CN101369083B - 具有双数据信号产生机构的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具双数据信号产生机构的液晶显示装置，用以简化装置结构并保持高显示质量。此种液晶显示装置包含双数据信号产生器、前置数据线、第一数据线、第二数据线、以及像素单元。双数据信号产生器用以将前置数据线所输入的前置数据信号转换为第一数据信号及第二数据信号，并将第一数据信号及第二数据信号分别输出至第一数据线及第二数据线。像素单元包含第一子像素单元及第二子像素单元，其中第一子像素单元耦合于第一数据线以接收第一数据信号，第二子像素单元耦合于第二数据线以接收第二数据信号。

Description

具有双数据信号产生机构的液晶显示装置

技术领域

本发明是有关于一种液晶显示装置，尤指一种具双数据信号产生机构的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置具有外型轻薄、耗电量少以及无辐射污染等优点，因此已被广泛地应用于计算机屏幕、行动电话、个人数字助理(PDA)、平面电视等电子产品上。液晶显示装置通常具有夹置于两片基板之间的液晶材料层，藉由改变液晶材料层两端的电位差，即可改变液晶材料层内液晶分子的旋转角度，使得液晶材料层的透光性改变而显示出不同的影像。

一般而言，为使液晶显示装置具有广视角特性，在一像素单元内会设计两个子像素单元，相对应于两子像素单元的两条伽玛曲线(Gamma Curve，亦称为灰阶曲线)，经由灰阶平均效应，可在不同视角产生最佳视觉效果，即具有高质量广视角特性。

图1为现有液晶显示装置的示意图。如图1所示，液晶显示装置100包含多条第一数据线110、多条第二数据线115、多条栅极线120、栅极驱动电路130、第一源极驱动电路140、第二源极驱动电路145、第一伽玛电压产生器150、第二伽玛电压产生器155、多个像素单元180、以及显示面板195。多条第一数据线110是用以分别传输多个第一数据信号，多条第二数据线115用以分别传输多个第二数据信号。每一个像素单元180包含第一子像素单元181及第二子像素单元186，其中第一子像素单元181耦合于对应第一数据线110以接收对应第一数据信号，第二子像素单元186耦合于对应第二数据线115以接收对应第二数据信号。

第一伽玛电压产生器150及第二伽玛电压产生器155分别根据两条伽玛曲线提供多个第一数据信号及多个第二数据信号。每一个第一数据信号为从多个第一数据信号选出的第一数据信号，每一个第二数据信号为从多个第二数据信号选出的第二数据信号。因此，每一个像素单元180的第一子像素单元181及第二子像素单元186的光输出，可经由两条伽玛曲线的灰阶平均效应而达到高质量广视角特性。然而，液晶显示装置100需要设置两源极驱动电路及两伽玛电压产生器，用来对第一子像素单元及第二子像素单元进行饱和充电程序以产生精确子像素电压，所以装置架构相当复杂。

另有一种现有的具有广视角特性的液晶显示装置，虽然只需设置单一源极驱动电路及单一伽玛电压产生器，但只对第一子像素单元执行饱和充电程序以产生精确子像素电压，而对第二子像素单元则执行不饱和充电程序。在不饱和充电程序中，充电相关组件的参数差异通常会导致子像素电压偏移，因此易于发生画面不均匀的云纹(Mura)现象，甚至会发生影像残存(Image Sticking)现象，所以无法提供高质量影像显示。

发明内容

依据本发明的实施例，其揭露一种具有双数据信号产生机构的液晶显示装置，用以简化装置结构并保持高质量广视角显示。此种液晶显示装置包含前置数据线、双数据信号产生器、第一数据线、第二数据线、以及像素单元。

前置数据线用以接收前置数据信号。双数据信号产生器耦合于前置数据线，用以根据前置数据信号产生第一数据信号及第二数据信号。第一数据线耦合于双数据信号产生器以接收第一数据信号。第二数据线耦合于双数据信号产生器以接收第二数据信号。栅极线用以接收栅极信号。像素单元包含第一子像素单元及第二子像素单元，其中第一子像素单元耦合于第一数据线以接收第一数据信号，第二子像素单元耦合于第二数据线以接收第二数据信号。

附图说明

图1为现有技术液晶显示装置的示意图；

图2为本发明具双数据信号产生机构的液晶显示装置的较佳实施例；

图3为图2所示的双数据信号产生器的第一实施例电路结构示意图；

图4为图2所示的双数据信号产生器的第二实施例电路结构示意图；

图5为图2所示的双数据信号产生器的第三实施例电路结构示意图；

图6为图2所示的双数据信号产生器的第四实施例电路结构示意图。

【主要组件符号说明】

100、200       液晶显示装置

110、210       第一数据线

115、215       第二数据线

120、220       栅极线

130、230       栅极驱动电路

140            第一源极驱动电路

145            第二源极驱动电路

150            第一伽玛电压产生器

155            第二伽玛电压产生器

180、280       像素单元

181、281       第一子像素单元

186、286       第二子像素单元

195、295       显示面板

205            前置数据线

240            源极驱动电路

241            数字至模拟转换器

250            伽玛电压产生器

270、300、     双数据信号产生器

400、500、600

282            第一开关

283            第一液晶电容

287            第二开关

288            第二液晶电容

310、410       传输线

320、420       电压转换器

331、531       第一电阻

332、532       第二电阻

431、631       第一晶体管

432、632       第二晶体管

533            第三电阻

534            第四电阻

633            第三晶体管

634            第四晶体管

Vcom           共享电压

VDLi           前置数据信号

VDLi1          第一数据信号

VDLi2          第二数据信号

VG1            第一栅极信号

VG2            第二栅极信号

VG3            第三栅极信号

VG4            第四栅极信号

具体实施方式

为让本发明更显而易懂，下文依本发明具有双数据信号产生机构的液晶显示装置，特举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围。

图2为本发明具双数据信号产生机构的液晶显示装置的较佳实施例。如图2所示，液晶显示装置200包含多条前置数据线205、多条第一数据线210、多条第二数据线215、多条栅极线220、栅极驱动电路230、源极驱动电路240、伽玛电压产生器250、多个像素单元280、多个双数据信号产生器270、以及显示面板295。每一个像素单元280包含第一子像素单元281及第二子像素单元286。多条第一数据线210、多条第二数据线215及多个双数据信号产生器270设置于显示面板295上。在另一实施例中，多个双数据信号产生器270可设置于源极驱动电路240内。

栅极驱动电路230用以产生多个栅极信号。每一条栅极线220耦合于栅极驱动电路230，用以传输对应栅极信号。伽玛电压产生器250用以产生多个伽玛电压。源极驱动电路240包含多个数字至模拟转换器241，用来执行多个数字影像信号的信号处理以产生多个前置数据信号。每一个数字至模拟转换器241耦合于伽玛电压产生器250，用来根据多个伽玛电压将对应数字影像信号转换为对应前置数据信号。每一条前置数据线205耦合于源极驱动电路240，用以传输对应前置数据信号。

多条第一数据线210用以分别传输多个第一数据信号，多条第二数据线215用以分别传输多个第二数据信号。每一个双数据信号产生器270耦合于对应前置数据线205，用以将对应前置数据信号转换为对应第一数据信号及对应第二数据信号。每一个第一子像素单元281耦合于对应第一数据线210以接收对应第一数据信号，每一个第二子像素单元286耦合于对应第二数据线215以接收对应第二数据信号。第一子像素单元281包含第一开关282及第一液晶电容(亮区电容)283，第二子像素单元286包含第二开关287及第二液晶电容(暗区电容)288。因第一液晶电容283及第二液晶电容288分别由对应第一数据信号及对应第二数据信号独立充电，所以均可进行饱和充电程序以产生精确电容电压，用来提供高质量影像显示。

第一开关282包含第一端、第二端与门极端，其中第一端耦合于对应第一数据线210，第二端耦合于对应第一液晶电容283，栅极端耦合于对应栅极线220以接收对应栅极信号。第一液晶电容283包含第一端及第二端，其中第一端耦合于对应第一开关281，第二端用以接收共享电压Vcom。第二开关287包含第一端、第二端与门极端，其中第一端耦合于对应第二数据线215，第二端耦合于对应第二液晶电容288，栅极端耦合于对应栅极线220以接收对应栅极信号。第二液晶电容288包含第一端及第二端，其中第一端耦合于对应第二开关287，第二端用以接收共享电压Vcom。第一液晶电容283用以接收对应于第一伽玛曲线的第一数据信号，第二液晶电容288用以接收对应于第二伽玛曲线的第二数据信号。第一开关282及第二开关287为薄膜晶体管(Thin FilmTransistor)或金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor)。

图3为图2所示的双数据信号产生器的第一实施例电路结构示意图。如图3所示，双数据信号产生器300包含传输线310及电压转换器320。传输线310耦合于对应前置数据线205与对应第一数据线210之间，用以将对应前置数据线205的前置数据信号VDLi直接传送至对应第一数据线210，亦即，对应第一数据线210所接收的第一数据信号VDLi1实质上等于前置数据信号VDLi。电压转换器320包含第一电阻331及第二电阻332。第一电阻331包含第一端及第二端，其中第一端耦合于对应前置数据线205，第二端耦合于对应第二数据线215。第二电阻332包含第一端及第二端，其中第一端耦合于第一电阻331的第二端，第二端用以接收共享电压Vcom。由上述可知，对应于第一伽玛曲线的第一数据信号VDLi1为前置数据信号VDLi，而电压转换器320用来将前置数据信号VDLi分压为对应于第二伽玛曲线的第二数据信号VDLi2。因此，第二数据信号VDLi2可以下列公式(1)表示：

$\mathrm{VDLi}2=\frac{Z2*\mathrm{VDLi}+Z1*\mathrm{Vcom}}{Z1+Z2}$          …公式(1)

其中Z1为第一电阻331的电阻值，Z2为第二电阻332的电阻值。

图4为图2所示的双数据信号产生器的第二实施例电路结构示意图。如图4所示，双数据信号产生器400包含传输线410及电压转换器420。同理，传输线410用以将对应前置数据线205的前置数据信号VDLi直接传送至对应第一数据线210，亦即，第一数据信号VDLi1实质上等于前置数据信号VDLi。电压转换器420包含第一晶体管431及第二晶体管432。第一晶体管431包含第一端、第二端与门极端，其中第一端耦合于对应前置数据线205，第二端耦合于对应第二数据线215，栅极端用以接收第一栅极信号VG1，第一栅极信号VG1即用以调整第一晶体管431的第一通道电阻。第二晶体管432包含第一端、第二端与门极端，其中第一端耦合于第一晶体管431的第二端，第二端用以接收共享电压Vcom，栅极端用以接收第二栅极信号VG2，第二栅极信号VG2即用以调整第二晶体管432的第二通道电阻。第一晶体管431及第二晶体管432为薄膜晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。

基本上，电压转换器420可为可调整分压器，其利用被调整的第一信道电阻及第二信道电阻，将前置数据信号VDLi分压为第二数据信号VDLi2。亦即，电压转换器420可根据第一栅极信号VG1及第二栅极信号VG2将前置数据信号VDLi转换为对应于第二伽玛曲线的第二数据信号VDLi2。在另一实施例中，第一晶体管431及第二晶体管432的栅极端用以接收相同栅极信号，而第一信道电阻可由第一晶体管431的通道宽长比所设定，第二通道电阻可由第二晶体管432的通道宽长比所设定。换句话说，电压转换器420的分压比例可根据第一晶体管431及第二晶体管432的通道宽长比而设定。第一晶体管431的通道宽长比可相同或相异于第二晶体管432的通道宽长比。

图5为图2所示的双数据信号产生器的第三实施例电路结构示意图。如图5所示，双数据信号产生器500包含第一电压转换器510及第二电压转换器520。第一电压转换器510包含第一电阻531及第二电阻532。第一电阻531包含第一端及第二端，其中第一端耦合于对应前置数据线205，第二端耦合于对应第一数据线210。第二电阻532包含第一端及第二端，其中第一端耦合于第一电阻531的第二端，第二端用以接收共享电压Vcom。所以，第一电压转换器510用来将前置数据信号VDLi分压为对应于第一伽玛曲线的第一数据信号VDLi1，而第一数据信号VDLi1即可以下列公式(2)表示：

$\mathrm{VDLi}1=\frac{Z2*\mathrm{VDLi}+Z1*\mathrm{Vcom}}{Z1+Z2}$       …公式(2)

其中Z1为第一电阻531的电阻值，Z2为第二电阻532的电阻值。

第二电压转换器520包含第三电阻533及第四电阻534。第三电阻533包含第一端及第二端，其中第一端耦合于对应前置数据线205，第二端耦合于对应第二数据线215。第四电阻534包含第一端及第二端，其中第一端耦合于第三电阻533的第二端，第二端用以接收共享电压Vcom。所以，第二电压转换器520用来将前置数据信号VDLi分压为对应于第二伽玛曲线的第二数据信号VDLi2，而第二数据信号VDLi2即可以下列公式(3)表示：

$\mathrm{VDLi}2=\frac{Z4*\mathrm{VDLi}+Z3*\mathrm{Vcom}}{Z3+Z4}$          …公式(3)

其中Z3为第三电阻533的电阻值，Z4为第四电阻534的电阻值。

图6为图2所示的双数据信号产生器的第四实施例电路结构示意图。如图6所示，双数据信号产生器600包含第一电压转换器610及第二电压转换器620。第一电压转换器610包含第一晶体管631及第二晶体管632。第一晶体管631包含第一端、第二端与门极端，其中第一端耦合于对应前置数据线205，第二端耦合于对应第一数据线210，栅极端用以接收第一栅极信号VG1，第一栅极信号VG1即用以调整第一晶体管631的第一通道电阻。第二晶体管632包含第一端、第二端与门极端，其中第一端耦合于第一晶体管631的第二端，第二端用以接收共享电压Vcom，栅极端用以接收第二栅极信号VG2，第二栅极信号VG2即用以调整第二晶体管632的第二通道电阻。第一晶体管631及第二晶体管632为薄膜晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。

第二电压转换器620包含第三晶体管633及第四晶体管634。第三晶体管633包含第一端、第二端与门极端，其中第一端耦合于对应前置数据线205，第二端耦合于对应第二数据线215，栅极端用以接收第三栅极信号VG3，第三栅极信号VG3即用以调整第三晶体管633的第三通道电阻。第四晶体管634包含第一端、第二端与门极端，其中第一端耦合于第三晶体管633的第二端，第二端用以接收共享电压Vcom，栅极端用以接收第四栅极信号VG4，第四栅极信号VG4即用以调整第四晶体管634的第四通道电阻。第三晶体管633及第四晶体管634为薄膜晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。

基本上，第一电压转换器610及第二电压转换器620均可为可调整分压器。第一电压转换器610利用被调整的第一信道电阻及第二信道电阻，将前置数据信号VDLi分压为第一数据信号VDLi1。亦即，第一电压转换器610可根据第一栅极信号VG1及第二栅极信号VG2将前置数据信号VDLi转换为对应于第一伽玛曲线的第一数据信号VDLi1。第二电压转换器620利用被调整的第三信道电阻及第四信道电阻，将前置数据信号VDLi分压为第二数据信号VDLi2。亦即，第二电压转换器620可根据第三栅极信号VG3及第四栅极信号VG4将前置数据信号VDLi转换为对应于第二伽玛曲线的第二数据信号VDLi2。

在另一实施例中，第一晶体管631至第四晶体管634的栅极端均用以接收相同栅极信号，而第一信道电阻可由第一晶体管631的通道宽长比所设定，第二通道电阻可由第二晶体管632的通道宽长比所设定，第三通道电阻可由第三晶体管633的通道宽长比所设定，第四通道电阻可由第四晶体管634的通道宽长比所设定。换句话说，第一电压转换器610的分压比例可根据第一晶体管631及第二晶体管632的通道宽长比而设定，第二电压转换器620的分压比例可根据第三晶体管633及第四晶体管634的通道宽长比而设定。第一晶体管631的通道宽长比可相同或相异于第二晶体管632的通道宽长比，第三晶体管633的通道宽长比可相同或相异于第四晶体管634的通道宽长比。

由上述可知，本发明具双数据信号产生机构的液晶显示装置只需设置单一源极驱动电路及单一伽玛电压产生器，并可对第一子像素单元及第二子像素单元进行饱和充电程序以产生精确子像素电压，因此虽然装置结构被简化，但仍可提供高质量广视角显示。

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，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (17)

1.一种具有双数据信号产生机构的液晶显示装置，其特征在于，包含：

一伽玛电压产生器，用于产生伽玛电压；

一源极驱动电路，耦合于该伽玛电压产生器，用以接收该伽玛电压并提供对应的前置数据信号；

一前置数据线，耦合于该源极驱动电路，用以接收该前置数据信号；

一双数据信号产生器，耦合于该前置数据线，用以根据该前置数据信号产生一第一数据信号及一第二数据信号；

一第一数据线，耦合于该双数据信号产生器以接收该第一数据信号；

一第二数据线，耦合于该双数据信号产生器以接收该第二数据信号；

一栅极线，用以接收一栅极信号；以及

一像素单元，包含：

一第一子像素单元，耦合于该第一数据线以接收该第一数据信号；以及

一第二子像素单元，耦合于该第二数据线以接收该第二数据信号；

其中，该第一子像素单元由该第一数据信号独立充电，该第二子像素单元由该第二数据信号独立充电，以产生精确子像素电压。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该双数据信号产生器包含：

一电压转换器，耦合于该前置数据线与该第二数据线之间，用以将该前置数据信号转换为该第二数据信号；以及

一传输线，耦合于该前置数据线与该第一数据线之间。

3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，该电压转换器包含：

一第一电阻，包含一第一端及一第二端，其中该第一端耦合于该前置数据线，该第二端耦合于该第二数据线；以及

一第二电阻，包含一第一端及一第二端，其中该第一端耦合于该第一电阻的第二端，该第二端用以接收一共享电压。

4.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，该电压转换器包含：

一第一晶体管，包含一第一端、一第二端及一栅极端，其中该第一端耦合于该前置数据线，该第二端耦合于该第二数据线，该栅极端用以接收一第一栅极信号；以及

一第二晶体管，包含一第一端、一第二端及一栅极端，其中该第一端耦合于该第一晶体管的第二端，该第二端用以接收一共享电压，该栅极端用以接收一第二栅极信号。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，该第一晶体管及该第二晶体管为薄膜晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。

6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，该双数据信号产生器包含：

一第一电压转换器，耦合于该前置数据线与该第一数据线之间，用以将该前置数据信号转换为该第一数据信号；以及

一第二电压转换器，耦合于该前置数据线与该第二数据线之间，用以将该前置数据信号转换为该第二数据信号。

7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，该第一电压转换器包含：

一第一电阻，包含一第一端及一第二端，其中该第一端耦合于该前置数据线，该第二端耦合于该第一数据线；以及

一第二电阻，包含一第一端及一第二端，其中该第一端耦合于该第一电阻的第二端，该第二端用以接收一共享电压。

8.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，该第一电压转换器包含：

一第一晶体管，包含一第一端、一第二端及一栅极端，其中该第一端耦合于该前置数据线，该第二端耦合于该第一数据线，该栅极端用以接收一第一栅极信号；以及

一第二晶体管，包含一第一端、一第二端及一栅极端，其中该第一端耦合于该第一晶体管的第二端，该第二端用以接收一共享电压，该栅极端用以接收一第二栅极信号。

9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，该第一晶体管及该第二晶体管为薄膜晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。

10.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，该第二电压转换器包含：

一第一电阻，包含一第一端及一第二端，其中该第一端耦合于该前置数据线，该第二端耦合于该第二数据线；以及

一第二电阻，包含一第一端及一第二端，其中该第一端耦合于该第一电阻的第二端，该第二端用以接收一共享电压。

11.如权利要求6所述的液晶显示装置，其特征在于，该第二电压转换器包含：

一第一晶体管，包含一第一端、一第二端及一栅极端，其中该第一端耦合于该前置数据线，该第二端耦合于该第二数据线，该栅极端用以接收一第一栅极信号；以及

一第二晶体管，包含一第一端、一第二端及一栅极端，其中该第一端耦合于该第一晶体管的第二端，该第二端用以接收一共享电压，该栅极端用以接收一第二栅极信号。

12.如权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于，该第一晶体管及该第二晶体管为薄膜晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。

13.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，

该第一子像素单元包含：

一第一开关，包含一第一端、一第二端及一栅极端，其中该第一端耦合于该第一数据线以接收该第一数据信号，该栅极端耦合于该栅极线以接收该栅极信号；以及

一第一液晶电容，包含一第一端及一第二端，其中该第一端耦合于该第一开关的第二端，该第二端用以接收一共享电压；以及

该第二子像素单元包含：

一第二开关，包含一第一端、一第二端及一栅极端，其中该第一端耦合于该第二数据线以接收该第二数据信号，该栅极端耦合于该栅极线以接收该栅极信号；以及

一第二液晶电容，包含一第一端及一第二端，其中该第一端耦合于该第二开关的第二端，该第二端用以接收该共享电压。

14.如权利要求13所述的液晶显示装置，其特征在于，该第一开关及该第二开关为薄膜晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。

15.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，另包含：

一栅极驱动电路，耦合于该栅极线，用以提供该栅极信号。

16.如权利要求15所述的液晶显示装置，其特征在于，该源极驱动电路包含：

一数字至模拟转换器，耦合于该前置数据线，用来对一数字影像信号执行数字至模拟转换处理以产生该前置数据信号。

17.如权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于，该伽玛电压产生器耦合于该源极驱动电路的数字至模拟转换器，用来提供多个伽玛电压至该数字至模拟转换器；

其中该数字至模拟转换器根据该些伽玛电压对该数字影像信号执行数字至模拟转换处理以产生该前置数据信号。

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