TWI408653B - 液晶顯示裝置之共同電壓之設定方法及其設定系統 - Google Patents

Description

液晶顯示裝置之共同電壓之設定方法及其設定系統

本發明係有關一種液晶顯示裝置之共同電壓之設定方法及設定系統，尤指一種利用溫度感測器來減少調整共同電壓之時間。

液晶顯示面板主要是利用排列成矩陣之電晶體搭配適當的電容、轉接墊等電子元件來驅動液晶像素。由於液晶顯示面板具有外型輕薄、耗電量低以及無輻射污染等特性，故被廣泛應用於筆記型電腦(Notebook)、個人數位助理(PDA)、平面電視等資訊產品上。

液晶顯示面板包含上下兩個基板，而兩個基板間則包含有液晶分子所組成之液晶層，其中一個基板係定義為像素電極(pixel electrode)，另一個基板則被定義為共用電極(common electrode)。當兩基板間的跨壓改變時，位於中間的液晶分子的排列方向也會隨著跨壓的不同而改變。

請參考第1圖，第1圖(包含有圖1A與圖1B)為液晶顯示裝置之共同電壓之特性的示意圖。由於液晶分子具有無法長期處於 同極性電場中之特性，因此像素電極之電壓(以V_ST 來表示之)必須以共用電極的共同電壓(以V_COM 來表示之)為中心，以在兩極性之間切換，如圖1A所示。然而實際上，共同電壓V_COM 會受到偏壓、溫度等因素的影響而有所偏移，如圖1B所示。因此，必須在確定系統溫度達到熱平衡後調整共同電壓V_COM ，以避免造成影像閃爍(flicker)以及影像殘留(image sticking)等問題。而在液晶顯示面板的製程中，調整共同電壓需待系統溫度達到熱平衡，因而耗費相當長的時間，造成量產上的困難。

因此，本發明的目的之一在於提出一種液晶顯示裝置之共同電壓之設定方法及其設定系統，以解決上述之問題。

本發明係揭露一種液晶顯示裝置之共同電壓之設定方法。該方法包含有：提供該液晶顯示裝置之一目前溫度值；感測該液晶顯示裝置之一顯示畫面以產生一第一閃爍電壓值；以及依據該目前溫度值與該第一閃爍電壓值來提供一第一參考電壓值用以設定為該液晶顯示裝置之一共同電壓。

本發明係揭露一種液晶顯示裝置之共同電壓之設定系統。設定系統包含溫度感測器、閃爍檢查器以及參考電壓設定模組。溫度感測器係用以提供液晶顯示裝置之一目前溫度值。閃爍檢查器係 用以感測液晶顯示裝置之一顯示畫面以產生一第一閃爍電壓值。參考電壓設定模組係耦接溫度感測器與閃爍檢查器，並依據目前溫度值與第一閃爍電壓值來提供一第一參考電壓值用以設定為液晶顯示裝置之共同電壓。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。

請參考第2圖，第2圖為本發明液晶顯示裝置之共同電壓之設定系統200之第一實施例的示意圖。如第2圖所示，設定系統200包含(但不侷限於)閃爍檢查器210、溫度感測器220以及參考電壓設定模組230。於本實施例中，設定系統200之閃爍檢查器210、溫度感測器220以及參考電壓設定模組230皆係整合於液晶顯示 裝置之一液晶顯示面板280中，但此並非本發明之限制條件。其中，溫度感測器220係提供液晶顯示裝置之目前溫度值T1，而閃爍檢查器210係用以感測該液晶顯示裝置之一顯示畫面(未示出)以產生第一閃爍電壓值V_f1 。參考電壓設定模組230係耦接溫度感測器220與閃爍檢查器210，並依據目前溫度值T1與第一閃爍電壓值V_f1 來提供第一參考電壓值V_REF1 用以設定為該液晶顯示裝置對應於目前溫度值T1之共同電壓V_COM 。參考電壓設定模組230包含有訊號處理器240、儲存單元250以及數位類比轉換器260，其中訊號處理器240係耦接於閃爍檢查器210以及溫度感測器220，用以接收目前溫度值T1與第一閃爍電壓值V_f1 以產生控制訊號SC。儲存單元250係用以儲存一查找表(Look up table)252，並依據控制訊號SC來提供第一參考電壓值V_REF1 。而數位類比轉換器260係耦接於訊號處理器240以及儲存單元250，用以將第一參考電壓值V_REF1 轉換成該液晶顯示裝置之共同電壓V_COM 。

請注意，閃爍檢查器210係可包含一光感測器(photo sensor)或者一感光元件，但本發明並不侷限於此，亦可由其他元件來實踐之。此外，液晶顯示面板280係可為一矽基液晶顯示面板(Liquid crystal on silicon display panel，LCOS display panel)，但本發明並不侷限於此，亦可為其他種類之顯示面板。

請再注意，儲存單元250係可為一單次可程式化記憶體(OTP memory)，但此並非本發明之限制條件，亦可採用其他儲存媒介來 實踐之。查找表252可提供閃爍電壓值、液晶顯示裝置溫度以及參考電壓值三者間的對應關係式。此關係式之建立係依據液晶顯示裝置的目前溫度值T1與第一閃爍電壓值V_f1 以提供第一參考電壓值V_REF1 作為該液晶顯示裝置對應於目前溫度值T1之共同電壓V_COM 。於不同溫度值情況下重複前述之步驟，可以得到上述之對應關係式，將此對應關係式儲存於查找表252之中，並以下列式子來表示之：V_COM =Function(V_f ，V_T ) (1)

其中，V_COM 代表該液晶顯示裝置之共同電壓，V_f 代表閃爍電壓值，而V_T 代表溫度T所對應之一電壓值。因此，若提供該液晶顯示裝置達到熱平衡溫度或操作溫度(例如T2)時所對應之電壓值V_T2 代入式子(1)當中，便可以估測該液晶顯示裝置對應於熱平衡溫度或操作溫度T2之共同電壓V_COM 。換言之，查找表252可依據目前溫度值T1與第一閃爍電壓值V_f1 來提供第一參考電壓值V_REF1 ，並可設定在液晶顯示裝置達到熱平衡溫度或操作溫度T2時之共同電壓V_COM 。於上述實施例中，訊號處理器240可以接收目前溫度值T1與第一閃爍電壓值V_f1 來產生控制訊號SC，儲存單元250並依據此控制訊號SC由查找表252提供第一參考電壓值V_REF1 。此外，於另一實施例中，訊號處理器240也可直接將所接收之目前溫度值T1與第一閃爍電壓值V_f1 ，依據上述之對應關係式來進行計算，以提供第一參考電壓值V_REF1 作為該液晶顯示裝置 對應於目前溫度值T1之共同電壓V_COM ，進而提供該液晶顯示裝置對應於熱平衡溫度或操作溫度T2之共同電壓V_COM 。

請參考第3圖，第3圖為本發明液晶顯示裝置之共同電壓之設定系統300之第二實施例的示意圖。於第3圖中，設定系統300之架構與第2圖所示之設定系統200之架構類似，兩者不同之處在於設定系統300的閃爍檢查器310以及訊號處理器340係外接於液晶顯示面板380，而非整合於液晶顯示面板380之中。此外，訊號處理器340係可由一主機所實踐之，但本發明並不侷限於此。

請參考第4圖，第4圖為本發明液晶顯示裝置之共同電壓之設定方法之一操作範例的流程圖，其包含(但不侷限於)以下的步驟(請注意，假若可獲得實質上相同的結果，則這些步驟並不一定要遵照第4圖所示的執行次序來執行)：步驟402：開始。

步驟404：提供該液晶顯示裝置之一目前溫度值。

步驟406：感測該液晶顯示裝置之一顯示畫面以產生第一閃爍電壓值。

步驟408：依據目前溫度值與第一閃爍電壓值來提供第一參考電壓值用以設定為該液晶顯示裝置對應於目前溫度值之共同電壓。重複步驟406~408。

步驟410：依據目前溫度值與第一閃爍電壓值來提供第一參考電壓 值，以設定為該液晶顯示裝置達到熱平衡溫度時之共同電壓。

接下來，請配合第4圖所示之各步驟以及第2圖或第3圖所示之各元件來說明各元件之間如何運作。於步驟404~406中，由溫度感測器220來提供該液晶顯示裝置之目前溫度值T1，並透過閃爍檢查器210來感測該液晶顯示裝置之一顯示畫面以產生第一閃爍電壓值V_f1 。接著，參考電壓設定模組230依據目前溫度值T1與第一閃爍電壓值V_f1 來提供第一參考電壓值V_REF1 用以設定為該液晶顯示裝置對應於目前溫度值T1之共同電壓V_COM (步驟408)。於重複步驟406~408數次之後，可以得到目前溫度值T1、第一閃爍電壓值V_f1 以及對應於目前溫度值T1之共同電壓V_COM 之間的對應關係，並將此對應關係儲存於查找表252之中。最後，查找表252再依據目前溫度值T1與第一閃爍電壓值V_f1 來提供第一參考電壓值V_REF1 ，以設定為該液晶顯示裝置達到熱平衡溫度或操作溫度T2時之共同電壓V_COM (步驟410)，此即為該液晶顯示裝置之最佳共同電壓。

換言之，本實施例所揭露之液晶顯示裝置之共同電壓之設定機制係可利用溫度感測器220所提供之目前溫度值T1來找出對應於目前溫度值T1之最佳共同電壓，再透過查找表252來依據目前溫度值T1以及對應於目前溫度值T1之最佳共同電壓找出對應於熱平衡溫度或操作溫度T2時之最佳共同電壓，如此一來，可以節省 等待系統溫度達到熱平衡所需耗費的時間，進而改善先前技術中量產上所遇到的困難。

請參考第5圖，第5圖為本發明液晶顯示裝置之共同電壓之設定系統500之第三實施例的示意圖。於第5圖中，設定系統500之架構與第3圖所示之設定系統300之架構類似，兩者不同之處在於設定系統500另包含加熱裝置510，耦接於液晶顯示面板380，用以加熱該液晶顯示裝置至一預設溫度值T3。其中，預設溫度值T3係可為前述之目前溫度值T1、熱平衡溫度或操作溫度T2，但本發明並不侷限於此。

請參考第6圖，第6圖為本發明液晶顯示裝置之共同電壓之設定方法之另一操作範例的流程圖，其包含(但不侷限於)以下步驟：步驟602：開始。

步驟604：提供該液晶顯示裝置之目前溫度值。

步驟605：加熱該液晶顯示裝置至預設溫度值。

步驟606：感測該液晶顯示裝置之一顯示畫面以產生第一閃爍電壓值。

步驟608：依據預設溫度值與第一閃爍電壓值來提供第一參考電壓值用以設定為該液晶顯示裝置對應於預設溫度值之共同電壓。重複步驟606~608。

步驟610：依據預設溫度值與第一閃爍電壓值來提供第一參考電壓值，以設定為該液晶顯示裝置達到熱平衡溫度時之共同電壓。

第6圖所示之步驟與第4圖所示之步驟類似，兩者不同之處在於第6圖所示之步驟另包含將該液晶顯示裝置加熱至預設溫度值T3之動作(亦即步驟605)，其中預設溫度值T3係可為前述之目前溫度值T1、熱平衡溫度或操作溫度T2。請搭配第6圖所示之各步驟以及第5圖所示之各元件即可了解各元件間如何運作。

換言之，本實施例所揭露之液晶顯示裝置之共同電壓之設定機制係先將該液晶顯示裝置加熱至預設溫度值T3(例如熱平衡溫度或操作溫度T2)，再透過查找表252來根據預設溫度值T3來找出對應於預設溫度值T3之最佳共同電壓，如此一來，可以節省等待系統溫度達到熱平衡所需耗費的時間，進而改善先前技術中量產上所遇到的困難。

上述流程之步驟僅為本發明所舉可行的實施例，並非限制本發明的限制條件，且在不違背本發明之精神的情況下，此方法可另包含其他的中間步驟或者可將幾個步驟合併成單一步驟，以做適當之變化。

以上所述的實施例僅用來說明本發明之技術特徵，並非用來侷 限本發明之範疇。由上可知，本發明提供一種液晶顯示裝置之共同電壓之設定機制，可先利用溫度感測器所提供之目前溫度值T1來找出對應於目前溫度值T1之最佳共同電壓，再透過查找表252來依據目前溫度值T1以及對應於目前溫度值T1之最佳共同電壓找出對應於熱平衡溫度或操作溫度T2時之最佳共同電壓；或者利用加熱裝置直接將該液晶顯示裝置加熱至預設溫度值T3(例如熱平衡溫度或操作溫度T2)，再透過查找表252來根據預設溫度值T3來找出對應於預設溫度值T3之最佳共同電壓，如此一來，可大幅縮短等待系統溫度達到熱平衡所需耗費的時間，進而改良量產液晶顯示面板的過程。此外，本發明所揭露之方法十分簡易而且增加的成本不高，即可以達到很好的成效。

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。

V_ST ‧‧‧像素電極之電壓

T‧‧‧溫度

200、300、500‧‧‧設定系統

210、310‧‧‧閃爍檢查器

220‧‧‧溫度感測器

230‧‧‧參考電壓設定模組

240、340‧‧‧訊號處理器

250‧‧‧儲存單元

252‧‧‧查找表

260‧‧‧數位類比轉換器

280、380‧‧‧液晶顯示面板

T1‧‧‧目前溫度值

V_f1 ‧‧‧第一閃爍電壓值

SC‧‧‧控制訊號

V_REF1 ‧‧‧第一參考電壓值

V_COM ‧‧‧共同電壓

402~410、602~610‧‧‧步驟

510‧‧‧加熱裝置

第1圖(包含有圖1A與圖1B)為液晶顯示裝置之共同電壓之特性的示意圖。

第2圖為本發明液晶顯示裝置之共同電壓之設定系統之第一實施例的示意圖。

第3圖為本發明液晶顯示裝置之共同電壓之設定系統之第二實施例的示意圖。

第4圖為本發明液晶顯示裝置之共同電壓之設定方法之一操作範例的流程圖。

第5圖為本發明液晶顯示裝置之共同電壓之設定系統之第三實施例的示意圖。

第6圖為本發明液晶顯示裝置之共同電壓之設定方法之另一操作範例的流程圖。

200‧‧‧設定系統

210‧‧‧閃爍檢查器

220‧‧‧溫度感測器

230‧‧‧參考電壓設定模組

240‧‧‧訊號處理器

250‧‧‧儲存單元

252‧‧‧查找表

260‧‧‧數位類比轉換器

280‧‧‧液晶顯示面板

T1‧‧‧目前溫度值

V_f1 ‧‧‧第一閃爍電壓值

SC‧‧‧控制訊號

V_REF1 ‧‧‧第一參考電壓值

V_COM ‧‧‧共同電壓

Claims (18)

1. 一種液晶顯示裝置之共同電壓(common voltage)之設定方法，包含：提供該液晶顯示裝置之一目前溫度值；使用一感光元件來感測該液晶顯示裝置之一顯示畫面以產生一第一閃爍電壓值；以及依據該目前溫度值與該第一閃爍電壓值來提供一第一參考電壓值，用以設定為該液晶顯示裝置對應於該目前溫度之一共同電壓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之設定方法，其另包含：於將該第一參考電壓值設定為該液晶顯示器對應於該目前溫度之該共同電壓後，感測該液晶顯示裝置之該顯示畫面以產生一第二閃爍電壓值。
3. 如申請專利範圍第2項所述之設定方法，其另包含：於產生該第二閃爍電壓值後，依據該目前溫度值與該第二閃爍電壓值來提供一第二參考電壓值，用以設定為該液晶顯示器對應於該目前溫度之該共同電壓。
4. 如申請專利範圍第1項所述之設定方法，其另包含：加熱該液晶顯示裝置至一預設溫度值之步驟。
5. 如申請專利範圍第4項所述之設定方法，其中該預設溫度值係為該液晶顯示裝置達到熱平衡時之溫度值。
6. 如申請專利範圍第4項所述之設定方法，其中該預設溫度值係為該目前溫度值。
7. 如申請專利範圍第1項所述之設定方法，其中提供該第一參考電壓值的步驟包含：藉由一查找表(Look up table)來提供該第一參考電壓值之步驟。
8. 如申請專利範圍第7項所述之設定方法，其中該查找表(Look up table)係依據該目前溫度值與該第一閃爍電壓值來提供該第一參考電壓值以設定為該液晶顯示裝置達到熱平衡時之該共同電壓。
9. 一種液晶顯示裝置之共同電壓之設定系統，包含有：一溫度感測器(thermal sensor)，用以提供該液晶顯示裝置之一目前溫度值；一閃爍檢查器(flicker checker)，包含一感光元件，用以感測該液晶顯示裝置之一顯示畫面以產生一第一閃爍電壓值；以及一參考電壓設定模組，耦接該溫度感測器與該閃爍檢查器，並依據該目前溫度值與該第一閃爍電壓值來提供一第一參考 電壓值用以設定為該液晶顯示裝置對應於該目前溫度值之一共同電壓。
10. 如申請專利範圍第9項所述之設定系統，其中該參考電壓設定模組更包含：一訊號處理器，耦接於該閃爍檢查器以及該溫度感測器，用以接收該目前溫度值與該第一閃爍電壓值以產生一控制訊號。
11. 如申請專利範圍第10項所述之設定系統，其中該參考電壓設定模組更包含：一儲存單元，耦接於該訊號處理器，用以儲存一查找表(Look up table)並依據該控制訊號來提供該第一參考電壓值。
12. 如申請專利範圍第11項所述之設定系統，其中該查找表(Look up table)係依據該目前溫度值與該第一閃爍電壓值來提供該第一參考電壓值以設定為該液晶顯示裝置達到熱平衡溫度時之共同電壓。
13. 如申請專利範圍第11項所述之設定系統，其中該參考電壓設定模組更包含：一數位類比轉換器，耦接於該訊號處理器以及該儲存單元，用以將該第一參考電壓值轉換成該液晶顯示裝置之該共同電壓。
14. 如申請專利範圍第9項所述之設定系統，其更包含：一加熱裝置，用以加熱該液晶顯示裝置至一預設溫度值。
15. 如申請專利範圍第14項所述之設定系統，其中該預設溫度值係為該液晶顯示裝置達到熱平衡時之溫度值。
16. 如申請專利範圍第14項所述之設定系統，其中該預設溫度值係為該目前溫度值。
17. 如申請專利範圍第9項所述之設定系統，其中該液晶顯示裝置包含一矽基液晶顯示面板。
18. 如申請專利範圍第17項所述之設定系統，其中該設定系統係整合於該矽基液晶顯示面板中。