TW201642240A - 液晶顯示器 - Google Patents

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Abstract

液晶顯示器包含畫素陣列、閘極驅動器、資料驅動器、共同電壓源及電流複製模組。閘極驅動器用以依序開啟畫素陣列中之複數列畫素。資料驅動器用以提供複數個資料電壓至畫素陣列中被開啟之畫素。共同電壓源用以提供共同準位電壓。電流複製模組耦接於共同電壓源及畫素陣列之第一側及第二側，用以將兩大小相同之電流饋入畫素陣列之第一側及第二側，以將共同準位電壓饋入畫素陣列之第一側及第二側。

Description

液晶顯示器
本發明係有關於一種液晶顯示器，特別是一種可於液晶顯示器之相異兩側饋入共同準位電壓的液晶顯示器。
液晶顯示器一般係利用改變電壓的方式來控制液晶分子偏轉的角度以呈現影像。為了避免因為液晶分子長時間受相同極性的偏壓控制，使得液晶分子的特性衰退，而無法準確控制液晶分子的偏轉角度，導致影像品質降低，先前技術的液晶顯示器常利用反轉極性的方式，來避免液晶分子的特性衰退的問題。由於實際施加於液晶的電壓為資料電壓與共同準位電壓的電位差，因此液晶顯示器可將資料電壓在高電位及低電位間切換，如此一來，資料電壓相對於共同準位電壓之電位差的極性將可進行週期性地改變，以避免液晶分子長時間受相同極性的偏壓控制。
在先前技術中，為了避免液晶顯示器將共同準位電壓饋入至畫素陣列的單一側時，會因為畫素陣列內部的線路耗損，導致畫素陣列中距離共同準位電壓饋入點較遠的畫素所接收到的共同準位電壓會不同於畫素陣列中距離共同準位電壓饋入點較近的畫素所接收到的共同準位電壓，而導致影像品質不佳的問題，先前技術之液晶顯示器亦可由畫素陣列的上下兩側饋入共同準位電壓。然而即便如此，由於線路連接於空間上有其限制，因此共同電壓源經不同線路將共同準位電壓饋入畫素陣列的相異兩側時，畫素陣列兩側所接收到的共同準位電壓亦可能因為兩條線路的長短不一，而導致所接收到的共同準位電壓有所差異，進而使得液晶顯示器在呈現影像時出現螢幕上下亮度及閃爍對比度不均及出現斑紋(Mura)的問題。
本發明之一實施例提供一種液晶顯示器，液晶顯示器包含畫素陣列、閘極驅動器、資料驅動器、共同電壓源及電流複製模組。閘極驅動器用以依序開啟畫素陣列中之複數列畫素。資料驅動器用以提供複數個資料電壓至畫素陣列中被開啟之畫素。共同電壓源用以提供共同準位電壓。電流複製模組耦接於共同電壓源及畫素陣列之第一側及第二側，用以將兩大小相同之電流饋入畫素陣列之第一側及第二側，以將共同準位電壓饋入畫素陣列之第一側及第二側。畫素陣列之第一側與畫素陣列之第二側係為畫素陣列相對之兩側。
第1圖為本發明一實施例之液晶顯示器100的示意圖。液晶顯示器100包含畫素陣列110、閘極驅動器120、資料驅動器130、共同電壓源140及電流複製模組150。畫素陣列110包含複數列畫素，閘極驅動器120可用以提供複數閘極電壓以依序開啟畫素陣列110中之複數列畫素。資料驅動器130可用以提供複數個資料電壓至畫素陣列110中被閘極電壓所開啟之畫素。共同電壓源140可用以提供共同準位電壓VCOM 。電流複製模組150耦接於共同電壓源140及畫素陣列110之間，並且耦接於畫素陣列110之第一側以及與第一側相對的第二側。共同準位電壓VCOM 可在調整至最佳值後，經由電流複製模組150自畫素陣列110之第一側饋入，流入畫素陣列110之第一側的電流為I1。電流複製模組150並可複製電流I1以產生自畫素陣列110之第二側饋入的電流I2。亦即，電流複製模組150可透過大小相等的電流I1及電流I2將共同準位電壓VCOM 饋入畫素陣列之第一側及第二側。在本發明之一實施例中，共同準位電壓VCOM 可應用於液晶顯示器100之上基板共電極(Color Filter Common Electrode)。然而本發明並不以此為限，在本發明的其他實施例中，共同準位電壓VCOM 亦可應用於液晶顯示器100之陣列共電極(Array Common Electrode)。在本發明之一實施例中，電流複製模組150可以電流鏡的架構來實作。
由於畫素陣列110具有對稱的結構，因此自畫素陣列110之第一側流入的電流I1在流入畫素1101後所流經的等效電阻會與自畫素陣列110之第二側流入的電流I2在流入畫素1102後所流經的等效電阻在實質上相同。在本發明之一實施例中，若電流I1及I2在流入畫素陣列110後所流經的等效電阻皆為R，則由於電流複製模組150可將電流I2調整為與電流I1具有實質上相同大小的電流，因此透過電流複製模組150將共同準位電壓VCOM 饋入畫素陣列之第一側及第二側時，畫素陣列110中靠近第一側之畫素1101所實際接收到的電壓(I1xR)即會與畫素陣列110中靠近第二側之畫素1102所實際接收到的電壓(I2xR)實質上相同，而不會因為自共同電壓源140至畫素陣列110之第一側及第二側間走線的電阻電位降(IR drop)不同，導致畫素1101及畫素1102所接收到的電壓有所差異，進而可避免在呈現影像時出現螢幕上下亮度不均的問題。
第2圖為本發明一實施例之液晶顯示器200的示意圖，液晶顯示器200與液晶顯示器100相似，在液晶顯示器200當中，電流複製模組250係由電流鏡的構造來實施。電流複製模組250的示意圖。電流複製模組250包含第一P型電晶體P1及第二P型電晶體P2。第一P型電晶體P1具有第一端、第二端及控制端，第一P型電晶體P1之第一端耦接於共同電壓源140以接收共同準位電壓VCOM ，第一P型電晶體P1之第二端耦接於畫素陣列110之第一側，及第一P型電晶體P1之控制端耦接於第一P型電晶體P1之第二端。第二P型電晶體P2具有第一端、第二端及控制端，第二P型電晶體P2之第一端耦接於第一P型電晶體P1之第一端以接收共同準位電壓VCOM ，第二P型電晶體P2之第二端耦接於畫素陣列110之第二側，及第二P型電晶體P2之控制端耦接於第一P型電晶體P1之控制端。
在本發明之一實施例中，為了使第一P型電晶體P1及第二P型電晶體P2可操作在飽和區，共同準位電壓VCOM 會高於畫素陣列110之第一側及第二側所接收到的電壓，並使得第一P型電晶體P1及第二P型電晶體P2的閘極-源極電壓之絕對值大於第一P型電晶體P1及第二P型電晶體P2的臨界電壓(threshold voltage)之絕對值。當第一P型電晶體P1及第二P型電晶體P2操作在飽和區時，第一P型電晶體P1及第二P型電晶體P2所導通的電流將與其汲極-源極電壓無關，而只與其閘極-源極電壓有關。由於第一P型電晶體P1之第一端及第二P型電晶體P2之第一端相耦接並具有相同的電位，且第一P型電晶體P1之控制端及第二P型電晶體P2之控制端相耦接並具有相同的電位，因此第一P型電晶體P1及第二P型電晶體P2即形成了電流鏡的架構，此時流過第一P型電晶體P1的電流I1會與流過第二P型電晶體P2的電流I2實質上相同。
在本發明之一實施例中，為了使流入畫素陣列110之第一側及第二側的電流I1及I2具有相同的大小，在第2圖中，電流複製模組250的第一P型電晶體P1之通道寬度長度比例與第二P型電晶體P2之通道寬度長度比例需相同。
透過液晶顯示器200中的電流複製模組250，即可將大小實質上相同的電流饋入畫素陣列110的第一側及第二側，此時畫素陣列110之第一側及第二側所接收到的電壓也會具有實質上相同的大小。詳言之，由於電流複製模組250所輸出的電流與電流流經的路徑長短及阻抗無關，因此可避免因為共同電壓源140到畫素陣列110之第一側所經路徑的電阻電位降(IR drop)與共同電壓源140到畫素陣列110之第二側所經路徑的電阻電位降(IR drop)不同，而導致在呈現影像時出現螢幕上下亮度不均的問題。
表1列出利用液晶顯示器100或200之驅動畫素陣列110時，畫素1101及1102的閃爍對比度，以及利用先前技術之液晶顯示器驅動畫素陣列110時，畫素1101及1102的閃爍對比度。
表1
表1第二欄為利用液晶顯示器100或200之驅動畫素陣列110時，位於畫素陣列第一側及第二側的畫素1101及1102的閃爍對比度，而表1第三欄中則列出利用先前技術之液晶顯示器驅動畫素陣列110時，畫素1101及1102的閃爍對比度。由於先前技術之液晶顯示器並未透過電流複製模組產生相同電流以饋入共同準位電壓VCOM ，因此當利用先前技術之液晶顯示器驅動畫素陣列110時，畫素1101及1102所接收到的電壓會與共同電壓源及畫素1101之間的距離以及共同電壓源及畫素1102間的距離有關。為使液晶顯示器100中心點的閃爍對比度調整至最佳化，且由於自畫素1101饋入之共同準位電壓VCOM 所經的線路距離較短，因此畫素1101所接收到的電壓會較大，導致畫素1101的閃爍對比度23%明顯大於畫素1102的閃爍對比度7.4%。
相對地，利用本發明之液晶顯示器100驅動畫素陣列110時，位於畫素陣列第一側及第二側的畫素1101及1102的閃爍對比度則分別為7.2%及7%，兩者幾為相同。亦即畫素陣列110中不同位置的畫素1101及1102因為與共同電壓源140的距離不同所導致畫素亮度及閃爍對比度不均的問題在液晶顯示器100或200中可明顯減少。
綜上所述，本發明之實施例所提出的液晶顯示器可透過電流複製模組饋入共同準位電壓至畫素陣列，以避免畫素陣列中不同位置的畫素因為與共同電壓源的距離不同，導致畫素亮度及閃爍對比度不均的問題。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
100‧‧‧液晶顯示器
110‧‧‧畫素陣列
1101、1102‧‧‧畫素
120‧‧‧閘極驅動器
130‧‧‧資料驅動器
140‧‧‧共同電壓源
150、250‧‧‧電流複製模組
I1、I2‧‧‧電流
P1‧‧‧第一P型電晶體
P2‧‧‧第二P型電晶體
VCOM‧‧‧共同準位電壓
第1圖為本發明一實施例之液晶顯示器的示意圖。 第2圖為本發明另一實施例之液晶顯示器的示意圖。
100‧‧‧液晶顯示器
110‧‧‧畫素陣列
1101、1102‧‧‧畫素
120‧‧‧閘極驅動器
130‧‧‧資料驅動器
140‧‧‧共同電壓源
150‧‧‧電流複製模組
I1、I2‧‧‧電流
VCOM‧‧‧共同準位電壓

Claims (6)

  1. 一種液晶顯示器，包含： 一畫素陣列； 一閘極驅動器，用以提供複數閘極電壓以依序開啟該畫素陣列中之複數列畫素； 一資料驅動器，用以提供複數個資料電壓至該畫素陣列中被開啟之畫素； 一共同電壓源，用以提供一共同準位電壓；及 一電流複製模組，耦接於該共同電壓源及該畫素陣列之間，並耦接於該畫素陣列之一第一側及一第二側，用以將兩大小實質相同之電流分別饋入該畫素陣列之該第一側及該第二側，以將該共同準位電壓饋入該畫素陣列之該第一側及該第二側； 其中該畫素陣列之該第一側與該畫素陣列之該第二側係為該畫素陣列相對之兩側。
  2. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中該電流複製模組包含： 一第一P型電晶體，具有一第一端耦接於該共同電壓源，一第二端耦接於該畫素陣列之該第一側，及一控制端耦接於該第一P型電晶體之該第二端；及 一第二P型電晶體，具有一第一端耦接於該第一Ｐ型電晶體之該第一端，一第二端耦接於該畫素陣列之該第二側，及一控制端耦接於該第一P型電晶體之該控制端。
  3. 如請求項2所述之液晶顯示器，其中該第一P型電晶體之通道寬度長度比例與該第二P型電晶體之通道寬度長度比例相同。
  4. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中該電流複製模組係為一電流鏡。
  5. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中由該電流複製模組饋入該畫素陣列之該第一側後之電流所流經之一第一等效電阻與由該電流複製模組饋入該畫素陣列之該第二側後之電流所流經之一第二等效電阻實質上相等。
  6. 如請求項1所述之液晶顯示器，其中該共同電壓源係應用於該液晶顯示器之一上基板共電極或該液晶顯示器之一陣列共電極。
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