发明内容
本发明提供一种液晶显示器的驱动方法,其可以解决由于面板尺寸增大和分辨率提高导致的在画面周期内像素单元充电时间短充电不足而影响画面整体显示质量的问题,满足上述大尺寸面板与高分辨率画面的发展趋势。
本发明提出一种液晶显示器的驱动方法。在一画面周期内,输入第一电压至多条第一扫描线,以使一像素电压讯号写入至第X行的多个像素单元,其中X为正整数,而该第X行的像素单元连接于所述多条第一扫描线的其中一条;以及在输入该第一电压的期间,输入第二电压至多条第二扫描线,以使该像素电压讯号预充电第Y行的多个像素单元,其中Y为正整数,而该第Y行的像素单元连接于所述多条第二扫描线的其中一条,该第X行的像素单元与该第Y行的像素单元彼此不相邻。
在本发明一实施例中,X、Y满足数学式:|X-Y|=3Z,其中Z为正整数。
在本发明一实施例中,Z等于1。
在本发明一实施例中,Z等于100或201。
在本发明一实施例中,这些第一扫描线彼此相邻,而这些第二扫描线彼此相邻。这些第一扫描线位于这些第二扫描线旁。
在本发明一实施例中,各条第一扫描线分别与各条第二扫描线相邻。
在本发明一实施例中,上述第一电压与第二电压是由至少一驱动芯片所输出。
在本发明一实施例中,上述第一电压与第二电压皆经由一线路板而输入至这些第一扫描线与这些第二扫描线。
在本发明一实施例中,上述第一电压与第二电压是由多个驱动芯片输出。
在本发明一实施例中,这些驱动芯片分别电性连接这些第一扫描线的两端与这些第二扫描线的两端。
在本发明一实施例中,上述像素电压讯号包括多个颜色数据。
在本发明一实施例中,这些颜色资料分别为一红色图场数据(redfielddata)、一绿色图场数据以及一蓝色图场数据。
在本发明一实施例中,上述红色图场数据、绿色图场数据以及蓝色图场数据不同时地输入至这些像素单元。
在本发明一实施例中,上述画面周期的时间小于或等于16.67毫秒。
基于上述,由于第一电压同时输入至多条扫描线,而第二电压同时输入另外多条扫描线,因此在驱动液晶显示器时,多列像素单元能被同时开启。其次,第一电压与第二电压二者输入的时间有部分重迭可以达到预充电与增加充电时间效果,使得薄膜晶体管的充电饱和率大幅提升。因此,相较于习知技术而言,本发明能增加所有单个像素单元开启及充电的时间,进而满足目前大尺寸面板朝向高画面更新率与高分辨率画面的发展趋势。
为让本发明之上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
具体实施方式
图1是本发明一实施例该液晶显示器的驱动方法所应用的一种液晶显示器的电路示意图。请参阅图1,本实施例的驱动方法能应用于液晶显示器100,其可以具有彩色滤光基板(colorfiltersubstrate)与提供白色面光源的背光模块(backlightmodule);或者,液晶显示器100可以是色序法液晶显示器。
液晶显示器100包括多条扫描线、多条数据线112d、114d、116d、多个像素单元120以及一驱动芯片130。这些扫描线包括第一扫描线S11、S12、S13以及第二扫描线S24、S25、S26,其中第一扫描线S11~S13与第二扫描线S24~S26的结构及材料皆相同,而数据线112d、114d、116d的结构及材料也皆相同。换句话说,第一扫描线S11~S13与第二扫描线S24~S26皆为相同的扫描线,而数据线112d、114d、116d也皆为相同的数据线。
不过,为了能清楚且详细地描述本发明的技术特征,所以在此将其中一些扫描线分别命名为第一扫描线S11~S13与第二扫描线S24~S26。这些第一扫描线S11、S12、S13彼此相邻,这些第二扫描线S24、S25、S26也彼此相邻,其中这些第一扫描线S11、S12、S13位于这些第二扫描线S24、S25、S26旁,如图1所示,S13与S24相邻。
驱动芯片130连接所有扫描线,即驱动芯片130连接第一扫描线S11、S12、S13与第二扫描线S24、S25、S26,而这些像素单元120电性连接这些扫描线(包括第一扫描线S11、S12、S13与第二扫描线S24、S25、S26)与这些数据线112d、114d、116d。
各个像素单元120具有一晶体管122、一液晶电容124与一储存电容(storagecapacitor,Cst)126,其中储存电容126可以是架构于扫描在线的储存电容(Cstongate)或架构于共享线(commonline)上的储存电容(Cstoncommon)。
各个晶体管122具有一闸极G1、一汲极D1以及一源极S1,其中闸极G1连接扫描线,例如是第一扫描线S11、S12或S13,或者是第二扫描线S24、S25或S26。汲极D1连接液晶电容124与储存电容126,而源极S1连接数据线112d、114d、116d。
因此,第一扫描线S11、S12、S13以及第二扫描线S24、S25、S26能开启或关闭这些晶体管122,以控制像素电压讯号写入至像素单元120。此外,在任一排(column)的这些像素单元120中,各个源极S1仅连接数据线112d、114d及116d其中一条。也就是说,各个源极S1所连接的数据线的数量仅为一条。
图2是图1中液晶显示器的扫描线的电压时序示意图。请参阅图1与图2,在本实施例之液晶显示器的驱动方法中,首先,在一画面周期(frameperiod)P1内,输入一第一电压Vg1至这些第一扫描线S11、S12、S13,以使像素电压讯号写入至第X行的多个像素单元120,其中X为正整数,第X行的多个像素单元120代其中的某一行像素单元120。画面周期P1的时间小于或等于16.67毫秒,即画面周期P1不大于1/60秒,而第一电压Vg1可由驱动芯片130所输出。
第X行的像素单元120连接于这些第一扫描线S11、S12、S13之一。以图1为例,第1行的多个像素单元120(如图1中所示的区域R1)连接于第一扫描线S11,而第2行的多个像素单元120连接于第一扫描线S12。以此类推,第3行的多个像素单元120连接于第一扫描线S13。
当第一电压Vg1输入至第一扫描线S11、S12、S13时,第1至3行像素单元120的晶体管122会被开启,而像素电压讯号会经过数据线112d、114d与116d而写入至像素单元120,让液晶电容124与储存电容126得以充电,促使液晶显示器100显示影像。
接着,在输入第一电压Vg1的期间,输入第二电压Vg2至多条第二扫描线S24、S25、S26,以使像素电压讯号预充电第Y行的多个像素单元120,其中Y为正整数,第Y行的多个像素单元120代表其中某一行像素单元120。
从图2来看,第二电压Vg2是在第一电压Vg1开始输入后才开始输入,且在第一电压Vg1停止输入后仍继续输入。换句话说,第一电压Vg1与第二电压Vg2二者不是同时开始输入,且二者输入的时间有部分重迭。此外,第二电压Vg2也可由驱动芯片130所输出,所以第一电压Vg1与第二电压Vg2二者皆可由同一个驱动芯片130所输出。
第Y行的这些像素单元120连接于这些第二扫描线S24、S25、S26之一。以图1为例,第4行的多个像素单元120连接于第二扫描线S24,其中第4行的这些像素单元120位于图1中所示的区域R4内。同理,第5行的多个像素单元120连接于第二扫描线S25,而第6行的多个像素单元120连接于第二扫描线S26。
承上述,因第一电压Vg1的输入而被写入像素电压讯号的第X行的像素单元120,与因在第一电压Vg1开始输入后才开始输入的第二电压Vg2的输入而被像素电压讯号预充电的第Y行的像素单元120,二者没有排列成相邻的两行。
详细而言,以图1为例,这些数据线112d连接第1行像素单元120(位在图1所示的区域R1内)中的源极S1以及第4行像素单元120(位在图1所示的区域R4内)中的源极S1。当输入第一电压Vg1至第一扫描线S11、S12及S13时,像素电压讯号从数据线112d写入至第1行像素单元120。在这之后,但还在输入第一电压Vg1的期间内,开始输入第二电压Vg2至第二扫描线S24、S25、S26,让像素电压讯号预充电第4行像素单元120。
换句话说,当像素电压讯号写入至第1列像素单元120时,第4行像素单元120被预充电。同理,数据线114d连接第2行像素单元120中的源极S1以及第5行像素单元120中的源极S1,而数据线116d连接第3行像素单元120中的源极S1以及第6行像素单元120中的源极S1,因此,当像素电压讯号写入至第2行像素单元120时,第5行像素单元120被预充电。当像素电压讯号写入至第3行像素单元120时,第6行像素单元120被预充电。
由此可见,关于被写入像素电压讯号的第X行像素单元120与紧接着被预充电的第Y行像素单元120,这两行不仅没有相邻,而且X与Y也满足数学式:|X-Y|=3Z,其中Z为正整数。在图1A的实施例中,Z等于1,即|X-Y|=3,例如:当像素电压讯号写入至第2行(即第X行)像素单元120时,第5行(即第Y行)像素单元120被预充电。
根据以上利用输入第一电压Vg1与第二电压Vg2的驱动方法,依此类推,在画面周期P1内,重复并规律地输入第一电压Vg1与第二电压Vg2至第二扫描线S26以后的扫描线,以对后续扫描线所电性连接的像素单元120写入像素电压讯号,并且进行预充电。如此,液晶显示器100能显示影像,并可缩短液晶电容124的整体充电时间,有助于提高画面更新率(framerate)与图场更新率(fieldrate)。
另外,当液晶显示器100为色序法液晶显示器时,像素电压讯号包括多个颜色数据。这些颜色数据分别为红色图场数据、绿色图场数据与蓝色图场数据,而在画面周期P1内,红色图场数据、绿色图场数据与蓝色图场数据不同时地输入至这些像素单元120,且这些图场数据分别经由数据线112d、114d、116d输入至像素单元120,例如红色图场数据、绿色图场数据与蓝色图场数据三者可依序输入。
图3是本发明一实施例之液晶显示器的驱动方法所应用的另一种液晶显示器的电路示意图。请参阅图3,本实施例所应用的液晶显示器200在电路结构上与前述液晶显示器100相似,且包括液晶显示器100的组件,惟二者的差异在于:液晶显示器200不仅包括多个驱动芯片130,而且还包括多个线路板240。
线路板240可以是软式线路板(flexiblecircuitboard)或芯片封装载板(packagecarrier),线路板240直接电性连接所有扫描线(包括第一扫描线S11、S12、S13与第二扫描线S24、S25、S26),而驱动芯片130是透过线路板240来电性连接这些第一扫描线S11、S12、S13与第二扫描线S24、S25、S26。第一电压Vg1与第二电压Vg2皆由这些驱动芯片130所输出,并都经由线路板240而输入至第一扫描线S11、S12、S13与第二扫描线S24、S25、S26。
不过,在其它未绘示的实施例中,这些驱动芯片130也可以直接电性连接第一扫描线S11、S12、S13与第二扫描线S24、S25、S26。换句话说,液晶显示器200并不一定需要这些线路板240,即线路板240为是本发明的选择性组件,而非必要组件。因此图2所示的这些线路板240仅为举例说明,非限定本发明。
驱动芯片130分别电性连接这些第一扫描线S11、S12、S13的两端与这些第二扫描线S24、S25、S26的两端。详细而言,各条第一扫描线S11、S12、S13具有第一端E11与相对第一端E11的第二端E12,而各条第二扫描线S24、S25、S26具有第一端E21与相对第一端E21的第二端E22。第一端E11与E21电性连接其中一个驱动芯片130,第二端E12与E22电性连接另一个驱动芯片130。
请参阅图2与图3,当其中一驱动芯片130输出第一电压Vg1时,另一驱动芯片130停止输出第一电压Vg1。当其中一驱动芯片130输出第二电压Vg2时,另一驱动芯片130停止输出第二电压Vg2。因此,当第一电压Vg1从第一端E11(或第二端E12)输入时,第二电压从第二端E22(或第一端E21)输入,即驱动芯片130轮流输出第一电压Vg1与第二电压Vg2,而非同时输出第一电压Vg1或第二电压Vg2。
不过,在其它实施例中,各个驱动芯片130可以同时输出第一电压Vg1或第二电压Vg2。也就是说,第一电压Vg1分别从第一端E11与第二端E12输入,而第二电压Vg2分别从第一端E21与第二端E22输入。这样可以降低发生因阻容延迟(RCdelay)所造成的画面色彩失真的情形,并促使液晶电容124充电充足,以避免画面质量严重破坏。
图4是本发明一实施例之液晶显示器的驱动方法所应用的又一种液晶显示器的电路示意图。请参阅图4,本实施例的液晶显示器300在电路结构上与前述实施例的液晶显示器200相似,例如液晶显示器300包括多条扫描线、多条数据线112d、114d、116d、多个像素单元120、多个线路板240以及多个驱动芯片330a、330b。
承上述,这些扫描线包括多条第一扫描线A001、A302、A603以及多条第二扫描线B002、B303、B604,其中第一扫描线A001、A302、A603与第二扫描线B002、B303、B604二者结构及材料皆相同于前述实施例的扫描线。不过,这些第一扫描线A001、A302、A603彼此不相邻,而这些第二扫描线B002、B303、B604彼此不相邻。
详细而言,各条第一扫描线A001、A302或A603与其中一条第二扫描线B002、B303或B604相邻,例如第一扫描线A001与第二扫描线B002相邻,第一扫描线A302与第二扫描线B303相邻,而第一扫描线A603与第二扫描线B604相邻,如图4所示。
这些线路板240直接电性连接所有扫描线(包括第一扫描线A001、A302、A603与第二扫描线B002、B303、B604),而这些驱动芯片330a、330b透过线路板240电性连接第一扫描线A001、A302、A603与第二扫描线B002、B303、B604,其中第一电压Vg1与第二电压Vg2皆由驱动芯片330a、330b所输出。
与图3所示的液晶显示器200相同,各条扫描线的二端,例如第一扫描线A001、A302、A603与第二扫描线B002、B303、B604的二端,皆电性连接驱动芯片330a、330b,而驱动芯片330a、330b分别电性连接这些第一扫描线A001、A302、A603与第二扫描线B002、B303、B604的二端,如图4所示。
请参阅图2与图4,第一电压Vg1或第二电压Vg2可由这些驱动芯片330a、330b二者同时输出,其中第一电压Vg1可以从第一扫描线A001、A302、A603的两端输入,而第二电压Vg2可以从第二扫描线B002、B303、B604的两端输入,以改善因阻容延迟所造成的液晶电容124充电不足的情形。
除此之外,第一电压Vg1与第二电压Vg2也可以由这些驱动芯片330a、330b轮流输出。举例而言,当驱动芯片330a(或330b)输出第一电压Vg1时,驱动芯片330b(或330a)停止输出第一电压Vg1;当驱动芯片330b(或330a)输出第二电压Vg2时,驱动芯片330a(或330b)停止输出第二电压Vg2。
值得一提的是,在其它未绘示的实施例中,这些驱动芯片330a、330b也可以直接电性连接第一扫描线A001、A302、A603与第二扫描线B002、B303、B604,即液晶显示器300并不一定需要这些线路板240。因此,图3所示的这些线路板240仅为举例说明,非限定本发明。
本实施例之液晶显示器300的驱动方法与前述实施例相似,而在本实施例的驱动方法中,首先,输入第一电压Vg1至这些第一扫描线A001、A302、A603,以使像素电压讯号写入至第X行的多个像素单元120,其中X为正整数,第X行的多个像素单元120代表其中某一行像素单元120,而第X行的像素单元120连接于这些第一扫描线A001、A302、A603之一。
以图4为例,液晶显示器300所包括的扫描线(包括第一扫描线A001、A302、A603与第二扫描线B002、B303、B604)的数量共有900条,其中第1行的多个像素单元120(如图3中所示的区域R1’)连接于第一扫描线A001,第302行的多个像素单元120(如图3中所示的区域R302’)连接于第一扫描线A302,而第603行的多个像素单元120(如图3中所示的区域R603’)连接于第一扫描线A603。
当第一电压Vg1输入至第一扫描线A001、A302及A603时,第1、302及603行的像素单元120的晶体管122会被开启,而像素电压讯号会经过数据线112d、114d与116d而写入至像素单元120,让液晶电容124得以充电,促使液晶显示器300显示影像。
接着,在输入第一电压Vg1的期间,输入第二电压Vg2至多条第二扫描线B002、B303、B604,以使像素电压讯号经过数据线112d、114d与116d而预充电第Y行的多个像素单元120,其中Y为正整数,而且第Y行的多个像素单元120也代表其中某一行像素单元120。
第Y行的这些像素单元120连接于这些第二扫描线B002、B303、B604之一。以图4为例,第2行的多个像素单元120(如图3中所示的区域R2’)连接于第二扫描线B002。同理,第303行的多个像素单元120连接于第二扫描线B303,而第604行的多个像素单元120连接于第二扫描线B604,如图4所示。
承上述,第X行的这些像素单元120与第Y行的这些像素单元120彼此不相邻。也就是说,因第一电压Vg1的输入而被写入像素电压讯号的这些像素单元120,与因在第一电压Vg1开始输入后才开始输入的第二电压Vg2的输入而被像素电压讯号预充电的这些像素单元120,二者没有排列成相邻的两行。
以图4为例,这些数据线112d连接第1行像素单元120中的源极S1以及第604行像素单元120中的源极S1。当输入第一电压Vg1至第一扫描线A001、A302、A603时,像素电压讯号从数据线112d写入至第1行像素单元120。接着,在输入第一电压Vg1的期间,输入第二电压Vg2至第二扫描线B002、B303、B604,让像素电压讯号预充电第604行像素单元120。因此,当像素电压讯号写入至第1行像素单元120时,第604行像素单元120被预充电。
同理,数据线114d连接第2行像素单元120中的源极S1以及第302行像素单元120中的源极S1,而数据线116d连接第303行像素单元120中的源极S1以及第603行像素单元120中的源极S1,因此,当像素电压讯号写入至第302行像素单元120时,第2行像素单元120被预充电。当像素电压讯号写入至第603行像素单元120时,第303行像素单元120被预充电。
由此可知,第X行像素单元120与第Y行像素单元120不仅没有彼此相邻,而且X与Y也满足数学式:|X-Y|=3Z,其中Z为正整数,且在图3的实施例中,Z等于100或201,即|X-Y|=300或603,例如:当像素电压讯号写入至第302行(即第X行)像素单元120时,第2行(即第Y行)像素单元120被预充电,而Z等于100。当像素电压讯号写入至第1行(即第X行)像素单元120时,第603行(即第Y行)像素单元120被预充电,而Z等于201。
基于上述,利用输入第一电压Vg1与第二电压Vg2的驱动方法,依此类推,在画面周期P1内,重复并规律地输入第一电压Vg1与第二电压Vg2至第一扫描线A001、A302、A603与第二扫描线B002、B303、B604以外的扫描线,以对其他扫描线所电性连接的像素单元120写入像素电压讯号,并进行预充电。如此,液晶显示器100能显示影像,并能缩短液晶电容124的整体充电时间。
综上所述,由于第一电压与第二电压同时输入至多条扫描线,因此在驱动液晶显示器时,多行像素单元的晶体管能被同时开启。其次,第一电压与第二电压二者输入的时间有部分重迭,因此当第一电压输入至一些扫描线时,其它多条扫描线开始进行预充电。
由此可见,相较于习知技术而言,本发明能缩短在画面周期内,开启所有像素单元的晶体管的总共需要的时间,并且缩短所有液晶电容总共需要的充电时间,进而大幅增加画面更新率与图场更新率,以满足目前大尺寸面板与高分辨率画面的发展趋势。
虽然本发明以前述实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何熟习相像技艺者,在不脱离本发明的精神和范围内,所作更动与润饰的等效替换,仍为本发明的专利保护范围内。