TW201709191A - 應用於顯示裝置之驅動器 - Google Patents

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黃智全
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Abstract

一種應用於顯示裝置之驅動器，包含2(N+1)個源極通道、M條顯示線及輸出極性控制模組。N與M為正整數。該M條顯示線中之每一條顯示線之極性輸出均為獨立控制且彼此之間無任何相依性。輸出極性控制模組提供(N+1)個極性反轉控制訊號。該(N+1)個極性反轉控制訊號中之第K極性反轉控制訊號控制該2(N+1)個源極通道中之第(2K-1)源極通道與第2K源極通道輸出的極性。K為正整數且1≦K≦(N+1)。

Description

應用於顯示裝置之驅動器
本發明係與顯示裝置有關，尤其是關於一種應用於顯示裝置且具有極性反轉(Polarity Inversion)控制功能的驅動器。
一般而言，在液晶顯示面板的應用上，當電極上的電壓透過配向膜(Orientation layer)施加在液晶時，很可能會產生無法改變液晶分子的排列的直流阻絕效應(DC blocking)以及液晶周圍的可移動離子因施加電壓所產生的直流殘留(DC residue)這兩種現象。
因此，各種畫素陣列極性反轉之方式，例如圖框反轉(Frame inversion)、欄反轉(Column inversion)或點反轉(Dot inversion)等，即被用來驅動液晶，以解決上述兩種問題。由於上述三種極性反轉方式均有其各自的缺點，故又依據欄反轉與點反轉折衷發展出(2V+1)反轉(Dual line dot inversion)之極性反轉方式。
當顯示面板進行驗證時，往往會透過一些俗稱的「killer pattern」來檢視整個畫面的好壞。舉例而言，如圖1所示的點反轉下的3V3H畫素陣列畫面係為亮暗的交錯。對於顯示線L1~L6而言，顯示線L1、L3及L5的極性輸出序列均為(+,-,+,-,+,-)；顯示線L2、L4及L6的極性輸出序列均為(-,+,-,+,-,+)。輸出通道CH60及CH63係對應於紅色(R)；輸出通道CH61及CH64係對應於綠色(G)；輸出通道CH62及CH65係對應於藍色(B)。此時，輸出通道CH60至CH65的輸出資料 訊號及極性分別表示於圖2A至圖2C。
需說明的是，在理想的狀況下，顯示面板的共同電壓VCOM的值會固定在某個水平，如圖2A至圖2C中之虛線所示。然而，在實際應用上，由於輸出電壓透過薄膜電晶體TFT對顯示面板的共同電壓VCOM造成拉扯，導致顯示面板的共同電壓VCOM會產生上下抖動之現象發生，如圖2A至圖2C中之粗線所示。此時，顯示面板所顯示之畫面亦會因顯示面板的共同電壓VCOM的抖動而產生某些異常的現象，例如畫面顯示顏色的偏差。
有鑑於此，本發明提出一種應用於顯示裝置之驅動器，以有效解決先前技術所遭遇到之上述種種問題。
根據本發明之一具體實施例為一種應用於顯示裝置之驅動器。於此實施例中，該驅動器包含2(N+1)個源極通道、M條顯示線及輸出極性控制模組。2(N+1)個源極通道包含第一源極通道至第2(N+1)源極通道，其中N為正整數。M條顯示線包含第一顯示線至第M顯示線，其中該M條顯示線中之每一條顯示線之極性輸出均為獨立控制且彼此之間無任何相依性，M為正整數。輸出極性控制模組用以提供(N+1)個極性反轉控制訊號，且該(N+1)個極性反轉控制訊號包含第一極性反轉控制訊號至(N+1)極性反轉控制訊號，其中該(N+1)個極性反轉控制訊號中之第K極性反轉控制訊號係用以控制該2(N+1)個源極通道中之第(2K-1)源極通道與第2K源極通道輸出的極性，K為正整數且1≦K≦(N+1)。
於一實施例中，第一源極通道至第2(N+1)源極通道係沿第一方向依序排列，第一顯示線至第M顯示線係沿第二方向依序排列。
於一實施例中，第一方向與第二方向係彼此垂直。
於一實施例中，M之數值大小係取決於顯示裝置之顯示面板於第二方向上之解析度。
於一實施例中，當第K極性反轉控制訊號處於第一準位時，第K極性反轉控制訊號控制第(2K-1)源極通道與第2K源極通道輸出的極性分別為負極性(-)與正極性(+)；當第K極性反轉控制訊號處於第二準位時，第K極性反轉控制訊號控制第(2K-1)源極通道與第2K源極通道輸出的極性分別為正極性(+)與負極性(-)。
於一實施例中，第一準位高於第二準位。
於一實施例中，由(N+1)個極性反轉控制訊號分別控制2(N+1)個源極通道輸出的極性，以產生2(N+1)種極性組合。
於一實施例中，M條顯示線中之每一條顯示線之極性輸出係為2(N+1)種極性組合其中一種。
於一實施例中，M條顯示線中之每一條顯示線之極性反轉控制訊號序列係為第一極性反轉控制訊號、第二極性反轉控制訊號、…、該(N+1)極性反轉控制訊號。
於一實施例中，當N=1時，顯示裝置包含第一源極通道至第四源極通道且輸出極性控制模組提供第一極性反轉控制訊號及第二極性反轉控制訊號，其中第一源極通道及第二源極通道輸出的極性係由第一極性反轉控制訊號所控制且第三源極通道及第四源極通道輸出的極性係由第二極性反轉控制訊號所控制。
相較於先前技術，本發明所提出的應用於顯示裝置之驅動器能夠有效改善傳統的顯示面板的共同電壓(VCOM)上下抖動之現象，使得顯示面板的共同電壓能夠趨於平穩。藉此，顯示面板所顯示之畫面亦會因顯示面板的共同電壓的平穩而恢復正常，其顯示之顏色亦會恢復正常而不會產生偏差。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明 詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
L1~LM‧‧‧顯示線
CH1~CH[2(N+1)]‧‧‧輸出通道
+‧‧‧正極性
-‧‧‧負極性
R‧‧‧紅色
G‧‧‧綠色
B‧‧‧藍色
VCOM‧‧‧共同電壓
POL(1)~POL(N+1)‧‧‧極性反轉控制訊號
圖1係繪示在點反轉下的畫素陣列畫面為亮暗交錯的示意圖。
圖2A至圖2C係分別繪示輸出通道CH60與CH63、CH61與CH64、CH62與CH65之輸出資料訊號及極性的示意圖。
圖3A係繪示本發明之一實施例之顯示裝置的驅動器中之M條顯示線所分別對應之極性排列的示意圖。
圖3B係繪示對應於圖3A之顯示裝置的驅動器中之2(N+1)個源極通道所分別對應之極性排列的示意圖。
圖4係繪示在(2V+1)反轉下的畫素陣列畫面為亮暗交錯的示意圖。
圖5A至圖5C係分別繪示源極通道CH60與CH66、CH61與CH67、CH62與CH68之輸出資料訊號及極性的示意圖。
根據本發明之一較佳具體實施例為一種應用於顯示裝置之驅動器。於此實施例中，顯示裝置係為一液晶顯示器，並且驅動器係為一源極驅動器，但不以此為限。
假設此實施例中之驅動器包含2(N+1)個源極通道、M條顯示線及輸出極性控制模組。其中，N與M均為正整數。
該2(N+1)個源極通道係包含第一源極通道CH1、第二源極通道CH2、…、第[2(N+1)-1]源極通道CH[2(N+1)-1]及第[2(N+1)]源極通道CH[2(N+1)]。
該M條顯示線係包含第一顯示線L1、第二顯示線L2、…、第(M-1)顯示線及第M顯示線。需說明的是，該M條顯示線中之每一條顯示線L1~LM之極性輸出均為獨立控制 且彼此之間無任何相依性。
輸出極性控制模組係用以提供(N+1)個極性反轉控制訊號。該(N+1)個極性反轉控制訊號係包含第一極性反轉控制訊號POL(1)、第二極性反轉控制訊號POL(2)、…、第N極性反轉控制訊號POL(N)及第(N+1)極性反轉控制訊號POL(N+1)。其中，第一極性反轉控制訊號POL(1)係用以控制第一源極通道CH1與第二源極通道CH2輸出的極性；第二極性反轉控制訊號POL(2)係用以控制第三源極通道CH3與第四源極通道CH4輸出的極性；…依此類推，第N極性反轉控制訊號POL(N)係用以控制第(2N-1)源極通道CH(2N-1)與第2N源極通道CH(2N)輸出的極性；第(N+1)極性反轉控制訊號POL(N+-1)係用以控制第[2(N+1)-1]源極通道CH[2(N+1)-1]與第[2(N+1)]源極通道CH[2(N+1)]輸出的極性。
需說明的是，該(N+1)個極性反轉控制訊號可採用時序訊號STB的下降緣(Falling edge)來進行取樣(Sampling)程序，但不以此為限。
此外，需定義一下極性反轉控制訊號的數值與其控制之源極通道輸出的正負極性之間的對應關係。假設當第K極性反轉控制訊號POL(K)處於較高的第一準位或較低的第二準位時之數值分別是0或1，當第K極性反轉控制訊號POL(K)=1時，其控制的第(2K-1)源極通道CH(2K-1)與第2K源極通道CH(2K)輸出的極性分別為負極性(-)與正極性(+)；當第K極性反轉控制訊號POL(K)=0時，其控制的第(2K-1)源極通道CH(2K-1)與第2K源極通道CH(2K)輸出的極性分別為正極性(+)與負極性(-)。
由上述定義可推知：由該(N+1)個極性反轉控制訊號POL(1)~POL(N+1)分別控制該2(N+1)個源極通道CH1~CH[2(N+1)]所輸出的極性，將總共會產生2(N+1)種極性組合。
於實際應用中，該2(N+1)個源極通道 CH1~CH[2(N+1)]係沿著第一方向依序排列，且該M條顯示線L1~LM係沿著第二方向依序排列。
於一實施例中，第一方向與第二方向可以彼此垂直。舉例而言，該2(N+1)個源極通道CH1~CH[2(N+1)]係沿著水平方向(X方向)依序排列且該M條顯示線L1~LM係沿著垂直方向(Y方向)依序排列，但不以此為限。
需說明的是，該M條顯示線L1~LM之數目(亦即M之數值)的大小係取決於顯示裝置之顯示面板於第二方向上之解析度。若解析度愈高，則顯示線的數目自然會愈多，反之亦然。
接下來，先透過最簡單的情況來進行說明。
假設N=1，此時，顯示裝置包含有2(N+1)個源極通道，亦即4個源極通道，分別是第一源極通道CH1、第二源極通道CH2、第三源極通道CH3及第四源極通道CH4。
此時，輸出極性控制模組會提供(N+1)個極性反轉控制訊號，亦即2個極性反轉控制訊號，分別是第一極性反轉控制訊號POL(1)及第二極性反轉控制訊號POL(2)。
其中，第一源極通道CH1及第二源極通道CH2輸出的極性係由第一極性反轉控制訊號POL(1)所控制且第三源極通道CH3及第四源極通道CH4輸出的極性係由第二極性反轉控制訊號POL(2)所控制。需說明的是，第一極性反轉控制訊號POL(1)與第二極性反轉控制訊號POL(2)可採用時序訊號STB的下降緣(Falling edge)來進行取樣(Sampling)程序，但不以此為限。
由前面的定義可知：當第一極性反轉控制訊號POL(1)=1時，其控制的第一源極通道CH1輸出的極性為負極性(-)且第二源極通道CH2輸出的極性為正極性(+)；當第一極性反轉控制訊號POL(1)=0時，其控制的第一源極通道CH1輸出的極性為正極性(+)且第二源極通道CH2輸出的極性為負極性(-)。
同理，當第二極性反轉控制訊號POL(2)=1時，其控制的第三源極通道CH3輸出的極性為負極性(-)且第四源極通道CH4輸出的極性為正極性(+)；當第二極性反轉控制訊號POL(2)=0時，其控制的第三源極通道CH3輸出的極性為正極性(+)且第四源極通道CH4輸出的極性為負極性(-)。
由上述定義亦可推知：由兩個極性反轉控制訊號POL(1)~POL(2)分別控制四個源極通道CH1~CH4所輸出的極性，將總共會產生22種極性組合，亦即四種極性組合，如下表一所示。
於實際應用中，上述兩個極性反轉控制訊號POL(1)~POL(2)係由定時器控制暫存器(Timer Control Register,TCON)所提供，還可進一步搭配定時器控制暫存器(TCON)原本就已提供的另一極性反轉控制訊號POL_C，假設極性反轉控制訊號POL_C處於較高的第一準位或較低的第二準位時之數值分別是0或1，則總共可產生22+1種極性組合，亦即八種極性組合，如下表二所示。
由上述可知：當N=1時，面板總共可產生22+1種極性組合，亦即八種極性組合。假設此時M=8，亦即有八條顯示線L1~L8，則該八條顯示線L1~L8中之每一條顯示線之極性輸出分別是上述八種極性組合中之其中一種。
舉例而言，該八條顯示線L1~L8之每一條顯示線之極性輸出可以是：第一條顯示線L1之極性輸出為(-,+,-,+)、第二條顯示線L2之極性輸出為(-,+,+,-)、第三條顯示線L3之極性輸出為(+,-,-,+)、第四條顯示線L4之極性輸出為(+,-,+,-)、第五條顯示線L5之極性輸出為(+,-,+,-)、第六條顯示線L6之極性輸出為(+,-,-,+)、第七條顯示線L7之極性輸出為(-,+,+,-)及第八條顯示線L8之極性輸出為(-,+,-,+)，但不以此為限。
請參照圖3A及圖3B，圖3A係繪示該M條顯示線L1~LM所分別對應之極性排列的示意圖。圖3B係繪示該2(N+1)個源極通道所分別對應之極性排列的示意圖。由圖3A及圖3B可知：整個面板總共可產生2(N+1)種極性組合，而該M條顯示線L1~LM中之每一條顯示線之極性輸出分別是2(N+1)種極性組合中之其中一種，並且該M條顯示線L1~LM中之每一條顯示線的極性反轉控制訊號序列係為第一極性反轉控制訊號POL(1)、第二極性反轉控制訊號POL(2)、…、該(N+1)極性反轉控制訊號POL(N+1)。
如圖3B所示，該(N+1)個極性反轉控制訊號POL(1)~POL(N+1)分別控制該2(N+1)個源極通道CH1~CH[2(N+1)]所輸出的極性，將總共會產生2(N+1)種極性組合。其中，第一極性反轉控制訊號POL(1)控制第一源極通道CH1~第二源極通道CH2；第二極性反轉控制訊號POL(2)控制 第三源極通道CH3~第四源極通道CH4；…；第(N+1)極性反轉控制訊號POL(N+1)控制第[2(N+1)-1]源極通道CH[2(N+1)-1]~第2(N+1)源極通道CH[2(N+1)]。
假設第一極性反轉控制訊號POL(1)、第二極性反轉控制訊號POL(2)、第三極性反轉控制訊號POL(3)、…、第N極性反轉控制訊號POL(N)、第(N+1)極性反轉控制訊號POL(N+1)之數值分別為0、0、1、…、0、0，則受第一極性反轉控制訊號POL(1)控制的第一源極通道CH1及第二源極通道CH2之極性輸出為負極性(-)及正極性(+)；受第二極性反轉控制訊號POL(2)控制的第三源極通道CH3及第四源極通道CH4之極性輸出為負極性(-)及正極性(+)；受第三極性反轉控制訊號POL(3)控制的第五源極通道CH5及第六源極通道CH6之極性輸出為正極性(+)及負極性(-)；…；受第(N+1)極性反轉控制訊號POL(N+1)控制的第[2(N+1)-1]源極通道CH[2(N+1)-1]及第2(N+1)源極通道CH[2(N+1)]之極性輸出為負極性(-)及正極性(+)。
因此，如圖3A所示，該M條顯示線L1~LM中之每一條顯示線上對應於該2(N+1)個源極通道之極性輸出係為：第一條顯示線L1上對應於該2(N+1)個源極通道之極性輸出分別為(-,+,-,+,+,-,+,-,…,-,+,-,+)、第二條顯示線L2上對應於該2(N+1)個源極通道之極性輸出分別為(+,-,+,-,-,+,-,+,…,+,-,+,-)、第三條顯示線L3上對應於該2(N+1)個源極通道之極性輸出分別為(+,-,+,-,-,+,-,+,…,+,-,+,-)、第四條顯示線L4上對應於該2(N+1)個源極通道之極性輸出分別為(-,+,-,+,+,-,+,-,…,-,+,-,+)、…、第M條顯示線LM上對應於該2(N+1)個源極通道之極性輸出分別為(-,+,-,+,+,-,+,-,…,-,+,-,+)，但不以此為限。
請參照圖4，圖4係繪示在(2V+1)反轉下的畫素陣列畫面為亮暗交錯的示意圖。如圖4所示，假設顯示線為L1~L6且源極通道為CH60~CH68，其中源極通道CH60、CH63 及CH66係對應於紅色(R)；源極通道CH61、CH64及CH67係對應於綠色(G)；源極通道CH62、CH65及CH68係對應於藍色(B)。顯示線L1、L4及L5的極性輸出序列均為(+,-,-,+,+,-,-,+,+)；顯示線L2、L3及L6的極性輸出序列均為(-,+,+,-,-,+,+,-,-)。
接著，請參照圖5A至圖5C，圖5A至圖5C係分別繪示以源極通道CH60至CH68為例之輸出資料訊號及極性的示意圖。如圖5A所示，同樣對應於紅色(R)的源極通道CH60與CH66之輸出資料訊號之極性相反且大小相等，使得顯示面板的共同電壓(VCOM)能夠維持穩定(如虛線所示)，而不會如同先前技術受到不等量電壓之影響而產生抖動之現象。
同理，如圖5B及圖5C所示，同樣對應於綠色(G)的源極通道CH61與CH67之輸出資料訊號之極性相反且大小相等且同樣對應於藍色(B)的源極通道CH62與CH68之輸出資料訊號之極性相反且大小相等，故均會使得顯示面板的共同電壓(VCOM)能夠維持穩定(如虛線所示)，而不會如同先前技術受到不等量電壓之影響而產生抖動之現象。
由上述各實施例可知：相較於先前技術，本發明所提出的應用於顯示裝置之驅動器係利用定時器控制暫存器(TCON)所提供的極性反轉控制訊號POL_C與POL(1)~POL(N+1)組合出對應於各源極通道的極性輸出，藉此能夠有效改善傳統的顯示面板的共同電壓(VCOM)上下抖動之現象，使得顯示面板的共同電壓能夠趨於平穩。藉此，顯示面板所顯示之畫面亦會因顯示面板的共同電壓的平穩而恢復正常，其顯示之畫面中的顏色亦會恢復正常而不會產生偏差。
由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望 能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
L1~LM‧‧‧顯示線
CH1~CH[2(N+1)]‧‧‧輸出通道
+‧‧‧正極性
-‧‧‧負極性

Claims (10)

  1. 一種驅動器，應用於一顯示裝置，該驅動器包含：2(N+1)個源極通道，包含一第一源極通道至一第2(N+1)源極通道，其中N為正整數；M條顯示線，包含一第一顯示線至一第M顯示線，其中該M條顯示線中之每一條顯示線之極性輸出均為獨立控制且彼此之間無任何相依性，M為正整數；以及一輸出極性控制模組，用以提供(N+1)個極性反轉控制訊號，且該(N+1)個極性反轉控制訊號包含一第一極性反轉控制訊號至一(N+1)極性反轉控制訊號，其中該(N+1)個極性反轉控制訊號中之一第K極性反轉控制訊號係用以控制該2(N+1)個源極通道中之一第(2K-1)源極通道與一第2K源極通道輸出的極性，K為正整數且1≦K≦(N+1)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動器，其中該第一源極通道至該第2(N+1)源極通道係沿一第一方向依序排列，該第一顯示線至該第M顯示線係沿一第二方向依序排列。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之驅動器，其中該第一方向與該第二方向係彼此垂直。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之驅動器，其中M之數值大小係取決於該顯示裝置之一顯示面板於該第二方向上之解析度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之驅動器，其中當該第K極性反轉控制訊號處於一第一準位時，該第K極性反轉控制訊號控制該第(2K-1)源極通道與該第2K源極通道輸出的極性分別為負極性(-)與正極性(+)；當該第K極性反轉控制訊號處於一第二準位時，該第K極性反轉控制訊號控制該第(2K-1)源極通道與該第2K源極通道輸出的極性 分別為正極性(+)與負極性(-)。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之驅動器，其中該第一準位高於該第二準位。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之驅動器，其中由該(N+1)個極性反轉控制訊號分別控制該2(N+1)個源極通道輸出的極性，以產生2(N+1)種極性組合。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之驅動器，其中該M條顯示線中之每一條顯示線之極性輸出係為該2(N+1)種極性組合其中一種。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之驅動器，其中該M條顯示線中之每一條顯示線之極性反轉控制訊號序列係為該第一極性反轉控制訊號、該第二極性反轉控制訊號、…、該(N+1)極性反轉控制訊號。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之驅動器，其中當N=1時，該顯示裝置包含第一源極通道至第四源極通道且該輸出極性控制模組提供第一極性反轉控制訊號及第二極性反轉控制訊號，其中第一源極通道及第二源極通道輸出的極性係由第一極性反轉控制訊號所控制且第三源極通道及第四源極通道輸出的極性係由第二極性反轉控制訊號所控制。
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