CN101672994B - 可切换共同电压的液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可切换共同电压的液晶显示器。该液晶显示器其包含一显示面板以及一印刷电路板。该显示面板包含多条扫描线、多条数据线以及多个像素。每一像素包含一晶体管、一储存电容以及一液晶电容。该储存电容以及该液晶电容的第一端电性连接于该晶体管，该液晶电容的第二端电性连接于一共同电压源。该印刷电路板包含一切换器，用来切换该储存电容的第二端电性连接于该共同电压源、一模拟电压源或一地端。

Description

可切换共同电压的液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器，尤指一种可切换共同电压(Common Voltage)的液晶显示器。 

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特性，因此已被广泛地应用于电脑屏幕、移动电话、个人数字助理(PDA)、平面电视等电子产品上。液晶显示装置包含薄膜晶体管基板以及彩色滤光片基板，两片基板之间夹置液晶材料层，通过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。 

请参考图1，图1为现有技术的薄膜晶体管液晶显示面板的示意图。显示面板10包含多条扫描线G1～Gm、多条数据线S1～Sn以及多个像素。每一像素包含一晶体管12、一储存电容14及一液晶电容16，晶体管12的栅极与漏极间存在一寄生电容18。以扫描线G1及数据线S1连接的像素为例，晶体管12的栅极电性连接于扫描线G1，晶体管12的源极电性连接于数据线S1，晶体管12的漏极电性连接于像素电极，也就是储存电容14以及液晶电容16的第一端。液晶电容16为显示面板10的二基板夹置液晶材料层所形成的等效电容，施加于液晶电容16的第一端的电压称为像素电压，储存电容14用来储存像素电压直到下一次数据信号的输入。施加于液晶电容16的第二端的电压为共同电压VCOM，通常储存电容14的第二端的电压Vcst亦为共同电压VCOM，有些设计者会通过调整储存电容14的电压Vcst以得到不同的显示特性。 

请参考图2，图2为图1的显示面板10的电压波形图。当扫描线电压22由Vgl升高至Vgh时，开启晶体管12，数据线电压24于扫描线电压22的工作时间(duty time)Ton内对像素电极充电，像素电压由Vdl升至Vdh，经过扫描线电压22的工作时间Ton后，扫描线电压22下降至Vgl，此时关闭晶体管12，因此数据线无法继续充电。当数据线电压24由Vdh降为Vdl时，储存 电容14将像素电压保持在Vdh，使得像素电压26不会立刻下降至Vdl。然而，当扫描线电压22由Vgh下降至Vgl时，由于寄生电容18的耦合，使得像素电压26下拉一馈通电压ΔVp。因此，像素电压26与共同电压VCOM便存在一馈通电压ΔVp，造成薄膜晶体管液晶显示器的画面闪烁(flicker)。 

请参考图3A至图3C，图3A至图3C为现有技术的设定储存电容的电压Vcst的示意图。显示面板10利用调整共同电压VCOM的电压电位以将馈通电压ΔVp的影响降到最低。另外，设计者可通过调整储存电容14的电压Vcst以得到不同的显示特性。共同电压VCOM以及储存电容14的电压Vcst皆是由电性连接于显示面板10的印刷电路板(图未示)所提供，储存电容14的电压Vcst大部分设计成固定式单一电压，若要调整储存电容14的电压Vcst，需利用0欧姆(ohm)电阻31连接所需电压源，包含共同电压源VCOM、地端GND以及模拟电压源AVDD，其中印刷电路板利用模拟电压源AVDD作分压以产生伽玛电压。然而，当设计者要调整储存电容16的电压Vcst时，需使用焊枪先将连接的0欧姆电阻31移除，再重新将0欧姆电阻31焊接至所需电压源处，既耗时又容易因为焊接操作不当造成短路或开路。 

发明内容

因此，本发明的一目的在于提供一种可切换共同电压的液晶显示器。 

本发明提供一种液晶显示器，包含一显示面板以及一印刷电路板。该显示面板包含多条扫描线、多条数据线以及多个像素。每一像素包含一晶体管、一储存电容以及一液晶电容。该晶体管具有一控制端电性连接于一扫描线，一第一端电性连接于一数据线，以及一第二端。该储存电容具有一第一端电性连接于该晶体管的第二端，以及一第二端。该液晶电容具有一第一端电性连接于该晶体管的第二端，以及一第二端电性连接于一第一电压源。该印刷电路板电性连接于该显示面板，包含一切换器。该切换器用来切换该储存电容的第二端电性连接于该第一电压源或一第二电压源。 

本发明另提供一种液晶显示器，包含一薄膜晶体管基板、一彩色滤光片基板，一印刷电路板以及一切换器。该彩色滤光片基板用来与该薄膜晶体管基板夹置一液晶材料层。该印刷电路板用来提供一第一共同电压给该彩色滤光片基板以及提供一第二共同电压给该薄膜晶体管基板。该切换器设置于印刷电路板上，用来切换该第二共同电压的电压电位。 

本发明另提供一种印刷电路板，用来提供一液晶显示器的共同电压，该印刷电路板包含一共同电压源、一模拟电压源、一地端以及一切换器。该模拟电压源的电压电位大于该共同电压源。该地端的电压电位小于该共同电压源。该切换器包含三输入端，分别电性连接于该共同电压源、该模拟电压源以及该地端，以及一输出端，用来将该共同电压源、该模拟电压源或该地端的电压输出至该液晶显示器。 

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下： 

图1为现有技术的薄膜晶体管液晶显示面板的示意图； 

图2为图1的显示面板的电压波形图； 

图3A至图3C为现有技术的设定储存电容的电压的示意图； 

图4为本发明的液晶显示器的示意图； 

图5为本发明的切换器的第一实施例的示意图； 

图6为本发明的切换器的第二实施例的示意图； 

图7A至图7C为利用切换器调整储存电容的电压的示意图。 

其中，附图标记 

10            显示面板              12          晶体管 

14            储存电容              16          液晶电容 

18            寄生电容              22          扫描线电压 

24            数据线电压            26          像素电压 

31            0欧姆电阻             Vcst        储存电容电压 

G1～Gm        扫描线                S1～Sn      数据线 

ΔVp          馈通电压              Vgl、Vgh    数据线电压电位 

Vdl、Vdh      像素电压电位          VCOM        共同电压 

GND           地端                  AVDD        模拟电压源 

40            液晶显示器            41          印刷电路板 

42            源极驱动器        43            显示面板 

44            栅极驱动器        45            像素 

46、461、462  共同电压切换器    431           薄膜晶体管基板 

432           彩色滤光片基板    451           晶体管 

452           储存电容          453           液晶电容 

51            开关              61、62、63    开关 

71～76        显示缺陷 

具体实施方式

请参考图4，图4为本发明的显示器的示意图。在本实施例中，显示器例如是液晶显示器40，包含印刷电路板41、源极驱动器42、显示面板43、栅极驱动器44以及共同电压切换器46。源极驱动器42以及共同电压切换器46设置于印刷电路板41上，栅极驱动器44设置于显示面板43上。显示面板43包含薄膜晶体管基板431以及彩色滤光片基板432。薄膜晶体管基板431包含多条扫描线G1～Gm、多条数据线S1～Sn以及多个像素45，每一像素45包含晶体管451、储存电容452以及液晶电容453。液晶电容453为薄膜晶体管基板431与彩色滤光片基板432夹置一液晶材料层(图未示)所形成的等效电容，所以液晶电容453的第一端电性连接于薄膜晶体管基板431的晶体管451，液晶电容453的第二端电性连接于彩色滤光片基板432。储存电容452的第一端电性连接于液晶电容453的第一端，储存电容452的第二端电性连接于共同电压切换器46。 

在本发明实施例中，液晶电容453的第二端电性连接于共同电压源VCOM，储存电容452的第二端则可通过共同电压切换器46电性连接于共同电压源VCOM、地端GND或模拟电压源AVDD。因此，储存电容452的电压Vcst可被切换为电压AVDD、VCOM或GND。由于液晶电容453的第二端通常电性连接于共同电压源VCOM，一般共同电压源VCOM的电压值大约为3.3伏特，因此，根据共同电压源VCOM的电压电位选择一较大的电压电位以及一较小的电压电位来作为调整储存电容452的电压Vcst的电压源。地端GND以及模拟电压源AVDD为一般液晶显示器皆会使用的电压源，液晶显示器利用模拟电压源AVDD作分压以产生伽玛电压，模拟电压源AVDD的电压值大 约为8.5伏特，地端GND的电压值为0伏特。 

在本实施例中的显示器以液晶显示器40为例，但本发明并不以此为限，显示器亦可以是一电泳显示器(electrophoresis display，EPD)、有机电激发光二极管(Organic Light-Emitting Diodes)、可扰式显示器(flexible display)，或是发光二极管显示器(LED display)，本领域技术人员可以根据实际上的需求替换。 

请参考图5，图5为本发明的切换器的第一实施例的示意图。切换器461包含开关51，开关51的第二端电性连接于储存电容452的第二端(请参考图4)，开关51的第一端可任意地电性连接于共同电压源VCOM、地端GND或模拟电压源AVDD。相较于现有技术需要焊接0欧姆电阻，设计者利用开关51可以很方便的对每一显示面板调整储存电容452的电压Vcst。因此，当显示面板出现某些缺陷时，设计者可通过开关51立即将储存电容452的电压Vcst切换为电压AVDD、VCOM或GND，并根据该缺陷的严重程度来设定储存电容452的电压Vcst。 

请参考图6，图6为本发明的切换器的第二实施例的示意图。切换器462包含三开关61、62、63，开关61、62、63的第一端分别电性连接于模拟电压源AVDD、共同电压源VCOM以及地端GND，开关61、62、63的第二端则皆电性连接于储存电容452的第二端。设计者可利用开关61、62、63来调整储存电容452的电压Vcst，例如，将储存电容452的电压Vcst切换为电压AVDD时，开启开关61并关闭开关62、63；将储存电容452的电压Vcst切换为电压VCOM时，开启开关62并关闭开关61、63；将储存电容452的电压Vcst切换为电压GND时，开启开关63并关闭开关61、62。因此，当开关61、62、63其中一个被开启时，另外二个则都要关闭。 

请参考图7A至图7C，图7A至图7C为利用切换器46调整储存电容的电压Vcst的示意图。在液晶显示面板制造的过程中，若薄膜晶体管基板以及彩色滤光片基板没有准确的组合，当液晶显示面板受到拍打时，将使液晶显示面板中的光阻间隙子(photo spacer，PS)移动而无法回到原来的位置，造成非固定位置的画面颜色不均(MURA)71的现象，如图7A中面板(A)所示。面板(A)的储存电容的电压Vcst为电压GND，若将储存电容的电压Vcst调整为电压AVDD，如图7A中面板(B)所示，液晶分子因为侧向电场而改变的旋转角度，可减轻如面板(A)的颜色不均71，将画面品质显示，如面板(B)72所显现的部 分。类似的情况如图7B中面板(C)以及面板(D)所示，面板(C)的储存电容的电压Vcst为电压AVDD，此时像素在数据线的边缘产生漏光73的现象，若将储存电容的电压Vcst调整为电压GND，则储存电容的电压Vcst与数据线产生的侧向电场使液晶分子改变的旋转角度，进而改善漏光的现象，如面板(D)所示。另外，如图7C中面板(E)所示，面板(E)的储存电容的电压Vcst为电压VCOM，面板(E)的像素在未加电压时显示为白画面(normally white)，若一像素的储存电容的二端在制造过程中受到污染而短路，则因为该像素的液晶电容的二端没有电压差而使该像素成为亮点75。如图7C中面板(F)所示，若将储存电容的电压Vcst调整为电压GND，则该像素的液晶电容的二端将产生电压差使该像素成为暗点76。由于暗点76较亮点75不容易被察觉，所以在面板(E)、(F)的例子中，只要通过调整储存电容的电压Vcst就可以省去暗点化的修理过程。在上述的说明中，将储存电容的电压Vcst调整为电压AVDD、VCOM或GND时分别能改善显示面板不同的缺陷，然而最重要的是通过本发明的切换器可立即将储存电容的电压Vcst切换为电压AVDD、VCOM或GND，因此可以很方便的比较显示面在不同的储存电容的电压Vcst所产生的缺陷，再根据缺陷的严重程度来设定储存电容的电压Vcst。 

综上所述，本发明提供一种可切换共同电压的液晶显示器，该液晶显示器包含一显示面板以及一印刷电路板。该显示面板包含多条扫描线、多条数据线以及多个像素。每一像素包含一晶体管、一储存电容以及一液晶电容。该储存电容以及该液晶电容的第一端电性连接于该晶体管，该液晶电容的第二端电性连接于一共同电压源。该印刷电路板包含一切换器，用来切换该储存电容的第二端电性连接于该共同电压源、一模拟电压源或一地端。由于调整该储存电容的第二端的电压可改善不同的显示缺陷，因此，本发明的液晶显示器可通过该切换器很方便的立即调整该储存电容的第二端的电压。 

当然，本发明还可有其它多种实施例，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)

1.一种液晶显示器，其特征在于，包含：

一显示面板，包含多条扫描线、多条数据线以及多个像素，每一像素包含：

一晶体管，具有一控制端电性连接于一扫描线，一第一端电性连接于一数据线，以及一第二端；

一储存电容，具有一第一端电性连接于该晶体管的第二端，以及一第二端；以及

一液晶电容，具有一第一端电性连接于该晶体管的第二端，以及一第二端电性连接于一第一电压源；以及

一印刷电路板，电性连接于该显示面板，包含：

一切换器，该切换器的输出端电性连接该储存电容的第二端，该切换器的输入端电性连接于该第一电压源或一第二电压源，用来切换该储存电容的第二端电性连接于该第一电压源或该第二电压源。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该第二电压源的电压电位小于该第一电压源的电压电位。

3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于，该第一电压源为共同电压源，该第二电压源为地电压源。

4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该第二电压源的电压电位大于该第一电压源的电压电位。

5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其特征在于，该第一电压源为共同电压源，该第二电压源为模拟电压源。

6.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该切换器的该输入端电性连接于该第一电压源、该第二电压源或一第三电压源，用来切换该储存电容的第二端电性连接于该第一电压源、该第二电压源或该第三电压源。

7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于，该第二电压源的电压电位小于该第一电压源的电压电位，该第三电压源的电压电位大于该第一电压源的电压电位。

8.根据权利要求7所述的液晶显示器，其特征在于，该第一电压源为共同电压源，该第二电压源为地电压源，该第三电压源为模拟电压源。

9.一种液晶显示器，其特征在于，包含：

一薄膜晶体管基板；该薄膜晶体管基板包含多条扫描线、多条数据线以及多个像素，每一像素包含：一晶体管以及一储存电容；该晶体管，具有一控制端电性连接于一扫描线，一第一端电性连接于一数据线，以及一第二端；该储存电容，具有一第一端电性连接于该晶体管的第二端，以及第二端用来接收第二共同电压；

一彩色滤光片基板，用来与该薄膜晶体管基板夹置一液晶材料层；

一印刷电路板，用来提供一第一共同电压给该彩色滤光片基板以及提供该第二共同电压给该薄膜晶体管基板；以及

一切换器，设置于印刷电路板上，该切换器的输出端电性连接该储存电容的第二端，该切换器的输入端电性连接于电压源，用来切换该第二共同电压的电压电位。

10.根据权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，该第二共同电压包含一第一电压电位以及一第二电压电位。

11.根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于，该第一电压电位等于该第一共同电压的电压电位，该第二电压电位小于该第一电压电位。

12.根据权利要求10所述的液晶显示器，其特征在于，该第一电压电位等于该第一共同电压的电压电位，该第二电压电位大于该第一电压电位。

13.根据权利要求9所述的液晶显示器，其特征在于，该第二共同电压包含一第一电压电位、一第二电压电位以及一第三电压电位。

14.根据权利要求13所述的液晶显示器，其特征在于，该第一电压电位等于该第一共同电压的电压电位，该第二电压电位小于该第一电压电位，该第三电压电位大于该第一电压电位。

15.一种印刷电路板，用来提供一液晶显示器的共同电压，其特征在于，该印刷电路板包含：

一共同电压源；

一模拟电压源，其电压电位大于该共同电压源；

一地端，其电压电位小于该共同电压源；以及

一切换器，包含三输入端，分别电性连接于该共同电压源、该模拟电压源以及该地端，以及一输出端，用来将该共同电压源、该模拟电压源或该地端的电压输出至该液晶显示器。

16.根据权利要求15所述的印刷电路板，其特征在于，液晶显示器包含：

一薄膜晶体管基板，电性连接于该切换器的输出端；以及

一彩色滤光片基板，电性连接于该共同电压源。

17.根据权利要求16所述的印刷电路板，其特征在于，该薄膜晶体管基板包含多条扫描线、多条数据线以及多个像素，每一像素包含：

一晶体管，具有一控制端电性连接于一扫描线，一第一端电性连接于一数据线，以及一第二端；

一储存电容，具有一第一端电性连接于该晶体管的第二端，以及一第二端电性连接于该切换器的输出端。

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