TWI389069B - 液晶顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

Description

液晶顯示裝置及其驅動方法

本發明係關於一種顯示器屏幕顯示控制系統及其控制方法。

液晶顯示裝置因具有重量輕、體積小、耗電低等優點，已廣泛應用於各種資訊、通訊及消費性電子產品中。

請參閱圖1，其係一種先前技術液晶顯示裝置結構示意圖。該液晶顯示裝置10包括一液晶顯示面板11。該液晶顯示面板11包括一像素電極111、一公共電極112、一液晶層113、一上偏光片114及一下偏光片115。該上偏光片114及該下偏光片115相對設置，且偏振方向垂直。該像素電極111置於該上偏光片114及該下偏光片115之間，該公共電極112置於該像素電極111及該下偏光片115之間，該液晶層113置於該像素電極111及該公共電極112之間。該像素電極111及該公共電極112均採用透明導電材料製成，例如氧化銦錫、氧化銦鋅等。

在該像素電極111上施加一灰階電壓，在該公共電極112上施加一公共電壓，從而在該像素電極111及該公共電極112之間形成一電壓差。該電壓差以電場之形式控制該液晶層113內液晶分子(圖未示)之偏轉，並結合該上偏光片114及該下偏光片115以控制光線從該液晶顯示面板11之通過量，進而達到顯示畫面之目的。

為實現不同之畫面顯示，需要改變該像素電極111及該 公共電極112之間之電壓差。先前技術中通常是由驅動電路產生不同之灰階電壓施加至該像素電極111，而提供一恆定之預設公共電壓至該公共電極112以實現。

然，通常在該液晶顯示裝置10使用過程中，隨著其開啟時間之增加，該液晶顯示面板11之溫度等會發生變化，液晶顯示面板11內部會產生直流電場等，同時又因製作該公共電極112之材質多為不良導體，這將導致該公共電極112上實際有效之公共電壓值相對於我們所需要之預設公共電壓值產生漂移。該公共電極112上有效公共電壓之漂移現象將導致畫面閃爍、畫面粘滯等現象，從而使該液晶顯示裝置10之顯示品質降低，故，該液晶顯示裝置10之顯示品質不穩定。

有鑒於此，提供一種具有穩定顯示品質之液晶顯示裝置實為必要。

同時，提供一種具有穩定顯示品質之液晶顯示裝置之驅動方法亦為必要。

一種液晶顯示裝置，其包括一液晶顯示面板及一為該液晶顯示面板提供公共電壓之公共電壓產生電路。該公共電壓產生電路包括一微處理單元、一計時器、一電壓調整電路及一查找表。該微處理單元分別電連接至該計時器、該電壓調整電路及該查找表。該計時器用於記錄該液晶顯示裝置之持續工作時間。該查找表用於存儲每一持續工作時間對應之最佳公共電壓值。該微處理單元用於每隔一段時間依據該持續 工作時間於該查找表中獲取對應之最佳公共電壓值，並控制該電壓調整電路產生最佳公共電壓。

一種液晶顯示裝置驅動方法，其包括：a.提供一包括一公共電極之液晶顯示面板；b.向該公共電極輸入公共電壓，並每隔一段時間依據該液晶顯示面板之持續工作時間調整該公共電壓之值。

相較於先前技術，由於本發明液晶顯示裝置之公共電壓產生電路設置有計時器、微處理單元、查找表及電壓調整電路，該微處理單元每隔一段時間於該查找表中讀取對應之最佳公共電壓值，並控制該電壓調整電路產生相應之最佳公共電壓，從而校正該液晶顯示面板中公共電極之有效公共電壓，減少該有效公共電壓漂移程度，從而避免因該有效公共電壓漂移而導致之畫面閃爍、畫面粘滯等現象，使該液晶顯示裝置之顯示品質穩定。

相較於先前技術，由於本發明液晶顯示裝置驅動方法包括向該公共電極輸入公共電壓，並每隔一段時間依據該液晶顯示面板之持續工作時間調整該公共電壓，從而不斷校正該液晶顯示面板內公共電極具有之有效公共電壓，使其因各種原因產生之漂移大幅減少，從而較大程度上避免因該有效公共電壓漂移而導致之畫面閃爍、畫面粘滯等問題，進而使該液晶顯示裝置之顯示品質較為穩定。

請參閱圖2，其係本發明液晶顯示裝置第一實施方式之電路結構方框示意圖。該液晶顯示裝置20包括一液晶顯示 面板201及一驅動電路202。該驅動電路202包括一產生公共電壓之公共電壓產生電路210及一輸出灰階電壓之資料驅動電路220，分別為該液晶顯示面板201提供公共電壓及灰階電壓等驅動訊號。

該公共電壓產生電路210包括一計時器211、一微處理單元212、一查找表213、一電壓調整電路214及一輸出端215。該微處理單元212分別與該計時器211、該查找表213、該電壓調整電路214電連接，該輸出端215分別與該電壓調整電路214及該液晶顯示面板201電連接。

在該液晶顯示裝置20開啟時，該計時器211開始計時，並且每隔一段時間向該微處理單元212發出一記錄有該液晶顯示裝置20持續工作時間T之時間訊號。在該液晶顯示裝置20關閉時，將計時器211所記錄之持續工作時間T設置為零。該持續工作時間T亦係該液晶顯示面板201之持續工作時間。該微處理單元212具有信息處理功能，其可以判斷由計時器211發送出之時間訊號，並依據其內部預先設定之程序進行相應處理，之後向該電壓調整電路214發出調整訊號。該調整訊號係脈衝方波，其佔空比由該微處理單元212調整決定。該查找表213記錄有與該液晶顯示裝置20持續工作時間T所對應之最佳公共電壓值。該電壓調整電路214係一脈寬調變(Pulse Width Modulation,PWM)式開關穩壓電源電路，其根據該微處理單元212發出之調整訊號產生並調整公共電壓，同時藉由該輸出端215緩衝後將公共電壓輸出至該液晶顯示面板201。

該查找表213所記錄之與該液晶顯示裝置20持續工作時間T所對應之最佳公共電壓值可在該液晶顯示裝置20處於測試階段時這樣獲得：

步驟A，記錄該液晶顯示裝置20在開啟時刻T0=0時之最佳公共電壓；假設該液晶顯示面板201之公共電極所需要之預設公共電壓為V，則於該液晶顯示裝置20開啟時調整該公共電壓產生電路210輸出之公共電壓值使該公共電極之有效公共電壓值為V，此時得到該公共電壓產生電路210輸出之公共電壓值為V0，同時該液晶顯示裝置20持續工作時間T=T0，該電壓數值V0即為該液晶顯示裝置20在持續工作時間T=T0時刻之最佳公共電壓值。將該電壓數值V0及時間數值T0記錄於該查找表213中。

步驟B，記錄該液晶顯示裝置20工作一段時間後之最佳公共電壓；在該液晶顯示裝置20工作一段時間後，如該持續工作時間T=T1時，監測該公共電極上之有效公共電壓是否變化，此時有兩種情況：

一、該公共電極上之有效公共電壓未發生變化。此時，於該查找表213中記錄時間數值T1，並記錄與該持續工作時間T=T1相對應之電壓數值為V1，其中V1=V0。

二、該公共電極上之有效公共電壓發生變化。此時，調整該公共電壓輸出電路210之輸出電壓，使該公共電極之有效公共電壓為V。此時該公共電壓210之輸出電壓值為V1。 將該時間數值T1及電壓數值V1對應記錄於該查找表213中。

重復步驟B，分別於該查找表213中記錄該顯示裝置20在持續工作時間T分別等於T2、T3、T4……時對應之最佳公共電壓值V2、V3、V4……。

請參閱圖3，其係圖2所示液晶顯示裝置20之驅動方法流程圖。該液晶顯示裝置驅動方法包括以下步驟：步驟S1，提供一包括一公共電極之液晶顯示面板201；步驟S2，向該公共電極輸入公共電壓，並每隔一段時間依據該液晶顯示面板201之持續工作時間調整該公共電壓之值。

在該液晶顯示裝置20開始工作時，其需要一個起始的公共電壓。此時，該計時器211發送一起始時間訊號至該微處理單元212，該微處理單元212從該查找表213中讀取起始時刻該輸出端215所需要輸出之最佳公共電壓值，並依據內部程序將該最佳公共電壓值轉化為調整訊號。該電壓調整電路214依據該調整訊號產生一起始公共電壓，並由該輸出端215輸出至該液晶顯示面板201之公共電極。

在該液晶顯示裝置20工作一段時間後，例如持續工作時間T=10分鐘，該計時器211向該微處理單元212發送時間訊號，該微處理單元212調用相應程序從該查找表213中讀取該液晶顯示裝置20持續工作時間T=10分鐘所對應之最佳公共電壓值，並將該最佳公共電壓值轉化為調整訊號以控制該電壓調整電路214調整輸出之公共電壓，同時，該電壓 調整電路214調整後之公共電壓經該輸出端215輸出至該液晶顯示面板201，從而校正該液晶顯示面板201之公共電極之有效公共電壓。

再次經過一段時間後，例如10分鐘，該計時器212再次發出時間訊號，該微處理單元212從該查找表213中讀取該液晶顯示裝置20持續工作時間T=20分鐘時所對應之最佳公共電壓值，由該電壓調整電路214調整並由該輸出端215輸出至該液晶顯示面板201，從而再次校正該液晶顯示面板201之公共電極之有效公共電壓。

每隔一段時間，該公共電壓產生電路210重新產生一與該液晶顯示裝置20持續工作時間T相對應之最佳公共電壓輸出至該液晶顯示面板201，校正該液晶顯示面板201之公共電極之有效公共電壓。

相較於先前技術，由於本發明液晶顯示裝置20之公共電壓產生電路210設置有計時器211、微處理單元212、查找表213及電壓調整電路214，該微處理單元212每隔一段時間於該查找表213中讀取與該液晶顯示裝置20持續工作時間T對應之最佳公共電壓值，並控制該電壓調整電路214產生相應之最佳公共電壓，從而校正該液晶顯示面板201中公共電極之有效公共電壓，減少該有效公共電壓漂移程度，從而避免因該有效公共電壓漂移而導致之畫面閃爍、畫面粘滯等現象，使該液晶顯示裝置20之顯示品質穩定。

相較於先前技術，由於本發明液晶顯示裝置20之驅動方法包括向該公共電極輸入公共電壓，並每隔一段時間依據 該液晶顯示面板之持續工作時間調整該公共電壓之值，從而使該液晶顯示面板201內公共電極所具有之有效公共電壓因各種原因產生之漂移大幅減少，從而較大程度上避免因該有效公共電壓漂移而導致之畫面閃爍、畫面粘滯等問題，進而使該液晶顯示裝置20之顯示品質較為穩定。

請參閱圖4，其係本發明液晶顯示裝置第二實施方式之電路結構方框示意圖。該液晶顯示裝置30與該液晶顯示裝置20大體相同，其主要區別在於：該液晶顯示裝置30之驅動電路302進一步包括一時序控制器330，該時序控制器330用於提供時鐘訊號，並分別與資料驅動電路320及公共電壓產生電路310之計時器311電連接。該時鐘訊號係具有固定周期Ta之方波脈衝。

該計時器311包括一計數器316。該計數器316於該液晶顯示裝置30開啟時記錄之數值X=0，每當該計時器311所接收之時鐘訊號由高電平變化為低電平時該計數器316所記錄之數值X加1。每當該計數器316記錄之數值X為一數值Z之整數倍時，例如Z=10000，該計數器316即向微處理單元312發出記錄有該數值X訊息之數值訊號。

該微處理單元312首先依據該數值X及該時鐘信號之周期Ta計算該液晶顯示裝置30之持續工作時間T，T=X*Ta。其次該處理單元312於查找表313中讀取與該持續工作時間T相應之最佳公共電壓值，控制電壓調整電路314產生並向液晶顯示面板301輸出最佳公共電壓。

相較於該液晶顯示裝置20，由於該液晶顯示裝置30包 括一產生時鐘訊號之時序控制器330，該計時器311包括一計數器316，通過該計數器316之計算該時鐘訊號所包含之時鐘周期之數目完成該計時器311之計時，且由於每當該計數器316記錄之數值X為一數值Z之整數倍時便發出數值訊號，觸發該微處理單元312讀取對應之最佳公共電壓值，進而可使該液晶顯示裝置30每隔相同的一段時間校正該公共電壓。

另外，本發明液晶顯示裝置及其驅動方法並不限於以上實施方式：如該液晶顯示裝置20之電壓調節電路214還可以為脈頻調變(Pulse Frequency Modulation, PFM)式開關穩壓電源電路，同時該調節訊號之頻率由該微處理單元212調整決定；該計時器211還可以在每次開啟該液晶顯示裝置20時將該持續工作時間清空為零，之後再開始計時。

綜上所述，本發明確已符合發明之要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，本發明之範圍並不以上述實施方式為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

20、30‧‧‧液晶顯示裝置

201、301‧‧‧液晶顯示面板

202、302‧‧‧驅動電路

210、310‧‧‧公共電壓產生電路

211、311‧‧‧計時器

212、312‧‧‧微處理單元

213、313‧‧‧查找表

214、314‧‧‧電壓調整電路

215‧‧‧輸出端

220、320‧‧‧資料驅動電路

316‧‧‧計數器

330‧‧‧時序控制器

圖1係一種先前技術液晶顯示裝置之結構示意圖。

圖2係本發明液晶顯示裝置第一實施方式之電路結構方框示意圖。

圖3係圖2所示液晶顯示裝置20之驅動方法流程圖。

圖4係本發明液晶顯示裝置第二實施方式之電路結構方框示 意圖。

液晶顯示裝置‧‧‧20

液晶顯示面板‧‧‧201

驅動電路‧‧‧202

公共電壓產生電路‧‧‧210

計時器‧‧‧211

微處理單元‧‧‧212

查找表‧‧‧213

電壓調整電路‧‧‧214

輸出端‧‧‧215

資料驅動電路‧‧‧220

Claims (6)

1. 一種液晶顯示裝置，其包括一液晶顯示面板及一為該液晶顯示面板提供公共電壓之公共電壓產生電路；該公共電壓產生電路包括一微處理單元、一計時器、一電壓調整電路及一查找表；該微處理單元分別電連接至該計時器、該電壓調整電路及該查找表；該計時器用於記錄該液晶顯示裝置之持續工作時間；該查找表用於存儲每一持續工作時間對應之最佳公共電壓值；該微處理單元用於每隔一段時間依據該持續工作時間於該查找表中獲取對應之最佳公共電壓值，並控制該電壓調整電路產生最佳公共電壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中，該公共電壓產生電路進一步包括一輸出端，該電壓調整電路產生之最佳公共電壓藉由該輸出端緩衝傳輸至該液晶顯示面板。
3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中，該電壓調整電路係脈寬調變式開關穩壓電源電路。
4. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中，該電壓調整電路係脈頻調變式開關穩壓電源電路。
5. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中，該液晶顯示裝置進一步包括一資料驅動電路，該資料驅動電路用於產生灰階電壓訊號，並與該液晶顯示面板電連接。
6. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，其中，該 液晶顯示裝置進一步包括一時序控制器，該計時器包括一計數器，該時序控制器產生之時鐘訊號與該計數器相配合以計時。