CN1808556A - 可改善面板均匀性的驱动方法 - Google Patents

Abstract

面板的驱动方法包含量测面板在X方向与Y方向的最佳共同电压特性，经驱动信号补偿提供像素单元相同的最佳共同电压，使得面板上不同位置的像素单元正负极性驱动时的充电电位之间皆能具有一最佳对称中心。

Description

可改善面板均匀性的驱动方法

技术领域

本发明涉及一种面板的驱动方法，特别是涉及一种可改善面板均匀性的驱动方法。

背景技术

液晶显示面板一般包含两玻璃导电基板，而两玻璃导电基板中间则包含液晶分子组成的液晶层，其中一玻璃基板作为像素电极(pixel electrode)，而另一玻璃基板则为作为共同电极(common electrode)。当两玻璃导电基板之间的跨压改变时，位于中间的液晶分子的排列方向也会随着跨压的不同而改变。如此一来，射入玻璃基板的光线会随着液晶分子的排列方向而改变，而产生各种灰阶显示效果。

以总和效应来说，若施加于两电极层之间的电压差长时间偏向于某一极性的话，则将造成液晶分子无法依照原本设计的控制电压值产生正确的排列方向改变，使得液晶分子显示错误的灰阶值。更严重的是，有可能因为液晶分子两电极层之间的压差偏向某一极性的时间过久，而造成液晶分子永久性的破坏，无法再根据电场的变化来转动其排列方向。因此，为了避免液晶材质永久劣化的现象，一般会将用来驱动液晶分子的跨压周期性地切换于正负两极性之间。一般而言，施加于两玻璃导电基板的跨压分为两种极性：当像素电极层的电压高于共同电极的共同电压V_COM时，称之为正极性驱动；相反地，当像素电极层的电压低于共同电极的共同电压V_COM时，称之为负极性驱动。不管是正极性或是负极性驱动，目的都是要液晶分子能显示一相同亮度的灰阶。也就是说，当两玻璃导电基板的压差绝对值是固定时，不管是像素电极层的电压高，或是共电压极的电压高，液晶分子所表现出来的影像具有相同灰阶。

请参考图1，图1为一薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)液晶显示面板10的示意图。液晶显示面板10包含一源极驱动电路(sourcedriver)11、一栅极驱动电路(gate driver)12、多条平行设置数据线DL₁-DL_m、多条平行设置的栅极线GL₁-GL_n，以及多个像素单元P₁₁-P_mn。数据线DL₁-DL_m耦接于源极驱动电路11，在液晶显示面板10的X方向以彼此互相平行的方式设置。栅极线GL₁-GL_n耦接于栅极驱动电路12，在液晶显示面板10的Y方向以彼此互相平行的方式设置。因此，数据线DL₁-DL_m和栅极线GL₁-GL_n彼此互相垂直。像素单元P₁₁-P_mn中每一像素单元各包含一薄膜晶体管TFT、一液晶电容C_LC，以及一储存电容C_CS。每一液晶电容C_LC耦接于薄膜晶体管TFT的源极和一共同电压V_COM之间，而每一储存电容C_CS耦接于薄膜晶体管TFT的源极和一电压V_CS之间。每一薄膜晶体管TFT的栅极耦接至一相对应的栅极线，可通过栅极驱动电路12开启或关闭薄膜晶体管TFT，而每一薄膜晶体管TFT的漏极耦接至一相对应的数据线，可接收源极驱动电路11传来的数据。当一薄膜晶体管TFT被开启时，源极驱动电路11可将数据通过一相对应的数据线传至一相对应像素单元中的液晶电容C_LC和储存电容C_CS，如此像素单元可依据接收到数据显示不同灰阶的影像。

请参考图2，图2为在理想状况下输出至一像素单元的电压和其共同电压V_COM的示意图。在图2中，V_N代表像素单元在第N周期的电位，V_N+1(由图2中的破折线来表示)代表像素单元在第N+1周期的电位，V_COM为像素单元的共同电压电位，而D₁-D₈分别代表像素单元在时间点T₁-T₈时欲显示的数据。假使当数据的灰阶值为FF和80时，在正极性驱动时相对应的像素电压分别为V_FF和V₈₀，而在负极性驱动时相对应的像素电压分别为V_FF’和V₈₀’。在时间点T₁时，像素单元欲显示的数据灰阶值为FF，因此在第N周期的像素电位V_N为V_FF，在第N+1周期的像素电位V_N+1为V_FF’，无论是正极性或负极性驱动，像素电位和共同电压V_COM的压差绝对值|V_FF-V_COM|和|V_COM-V_FF’|相等；在时间点T₂时，像素单元欲显示的数据灰阶值为80，因此在第N周期的像素电位V_N为V₈₀，在第N+1周期的像素电位V_N+1为V₈₀’，无论是正极性或负极性驱动，像素电位和共同电压V_COM的压差绝对值|V₈₀-V_COM|和|V_COM-V₈₀’|相等；在时间点T₃时，像素单元欲显示的数据灰阶值为0，因此在第N和N+1周期的像素电位V_N与V_N+1皆为V_COM，因此像素电位和共同电压V_COM的压差绝对值皆为0。依此类推，在时间点T₄-T₈时，像素电位V_N与V_N+1的电位会分别依据D₄-D₈以及正负极性驱动而有不同电位。因此，液晶分子藉由正负极性的驱动，以固定压差来呈现出同一数据所要表达的灰阶值，但是液晶分子的转动方向却不会一直维持在同样的状态，如此可避免液晶分子的特性被破坏。

施加于像素单元P₁₁-P_mn的充电电压由源极驱动电路11来提供，当每一像素单元在正负极性驱动时的充电电位之间具有一最佳对称中心时，此最佳对称中心的电位即为液晶显示面板10的最佳共同电压V_COM。现有技术在驱动液晶显示面板10时，将共同电压V_COM值维持在一固定电压值，而施加于像素单元上的充电电压则配合着交换更替的极性而变动。由于液晶显示面板10上传递讯号的数据线DL₁-DL_m、栅极线GL₁-GL_n，以及共同电压V_COM等路径存在着不同阻抗和电容，因此，液晶显示面板10上不同位置的像素单元也会具有不同的最佳共同电压V_COM。

请参考图3，图3为液晶显示面板10的X方向最佳共同电压V_COMX的示意图。在图3中，纵轴代表耦接于一栅极线上的像素单元的最佳共同电压的值，而横轴代表耦接于此栅极线的像素单元在液晶显示面板10的X方向的排列位置。如图3所示，相较位于面板左右两侧的像素单位，于面板中间的像素单元具有较高的最佳共同电压V_COMX。

请参考图4，图4为液晶显示面板10的Y方向最佳共同电压V_COMY的示意图。在图4中，纵轴代表耦接于一数据线上的像素单元的最佳共同电压的值，而横轴代表耦接于此数据线的像素单元在液晶显示面板10的Y方向的排列位置。如图3所示，相较位于面板上下两侧的像素单位，位于面板中间的像素单元具有较高的最佳共同电压V_COMY。

不同液晶显示面板特性不同，最佳共同电压和像素单元位置的关系也相异。现有技术中以固定共同电压V_COM来驱动液晶显示面板10，若依据位于面板中间像素单元的最佳共同电压特性来决定共同电压V_COM的值，会使位于面板两侧的像素单位在显示同一灰阶时，其共同电压V_COM电位无法提供最佳对称中心。同样地，若依据位于面板两侧像素单元的最佳共同电压特性来决定共同电压V_COM的值，会使位于面板中间的像素单位在显示同一灰阶时，其共同电压V_COM电位亦无法提供最佳对称中心。因此，现有技术无法依据不同像素单元的最佳共同电压提供最佳对称中心，因此容易造成画面闪烁(flicker)或亮度不均(mura)的情形，影响液晶显示面板的显示品质。

发明内容

本发明提供一种可改善面板均匀性的驱动方法，该面板包含M条平行设置的栅极线及N条平行设置的数据线，且这些栅极线和数据线彼此交错；该方法包含(a)依据该面板上一第m栅极线所在位置的最佳共同电极电压来修正驱动该第m栅极线位置的数据电压电平；以及(b)依据该面板上一第n数据线所在位置的最佳共同电极电压来修正驱动该第n数据线位置的数据电压电平，其中m为介于1和M之间的整数，而n为介于1和N之间的整数。

附图说明

图1为一薄膜晶体管液晶显示面板的示意图。

图2为输出至一像素单元的电压和其共同电压的电位示意图。

图3为图1中液晶显示面板的X方向最佳共同电压的示意图。

图4为图1中液晶显示面板的Y方向最佳共同电压的示意图。

图5为本发明驱动液晶显示面板时其X方向电位的示意图。

图6为本发明驱动液晶显示面板时其Y方向电位的示意图。

图7为本发明驱动液晶显示面板时的流程图。

附图符号说明

10         液晶显示面板        11          源极驱动电路

12         栅极驱动电路        P₁₁-P_mn   像素单元

DL₁-DL_m 数据线              GL₁-GL_n   栅极线

C_LC       液晶电容            C_CS        储存电容

TFT        薄膜晶体管          V_COM       共同电压

V、V_CS    电压                V_N、V_N+1  电位

D₁-D₈   数据                T₁-T₈     时间点

A-F        曲线                710-730     步骤

X          X方向排列位置

Y          Y方向排列位置

FF、80、00   灰阶值

V_COMX、V_COMY最佳共同电压

V_FF、V_FF’、V₈₀、V₈₀’ 像素电压

具体实施方式

本发明提供一种可改善面板均匀性的驱动方法，依据量测液晶显示面板在X方向与Y方向的最佳共同电压特性，经驱动信号补偿提供像素单元相同的最佳共同电压，使得液晶显示面板上不同位置的像素单元正负极性驱动时的充电电位之间均具有一最佳对称中心。

请参考图5，图5为本发明驱动液晶显示面板时其X方向电位的示意图。以一分辨率为19”SXGA(高级扩展图形数组，Super Extended Graphics Array)的液晶显示面板为例，液晶显示面板共包含1280*3条数据线，图5中的横轴代表数据线在液晶显示面板X方向的排列位置，纵轴代表共同电极电压值。曲线A代表每一数据线在显示相同灰阶的影像时的最佳共同电压V_COMX，最佳共同电压V_COMX为可量测的面板特性，不同液晶显示面板的曲线A也会不同。曲线B代表在本发明中每一数据线经补偿后的X方向驱动电压值，而曲线C代表在每一数据线上共同电压的实际量测值。不同于现有技术以固定共同电压来驱动液晶显示面板，本发明施加一电位相异的X方向驱动电压(曲线B)至液晶显示面板。曲线B的电位依据不同液晶显示面板的曲线A来决定，依据每一数据线的最佳共同电压特性提供不同的充电电位，可补偿面板上不同位置的数据线的共同电压差异，使得每一数据线的共同电压的实际量测值趋近相同，如曲线C所示。如此，在液晶显示面板X方向上不同位置的像素单元，其正负极性驱动时的充电电位之间皆能具有一最佳对称中心，不会造成画面闪烁或亮度不均的情形，可提高液晶显示面板的显示品质。

请参考图6，图6为本发明驱动液晶显示面板时其Y方向电位的示意图。同样以一分辨率为19”SXGA的液晶显示面板为例，液晶显示面板共包含1024条栅极线，图6中的横轴Y代表栅极线在液晶显示面板Y方向的排列位置，纵轴V代表共同电极电压值。曲线D代表每一栅极线在显示相同灰阶的影像时的最佳共同电压V_COMY，最佳共同电压V_COMY为可量测的面板特性，不同液晶显示面板的曲线D也会不同。曲线E代表在本发明中经信号补偿后的Y方向驱动电压值，而曲线F代表在经信号补偿后的最佳共同电压的实际量测值。不同于现有技术以固定共同电压来驱动液晶显示面板，本发明施加一电位相异的Y方向驱动电压(曲线E)至液晶显示面板。曲线E的电位依据不同液晶显示面板的曲线D来决定，依据面板上Y方向的最佳共同电压特性提供不同的充电电位，可补偿面板上不同位置的栅极线的共同电压差异，使得每一栅极线的共同电压的实际量测值趋近相同，如曲线F所示。如此，在液晶显示面板Y方向上不同位置的像素单元，其正负极性驱动时的充电电位之间皆能具有一最佳对称中心，不会造成画面闪烁或亮度不均的情形，可提高液晶显示面板的显示品质。

请参考图7，图7为本发明驱动液晶显示面板时的流程图。图7的流程图包含下列步骤：

步骤710：量测液晶显示面板上每一数据线和每一栅极线所在位置的最佳共同电压；

步骤720：在液晶显示面板上的X方向，依据每一数据线所在位置的最佳共同电压依序修正每一数据线的驱动电压电平；以及

步骤730：在液晶显示面板上的Y方向，依据每一栅极线所在位置的最佳共同电压依序修正每一栅极线的驱动电压电平。

在本发明中，在液晶显示面板X方向的补偿可由第一条数据线依序进行至最后一条数据线，依X方向的最佳共同电极电压差异做驱动信号的调变；同理在液晶显示面板Y方向的补偿可由第一条栅极线依序进行至最后一条栅极线，依Y方向的最佳共同电极电压差异做驱动信号的调变。信号调变后可使X及Y方向的最佳共同电极电压差异减至最小，甚至趋近一致，使得液晶显示面板上不同位置的像素单元，其正负极性驱动时的充电电位之间皆能具有一最佳对称中心，不会造成画面闪烁或亮度不均的情形，可提高液晶显示面板的显示品质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (11)

1.一种可改善面板均匀性的驱动方法，该面板包含M条平行设置的栅极线及N条平行设置的数据线，且这些栅极线和数据线彼此交错；该方法包含下列步骤：

(a)依据该面板上一第m栅极线所在位置的最佳共同电极电压来修正驱动该第m栅极线位置的数据电压电平；以及

(b)依据该面板上一第n数据线所在位置的最佳共同电极电压来修正驱动该第n数据线位置的数据电压电平；

其中m为介于1和M之间的整数，而n为介于1和N之间的整数。

2.如权利要求1所述的驱动方法，其还包含量测该第m栅极线所在位置的最佳共同电极电压。

3.如权利要求1所述的驱动方法，其还包含量测该第n数据线所在位置的最佳共同电极电压。

4.如权利要求1所述的驱动方法，其还包含：

在修正驱动该第m栅极线的电压电平后，依据该面板上一第(m+1)栅极线所在位置的最佳共同电极电压来修正驱动该第(m+1)栅极线位置的数据电压电平。

5.如权利要求4所述的驱动方法，其还包含：

量测该第(m+1)栅极线所在位置的最佳共同电极电压。

6.如权利要求1所述的驱动方法，其还包含：

在修正驱动该第m栅极线的电压电平后，依据该面板上一第(m-1)栅极线所在位置的最佳共同电极电压来修正驱动该第(m-1)栅极线位置的数据电压电平。

7.如权利要求6所述的驱动方法，其还包含：

量测该第(m-1)栅极线所在位置的最佳共同电极电压。

8.如权利要求1所述的驱动方法，其还包含：

在修正驱动该第n数据线的电压电平后，依据该面板上一第(n+1)数据线所在位置的最佳共同电极电压来修正驱动该第(n+1)数据线位置的数据电压电平。

9.如权利要求8所述的驱动方法，其还包含：

量测该第(n+1)数据线所在位置的最佳共同电极电压。

10.如权利要求1所述的驱动方法，其还包含：

在修正驱动该第n数据线的电压电平后，依据该面板上一第(n-1)数据线所在位置的最佳共同电极电压来修正驱动该第(n-1)数据线位置的数据电压电平。

11.如权利要求10所述的驱动方法，其还包含：

量测该第(n-1)数据线所在位置的最佳共同电极电压。

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