TW200303007A - Liquid crystal display and signal correcting circuit therefor - Google Patents

Description

200303007 五、發明說明（1) 發明所屬之技術領域 本發明係關於液晶 更特別言之，係關於主 正電路。 :=器及其信號修正電路，以及， 陣式的液晶顯示器及其信號修 先前技術 傳統 並未達到 受到殘留 矩陣式液 為了 顯示器使 定阻抗（ 此種使用 降低液晶 像信號的 在高 電場可在 電荷集中 爍0 的液晶 可與電 影像的 晶顯示 避免此 用一種 請參見 低阻抗 面板的 情況下 對比影 此種典 的現象 顯示器 視影像 困擾。 器更可 種影像 所謂的 曰本專 液晶的特定阻 被施加 像在螢 型液晶 將產生 顯不移動影像時，由於反應速 來示速度相匹配的程度，因此將 2別是，平面内切換（IPS )主象 能不利地產生殘留影像。 殘留的現象，許多傳統的丨PS液晶 低阻抗液晶，其材料具有較低的 利公報第1 5 9 7 8 6 / 1 9 9 5號專利）。 傳統I PS液晶顯示器的效能可因為 抗而得到改善，一電壓在不修正· 到液晶面板上。 幕内移動的情況下，只有一單方， 顯示器的像素電極之間產生。此: 顯示問題，例如殘留影像或螢幕 現請參考圖1A到1C以及圖2，電荷僅集中並儲存在兩 個相對的像素電極其中之一的原因將於下文中討論。圖i A 顯示’例如，高對比的單色垂直條狀影像如何在中間色調 背景中移動。當此種影像的白色部份與黑色部份以一個訊

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第6頁 200303007 五、發明說明（3) 極性或負極性；符號附加部位，用以將正號或負號附加於 輸入信號上，根據極性決定部位所作的決定而定；第一乘 法器，用於將儲存在訊框記憶體中的資料乘以第一常數· 第一加法器，用於在符號附加部位將正號或負號附加到第 一乘法器輸出的輸出信號之後，將信號加到其輸出信號 上，並將其所產生的信號輸出至訊框記憶體；第二乘^ 器，用於將儲存在訊框記憶體中的資料乘以第二常數；第 二加法器，用於將符號附加部位的輸出信號加到第二乘法 器的輸出信號·，以及絕對值擷取部位，用於移除第二加法 器輸出信號的正號或負號並將其所產生的信號以絕對值的 方式輸出。 本發明所 位所輸出 矩陣形式 極性決定 係為正極 附加到輸 訊框記憶 資料乘以 正號或負 信號加到 在信號修正電路中， 期後仍留存在液晶顯示器 被設定為在電極之間移動 第一常數可被設定為一個訊框周 中的電荷量比例，且第二常數可 的電荷量。 體；第一乘法器，用 第一常數；第 號附加到第一 其輸出信號上 一力口法 乘法器 ，並將 器將信 為液晶 信號之 輸入信 符號附 據極性 電路的 位（其 信號修 施加在 ’用於 位所作 存在訊 於在符 輸出信 生的信 如 擷取部 素係以 包括： 的電壓 或負號 而定； 體中的 部位將 後，將 述之液 的輸出 配置） 部位， 性或負 入信號 曰曰顯示 信號作 的輸入 用於由 極性； 上’根 號修正 顯示部 用。該 號決定 加部位 決定部 於將儲 器，用 輪出的 其所產 絕對值 顯示像 正電路 液晶上 將正號 的決定 框記憶 號附加 號之 號輸出

200303007 五、發明說明（4) 至訊框記憶體，·第 的資料乘以第二常 的輸出信蜆加到第 移除第一力TJ法器輸 號以絕對值的方式 液晶顯示器包 號（基於外部供應 用於將控制器所輸 極驅動益、，用於順 控制器輸出的水十 制器以及源極驅動 二乘法器 數；第二 二乘法器 出信號的 輪出。 括可用於 的輪入信 出的影像 序地致能 同步信號 器之間， ’用於將儲存在訊框記憶體中 加法器，用於將符號附加部位 的輸出信號。絕對值擷取部位 正號或負號並將其所產生的信 輸出影像資料以及水平同步信 號）的控制器；源極驅動器， 資料供應到液晶顯示部位；閘 液晶顯示部位的顯示像素，與 相同步。信號修正電路位於控 用於修正影像資料。 實施方式

下文將參考附圖說明本發明之較佳實施例。圖3係代 表本發明之一實施例所用之液晶顯示器1 〇 〇的信號修正電 路1的方塊圖。在信號修正電路1中，極性決定部位2根據 外部單元或相似物所輸入的輸入信號決定施加在液晶上的 電壓究竟應具有玉極性或負極性。符號附加部位3根據極 性決定部位2所作的決疋而將正號或負號附加至輸入信號 上。訊框記憶體9儲存一訊框的影像資料。第一乘法器7將 儲存在訊框記憶體9中的資料乘以第一常數丨〇。第一加法 器8將透過附加部位3>處理、附加有正號或負號的信號加到 第一乘法器7的輸出仏唬上，並將其所產生的信號輸出至 訊框記憶體9。第；乘法器4將儲存在訊框記憶體9中的資

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200303007 五、發明說明（5) 料乘以第二常數11。第-Λ w 的輸出信號加到由第力二〜5:符號附加部位3所輸出 對值擷取部位6自第二一加法二4二輸出的輸出信號上。絕 號或負號並將其所產生的/ 3出的輸出信號移除其正 所輸人的輸人信號d ^二由外部單元或類似單元 ^ w7象貧料）被送到符號附加部位 =極性決疋部位2。極性決定部位計算自信號修正電路 1啟動(poweron)之尨从认 ^ ^ 兒崎 位2在計數值為偶t : Γ數。極性決定部 牡τ數值為可數之時’則判定 電壓具呈有負極性。此項判定的結果被送到符號附加=的 3，而乂像貝料上則附加一個正號或負號以作為輸入信藥 之用。第二加法器5將附加上信號的影像資料加到第二^ 法器4所得到的結|，乘法器的運作方式將於稍後章 討論。第二加法器5所得到的加法結果被送到絕對值梅取 電路’並去除其正號或負號。由絕對值擷取部位6所得到 的結果被送到液晶顯示器作為信號修正電路1的輸出产 號。 ° 訊框記憶體9之初始值為π 0"，此值在供給動能或重咬 整個顯示器之時便已儲存在記憶體中。由訊框記憶體9所& 獲得的影像資料被送到第一乘法器7以及第二乘法器4。第 一乘法器7將影像資料乘以預先決定的第一常數丨〇。第一 加法器8將乘法結果加到符號附加部位3所得到的作業、蛛果

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五、發明說明（6) 上。加法結果再次被儲存於訊框記憶體9中。已被送到 二乘法器4的資料被乘上預先決定的第二常數丨丨，而乘去 所得到的結果則被送到第二加法器5中。第一常數丨〇以及 第二常數11根據液晶顯示器的特性而變，例如單元灸數 (cell parameter) ’包括在液晶單元中的液晶的特定電 阻值以及電極間的間隙’並將之設定為最佳值，其最佳值 已透過實驗而事先取得。

現在將說明如何可修正輪入到單一像素的影像信號， 請參見圖5所示之時序圖。如圖5所示，實施例中的信號修 正電路1在啟動（power on )時將，，〇"值寫入訊框記憶體9 中。當第一訊框之一輸入信號（第—訊框資料）被輸入 時，一正號或負號使用極性決定部位2以及符號附加部位3 將之附加到輸入信號上。之後’ R寸加有正號或負號的輸入 =號便修正-修正量，|正量由訊框記憶體9中的資料計 具而出，由第二乘法器4以及第二加法器5計算而得。由於 訊框記憶體9中的資料在第一訊框時為，，〇,,，因此修正量便 為"0"且輸入信號便以該值被輸入至絕對值擷取部位6中。 絕對值擷取部位6移除輪入信號的正號或負號並將其所產 生的#號輸出作為信號修正電路丨的輸出信號。在此同 =，第一乘法|§ 7與第一加法器8計算儲存在電極中的電荷 里二由汛框記憶體9中附加有正號或負號的輪入信號以及 資料（0 )計算而得。計算所得的結果便儲存至訊框記憶 體9中將” 〇 ”覆寫。 當第二訊框貢料在其後被輸入時，正號或負號被極性

200303007 五、發明說明（7) 決定部位2以及符號附加部位3附加到輸入信號（第_ ^ 資料），一如第一訊框資料般。之後，附加有正號^成才匡 的輸入信號便修正一修正量，修正量由訊框記憶體^負號 資料計算而出，由第二乘法器4以及第二加法器g計曾中的 得。在此，訊框記憶體9中的值係在處理第一訊框而 已儲存的值。由第二乘法器4以及第二加法器5加以貝修料時 輸入信號被送入絕對值擷取部位6，而正號或負號/正的 處由輸入信號中移除並輸出為信號修正電路1的^ = f該 號。在此同時，第一乘法器7以及第一加法器8計"算由信 正號或負號之輸入信號以及訊框記憶體9中所儲存“附—有 量，如同第-訊框資料般。計算的結果儲存在訊框二： 9中以便覆寫已儲存的資料。對於其他像素而兮，二A 也以相同方式處理’而已經以一個 。各讯框 輸出的影像信號則構成了單一個螢幕/要㈣框的方式 以下將討論各元件的處理内容。 素電極"動勢VP"以及相對電極電〇 = 一個訊框期間在液晶内移動 ）之間柃，在 算而得（當此一電荷量足夠ΠΠ:列方程式1計 低液晶之特定電阻值所力 何量⑽係用於降 i QM = A · E (1 ) ”十旳電何罝。 其中A為一常數。 在此同時所儲存的電荷以以一 框周期内，且電荷QD仍單獨 ^疋比例散佈在一個訊 電荷量QD便以下列方程式2與子彳& 。當散佈量較小時，殘留 2143-5455-PF(Nl);Ahddub.ptd 200303007 五、發明說明（8) QD = B · QT ( 2 ) 其中B為一常數。 將方私式1與2加在一起便可產生下列的方程式3。 QT(N+1)=B . QT(N)+A · E (3 ) f :QT(N + 1)代表在由開始起算起，在第N個訊框時，已由 t素電極移動到相對電極並儲存於其中的電荷量。在開始 ί π带例如啟動（P〇Wer_〇n )時，電荷已充份散佈且計數便 何的狀恶開始計數，以便在開始時的電荷量qt(1)變 成如下列方程式（4 )所示般。 QT(1) = 〇 (4 ) 此圖允許一與移動電荷量相關聯的反偏壓電場 個訊框時被施加在像素電極以及相對電極之間，除了與原 應被施加在液晶上的電壓（VPI-VC0M)成正比的正向電場 ΐ 3二因σ此，在像素電極以及相對電極之間的電場E係依 卜夕方程式5而定。 Ε= α · (VPI-VC0M)- β · QT(N) (5 ) 其中的α與召都是常數。 原+應加在液晶上的電場EID正比於將影像輪入信號 個Λ框的反向現像便如下述方程式β所示。 EID= α · VS(N) · p (6 ) 其中的P為+ 1或-1 ，且α為常數。 若將所儲存的電荷量考慮在内，則實際上 轉換為輸出信號VS(N)，其可符合下列第7方程式所 200303007 五、發明說明（9) 係。 α · VS(N) · Ρ= α · VS’（N) · P- 3QT(N) (7) 重寫第7方程式將產生下列的方程式8而得到輪出传藥 VS，（Ν)。 ~ VS’（Ν)= | VS(N) · Ρ+ 3QT(N)/ α | (8 ) 將方程式3代入方程式6將產生下列的方程式9。 QTCN + l )-Β · QT(N) + A · α · VS(N) · P (9 ) 然後，VM ( N )的定義如下列方程式1 〇所示。 VM(N)=QT(N)/(A · α) (10 ) 將方程式1 0代入方程式8將產生方程式11。 VS’（Ν)= | VS(N) · Ρ + Α · /3 · vm(N) | (U } 將方程式1 0代入方程式9將產生下列的方程式丨2。 QM(N + 1)=B · VM(N) + VS(N) · p ( 12 ) 示。 VM(1) = 0 (13 ) 將方程式1 1、1 2與1 3應用在圖3中的電路則將產生下 列結果。首先，極性決定部位2決定了輸入信號”〇)的訊 框數N究竟應為奇數或偶數。符號附加部位3將值為+ 1哎一 1 的符號P附加在輸入信號VS(N)上，其所附加的符號係^ 訊框數N究竟是為奇數或偶數而定。附有符號的輸入 VS ( Ν ) · P係由第二加法器5所定，其可實現相等於方 1 1的運异。圖3中的第二常數丨丨等於A ·冷且vm(n)係一儲 存在訊框記憶體9中的值。第二加法器5的運算結果被送到 VM(1)若由方程式10與4所得，則將如下列方程式13所

冥13頁 200303007 五、發明說明（10) 中，在其中它被轉換為絕對值並將其-果輸出。根據其輸出信號便可驅動液晶顯示器。 去薄8此上時’二·有/號的輪入信號VS⑻.Ρ也被加到第-力 法益8上，其可執行相當於方程式12 加 第-常數】"於Β，且第二加法器8 業圖3:的 回訊框記憶體g並儲存於其中。 咬—α果便破送 以下將以範例說明並έ々々 Η- rb ^ 且第二常數u為〇.〇2。當二:；2-常數10為°‘9δ， 為正值側的輸入、且0為負值^#;^ —值為正值、且+5 "5，0，5，〇，2，2，2，值側的輸入i、且所有數值係以 電塵所造成的電荷移動並不至於2虚負電=時，正 動相抵消’因而產生殘留電場直到電：：：：成的電荷移 相對電，且儲存於其中並散佈為止。。^素電極移動到 此％，在圖3所示的信號修正電路丨 獲得的大的正值（大約為1〇) I由方程式12所 X,, ^, 4, / (ΛΓ： ； ι:； 變為0. 2，如同方程式η在” 5，〇，5， : >值） A . /3 .VM⑻所得者。此項修正 破:入時根據 輸出為供應至液晶顯示器上的輸出作進^的輸入信號被 場。 u〜 错以修正殘留電 當輸入諸如丨丨2，2，2，2，··· ” 士 佈以使修正量根據第一常數10 ，日電荷便被散 修正量在180個訊框的犧（大約相告V在此情況下’ 趨近於〇。若輪入信號將此一狀況秒的時間） υ 0 9 Ω , η . 第14頁 2143-5455-PF(NI);Ahddub.ptd 200303007 l、發明說明（11) — ”重複一段相關時間，則將5V電壓施加在一個正訊框時 内所達成的電荷移動便大約與在負訊框期間内所散佈9 荷量達成平衡，以便在訊框記憶體9中的"〇)值在兩個Z 之間波動。自该波動狀態下重複’’ 2，2，2，2， H 時，修正量便根據第一常數10而逐漸變小，且在18〇的狀態 框（大約相：於-秒的時間）的時間内逐漸趨近於0二 顯示在此種h況下，訊框數與修正量之、圖6 藉由上述方式修正供應到使用如'_ f ,、 晶顯示器上的信號，便可能幾八圖3所不的電路的液 器中低阻抗元件所造成的影響，二其對於液晶顯示 因為施加在液晶顯示器之像^電$ 7影響係由於直流元件 壓的信號不對稱所造成。 °以及相對電極之間的電 前面對於實施例所作的描 第二常數11為0·02為基礎。由於二一常數10為〇·98且 11係根據單元參數（例如 j第常數1 0以及第二常數 日日7Γ 沾政士 的間隔）而變，無論如何，當、特定阻抗以及電極間 的不同參數有所改變時，一 ^ _顯示器的液晶顯示部位 而改變。 參數10與第二參數11便因此 本發明所述之液晶顯示器 的I PS顯示器，本發明只需改纖限於使用在低阻抗液晶 可適用於其他種液晶顯示器，^ 一常數以及第二常數便 顯示器。 。°歹丨如扭轉向列型（TN )液晶 液曰^顯示器的建構方式可使 h唬用作為液晶顯示部 述彳§號修正電路的輸出 $素以矩陣方式排列）

2143-5455-PF(Nl);Ahddub.ptd E 5頁 〈其顯示偟i 200303007 五、發明說明（12) 的源極驅動器的輸入信號之用。以下將討論本發明之另— 實施例-液晶顯示器2 0。圖7係顯示液晶顯示器架構之方 圖。液晶顯不器2 0具有液晶顯示部位丨2，其顯示像素係以 矩陣方式排列。控制器1 5根據外部單元所供應的輸入信 而輸出影像貧料以及水平同步信號。源極驅動器丨3將二 器1 5所，出的影像資料供應至液晶顯示部位丨2的個別^ 1 2 3 4 5 6 7 素。接著，問極驅動器1 4同時致能個別像素以及控制二 :輸Λ的水平同步信號。與前述第-實施例之信號修：雷 同結構的信號修正電路1位於控制器15與源_ 在此種架構的液晶顯示器20内，控制器 所輸入的輸入信號轉換為影像資料以及水^ :單元 之輸出。由控制器15所輸出的影像資入二：j並將 電路1，並接著修正影像資料並將修正過_ 逮修正 送至源極驅動器13。由控制器15所輸出的水VnV料傳 輸入至閑極驅動器14 ”夜晶顯示部位 ：：:言號被 極驅動器14所供應的水平同步信號而將源極據間 應的影像資料顯示出來。此時，料資 所供

2l43-5455-PF(NI);Ahddub.ptd 第16頁 1 修正以使液㈣示器不至於產生殘留影像以W彡/電路 2 的現象。 1冢以及螢幕閃爍 3 如上所述，本發明所述之液晶顯示 4 電路係以抵消儲存在液晶顯示面板上像素電虎修正 5 式修正影像信號。即使是在，例如，具電何的方 6 在螢幕内移動的情況下亦是如此，，二:二的影像是 7 电何也不至於集 200303007

2143-5455-PF(Nl);Ahddub.ptd 200303007 圖式簡單說明 圖1 A顯示具有高對比的影像如何在螢幕内移動。 圖1 B顯示具有白色部份以及黑色部份的影像如何一個 訊框接一個訊框地移動。 圖1 C顯示以一個訊框接一個訊框的方式施加到液晶的 電壓。 圖2顯示當如圖1 C所示的電壓施加到液晶時，相對電 極以及像素電極之間的電場彳亍為。 圖3係顯示本發明之一實施例的液晶顯示器所用之信 號修正電路的方塊圖。 圖4係用以說明本發明之一實施例的液晶顯示器所用 之信號修正電路的流程圖。 圖5係用以說明本發明之一實施例的液晶顯示器所用 之信號修正電路的時序圖。 圖6係以範例方式說明信號修正電路以一個訊框接一 個訊框的方式為本發明的液晶顯示器所施加的修正電壓。 圖7係顯示如本發明之一實施例所述之液晶顯示器之 結構的方塊圖。 符號說明 2〜極性決定部位； 4〜第二乘法器； 6〜絕對值擷取部位； 8〜第一加法器； 1 0〜第一常數； 1〜信號修正電路 3〜符號附加部位 5〜第二加法器； 7〜第一乘法器； 9〜訊框記憶體；

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Claims (1)

1. 200303007 六、申請專利範圍 1. 一種液晶顯示器之信號修正電路，包括： 一極性決定部位，用於由輸入信號決定施加在液晶之 電壓究竟為正極性或負極性； 一符號附加部位，用於將正號或負號附加在該輸出信 號上，根據該極性決定單元所作的決定而定； 一訊框記憶體； 一第一乘法器’用於將儲存在該訊框記憶體的資料乘 以第一常數； 一第一加法器，用於將該信號附加單元之該正號或負 號所附加的信號加到由該第一乘法器所輸出的輸出信號 上，並將其所產生的信號輸出到該訊框記憶體； 一第二乘法器，用於將儲存在該訊框記憶體内的資料 乘以苐二常數， 一第二加法器，用於將該符號附加部位的輸出信號加 到該第二乘法器的輸出信號；以及 一絕對值擷取電路，用於移除該第二加法器之輸出信 號的正號或負號並將其所產生的信號以絕對值的方式輸 出。 2. 如申請專利範圍第1項所述之信號修正電路，其中 該液晶顯示器係一使用低阻抗液晶之平面内切換液晶顯示 器。 3. 如申請專利範圍第1或2項所述之信號修正電路，其 中該第一常數係一個訊框周期後仍溜存在該液晶顯示器内 的電荷量比例。

   2；43-5455-PF(Nl);Ahddub.ptd 第20頁 200303007 六、申請專利範圍 4.如申請 中該第二常數 部位所 示部位 括： 專利範圍 係在電極 5. —種液晶顯示器 輸出的信號作為 的顯示像素以矩 第1或2項所述之信號修正電路，其 間移動的電荷量。 ，使用信號修正電路之絕 液晶顯示部位之輸入信號 陣方式排列，該信號修正 對值擷取 ^液晶顯 電路包 一極性決 上的電壓係具 一符號附 根據該 號上 定部位， 有正極性 加部位， 極性決定 用於根據輸入信號決定施 或負極性； 用於將正號或負號附加在 部位所作的決定而定； 加在液晶 該輸入信 乘以第 訊框記 第一乘 一常數 第一加 憶體； 法器，用於將儲存在該訊框記憶體内的資料 號所附加的信 上，並將其所 一第二乘 乘以第二常數 一第二加 到該第二乘法 一絕對值 號或負 法器，用 號加到由 產生的信 法器，用 法器，用 器的輸出 擷取電路 號並將其 於將該信號附加單元之該 該第一乘法器所輸出的輸 號輸出到該訊框記憶體； 於將儲存在該訊框記憶體 於將該符號附加部位的輸 信號；以及 ，用於移除該第二加法器 所產生的信號以絕對值的 正號或負 出信號 内的資料 出信號加 之輸出信 方式輸 號的正 出。 6.如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示器，尚包

   2143-5455-PF(Nl);Ahddub.ptd g 9： = 200303007 六、申請專利範圍 _ 括·· - 一控制器，用於輸出影像資料以及水平同步信號，根 據外部所供應的輸入信號； 一源極驅動器，用於將該控制器所輸出之該影像資料 供應至該液晶顯示部位；以及 一閘極驅動器，用於接著同時致能該液晶顯示部位之 該顯示像素以及由該控制制器所輸出之該水平同步信號； · 其中該信號修正電路被提供在該控制器以及該源極驅 動器之間，用以修正該影像資料。

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