CN1431645A - 驱动液晶显示器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是提供一种驱动液晶显示器的方法，该液晶显示器包含电压产生器，其包含有多个输出端，用来输出多个电压电位。该电压产生器的各个输出端连接到多个驱动单元，每个驱动单元具有一个电压跟随器及一个开关，该开关的第一端可连接到该电压跟随器的输出端或其输入端，该开关的第二端是连接于该驱动单元的输出端。该方法包含将该开关的第一端连接于该电压跟随器的输出端，之后再将该开关的第一端连接于该电压跟随器的输入端。

Description

驱动液晶显示器的方法

                       技术领域

本发明是提供一种驱动液晶显示器的方法，特别是一种可使液晶显示器上同一行像素中具有相同目标电位的各个像素得以显示一致的灰度级的方法。

                       背景技术

液晶显示器具有外型轻薄、耗电量少以及无辐射污染等特性，已被广泛地应用在笔记本计算机(notebook)、个人数字助理(PDA)等携带式信息产品上，甚至已有逐渐取代传统台式计算机的显像管(cathode ray tube，CRT)监视器的趋势。由于液晶分子在不同排列状态下，对光线具有不同的偏振或折射效果，因此可经由不同排列状态的液晶分子来控制光线的穿透量，进一步产生不同强度的输出光线，而液晶显示器即是利用液晶分子这种特性来产生不同灰度级强度的红、蓝、绿光，进一步使液晶显示器产生丰富的图像。

参照图1，图1为公知薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)液晶显示器10的示意图。液晶显示器10包含液晶显示面板(LCD panel)12，控制电路14，第一驱动电路16，第二驱动电路18，第一电压产生器20，以及第二电压产生器22。液晶显示面板12是由两基板(substrate)构成，而于两基板间填充有液晶材料(LCD layer)。两基板中的一个基板上设置有多条第一导线(data line)24，多条垂直于第一导线24的第二导线(gateline)26，以及多个薄膜晶体管28，而于另一个基板上设置有共同电极(common electrode)用来经由第一电压产生器20提供一个固定电压(Vcom)。为便于说明，图1中仅显示一个薄膜晶体管28，实际上，液晶显示面板12中每个第一导线24与第二导线26的交接处(intersection)均连接有一个薄膜晶体管28，所以薄膜晶体管28是以矩阵(matrix)的方式分布于液晶显示面板12上，即是第一导线24对应于薄膜晶体管液晶显示器10的第一列(column)而第二导线26对应于薄膜晶体管液晶显示器10的每一行(row)，且每个薄膜晶体管28是对应于一个像素(pixel)。此外，液晶显示面板12的两基板所构成的电路特性可视为一个等效电容30。

公知薄膜晶体管液晶显示器10的驱动原理详述如下，当控制电路14接收到水平同步信号(horizontal synchronization)32及垂直同步信号(vertical synchronization)34时，控制电路14会产生相对应的控制信号分别输入第一驱动电路16及第二驱动电路18，然后第一驱动电路16及第二驱动电路18会依据该控制信号而对不同的第一导线24(例如DL3)及第二导线26(例如GL3)产生输入信号，因而控制薄膜晶体管28的导通及等效电容30两端的电位差，并进一步地改变液晶分子的排列以及相对应的光线的穿透量，举例来说，第二驱动电路18对第二导线26输入一个脉冲使薄膜晶体管28导通，因此第一驱动电路16所输入第一导线24的信号可经由薄膜晶体管28而输入等效电容30，因此达到控制相对应像素的灰度级(graylevel)状态。此外，第一驱动电路16所输入第一导线24的信号大小是由第二电压产生器22所产生，第二电压产生器22包含多个分压电路(未显示)，用来产生不同的电压电位V0～Vn以驱动薄膜晶体管28，而不同的电压位准即对应于不同的灰度级大小。

参照图1及图2，图2为图1所示的液晶显示器10的驱动示意图。第二电压产生器22另外包含多个运算放大器电路37，用来依据第二电压产生器22所产生的不同电压电位V0～Vn而分别驱动相对应的薄膜晶体管28。运算放大器电路37包含多个运算放大器44、45、46、47、48、49，而各个运算放大器44、45、46、47、48、49分别构成电压跟随器。如果控制电路接收到水平同步信号32及垂直同步信号34并产生相对应的控制信号至第一驱动电路16及第二驱动电路18，当第二驱动电路18产生一个脉冲使第二导线26中GL6上同一行的所有薄膜晶体管均导通，亦即薄膜晶体管38、39、40、41、42、43亦是导通状态，则第一驱动电路16会依据显示数据36得知第一导线24中DL3、DL4、DL5、DL6、DL7、DL8需以电压V1驱动，因此经由运算放大器电路37来驱动薄膜晶体管38、39、40、41、42、43至所需的目标电位V1，然而运算放大器44、45、46、47、48、49对输出电压所造成的误差(offset)影响不相等，因此造成电容50、51、52、53、54、55两端的电位差不相等，而依据显示数据36，对应于第一导线24中DL3、DL4、DL5、DL6、DL7、DL8的像素应于液晶显示面板12中显示相同灰度级，但是由于运算放大器44、45、46、47、48、49对输出电压所造成的误差而造成显示画面的灰度级状态不一致，因此影响画面显示的质量。

                           发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种驱动液晶显示器的方法，以使液晶显示器的同一行像素中具有相同目标电位的各个像素得以显示一致的灰度级。

本发明的权利要求提供一种驱动液晶显示器的方法，该液晶显示器包含一个液晶显示面板，用来显示多个行以阵列排列的像素，以及一个电压产生器，其包含有多个输出端，用来输出多个电压电位。该电压产生器的各个输出端连接于多个驱动单元，每一驱动单元具有一个电压跟随器以及一个开关，该开关的第一端是用来选择性地连接该电压跟随器的输入端或输出端，该开关的第二端连接于该驱动单元的输出端，其中连接于该电压产生器的同一个输出端的多个驱动单元的电压跟随器的输入端是连接于同一个导线上。该方法包含将该开关的第一端连接于该电压跟随器的输出端，以将该驱动单元的输出电压朝该电压产生器与该驱动单元连接的输出端的电压电位驱动，以及将该开关的第一端连接于该电压跟随器的输入端，以将该驱动单元的输出电压朝连接于该电压产生器的同一输出端的多个驱动单元的输出端的平均电位驱动。

                           附图说明

图1为公知薄膜晶体管液晶显示器的示意图；

图2为图1所示的运算放大器电路的驱动示意图；

图3为本发明运算放大器电路的示意图。

附图中标号的说明

10    液晶显示器           12    液晶显示面板

14    控制电路             16    第一驱动电路

18    第二驱动电路         20    第一电压产生器

22    第二电压产生器       24    第一导线

26    第二导线

28、38、39、40、41、42、43    薄膜晶体管

30、50、51、52、53、54、55    等效电容

32    水平同步信号

34    垂直同步信号         36    显示数据

37、60运算放大器电路       62    运算放大器

64    切换开关             66  导线

                      具体实施方式

参照图1、图2及图3，图3为本发明运算放大器电路60的示意图，本发明运算放大器电路60是用来取代图2所示的运算放大器电路37。运算放大器电路60包含多个运算放大器62或是运算转导放大器(operationaltransconductance amplifier，OTA)用来构成电压跟随器，以及多个切换开关64用来控制电流路径，如果第二驱动电路18依据水平同步信号32输入一脉冲至第二导线26，因此使位于同一第二导线26上的所有薄膜晶体管28导通，然后第一驱动电路16依据显示数据36而必须于第一导线24中DL1、DL2、DL3…DLn输入电压V1的信号以产生相对应灰度级值，此时，切换开关64导通两端点S1、S2使电压V1能经由运算放大器62而驱动电容30，然而，由于不同运算放大器62的电路特性不同，对于输出电压所造成的偏压值亦不同，因此第一导线24的DL1、DL2、DL3…DLn的电压受运算放大器62的影响产生不同的偏压值，因此对应于第一导线24的DL1、DL2、DL3…DLn的电容30会分别存储不同的电压差。然后，切换开关64导通两端点S1、S3而改变电流路径，因此电压V1不在经由运算放大器62而驱动电容30，但是由于切换开关64导通两端点S1、S3而使各个电容30连接于同一导线66上，使得各个电容30经由导线66而快速达到平衡状态并于电容30均拥有相同的电位差。

举例来说，首先经由切换开关64连接两端点S1、S2，如果电压值V1为5伏特，而第一导线24的DL1、DL2、DL3…DLn的电压经由运算放大器62所形成的电压跟随器而迅速地向电压值5伏特驱动，但是第一导线24的DL1、DL2、DL3…DLn的电压会因为不同运算放大器62而产生不同的偏压值，所以DL1、DL2、DL3…DLn上的电压分别为4.8伏特、5.1伏特、4.7伏特…4.9伏特，此时将切换开关64连接两端点S1、S3，由于第一导线24的DL1、DL2、DL3…DLn均通过两端点S1、S3而电连接于同一导线66上，因此第一导线24的DL1、DL2、DL3…DLn的电压会经由该导线66而迅速产生一平均电压值，即是说，DL1、DL2、DL3…DLn的电压分别由原先的4.8伏特、5.1伏特、4.7伏特…4.9伏特，经由导线66的传导而使DL1、DL2、DL3…DLn达到一平均电压。

与公知技术比较，本发明驱动单元首先使用一个切换开关来连接电压跟随器的输出端，而以分压电路产生的一目标电位来驱动液晶显示面板上同一行像素中具有相同目标电位的各个像素，虽然此时驱动各个像素的驱动单元的输出电位与目标电位之间有不同的误差，然面，当最后通过该开关来连接电压跟随器的输出端并使相对应的驱动单元的输出端均连接于同一个导线上时，原先各个像素的驱动单元的不同输出端电位，经由该导线的快速传导而快速地达到同一个电位，该电位是为各个像素的驱动单元的不同输出端电位的平均值，虽然该电位与目标电位不一定相等，但是同一行像素中预定驱动至一个相同目标电位的各个像素经由本发明驱动单元驱动后，各个像素均驱动至同一个电位，因而可改善公知技术由于像素电位不均所造成显示画面的色彩显示不均匀情形。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡按照本发明权利要求所做的等同变化与修改，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (12)

1.一种驱动液晶显示器的方法，该液晶显示器包含：

一个液晶显示面板，用来显示多个行以阵列排列的像素；以及

一个电压产生器，其包含有多个输出端，用来输出多个电压电位，该电压产生器的各个输出端是连接到多个驱动单元，每个驱动单元具有一个电压跟随器(source follower)以及一个开关，该开关的第一端是用来选择性地连接该电压跟随器的输入端或输出端，该开关的第二端是连接到该驱动单元的输出端，其中连接于该电压产生器的同一个输出端的多个驱动单元的电压跟随器的输入端连接到同一导线上；

该方法包含：

将该开关的第一端连接到该电压跟随器的输出端，以将该驱动单元的输出电压朝该电压产生器与该驱动单元连接的输出端的电压电位驱动；和

将该开关的第一端连接于该电压跟随器的输入端，以将该驱动单元的输出电压朝该连接于该电压产生器的同一个输出端的多个驱动单元的输出端的平均电位驱动。

2.如权利要求1所述的方法，其中该电压跟随器另包含一个运算放大器(operational amplifier)。

3.如权利要求1所述的方法，其中该电压跟随器另包含一个运算转导放大器(operational transconductance amplifier)。

4.如权利要求1所述的方法，其中该开关的第一端是先连接到该电压跟随器的输出端，之后才连接到该电压跟随器的输入端。

5.如权利要求1所述的方法，其中连接到该电压产生器的同一个输出端的多个驱动单元是用来驱动该液晶显示面板上同一行像素中具有相同目标电位的各个像素。

6.如权利要求1所述的方法，其中该电压产生器的输出端的电压电位是由一个分压电路产生。

7.一种驱动液晶显示器的方法，该液晶显示器包含：

一个液晶显示面板，用来显示多个行以阵列排列的像素；以及

一个电压产生器，其包含有多个输出端，用来输出多个电压电位，该电压产生器的各个输出端是连接到多个驱动单元，每一个驱动单元具有一个运算放大器以及一个开关，该开关的第一端是用来选择性地连接该运算放大器的输入端或输出端，该开关的第二端是连接于该驱动单元的输出端；

该方法包含：

将该开关的第一端连接于该运算放大器的输出端，以将该驱动单元的输出电压朝该电压产生器与该驱动单元连接的输出端的电压电位驱动；和

将该开关的第一端连接于该运算放大器的输入端，以将该驱动单元的输出电压进一步朝该电压产生器连接于该驱动单元的输出端的电压电位驱动。

8.如权利要求7所述的方法，其中该开关的第一端是先连接于该运算放大器的输出端，之后才连接到该运算放大器的输入端。

9.如权利要求7所述的方法，其中该电压产生器的输出端的电压电位是由一个分压电路产生。

10.一种驱动液晶显示器的方法，该液晶显示器包含：

一个液晶显示面板，用来显示多个行以阵列排列的像素；以及

一个电压产生器，其包含有多个输出端，用来输出多个电压电位，该电压产生器的各个输出端是连接到多个驱动单元，每一个驱动单元具有一个运算转导放大器以及一个开关，该开关的第一端是用来选择性地连接该运算转导放大器的输入端或输出端，该开关的第二端是连接于该驱动单元的输出端；

该方法包含：

将该开关的第一端连接到该运算转导放大器的输出端，以将该驱动单元的输出电压朝该电压产生器与该驱动单元连接的输出端的电压电位驱动；以及

将该开关的第一端连接于该运算转导放大器的输入端，以将该驱动单元的输出电压进一步朝该电压产生器连接于该驱动单元的输出端的电压电位驱动。

11.如权利要求10所述的方法，其中该开关的第一端是连接到该运算转导放大器的输出端，之后才连接到该转导运算放大器的输出端。

12.如权利要求10所述的方法，其中该电压产生器的输出端的电压电位是由一个分压电路产生。

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