CN1553266A

CN1553266A - 液晶显示面板驱动方法与电路

Info

Publication number: CN1553266A
Application number: CNA031382193A
Authority: CN
Inventors: 邱昌明; 戴亚翔
Original assignee: Toppoly Optoelectronics Corp
Current assignee: TPO Displays Corp
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2023-05-27
Also published as: CN1308757C

Abstract

一种液晶显示面板驱动方法，适用于液晶显示面板，液晶显示面板包含复数个显示单元群，各自包含复数显示单元。各显示单元群分别耦接对应的栅极电极以及数据电极，且各显示单元群的显示单元耦接于相同的栅极电极与数据电极。首先提供影像信号至数据电极，使得对应于同一栅极电极中，正极性显示单元多于负极性显示单元的显示单元群数目与负极性显示单元多于正极性显示单元的显示单元群的数目相等。最后，提供扫描信号至栅极电极。

Description

液晶显示面板驱动方法与电路

技术领域

本发明涉及一种液晶显示面板驱动电路和液晶显示器，特别是针对应用于数据电极共用的液晶显示面板的数据驱动方法，提出一种可以消除串音现象(cross-talk)的液晶显示面板驱动电路及利用此驱动电路来改善画面品质的方法。

背景技术

图1表示现有技术的薄膜晶体管液晶显示面板(liquid crystal displaypanel，以下简称LCD面板)及其周边驱动电路的等效电路示意图。如图所示，LCD面板1上是由纵横交错的数据电极(以D1、D2、...Dm表示)以及栅极电极(以G1、G2、...Gn表示)交织而成，每一组交错的数据电极和栅极电极可以用来控制一个显示单元(display unit)，例如数据电极D1和栅极电极G1可以用来控制显示单元200。如图所示，每个显示单元的等效电路主要包括控制数据进入用的薄膜晶体管(Q11～Q1m、Q21～Q2m、...、Qn1～Qnm)以及存储电容(C11～C1m、C21～C2m、...、Cn1～Cnm)。薄膜晶体管的栅极和漏极分别连接栅极电极(G1～Gn)和数据电极(D1～Dm)，透过栅极电极(G1～Gn)上的扫描信号，可以导通/关闭同一列(亦即同一扫描线)上的所有薄膜晶体管，藉以控制数据电极(D1～Dm)上的视频信号(video signal)是否可以写入到对应的显示单元中。必须说明的是，每个显示单元用以控制LCD面板上的单一亮点。亦即，对于单色LCD而言，每个显示单元对应于单一像素(pixel)；对于彩色LCD而言，每个显示单元则是对应单一次像素(subpixel)，分别可以是红色(以R表示)、蓝色(以B表示)或绿色(以G表示)，换言的，一组RGB的次像素(三个显示单元)可以构成单一像素。

除此的外，在图1中同时表示出LCD面板1的驱动电路部分。栅极驱动器(gate driver)10是根据既定的扫描顺序，送出各栅极电极G1、G2、...、Gn上的扫描信号(或称扫描脉波)。当某一栅极电极上载有扫描信号时，会使得同一列上或同一扫描线上所有显示单元内的薄膜晶体管呈导通状态，而其他列上显示单元的薄膜晶体管则呈关闭状态。当某一扫描线被选择时，数据驱动器20根据待显示的影像数据，经由数据电极D1、D2、...Dm，送出对应的视频信号(灰阶值)到该列的m个显示单元上。当栅极驱动器10完成一次所有n列扫描线上的扫描动作后，即表示完成单一图框(frame)的显示动作。因此，重复扫描各扫描线并且送出视频信号，便可以达到连续显示影像的目的。其中，信号CPV表示栅极驱动器10的时脉信号，信号CTR则表示栅极驱动器10所接收的扫描控制信息；信号LD表示数据驱动器20的数据锁存(latch)信号，信号DATA则表示输入影像信息。

一般在数据电极D1、D2、D3、...、Dm上所传送的视频信号，依据与共通电极电压VCOM之间的关系，可以分为正极性视频信号(positive videosignal)和负极性视频信号(negative video signal)两种。正极性视频信号是指其电位高于共通电极电压VCOM，而依据其所代表的灰阶值不同，实际电位则位于电压Vp1和电压Vp2之间(一般愈接近共通电极电压VCOM者对应于较低的灰阶值)。相对地，负极性视频信号是指其电位低于共同电极电压VCOM，而依据其所代表的灰阶值不同，实际电位位于电压Vn1和电压Vn2之间(同样地，愈接近共通电极电压VCOM者对应于较低的灰阶值)。同一灰阶值分别以正极性视频信号和负极性视频信号表示时，原则上显示效果是一样的，不过实际上仍然有些许的差异。为了防止液晶分子持续地受到单一极性电场偏压，导致液晶分子寿命减短，因此单一显示单元在奇数图框和偶数图框时，会分别接收到相反极性的视频信号。另外，上述驱动方式能避免共同电极电压VCOM因为电容耦合作用而持续受到相同极性信号的影响而漂移，造成液晶灰阶显示失真的问题。

依据不同极性视频信号在各显示单元的配置方式，大致可以区分为以下四种驱动方式：图框反转(frame inversion)、列反转(line inversion)、行反转(column inversion)以及交错反转(dot inversion)。在图框反转驱动方式中，同一画框内显示单元的视频信号极性相同，而相邻画框间则极性相反。在列反转或行反转型态中，同一画框内同一列或同一行中显示单元的视频信号极性相同，并且与其相邻列或相邻行间则相反。在交错反转型态中，同一画框内各显示单元所接收到的视频信号极性则是呈交错(interlaced)方式排列，此种驱动方式亦为本发明主要讨论的型态。

图3表示现有技术的交错反转驱动方式中，LCD面板3上各显示单元所接收视频信号极性的示意图。在图3中，LCD面板3中具有复数个显示单元，对应于同一栅极电极的显示单元各自对应于不同的数据电极。由于是交错反转驱动方式，因此各显示单元在同一画框内的视频信号极性，是与其同一扫描线上的左、右显示单元以及其上、下相邻扫描线上的对应位置显示单元相反。

如前所述，正极性和负极性视频信号虽然会有非常些微的显示效果差异，但是在以交错反转驱动方式显示一般静止画面时，整体显示效果上并不会有明显地不同。另外，由于同一数据电极所接收的数据信号的正负极性次数相同，因此大体上，共同电极电压VCOM的变化不大，因此不会影响显示画质。

图4表示现有技术的交错反转驱动方式中，同一列数个显示单元共用单一数据电极时的LCD面板3上各显示单元所接收视频信号极性的示意图。当同一列中，数个显示单元共用单一数据电极时，可有效减少数据电极的数目而减少数据电极所占用的面积。但若使用交错反转驱动方式来驱动LCD面板，仍然可能会发生共同电极电压VCOM受到电容耦合作用的影响而发生失准的问题。单就同一列来讨论，若有n个显示单元共用单一数据电极时，则数据电极D0先驱动第1个显示单元，接着是数据电极D1以相反的极性驱动第n+1个显示单元，当第mn+1个显示单元被数据电极Dm驱动后，数据电极D0再驱动第2个显示单元，接着是数据电极D1以相反的极性驱动第n+2个显示单元，直到整列显示单元皆被驱动为止，在此，上述共用单一数据电极与栅极电极的n个显示单元称为一显示单元群。

在上述驱动方式中，虽然是以相反的极性依序驱动显示单元，然而实际上，因为驱动顺序的改变，并非依序驱动相邻的显示单元，因此可能会因为特定显示单元群中，正极性的显示单元与负极性显示单元的数目差异太大而造成共同电极电压VCOM受到电容耦合作用的影响而导致显示灰阶失准的问题，如图3所示，各显示单元群中的显示单元极性皆相同，如此一来，会影响共同电极电压VCOM的位准而导致串音现象，故必须对此类同列显示单元共用数据电极的LCD显示面板的驱动极性作一适当的规范。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明主要目的在于提供一种液晶显示面板驱动电路和液晶显示面板驱动方法，能够使得同列显示单元共用数据电极的LCD显示面板避免因为共同电极电压VCOM受到电容耦合作用的影响而发生串音现象。

为达到上述的目的，本发明提出一种液晶显示面板驱动方法，适用于液晶显示面板，液晶显示面板包含复数个显示单元群，各自包含复数显示单元。各显示单元群分别耦接对应的栅极电极以及数据电极，且各显示单元群的显示单元耦接于相同的栅极电极与数据电极。首先提供影像信号至数据电极，使得对应于同一栅极电极中，正极性显示单元多于负极性显示单元的显示单元群数目与负极性显示单元多于正极性显示单元的显示单元群的数目相等。最后，提供扫描信号至栅极电极。

具体来讲，按照本发明的一个方面，提供了一种液晶显示面板驱动方法，适用于一液晶显示面板，上述液晶显示面板包含复数个显示单元群，各自包含复数个显示单元，且各显示单元群分别耦接对应的栅极电极以及数据电极，上述显示单元群中的显示单元耦接于相同的栅极电极与数据电极，上述液晶显示面板驱动方法包括下列步骤：

提供一影像信号至上述数据电极，使得对应于同一栅极电极中，正极性显示单元多于负极性显示单元的显示单元群数目与负极性显示单元多于正极性显示单元的显示单元群的数目相等；以及

提供扫描信号至上述栅极电极。

按照本发明的另一个方面，提供了一种液晶显示面板驱动方法，适用于一液晶显示面板，上述液晶显示面板包含复数个显示单元群，各自包含复数个显示单元，且各显示单元群分别耦接对应的栅极电极以及数据电极，上述显示单元群中的显示单元耦接于相同的栅极电极与数据电极，上述液晶显示面板驱动方法包括下列步骤：

提供一影像信号至上述数据电极，使得上述显示单元群中，正极性显示单元的数目与负极性显示单元的数目相等；以及

提供扫描信号至上述栅极电极。

按照本发明的再一个方面，提供了一种液晶显示面板驱动电路，适用于一液晶显示面板，上述液晶显示面板包含复数个显示单元群，各自包含复数显示单元，且各显示单元群分别耦接对应的栅极电极以及数据电极，上述显示单元群中的显示单元耦接于相同的栅极电极与数据电极，上述液晶显示器驱动装置包括：

一栅极驱动器，用以送出扫描信号至上述栅极电极；

一数据暂存器，用以暂存使得对应于同一栅极电极中，正极性显示单元多于负极性显示单元的显示单元群的数目与负极性显示单元多于正极性显示单元的显示单元群的数目相等的数据信号；以及

一数据驱动器，用以提供上述影像信号至上述数据电极。

按照本发明的再一个方面，提供了一种液晶显示面板驱动电路，适用于一液晶显示面板，上述液晶显示面板包含复数个显示单元群，各自包含复数个显示单元，且各显示单元群分别耦接对应的栅极电极以及数据电极，上述显示单元群中的显示单元耦接于相同的栅极电极与数据电极，上述液晶显示器驱动装置包括：

一栅极驱动器，用以送出扫描信号至上述栅极电极；

一数据暂存器，用以暂存使得上述显示单元群中，正极性显示单元的数目与负极性显示单元的数目相等的数据信号；以及

一数据驱动器，用以提供上述影像信号至上述数据电极。

附图说明

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

图1表示现有技术的薄膜晶体管液晶显示面板及其周边驱动电路的等效电路示意图。

图2为显示共通电极电压VCOM与电压Vp1、Vp2、Vn1、Vn2的关系示意图。

图3表示现有技术的交错反转驱动方式中，LCD面板3上各显示单元所接收视频信号极性的示意图。

图4表示现有技术的交错反转驱动方式中，同一列数个显示单元共用单一数据电极时的LCD面板3上各显示单元所接收视频信号极性的示意图。

图5根据本发明实施例所述的薄膜晶体管液晶显示面板及其周边驱动电路的等效电路示意图。

附图中的各个附图标记的含义说明如下：

1、3、4～LCD面板

10、40～栅极驱动器

20、42～数据驱动器

200、410、412、420、422、480～显示单元

401、402～显示单元群

44～数据暂存器

C11～C1m、C21～C2m、...、Cn1～Cnm～存储电容

CPV、CTR、LD、DATA～信号

D1、D2、D3、...Dm～数据电极

G1、G2、...Gn～栅极电极

Q11～Q1m、Q21～Q2m、...、Qn1～Qnm～薄膜晶体管

具体实施方式

图5根据本发明实施例所述的薄膜晶体管液晶显示面板及其周边驱动电路的等效电路示意图。如图所示，LCD面板4上是由纵横交错的数据电极(以D1、D2、...Dm表示)以及栅极电极(以G1、G2、...Gn表示)交织而成，每一组交错的数据电极和栅极电极可以用来控制一个显示单元群(display group)，例如数据电极D1和栅极电极G1可以用来控制显示单元群400，数据电极D2和栅极电极G1可以用来控制显示单元群402。各显示单元群中，包含复数个显示单元。位于同一显示单元群的显示单元耦接于相同的栅极电极与数据电极。参阅图1的显示单元200，各显示单元的等效电路主要包括控制数据进入用的薄膜晶体管(Q11～Q1m、Q21～Q2m、...、Qn1～Qnm)以及存储电容(C11～C1m、C21～C2m、...、Cn1～Cnm)。薄膜晶体管的栅极和漏极分别连接栅极电极(G1～Gn)和数据电极(D1～Dm)，透过栅极电极(G1～Gn)上的扫描信号，可以导通/关闭同一列(亦即同一扫描线)上的所有薄膜晶体管，藉以控制数据电极(D1～Dm)上的视频信号(video signal)是否可以写入到对应的显示单元中。

栅极驱动器(gate driver)40是根据既定的扫描顺序，送出各栅极电极G1、G2、...、Gn上的扫描信号(或称扫描脉波)。当某一栅极电极上载有扫描信号时，会使得同一列上或同一扫描线上所有显示单元内的薄膜晶体管呈导通状态，而其他列上显示单元的薄膜晶体管则呈关闭状态。当某一扫描线被选择时，数据驱动器42根据待显示的影像数据，经由数据电极D1、D2、...Dm，送出对应的视频信号(灰阶值)到该列的m个显示单元群上。当数据电极D1送出视频信号至显示单元群401的显示单元410后，接着数据电极D2送出视频信号至显示单元群402的显示单元420，等到数据电极Dm输出视频信号至显示单元480后，数据电极D1继续送出视频信号至显示单元412，接着依序是数据电极D2送出视频信号至显示单元422。当耦接于栅极电极G1的显示单元皆接收到视频信号后，即完成此列的动作。接着，以相同方式继续提供视频信号至对应于扫描电极G2的显示单元。

当栅极驱动器40完成一次所有n列扫描线上的扫描动作后，即表示完成单一图框(frame)的显示动作。因此，重复扫描各扫描线并且送出视频信号，便可以达到连续显示影像的目的。

根据本发明实施例，各显示单元的数据极性，并不是如传统技术那样根据数据电极的输出顺序而依序作极性切换，在本发明中，各显示单元的极性可先行预设于数据暂存器44中，而数据驱动器42则根据数据暂存器所存储的数据而提供数据电极所输出的数据极性。以下说明各显示单元数据极性的设定原则。

若各显示单元群包括偶数个显示单元，则各显示单元群中，带有正极性显示单元的数目与负极性显示单元的数目相同，因此各显示单元群的视频信号对共通电极电压VCOM的影响几乎互相抵销，因此共通电极电压VCOM不会因为同一显示单位群中，不同极性的数据量差异太多而漂移，造成串音的现象。

若各显示单元群包括奇数个显示单元，则各显示单元群与其同一扫描线上的左、右显示单元以及其上、下相邻扫描线上的对应位置的显示单元群的总极性相反。所谓总极性的意思如下，若一显示单元群中，接收正极性视频数据的显示单元个数多于接收负极性视频数据的显示单元，则称的总极性为正。反的，若一显示单元群中，接收负极性视频数据的显示单元个数多于接收正极性视频数据的显示单元，则称的总极性为负。一般而言，单一显示单元群中，正负极性显示单元的个数差异为一。因此，相邻显示单元群的极性对共通电极电压VCOM的影响几乎互相抵销，因此可避免共通电极电压VCOM发生漂移的现象，解决了传统技术所发生的串音现象。

综上所述，根据本发明实施例所述的液晶显示面板驱动电路和液晶显示面板驱动方法，能够使得同列复数显示单元共用数据电极的LCD显示面板避免因为共同电极电压VCOM受到电容耦合作用的影响而发生串音现象，解决了传统技术所遭遇的问题。

本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，本领域任何普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种液晶显示面板驱动方法，适用于一液晶显示面板，上述液晶显示面板包含复数个显示单元群，各自包含复数个显示单元，且各显示单元群分别耦接对应的栅极电极以及数据电极，上述显示单元群中的显示单元耦接于相同的栅极电极与数据电极，上述液晶显示面板驱动方法包括下列步骤：

提供扫描信号至上述栅极电极。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其中同一扫描线上的相邻显示单元以及其上、下相邻扫描线上的对应位置的显示单元极性相反。

3.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其中同一扫描线上的相邻显示单元群以及其上、下相邻扫描线上的对应位置的显示单元群的总极性相反。

4.一种液晶显示面板驱动方法，适用于一液晶显示面板，上述液晶显示面板包含复数个显示单元群，各自包含复数个显示单元，且各显示单元群分别耦接对应的栅极电极以及数据电极，上述显示单元群中的显示单元耦接于相同的栅极电极与数据电极，上述液晶显示面板驱动方法包括下列步骤：

提供扫描信号至上述栅极电极。

5.如权利要求4所述的液晶显示面板驱动方法，其中同一扫描线上的相邻显示单元以及其上、下相邻扫描线上的对应位置的显示单元极性相反。

6.一种液晶显示面板驱动电路，适用于一液晶显示面板，上述液晶显示面板包含复数个显示单元群，各自包含复数显示单元，且各显示单元群分别耦接对应的栅极电极以及数据电极，上述显示单元群中的显示单元耦接于相同的栅极电极与数据电极，上述液晶显示器驱动装置包括：

一栅极驱动器，用以送出扫描信号至上述栅极电极；

一数据驱动器，用以提供上述影像信号至上述数据电极。

7.如权利要求6所述的液晶显示面板驱动电路，其中同一扫描线上的相邻显示单元以及其上、下相邻扫描线上的对应位置的显示单元极性相反。

8.如权利要求6所述的液晶显示面板驱动电路，其中同一扫描线上的相邻显示单元群以及其上、下相邻扫描线上的对应位置的显示单元群的总极性相反。

9.一种液晶显示面板驱动电路，适用于一液晶显示面板，上述液晶显示面板包含复数个显示单元群，各自包含复数个显示单元，且各显示单元群分别耦接对应的栅极电极以及数据电极，上述显示单元群中的显示单元耦接于相同的栅极电极与数据电极，上述液晶显示器驱动装置包括：

一栅极驱动器，用以送出扫描信号至上述栅极电极；

一数据驱动器，用以提供上述影像信号至上述数据电极。

10.如权利要求9所述的液晶显示面板驱动电路，其中同一扫描线上的相邻显示单元以及其上、下相邻扫描线上的对应位置的显示单元极性相反。