TW201835892A - 顯示器 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種顯示器，其具有一顯示區、一掃描驅動電路及一資料驅動電路；顯示區具有陣列式排列的複數像素，每一列複數像素耦接複數掃描線與複數資料線；掃描驅動電路耦接複數掃描線，輸出複數掃描訊號至每一列複數像素以控制每一列複數像素；資料驅動電路耦接複數資料線，輸出複數資料訊號至每一列複數像素，每一列複數像素分別接收一正極性或一負極性的資料訊號，資料驅動電路調整複數資料訊號中的一資料訊號而不調整其餘資料訊號，以完成一極性轉換。

Description

顯示器

本發明是關於一種顯示器，尤其是關於顯示器的交錯型極性反轉，其交錯型極性反轉可以避免複數資料線於極性切換時同時產生切換電流，而達到降低電磁場輻射（EMI）的干擾。

於顯示器中，每個像素液晶本身必須以極性反轉的方式來驅動，否則將會造成直流殘留（DC residue），而導致液晶極化的現象。所以，一般針對像素液晶極化的現象，常會使用各種反轉技術改善，且當選用的極性反轉方式為列反轉（row inversion）或雙點反轉（2-Dot inversion）時，每隔一條或兩條掃描線，所有的資料線電壓就會作一次極性轉換，所以，積體電路（IC）在一短暫時間內產生大量的切換電流，如此，積體電路會產生高度電磁場輻射，進而造成訊號干擾（EMI）的問題。

鑒於上述問題，本發明藉由改變像素的初始極性排列方式，而降低電磁場輻射，進而降低訊號干擾（EMI）的問題。

本發明之目的在於提供一種顯示器，其降低一短暫時間內的切換電流而降低電磁輻射，達到改善顯示畫面的品質。

本發明提供一種顯示器，其具有一顯示區、一掃描驅動電路及一資料驅動電路；顯示區具有陣列式排列的複數像素，每一列複數像素耦接複數掃描線與複數資料線；掃描驅動電路耦接複數掃描線，輸出複數掃描訊號至每一列複數像素以控制每一列複數像素；資料驅動電路耦接複數資料線，輸出複數資料訊號至每一列複數像素，每一列複數像素分別接收一正極性或一負極性的資料訊號，資料驅動電路調整複數資料訊號中的一資料訊號而不調整其餘資料訊號，以完成一極性轉換。

請參閱第一圖，其係本發明顯示器之電路架構之一實施例的圖示。如圖所示，顯示器包含一顯示區10、一時序控制器20、一掃描驅動電路30及一資料驅動電路40；顯示區10以複數掃描線32與複數資料線42相互交叉形成一陣列式排列的複數像素P，複數像素P可以分為複數列像素P與複數行像素P，每一列像素P耦接複數掃描線32與複數資料線42；掃描驅動電路30經由耦接複數掃描線32而耦接每一列複數像素P，掃描驅動電路30輸出複數掃描訊號至每一列複數像素P，以控制每一列複數像素P內的電晶體；資料驅動電路40經由耦接複數資料線42而耦接每一行複數像素P，資料驅動電路40輸出複數資料訊號至每一行複數像素P，以對每一行複數像素P的儲存電容充電；時序控制器20依據顯示資料輸出掃描時序控制訊號至掃描驅動電路30，以控制掃描驅動電路30開始掃描顯示區10，時序控制器20依據顯示資料輸出資料時序控制訊號至資料驅動電路40，以控制資料驅動電路4開始輸出資料訊號至顯示區10。

請參閱第二圖，其係本發明第一實施例之初始極性排列及極性轉換的圖示。如圖所示，顯示區10具有複數行像素M-2~M+5，第M行像素M具有第N-2像素N-2、第N-1像素N-1、第N像素N及第N+1像素N+1，第M-2行像素M-2具有第Q-2像素Q-2、第Q-1像素Q-1、第Q像素Q及第Q+1像素Q+1。在每一像素P接收資料訊號後，初始極性可以如第一畫面的排列方式，即最左邊的第M-2行像素M-2，從上到下的排列是第Q-2像素Q-2為正極性、第Q-1像素Q-1為正極性、第Q像素Q為負極性及第Q+1像素Q+1為負極性，而第M-1行像素M-1的極性與第M-2行像素M-2的極性互為反相，所以，第M-2行像素M-2與第M-1行像素M-1的極性排列方式類似於雙點反轉（2-Dot inversion）的極性排列方式；再者，第M行像素M的極性排列方式為第N-1像素N-1的極性相同於第M-2行像素M-2的第Q-2像素Q-2的極性，第N像素N的極性相同於第Q-1像素Q-1的極性，第N+1像素N+1的極性相同於第Q像素Q的極性，而第N-2像素N-2的極性相同於第Q+1像素Q+1的極性，同樣的，第M+1行像素M+1的極性為第M行像素M的極性的反相。

承接上述，第M行像素M的極性排列方式是基於第M-2行像素M-2的極性排列方式而變化，例如第M-2行像素M-2的極性排列皆往下位移一個像素而成為第M行像素M的極性排列，所以，第M行像素M的極性排列方式相對於第M-2行像素M-2的極性排列方式，可以稱第M行像素M的極性排列方式為交錯型極性排列方式，其中，交錯型可以舉例如，第1行像素的極性於隔一行像素（即第2行像素）後且往下位移一個像素位置後，成為第3行像素的極性。再者，往下位移一個像素位置是指第1個像素的極性成為第2個像素的極性，第2個像素的極性成為第3個像素的極性，以此類推；然而，在第M-2行像素M-2為非雙點反轉的極性排列方式時，本發明的技術亦可以修改為隔一行像素後，往下位移兩個像素位置、往上位移一個像素位置或者往上位移兩個像素位置，其變化方式可自行運用，且本發明未限制第M-2行像素M-2的初始極性排列方式。

所以，按照上述變化方式，第M-1行像素M-1的極性皆往下位移一個像素位置而成為隔一行像素（第M行像素）後的行像素極性（第M+1行像素），如第二圖所示的第M+1行像素M+1的極性，且第M+1行像素M+1的極性排列方式同樣也為交錯型極性排列方式。而且，參閱第二圖的第一畫面可看出，第M-2行像素至第M+1行像素的極性與第M+2行像素至第M+5行像素的極性互為反相，即前4行像素的極性與後4行像素的極性互為反相，又或者可以看出，後一奇數行像素（例如第M行像素，如第3行像素）的極性排列方式為前一奇數行像素（例如第M-2行像素，如第1行像素）的交錯型極性排列，而偶數行像素（例如第M-1行像素，如第2行像素）為奇數行像素（例如第M-2行像素，如第1行像素）的反相極性。因此，於一第一畫面中，第M行像素M中的第N-1像素N-1至第N+1像素N+1的極性排列方式相同於第M-2行像素M-2中的第Q-2像素Q-2至第Q像素Q的極性排列方式，且第M行像素M的第N-2像素N-2的極性相同於第M-2行像素M-2的第Q+1像素Q+1的極性。

再者，每一列複數像素P分別接收一正極性或一負極性的資料訊號後，具有一正極性電壓或一負極性電壓，其中，正極性資料訊號表示正電壓的資料訊號，負極性資料訊號表示負電壓的資料訊號，而資料電壓（正極性電壓或一負極性電壓）會儲存於儲存電容內，換言之，藉由資料訊號與顯示區10的共用電極的電壓準位而可以決定每一像素的顯示灰階與透光率等等。

復參閱第二圖，為了避免直流殘留（DC residue）對液晶的影響，於顯示第二畫面時，每一列像素P必須進行極性反轉，而反轉後的極性排列如第二圖內第二畫面的圖式，即第一畫面的第M-2行像素M-2的極性改變為第二畫面的第M-2行像素M-2的極性，其極性從上到下反轉為負極性、負極性、正極性及正極性。以此類推，第一畫面的第M-1行像素M-1的極性改變為第二畫面的第M-1行像素M-1的正極性、正極性、負極性及負極性，第一畫面的第M行像素M的極性改變為第二畫面的第M行像素M的正極性、負極性、負極性及正極性。如此，於第二畫面第1像素P1的極性，在隔第M-1行像素M-1後且往下位移一個像素位置至第M行像素M的第2像素P2。

承接上述，依據掃描驅動電路30掃描顯示區10的順序，資料區動電路40相當於控制一初始畫面（第一畫面）的第M-2行像素M-2的第1像素P1的極性相同於初始畫面（第一畫面）的第M行像素M的第2像素P2的極性，所以，在第二畫面時，第二像素P2的極性仍相同於第一像素P1的極性，如此，極性反轉後顯示區10仍為交錯型極性排列方式，以此類推，後續畫面的極性反轉仍按照交錯型極性排列方式作極性反轉，而無須再次修改顯示區10的極性排列方式。因此，以第二圖的實施例而言，僅將第一畫面的極性排列方式修改為交錯型極性排列方式並作為初始畫面的極性排列方式，而後續畫面按此極性排列方式持續做極性反轉，以避免直流殘留對液晶的影響。換言之，按照交錯型極性排列方式進行極性反轉可以稱為交錯型極性反轉。

請參閱第二圖及第三圖，第三圖係本發明第二實施例之初始極性排列及極性轉換的圖示。此第二實施例是基於第二圖第一實施例的變化，即第三圖第三畫面的極性反轉是承續第二圖第二畫面的極性排列方式而進行反轉，惟，第三畫面除了以第二畫面的極性排列方式進行極性反轉外，更再次修改第三畫面的極性排列方式，而其修改方式為再次使第三畫面的每一像素的極性作交錯型位移。所以，若第三畫面的極型排列方式未再次作交錯型位移時，第二畫面的第3像素P3作極性反轉至第三畫面後，第3像素P3的極性是從正極性反轉為負極性；然，當第三畫面的極型排列方式再次作交錯型位移時，第二圖第3像素P3的極性仍如第三圖第Q像素Q的極性而為正極性，換言之，第3像素P3的極性反轉為間隔一畫面作極性反轉，即第四畫面才做極性反轉，而非每一畫面皆作極性反轉。其中，圖號P3與圖號Q皆為第3像素，其僅是為了在不同畫面時易於說明與區隔，而標示不同圖號。

復參閱第三圖，第三畫面第M-2行像素M-2的極性從第二畫面第M-2行像素M-2的負極性、負極性、正極性及正極性，反轉為正極性、正極性、負極性及負極性後，再進一步作交錯型位移（往下）而改變為負極性、正極性、正極性及負極性，如此，於第三畫面極性轉換後，第三畫面的第Q-1像素Q-1至第Q+1像素Q+1的極性排列方式反相於第二畫面的第Q-2像素Q-2至第Q像素Q的極性排列方式，且第三畫面的第Q-2像素Q-2的極性反相於第二畫面的第Q+1像素Q+1的極性，且第三畫面的第N-1像素N-1至第N+1像素N+1的極性排列方式反相於第Q-2像素Q-2至第Q像素Q的極性排列方式，且第N-2像素N-2的極性反相於第Q+1像素Q+1的極性。爾後，於第四畫面，資料驅動電路40控制第M行像素M與第M-2行像素M-2極性轉換。

再者，上述極性的反轉與交錯型位移皆在顯示第三畫面時，由同一個步驟直接完成，而非將極性反轉與交錯型位移分為兩步驟進行，其是為使參閱本發明的人易於瞭解，而特地以類似兩步驟的方式說明本發明的技術內容。換言之，資料驅動電路40於輸出資料訊號至第Q-2像素Q-2時，直接輸出負極性的資料訊號至第Q-2像素Q，同理，於輸出資料訊號至第Q像素Q時，也直接輸出正極性的資料訊號至第Q像素Q，即資料驅動電路40非先輸出負極性（極性反轉）的資料訊號至第Q像素Q後，再輸出正極性（交錯型位移）的資料訊號至第Q像素Q。

因此，以第三圖第M-2行像素M-2的極性反轉方式類推，第三圖第M-1行像素的極性從上到下為正、負、負及正，第M行像素M的極性為負、負、正及正，其餘行像素的極性反轉方式相同不再覆述，而第四畫面的極性反轉同樣是基於第三畫面的極性，但是第四畫面的極性未基於第三畫面的極性再次進行交錯型極性排列變化。

復參閱第一圖至第三圖，以第二圖第一畫面的第M行像素M為例，資料驅動電路40輸出正極性的資料訊號至第N-1像素N-1，而在輸出資料訊號至第N像素N之前，無需切換（轉換）正極性的資料訊號，可以直接輸出正極性的資料訊號至第N像素N，如此，資料驅動電路40於設定第一畫面極性的期間或者控制第一畫面極性轉換的期間，第N-1像素N-1與第N像素N兩者的資料訊號極性維持不變，而設定或控制第M行像素M的第N像素與一第N-1像素的極性相同，以達到減少切換電流的產生。

以第三圖第三畫面的第M-2行像素M-2為例，資料驅動電路40輸出負極性的資料訊號至第Q-2像素Q-2，而在輸出資料訊號至第Q-1像素Q-1之前，需將負極性的資料訊號切換（轉換）為正極性的資料訊號後，再輸出至第Q-1像素Q-1，接著在第Q像素Q時，資料驅動電路40再次輸出正極性的資料訊號至第Q像素Q。所以，在資料驅動電路40供應資料訊號至第Q-1像素Q-1與第Q像素Q時，資料驅動電路40無須對資料訊號做極性切換（轉換），而可以減少切換電流導致的電磁干擾。

同理，以第三圖第四畫面為例，當資料驅動電路40分別輸出資料訊號至第一列像素R1的每一像素11-18，第一列像素R1的極性分別為正、負、正、負、負、正、負、正，而分別輸出資料訊號至第二列像素R2的每一像素21-28時，第二列像素R2的極性分別為負、正、正、負、正、負、負、正，如此，比對第一列像素R1的每一像素11-18的極性與第二列像素R2的每一像素21-28的極性可看出，資料驅動電路40輸出至八個像素11-18的八筆資料訊號中，有四個像素11、12、15、16的四筆資料訊號需作極性切換（轉換）後才可以輸出至第二列像素R2的四個像素21、22、25、26，而其他四個像素13、14、17、18的四筆資料訊號無需作極性切換，就可以直接供應至第二列像素R2的四個像素23、24、27、28，如此，資料驅動電路40在輸出資料訊號至第一列像素R1與第二列像素R2時，僅有四筆資料訊號需作極性切換，其表示在驅動第一列像素R1與第二列像素R2的像素時，切換電流造成的電磁干擾減少了50%。

承接上述，當資料驅動電路40驅動第三列像素R3時，同樣只需要做四筆資料訊號的極性切換，所以，相較於一般的列反轉，交錯型極性排列方式的極性反轉，減少了50%的電磁干擾影響。換言之，資料驅動電路40調整複數資料訊號（例如像素11-18的資料訊號）中的一資料訊號（例如像素11的資料訊號）而不調整其餘資料訊號（例如像素12-18的資料訊號）以完成一極性轉換，就可以於一短暫時間內減少八分之一切換電流的產生，即於一短暫時間內降低八分之一電磁干擾的影響，其中，實施例所指短暫時間為輸出資料訊號至某一列像素前，資料驅動電路40設定每一筆資料訊號的時間。換言之，按照交錯型極性排列方式進行雙點反轉（2-Dot inversion）時，資料驅動電路40輸出的複數資料訊號的轉換頻率為1/2，同理，進行三點反轉（3-Dot inversion）時每一資料訊號的轉換頻率為1/3，而進行四點反轉（4-Dot inversion）時每一資料訊號的轉換頻率為1/4。

因此，同一列的複數像素P不會全部同時作極性反轉，即資料驅動電路40輸出的資料訊號無須全部在同一短暫時間內改變極性，所以，實施例中的第二圖第一畫面、第二圖第二畫面、第三圖第三畫面及第三圖第四畫面皆可以做為初始畫面，而無須限制於第二圖第一畫面為初始畫面。換言之，每一資料訊號分別供應至同一列複數像素P前，只要至少一個資料訊號不做極性轉換，就可以達到降低電磁干擾的影響。

請參閱第四圖，其係本發明第三實施例之初始極性排列及極性轉換的圖示。如圖所示，顯示區10的複數像素P為一隨機型極性反轉，即顯示區10的複數行像素M-2~M+5中，以隨機方式排列每一像素的極性，而使每一行像素M-2~M+5的極性排列互為不同方式，且第四圖的第一畫面與第二畫面同樣都可以作為初始畫面，其目的也是讓每一列像素P不在同一短暫時間內做極性切換，而其驅動方式類似上述實施例，不再複述。

10‧‧‧顯示區

20‧‧‧時序控制器

30‧‧‧掃描驅動電路

32‧‧‧掃描線

42‧‧‧資料線

M-2‧‧‧第M-2行像素

M-1‧‧‧第M-1行像素

M‧‧‧第M行像素

M+1‧‧‧第M+1行像素

M+5‧‧‧第M+5行像素

N-2‧‧‧像素

N-1‧‧‧像素

N‧‧‧像素

N+1‧‧‧像素

P‧‧‧像素

P1‧‧‧第1像素

P2‧‧‧第2像素

P3‧‧‧第3像素

Q-2‧‧‧像素

Q-1‧‧‧像素

Q‧‧‧像素

Q+1‧‧‧像素

R1‧‧‧第一列像素

R2‧‧‧第二列像素

R3‧‧‧第三列像素

11‧‧‧像素

12‧‧‧像素

13‧‧‧像素

14‧‧‧像素

15‧‧‧像素

16‧‧‧像素

17‧‧‧像素

18‧‧‧像素

21‧‧‧像素

22‧‧‧像素

23‧‧‧像素

24‧‧‧像素

25‧‧‧像素

26‧‧‧像素

27‧‧‧像素

28‧‧‧像素

第一圖：其係本發明顯示器之電路架構之一實施例的圖示； 第二圖：其係本發明第一實施例之初始極性排列及極性轉換的圖示； 第三圖：其係本發明第二實施例之初始極性排列及極性轉換的圖示；及 第四圖：其係本發明第三實施例之初始極性排列及極性轉換的圖示。

Claims (10)

1. 一種顯示器，其包含： 一顯示區，具有陣列式排列的複數像素，每一列該些像素耦接複數掃描線與複數資料線； 一掃描驅動電路，耦接該些掃描線，輸出複數掃描訊號至每一列該些像素，以控制每一列該些像素； 一資料驅動電路，耦接該些資料線，輸出複數資料訊號至每一列該些像素，每一列該些像素分別接收一正極性或一負極性的該資料訊號，該資料驅動電路調整該些資料訊號中的一資料訊號而不調整其餘資料訊號，以完成一極性轉換。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中，當該資料驅動電路控制一畫面極性轉換時，該資料訊號的極性維持不變，以控制一第M行像素的一第N像素與一第N-1像素的極性相同。
3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中，依據該掃描驅動電路掃描該顯示區的順序，該資料驅動電路控制一初始畫面的一第M-2行像素的一第1像素的極性相同於該初始畫面的一第M行像素的一第2像素的極性。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中該顯示區具有複數行像素，一第M行像素具有一第N-2像素、一第N-1像素、一第N像素及一第N+1像素，一第M-2行像素具有一第Q-2像素、一第Q-1像素、一第Q像素及一第Q+1像素，該第N-2像素的極性相同於該第Q+1像素的極性，該第N-1像素的極性相同於該第Q-2像素的極性，該第N像素的極性相同於該第Q-1像素的極性，該第N+1像素的極性相同於該第Q像素的極性。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中，於一第一畫面，一第M行像素中一第N-1像素至一第N+1像素的極性排列方式相同於一第M-2行像素中一第Q-2像素至一第Q像素的極性排列方式，且該第M行像素中一第N-2像素的極性相同於該第M-2行像素中一第Q+1像素的極性；於一第二畫面，該資料驅動電路控制該第M行像素與該第M-2行像素極性轉換。
6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示器，其中，於一第三畫面極性轉換後，該第三畫面的該第Q-1像素至該第Q+1像素的極性排列方式反相於該第二畫面的該第Q-2像素至該第Q像素的極性排列方式，且該第三畫面的該第Q-2像素的極性反相於該第二畫面的該第Q+1像素的極性；於該第三畫面，該第N-1像素至該第N+1像素的極性排列方式相同於該第Q-2像素至該第Q像素的極性排列方式，且該第N-2像素的極性相同於該第Q+1像素的極性；於一第四畫面，該資料驅動電路控制該第M行像素與該第M-2行像素極性轉換。
7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中，該顯示區的該些像素為一交錯型極性反轉。
8. 如申請專利範圍7項所述之顯示器，其中，當該些像素為雙點反轉時，該些資料訊號的轉換頻率為1/2；當該些像素為三點反轉時，該些資料訊號的轉換頻率為1/3；當該些像素為四點反轉時，該些資料訊號的轉換頻率為1/4。
9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中，該顯示區具有複數行像素，每一行像素的極性排列互為不同方式。
10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示器，其中，該顯示區的該些像素為一隨機型極性反轉。