco，并经由调高公共电压Vc电压值来使公共电压Vc自其可调整电压范围的最小值Vco逐步趋近其的较佳电压值Vopt的操作为例作说明。

控制装置130包括峰值检测单元132、模拟数字(Analog To Digital，A/D)转换单元134、微控制处理单元(Micro Control Unit，MCU)136及控制单元138。峰值检测单元132接收检测电压信号dSd并感测其电压峰值，以产生峰值信号Sdp。其中，感测电压信号dSd及峰值信号Sdp的关系是如图3所示，而峰值信号Sdp例如正比于液晶显示面板110显示画面的闪烁程度。模拟数字转换单元134用以接收峰值信号Sdp并对其进行模拟数字转换，产生亮度变化幅度值Si。

微控制处理单元136接收并储存亮度变化幅度值Si，并用以比较亮度变化幅度值Si是否小于或等于前一个亮度变化幅度值。当亮度变化幅度值Si小于或等于前一个亮度变化幅度值时，表示此时公共电压Vc是小于较佳电压值Vopt。此时，微控制处理单元136输出调整信号Sa。而微控制处理单元136还于输出调整信号Sa之后，输出重置信号Sr至峰值检测单元132，以致能其检测下一个时刻的感测电压信号dSd的电压峰值Sdp。

当亮度变化幅度值Si大于前一个亮度变化幅度值时，表示此时公共电压Vc是已超过较佳电压值Vopt，而前一个时刻的公共电压Vc的电压值是等于较佳电压值Vopt。此时，微控制处理单元136输出调整信号Sa’。而微控制处理单元136更在下一个时刻输出调整信号Sa”。

控制单元138用以根据调整信号Sa及Sa’来输出控制信号Sc至公共电压升降控制单元114。当控制单元138接收到调整信号Sa时，控制单元138将调整控制信号Sc，使其调升公共电压Vc。当控制单元138接收到调整信号Sa’时，控制单元138将调整控制信号Sc，使其调降公共电压Vc。当控制单元138接收到调整信号Sa”时，控制单元138将调整控制信号Sc，使其储存此时公共电压Vc。简言之，公共电压升降控制单元114是根据控制信号Sc来调升或调降或储存公共电压Vc。

请参照图4，其绘示本实施例的公共电压调整方法的流程图。首先，如步骤402，设定公共电压Vc为初始电压值，在本实施例中，公共电压Vc的初始值等于可调整电压范围的最小值Vco。接着，如步骤404，亮度计120检测液晶显示面板110的显示画面的亮度以产生感测电压信号dSd，而峰值检测单元132及模拟数字转换单元134用以分别对应地产生峰值信号Sdp及亮度变化幅度值Si。

然后，如步骤406，微控制处理单元136储存亮度变化幅度值Si，并判断亮度变化幅度值Si是否小于前一个亮度变化幅度值，若是，表示公共电压Vc小于较佳电压值Vopt之间，而前一个亮度变化幅度值不等于亮度变化幅度值Si的最小值，亦即前一个峰值信号不等于最小峰值信号Sdpmin。接着执行步骤408。

如步骤408，微控制处理单元136输出调整信号Sa来驱动控制单元138调整控制信号Sc，藉以调升公共电压Vc。微控制处理单元136还输出重置信号Sr，以重置峰值检测单元132，使其可检测下一个时刻的感测电压信号的峰值。接着执行步骤404，以经由亮度计120检测下一个时刻的显示画面的亮度。

在步骤406中，当微控制处理单元136判断亮度变化幅度值Si大于前一个亮度变化幅度值时，表示公共电压Vc大于较佳电压值Vopt，而前一个亮度变化幅度值是亮度变化幅度值Si的最小值，亦即前一个峰值信号等于峰值信号Sdp的最小峰值信号Sdpmin。接着执行步骤410。

如步骤410，微控制处理单元136输出调整信号Sa’来经由控制单元138调整控制信号Sc，藉以调降公共电压Vc，使其等于较佳电压值Vopt。之后，如步骤412，微控制处理单元136在下一个时刻输出调整信号Sa”，来经由控制单元138，藉以使公共电压升降控制单元114储存公共电压Vc以做为较佳公共电压。

在本实施例中，是以固定的正极性像素电压及负极性像素电压来驱动液晶显示面板110，而公共电压Vc的较佳电压值Vopt是等于正极性与负极性像素电压的中间值。如此，当公共电压Vc等于较佳电压值Vopt时，液晶显示面板110的显示画面的亮度波动最低，而其闪烁情形亦最轻微。

在本实施例中，峰值检测单元132例如可利用传统的峰值检测器来实现，如图5所示。峰值检测单元132是经由包括运算放大器(OperationalAmplifier)、电容、二极管(Diode)及开关电路元件组成，其可接收感测电压信号dSd，并输出其的电压峰值以做为峰值信号Sdp。而峰值检测单元132还可经由开关电路元件来接收重置信号Sr，以对电容上的电流放电，使峰值检测单元132可感测下一个时刻的感测电压信号的电压峰值并输出峰值信号。

在本实施例中，虽仅以将公共电压Vc的初始电压值设定为其可调整电压范围的最小值Vco，并经由逐渐地调升公共电压Vc来使其逼近其的较佳电压值Vopt，并搭配观察亮度变化幅度值Si的大小变化来找到公共电压Vc的较佳电压值Vopt，然，本实施例的公共电压调整系统10并不限于根据上述的方法来找出公共电压Vc的较佳电压值Vopt，而亦可经由其它方法来找出公共电压Vc的较佳电压值Vopt。例如，将公共电压Vc的初始电压值设定为其可调整电压范围的最大值，并经由逐渐地调降公共电压Vc来使其逼近其的较佳电压值Vopt。

本实施例的公共电压调整系统10可经由检测液晶显示面板110的亮度波动来自动校正公共电压Vc的电压值，然，本实施例的公共电压调整系统10还可包括手动控制单元140，以保留可经由人工调整公共电压Vc的操作机制。而使用者还可经由手动控制单元140来对公共电压调整系统10的相关参数，如步阶电压的数值进行调整。

在本实施例中，虽仅以公共电压调整系统10仅包括一个亮度计120来检测液晶显示面板110的亮度，为例作说明，然，本实施例的公共电压调整系统10并不限于仅包括一个亮度计120而还可包括两个或两个以上的亮度计。例如，本实施例的公共电压调整系统10设置九个的亮度计120，来同时感测液晶显示面板10九个不同区域的亮度。而本实施例的公共电压调整系统10还具有与上述九个的亮度计120对应的九个峰值检测单元132及模拟数字转换单元134来分别对应地产生九个峰值信号Sdp及九个亮度变化幅度值Si。本实施例的公共电压调整系统10的微控制处理单元136可根据算法(Algorithm)来对九个亮度变化幅度值Si进行加权统计，以得到统计亮度变化幅度值。而微控制处理单元136还可根据统计亮度变化幅度值与前一个统计亮度变化幅度值的大小关系来将当统计亮度变化幅度值等于其最小值时，对应的公共电压数值设为其的较佳电压值Vopt。

本实施例的公共电压调整系统及其调整方法是以亮度计来感测液晶显示面板显示画面的闪烁情形，并据以产生感测电压信号。本实施例的公共电压调整系统还测量出感测电压信号的峰值，以据以产生控制信号来调整液晶显示器的公共电压，并经由调整公共电压来对液晶显示面板显示画面的闪烁情形进行调整。如此反复操作，以自动地校正公共电压为较佳电压值，此时液晶显示面板显示画面的闪烁情形实质上最为轻微。

如此，本实施例的公共电压调整系统及其调整方法可有效地改善传统公共电压调整系统需经由人眼来判断显示画面的闪烁情形所导致需使用大量的人力及时间来校正液晶显示面板的公共电压及显示画面的闪烁情形及成本较高的问题，而可有效地根据亮度变化幅度值的数值大小来自动地修正公共电压的数值。如此，本实施例的公共电压调整系统及其调整方法具有可自动调整液晶显示面板的公共电压及显示画面的闪烁情形、节省成本及显示画面的闪烁情形的校正精准度较高的优点。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (11)

1.一种公共电压调整系统，应用于液晶显示面板，该公共电压调整系统包括：

第一亮度计，用以检测该液晶显示面板的亮度，并据以输出感测电压信号；

控制装置，用以接收该感测电压信号，并依据该感测电压信号产生第一亮度变化幅度值及与该第一亮度变化幅度值对应的控制信号；以及

公共电压升降控制单元，用以接收该控制信号，并依据该控制信号调整或储存该液晶显示面板的公共电压。

2.根据权利要求1所述的公共电压调整系统，其中该控制装置包括：

第一峰值检测单元，用以接收该感测电压信号，并依据该感测电压信号的电压峰值以输出峰值信号；

第一模拟转数字转换单元，用以接收该峰值信号并输出该第一亮度变化幅度值；

微控制处理单元，用以接收并储存该第一亮度变化幅度值，该微控制处理单元用以比较该第一亮度变化幅度值及前一个第一亮度变化幅度值，藉以输出调整信号；以及

控制单元，用以根据该调整信号输出该控制信号至该公共电压升降控制单元，以调整或储存该公共电压；

其中，该微控制处理单元还用以于输出该调整信号之后，输出重置信号至该峰值检测单元或输出另一调整信号至该控制单元，以使该峰值检测单元感测下一个感测电压信号的电压峰值或使该公共电压升降控制单元储存该公共电压。

3.根据权利要求2所述的调整系统，其中该微控制处理单元于该第一亮度变化幅度值小于前一个第一亮度变化幅度值时，输出该控制信号以调升该公共电压，以及，该微控制处理单元于该第一亮度变化幅度值大于前一个第一亮度变化幅度值时，输出该控制信号以调降该公共电压。

4.根据权利要求2所述的调整系统，其中当该调整系统还包括第二亮度计、第二峰值检测单元及第二模拟转数字单元时，该微控制处理单元还用以执行统计算法，以对经由该第一及该第二亮度计、峰值检测单元及模拟转数字单元输出的该第一亮度变化幅度值及第二亮度变化幅度值进行加权统计，以得到统计亮度变化幅度值。

5.根据权利要求4所述的调整系统，其中该微控制处理单元于该统计亮度变化幅度值不大于前一个统计亮度变化幅度值时，输出该调整信号及该重置信号。

6.根据权利要求4所述的调整系统，其中该微控制处理单元于该统计亮度变化幅度值小于前一个统计亮度变化幅度值时，输出该控制信号以调升该公共电压，以及，该微控制处理单元于该统计亮度变化幅度值大于前一个统计亮度变化幅度值时，输出该控制信号以调降该公共电压。

7.一种公共电压调整方法，该调整方法是应用于公共电压调整装置，以调整液晶显示面板的公共电压，使该液晶显示面板产生显示画面，该调整方法包括：

(a)将该公共电压设定为初始值；

(b)检测该显示画面，以得到亮度变化幅度值；

(c)根据该亮度变化幅度值调整该公共电压，以缩小该亮度变化幅度值，并判断该亮度变化幅度值是否为其的最小值；以及

(d)当该亮度变化幅度值为该亮度变化幅度值的最小值时，固定该公共电压。

8.根据权利要求7所述的调整方法，该初始值为该公共电压的最小值。

9.根据权利要求7所述的调整方法，其中的步骤(b)，包括：

(b1)检测该显示画面的亮度，以得到感测电压信号；

(b2)检测该感测电压信号的电压峰值，以输出峰值信号；及

(b3)对该峰值信号进行模拟转数字的转换，以输出该亮度变化幅度值。

10.根据权利要求7所述的调整方法，其中的步骤(c)，包括：

(c1)储存该亮度变化幅度值，并判断该亮度变化幅度值是否为该亮度变化幅度值的最小值；

(c2)当该亮度变化幅度值非为该亮度变化幅度值的最小值时，输出调整信号；

(c3)根据该调整信号输出控制信号，以修正该公共电压的电压值，并于输出该控制信号之后，输出重置信号；及

(c4)重复步骤(b)～(c1)。

11.根据权利要求10所述的调整方法，其中步骤(c1)之后，还包括：

(c2’)当该亮度变化幅度值等于该亮度变化幅度值的最小值时，设定该公共电压为对应至该亮度变化幅度值的最小值的公共电压。

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