CN1920628A - 液晶显示器及驱动方法 - Google Patents
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Abstract
多路复用像素的液晶显示器，包含栅极驱动器，用来产生扫描信号，该扫描信号包含第一电压电平、第二电压电平以及第三电压电平，源极驱动器用来产生数据信号及多个像素单元，每一像素单元包含第一像素、第二像素、第一晶体管、第二晶体管及电平调整单元。第一晶体管用来在扫描信号处在该第二电压电平时，导通数据信号予第一像素。第二晶体管用来在扫描信号处在第二电压电平时，导通下一列的像素单元的第一像素的电压至第二像素。电平调整单元用来扫描信号处在第二电压电平且对前一列像素单元产生的扫描信号由第三电压电平转换至第一电压电平时，调整第二像素的电压。
Description
技术领域
本发明涉及一种像素多路复用的液晶显示器，特别涉及一种能补偿串扰反馈电压差异的像素多路复用的液晶显示器。
背景技术
功能先进的显示器渐成为现今消费电子产品的重要特色，其中，液晶显示器已经逐渐成为各种电子设备如行动电话、个人数位助理(PDA)、数字相机、电脑屏幕或笔记型电脑屏幕所广泛应用具有高分辨率彩色屏幕的显示器。
随着液晶显示器的尺寸越来越大，分辨率越来越高，驱动芯片的成本也跟着提高，因而使得显示器成本越来越高，因此如何降低显示器成本来提高市场竞争力就变得越来越重要。在现有技术中，像素多路复用(pixelmultiplexing)的设计可以使得显示器结构不改变的情况下利用一条数据线对两个像素提供数据电压，相关的技术请参阅美国专利公开第20050083319A1号，美国专利公告第6,414,665号以及第6,476,787号。虽然这样的设计可以使得显示器的栅极驱动器芯片的数量减半，大幅降低成本，但是也会面临两像素的串扰反馈电压不一致而导致显示品质受到影响。
请参阅图1以及图2，图1是现有技术的像素多路复用液晶显示器的像素单元的电路图。图2是施加于图1的像素单元的扫描信号的时序图。像素多路复用液晶显示器10包含一栅极驱动器14、一源极驱动器16以及多个像素单元20，多个像素单元20呈矩阵排列。每一像素单元20包含一第一像素An以及一第二像素Bn。当处在图2所示的时段T5-T6时，栅极驱动器14发出的扫描信号Gn、Gn+1位于高电压电平，故使得晶体管11、12、21皆开启。此时源极驱动器16送出的数据信号会经由晶体管11与21传送至第一像素An与An+1，同时，也因为晶体管12亦开启，故第二像素Bn会经由像素An+1而充电，而获得数据信号。当处在时段T6-T7时，扫描信号Gn位于高电压电平、扫描信号Gn+1位于低电压电平，所以晶体管11、12仍然开启，但晶体管21关闭，故第一像素An仍然位于数据信号所提供的电压，但是晶体管21的关闭使得第二像素Bn无法自第一像素An+1得到数据信号。由于晶体管在关闭的瞬间，电压的变化经由晶体管位于栅极以及漏极之间的寄生电容Cgd的影响，即会影响连接到晶体管的像素的电压。也就是说，在时点T6的瞬间，也就是当扫描信号Gn+1由高电压电平切换至低电压电平时，电压变化经由寄生电容Cgd2而造成第二像素Bn的电压有一个电压压降VfB1，该电压压降称之为串扰反馈(feed through)电压。类似的情况亦发生在时点T7的瞬间，扫描信号Gn由高电压电平切换至低电压电平，导致晶体管11、12由开启变为关闭，此时第一像素An以及第二像素Bn的电压分别受到晶体管11、12的寄生电容Cgd1、Cgd2的影响而产生串扰反馈电压VfB2、VfA，如图3所示。之后，直到下一次栅极驱动器产生的扫描信号Gn再次回到高电压电平之前，源极驱动器16将不会再对第一像素An以及第二像素Bn提供数据信号，所以第一像素An以及第二像素Bn在这段期间会一直受到串扰反馈电压的压降的影响。因为第二像素Bn比第一像素An多产生一次串扰反馈电压，故第二像素Bn的串扰反馈电压(VfB1+VfB2)比第一像素An的串扰反馈电压VfA大，因而使得面板显示信号时第一像素An和第二像素Bn的显示不一致。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种能补偿串扰反馈电压的像素多路复用液晶显示器，以解决上述现有技术的问题。
依据本发明的上述目的，本发明提供一种多路复用像素的液晶显示器，其包含一栅极驱动器、一源极驱动器以及多个像素单元。该栅极驱动器被用来产生一扫描信号，该扫描信号包含一第一电压电平、一第二电压电平以及一第三电压电平，该第二电压电平高于该第一电压电平，该第三电压电平低于该第一电压电平。该源极驱动器被用来产生一数据信号。该多个像素单元呈矩阵排列，每一像素单元包含一第一像素、一第二像素、一第一晶体管、一第二晶体管以及一电平调整单元。该第一晶体管耦接于该第一像素、该栅极驱动器以及该源极驱动器，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第二电压电平时，导通该源极驱动器的数据信号予该第一像素。该第二晶体管耦接于该第二像素以及下一列的像素单元的第一像素，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第二电压电平时，导通该下一列的像素单元的第一像素的电压至该第二像素。该电平调整单元，耦接于该栅极驱动器以及该第二像素，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第二电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号由该第三电压电平转换至该第一电压电平时，调整该第二像素的电压。
本发明另提供一种多路复用像素的液晶显示器，其包含一栅极驱动器、一源极驱动器以及多个像素单元。该栅极驱动器用来产生一扫描信号，该扫描信号包含一第一电压电平、一第二电压电平以及一第三电压电平，该第二电压电平高于该第一电压电平，该第三电压电平低于该第一电压电平。该源极驱动器用来产生一数据信号。该多个像素单元呈矩阵排列，每一像素单元包含一第一像素、一第二像素、一第一晶体管、一第二晶体管以及一第一电平调整单元以及一第二电平调整单元。该第一晶体管耦接于该第一像素、该栅极驱动器以及该源极驱动器，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第二电压电平时，导通该源极驱动器的数据信号予该第一像素。该第二晶体管耦接于该第二像素以及下一列的像素单元的第一像素，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第二电压电平时，导通该下一列的像素单元的第一像素的电压至该第二像素。该第一电平调整单元耦接于该栅极驱动器以及该第二像素，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第三电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号由该第三电压电平转变至该第一电压电平时，调整该第二像素的电压电平。该第二电平调整单元耦接于该第一像素以及该栅极驱动器，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第三电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号由该第三电压电平转变至该第一电压电平时，调整该第一像素的电压电平。
本发明又提供一种多路复用像素的液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器包含多个像素单元，该多个像素单元呈矩阵排列，每一像素单元包含一第一像素以及一第二像素，该方法包含提供一扫描信号，该扫描信号包含一第一电压电平、一第二电压电平以及一第三电压电平，该第二电压电平高于该第一电压电平，该第三电压电平低于该第一电压电平；当该扫描信号处在该第二电压电平时，传送该数据信号予该第一像素并导通该下一列的像素单元的第一像素的电压至该第二像素；以及当该扫描信号处在该第三电压电平，且施加在前一列的像素单元的扫描信号由该第三电压电平转变至该第一电压电平时，利用一耦接于该第一像素的第一电容以及一耦接于该第二像素的第二电容，调整该第一像素以及该第二像素的电压。
本发明又提供一种多路复用像素的液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器包含多个像素单元，该多个像素单元呈矩阵排列，每一像素单元包含一第一像素以及一第二像素，该方法包含提供一扫描信号，该扫描信号包含一第一电压电平、一第二电压电平以及一第三电压电平，该第二电压电平高于该第一电压电平，该第三电压电平低于该第一电压电平；当该扫描信号处在该第二电压电平时，传送该数据信号予该第一像素并导通该下一列的像素单元的第一像素的电压至该第二像素；以及利用一耦接于该第二像素的电容依据施加于前一列的像素单元的扫描信号由该第三电压电平转换至该第一电压电平时，调整该第二像素的电压。
附图说明
图1是现有技术的像素多路复用液晶显示器的像素单元的电路图。
图2是施加于图1的像素单元的扫描信号的时序图。
图3是像素电压受到晶体管寄生电容的影响而产生串扰反馈电压的曲线图。
图4是本发明的第一实施例的多路复用像素液晶显示器的电路图。
图5是图4的栅极驱动器发出的扫描信号的时序图。
图6是图4的像素单元的第一像素PAn与第二像素PBn在各时段时的电位变化图。
图7是本发明的第二实施例的多路复用像素液晶显示器的电路图。
图8是图7的栅极驱动器发出的扫描信号的时序图。
图9是图7的像素单元的第一像素PAn与第二像素PBn在各时段时的电位变化图。
附图符号说明
10-液晶显示器 11、12、21-晶体管
14-栅极驱动器 16-源极驱动器
20-像素单元 Cgd1、Cgd2-寄生电容
100、200-液晶显示器 110、210-像素单元
102、202-源极驱动器 104、204-栅极驱动器
PAn-第一像素 PBn-第二像素
DATA-数据线 Cn、Dn-电容
Tn、Sn--晶体管
具体实施方式
请参阅图4以及图5，图4是本发明的第一实施例的多路复用像素液晶显示器的电路图。图5是图4的栅极驱动器发出的扫描信号的时序图。在图4中，多路复用像素液晶显示器100包含一源极驱动器102、一栅极驱动器104以及多个像素单元110。多个像素单元源110呈矩阵排列。每一像素单元110包含一第一像素PAn、一第二像素PBn、一第一晶体管Tn、一第二晶体管Sn以及一电平调整单元。栅极驱动器104会产生具有三个不同电压电平的扫描信号，其中第二电压电平V2大于第一电压电平V1，第三电压电平V3小于第一电压电平V1。电平调整单元可为一储存电容Cn。
请一并参阅图4至图6。图6是图4的像素单元的第一像素PAn与第二像素PBn在各时段时的电位变化图。当处在时段T5-T6时，由栅极驱动器104产生的扫描信号Gn、Gn+1处在第二电压电平V2，使得晶体管Tn、Sn、Tn+1皆开启。同时，扫描信号Gn-1却处在第三电压电平V3，故晶体管Sn-1关闭。所以晶体管Tn、Tn+1皆会经由数据线DATA传递源极驱动器102产生的数据信号予第一像素PAn、PAn+1，而第二像素PBn会经由开启的晶体管Sn充电而得到同样的数据信号，故此时像素PAn、PBn所接收的数据信号大小相同。在此同时，储存电容Cn会因为两端有电压差而充电。
在时段T6-T7期间，栅极驱动器104产生的扫描信号Gn仍旧处在第二电压电平V2，使得晶体管Tn、Sn皆开启，但是扫描信号Gn+1却处在第一电压电平V1，故晶体管Tn+1会关闭，所以在时点T6的瞬间，第二像素PBn的电压会受到串扰反馈电压的影响而下降(如图6所示)。故在时段T6-T7之间，也就是图5以及图6所示的箭头E的位置，扫描信号Gn-1会由第三电压电平V3拉回至第一电压电平V1。由于储存在电容Cn内的电荷不变，所以位于第二像素PBn的电位会因为扫描信号Gn-1的上升而跟着提高。只要适当地调整电容Cn的电容值，即可将第一像素PAn与第二像素PBn的电位调整为一致的大小。
接下来，在时段T7-T8的时候，扫描信号Gn维持在第一电压电平V1，使得晶体管Sn-1仍旧关闭，而扫描信号Gn则转变为第三电压电平V3，使得晶体管Tn、Sn皆关闭。虽然在时点T7的瞬间晶体管Tn、Sn会发生串扰反馈电压的问题，但是因为之前(箭头E的时刻)已经将施加在第二像素PBn的电压补偿与第一像素PAn相同，故第一像素PAn与第二像素PBn会下降一样大小的串扰反馈电压，故在时点T7之后，第一像素PAn与第二像素PBn显示的灰阶一致，所以改善此多路复用像素液晶显示器的显示品质。
请参阅图7以及图8，图7是本发明的第二实施例的多路复用像素液晶显示器的电路图。图8是图7的栅极驱动器发出的扫描信号的时序图。在图8中，多路复用像素液晶显示器200包含一源极驱动器202、一栅极驱动器204以及多个像素单元210。每一像素单元210包含一第一像素PAn、一第二像素PBn、一第一晶体管Tn、一第二晶体管Sn、一第一电平调整单元以及一第二电平调整单元。多个像素单元210呈矩阵排列。栅极驱动器204会产生具有三个不同电压电平的扫描信号，其中第二电压电平V2大于第一电压电平V1，第三电压电平V3小于第一电压电平V1。第一电平调整单元以及第二电平调整单元可为储存电容Cn、Dn。
请一并参阅图7至图9。图9是图7的像素单元的第一像素PAn与第二像素PBn在各时段时的电位变化图。当处在时段T5-T6时，由栅极驱动器204产生的扫描信号Gn、Gn+1处在第二电压电平V2，使得晶体管Tn、Sn、Tn+1皆开启。同时，扫描信号Gn-1却处在第三电压电平V3，故晶体管Sn-1关闭。所以晶体管Tn、Tn+1皆会传递源极驱动器202产生的数据信号经由数据线DATA予第一像素PAn、PAn+1，而第二像素PBn会经由开启的晶体管Sn充电而得到同样的数据信号，故此时像素PAn、PBn所接收的数据信号大小相同。在此同时，储存电容Cn、Dn会因为两端有电压差而充电。
在时段T6-T7期间，栅极驱动器204产生的扫描信号Gn仍旧处在第二电压电平V2，使得晶体管Tn、Sn皆开启，但是扫描信号Gn+1却处在第一电压电平V1，故晶体管Tn+1会关闭，所以在时点T6的瞬间，第二像素PBn的电位会受到串扰反馈电压的影响而下降(如图9所示)。由于第一晶体管Tn仍然开启，所以第一像素PAn会持续接收数据信号而不会有串扰反馈电压的问题。
接下来，在时段T7-T8的时候，扫描信号Gn-1处在在第三电压电平V3，使得晶体管Sn-1仍旧关闭，而扫描信号Gn则在时点T7的瞬间由第二电压电平V2转换为第三电压电平V3，故使得晶体管Tn、Sn皆关闭，但第一像素PAn与第二像素PBn此时会受到寄生电容的影响而使其电位下降。由于在时点T6时，第二像素PBn的电位已经下降，故此时第一像素PAn与第二像素PBn的电位仍然不一致。
在时点T8之际，将扫描信号Gn-1由第三电压电平V3拉回至第一电压电平V1而扫描信号Gn仍处在第三电压电平V3，此时晶体管Sn-1、Tn、Sn关闭。由于储存在电容Cn、Dn内的电荷不变，所以位于第一像素PAn与第二像素PBn的电位会因为扫描信号Gn-1的上升而跟着提高。虽然第一像素PAn与第二像素PBn的电位在时段T7-T8的时候仍不一致，但是只要适当地设定电容Cn、Dn的电容值，即可将第一像素PAn与第二像素PBn的电位调整为一致的大小。故第一像素PAn与第二像素PBn显示的灰阶一致，所以改善此多路复用像素液晶显示器的显示品质。
相较于现有技术，本发明的像素多路复用的液晶显示器将原本用来控制像素的晶体管开关的扫描信号上，使用三阶扫描电压并搭配耦接于像素的电容，以补偿因两像素间不同串扰反馈电压不一致而造成显示亮度不同的问题。这么一来，使得液晶显示器内的全部像素都具有相同的串扰反馈电压而改善多路复用像素液晶显示器的显示品质。
虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本发明的保护范围当视本发明申请专利范围所界定者为准。
Claims (21)
1.一种多路复用像素的液晶显示器，其包含：
一栅极驱动器，用来产生一扫描信号，该扫描信号包含一第一电压电平、一第二电压电平以及一第三电压电平，该第二电压电平高于该第一电压电平，该第三电压电平低于该第一电压电平；
一源极驱动器，用来产生一数据信号；
多个像素单元，该多个像素单元呈矩阵排列，每一像素单元包含：
一第一像素；
一第一晶体管，耦接于该第一像素、该栅极驱动器以及该源极驱动器，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第二电压电平时，导通该源极驱动器的数据信号予该第一像素；
一第二像素；
一第二晶体管，耦接于该第二像素以及下一列的像素单元的第一像素，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第二电压电平时，导通该下一列的像素单元的第一像素的电压至该第二像素；以及
一电平调整单元，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第二电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号由该第三电压电平转换至该第一电压电平时，调整该第二像素的电压。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其中，该电平调整单元耦接于该第二像素以及前一列的像素单元的第二晶体管的栅极。
3.如权利要求2所述的液晶显示器，其中，该电平调整单元是一电容。
4.如权利要求3所述的液晶显示器，其中，该电平调整单元用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第二电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号由该第三电压电平转换至该第一电压电平时，依据该电平调整单元的电容值调整该第二像素的电压。
5.如权利要求3所述的液晶显示器，其中，该电平调整单元用来在该扫描信号处在该第二电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号处在该第三电压电平时，对该电平调整单元充电。
6.一种多路复用像素的液晶显示器，其包含：
一栅极驱动器，用来产生一扫描信号，该扫描信号包含一第一电压电平、一第二电压电平以及一第三电压电平，该第二电压电平高于该第一电压电平，该第三电压电平低于该第一电压电平；
一源极驱动器，用来产生一数据信号；
多个像素单元，该多个像素单元呈矩阵排列，每一像素单元包含：
一第一像素；
一第一晶体管，耦接于该第一像素、该栅极驱动器以及该源极驱动器，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第二电压电平时，导通该源极驱动器的数据信号予该第一像素；
一第二像素；
一第二晶体管，耦接于该第二像素以及下一列的像素单元的第一像素，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第二电压电平时，导通该下一列的像素单元的第一像素的电压至该第二像素；
一第一电平调整单元，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第三电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号由该第三电压电平转变至该第一电压电平时，调整该第二像素的电压电平；以及
一第二电平调整单元，用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第三电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号由该第三电压电平转变至该第一电压电平时，调整该第一像素的电压电平。
7.如权利要求6所述的液晶显示器，其中，该第一电平调整单元耦接于该第二像素以及前一列的像素单元的第二晶体管的栅极。
8.如权利要求7所述的液晶显示器，其中，该第一电平调整单元是一电容。
9.如权利要求8所述的液晶显示器，其中，该第一电平调整单元用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第三电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号由该第三电压电平转换至该第一电压电平时，依据该第一电平调整单元的电容值调整该第二像素的电压。
10.如权利要求8所述的液晶显示器，其中，该第一电平调整单元用来在该扫描信号处在该第二电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号处在该第三电压电平时，对该第一电平调整单元充电。
11.如权利要求6所述的液晶显示器，其中，该第二电平调整单元耦接于该第一像素以及前一列的像素单元的第二晶体管的栅极。
12.如权利要求11所述的液晶显示器，其中，该第二电平调整单元是一电容。
13.如权利要求12所述的液晶显示器，其中，该第二电平调整单元用来在该栅极驱动器产生的该扫描信号处在该第三电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号由该第三电压电平转换至该第一电压电平时，依据该第二电平调整单元的电容值调整该第一像素的电压。
14.如权利要求11所述的液晶显示器，其中，该第二电平调整单元用来在该扫描信号处在该第二电压电平，且该栅极驱动器对前一列的像素单元产生的扫描信号处在该第三电压电平时，对该第二电平调整单元充电。
15.一种多路复用像素的液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器包含多个像素单元，该多个像素单元呈矩阵排列，每一像素单元包含一第一像素以及一第二像素，该方法包含：
提供一扫描信号，该扫描信号包含一第一电压电平、一第二电压电平以及一第三电压电平，该第二电压电平高于该第一电压电平，该第三电压电平低于该第一电压电平；
当该扫描信号处在该第二电压电平时，传送该数据信号予该第一像素并导通该下一列的像素单元的第一像素的电压至该第二像素；以及
利用一耦接于该第二像素的电容依据施加于前一列的像素单元的扫描信号由该第三电压电平转换至该第一电压电平时，调整该第二像素的电压。
16.如权利要求15所述的方法，其中，当该扫描信号处在该第二电压电平，且施加在前一列的像素单元的扫描信号由该第三电压电平转换至该第一电压电平时，依据该电容的电容值调整该第二像素的电压。
17.如权利要求15所述的方法，其中，当该扫描信号处在该第二电压电平，且施加于前一列的像素单元的扫描信号处在该第三电压电平时，对该电容充电。
18.一种多路复用像素的液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器包含多个像素单元，该多个像素单元呈矩阵排列，每一像素单元包含一第一像素以及一第二像素，该方法包含：
提供一扫描信号，该扫描信号包含一第一电压电平、一第二电压电平以及一第三电压电平，该第二电压电平高于该第一电压电平，该第三电压电平低于该第一电压电平；
当该扫描信号处在该第二电压电平时，传送该数据信号予该第一像素并导通该下一列的像素单元的第一像素的电压至该第二像素；以及
当该扫描信号处在该第三电压电平，且施加在前一列的像素单元的扫描信号由该第三电压电平转变至该第一电压电平时，利用一耦接于该第一像素的第一电容以及一耦接于该第二像素的第二电容，调整该第一像素以及该第二像素的电压。
19.如权利要求18所述的方法，其中，该第一电容以及该第二电容的电容值不同。
20.如权利要求19所述的方法，其中，当该扫描信号处在该第三电压电平，且施加在前一列的像素单元的扫描信号由该第三电压电平转换至该第一电压电平时，分别依据该第一电容的电容值以及该第二电容的电容值，调整该第二像素的电压以及该第一像素的电压。
21.如权利要求19所述的方法，其中，当该扫描信号处在该第二电压电平，且施加在前一列的像素单元的扫描信号处在该第三电压电平时，对该第一电容以及该第二电容充电。
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