TWI409796B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

Description

液晶顯示裝置

本發明係關於一種液晶顯示裝置。

液晶顯示裝置因具有低輻射性、體積輕薄短小及耗電低等特點，已廣泛應用於手機、個人數位助理、筆記型電腦、個人電腦及電視等領域。液晶顯示裝置之原理係藉由在液晶層之兩端施加電場，使液晶分子發生偏轉，再配合偏振片控制透過之光線強度從而實現畫面顯示。為防止液晶分子長時間在同一方向電場之作用下被極化，影響液晶分子之反應速度及偏轉角度，一般採用對液晶層施加正負交替電場之驅動方式，即反轉驅動方式。

請參閱圖1，其係先前技術一種液晶顯示裝置方框結構示意圖，該液晶顯示裝置10包括一電壓產生電路12、一資料驅動電路14及一液晶面板16。該電壓產生電路12接收一類比電壓源(AVDD)訊號，並將該類比電壓源訊號轉化成複數正極性灰階電壓，該複數正極性灰階電壓經由一反相器(圖未示)後得到一負極性灰階電壓。該複數正極性灰階電壓及負極性灰階電壓被傳送至該資料驅動電路14，該資料驅動電路14根據外部電路產生之視頻訊號輸出該複數灰階電壓驅動該液晶面板16工作。

請一併參閱圖2，其係圖1所示液晶面板16之部份剖面結構示意圖。該液晶面板16包括複數畫素電極161、複數公共電極163及夾於該複數畫素電極161及複數公共電極163之間之液晶層162。該畫素電極161接收該正極性 灰階電壓或該負極性灰階電壓，該公共電極163接收一穩定之公共電壓，該灰階電壓及該公共電壓之間產生之電場使該液晶層162中之液晶分子扭轉一定角度，該液晶層162中液晶分子之不同扭轉角度對應該液晶層162不同之透光強度。

在反轉驅動時，該資料驅動電路14根據外部電路產生之視頻訊號間隔輸出一正極性灰階電壓或一負極性灰階電壓，由於對應同一灰階之負極性灰階電壓係正極性灰階電壓藉由一反相器後得到，所以該正極性灰階電壓及該負極性灰階電壓之絕對值相等。液晶分子在絕對值相等之電場驅動下扭轉相同之角度，使該液晶顯示裝置10發出相同之輝度。

惟，液晶分子在電場長時間之作用下，難免會被部份極化而偏向某一極性。在該液晶顯示裝置10中，同一灰階之正、負極性灰階電壓之絕對值相等，一旦液晶分子被極化而偏向某一極性時，對於該正極性灰階電壓及該負極性灰階電壓，其偏轉之角度將不相同，即對於同一灰階，該液晶面板16具有兩種不同之輝度，該液晶顯示裝置10顯示時出現畫面閃爍現象。

有鑑於此，提供一種能夠有效改善畫面閃爍現象之液晶顯示裝置實為必要。

一種液晶顯示裝置，其包括一電壓產生電路、一電壓調整電路及一液晶面板。該電壓產生電路為該液晶面板提供正極性灰階電壓及負極性灰階電壓。該電壓調整電路根據每一 灰階之標準輝度及對應每一灰階之正極性灰階電壓、負極性灰階電壓產生並存儲一灰階/補償電壓查找表，該灰階/補償電壓查找表包括分別對應每一灰階中正極性灰階電壓之補償電壓值和負極性灰階電壓之補償電壓值。該電壓調整電路根據該灰階/補償電壓查找表分別調節該正極性灰階電壓或該負極性灰階電壓。

一種液晶顯示裝置，其包括一電壓產生電路、一電壓調整電路及一液晶面板。該電壓產生電路對應每一灰階分別產生一正極性灰階電壓及一負極性灰階電壓。該電壓調整電路對應每一灰階分別產生一正極性灰階電壓之補償電壓及一負極性灰階電壓之補償電壓，同一灰階之正極性灰階電壓與負極性灰階電壓分別與其對應之補償電壓結合，驅動該液晶面板發出同一輝度。

相較於先前技術，本發明之液晶顯示裝置包括該電壓調整電路，其根據該液晶面板每一灰階之正極性灰階電壓、負極性灰階電壓及對應每一灰階之標準輝度，對該正極性之灰階電壓及負極性之灰階電壓分別輸出一補償電壓，使該液晶面板對於同一灰階具有相同之輝度，從而可以消除畫面閃爍現象。

請參閱圖3，其係本發明液晶顯示裝置一較佳實施方式之電路方框示意圖。該液晶顯示裝置20包括一電壓產生電路22、一電壓調整電路23、一資料驅動電路24及一液晶面板26。該電壓產生電路22接收一類比電壓源(AVDD) 訊號，並產生多個正極性灰階電壓，該多個正極性灰階電壓藉由一反相器(圖未示)後得到多個對應之負極性灰階電壓。該多個正極性灰階電壓及負極性灰階電壓被傳送至該資料驅動電路24。該電壓調整電路23連接該電壓產生電路22，其對每一灰階之正極性灰階電壓及負極性灰階電壓分別輸出一補償電壓，對相應之正極性或者負極性灰階電壓分別進行調整。該資料驅動電路24根據外部電路產生的視頻訊號輸出該多個調整後的正極性灰階電壓及負極性灰階電壓驅動該液晶面板26

該電壓調整電路23包括一反饋電路231、一第一記憶體232、一比較器236及一調整器237。該反饋電路231包括一輝度感測器234及一類比/數位轉換器235，該輝度感測器234設置於該液晶面板26出光面一側，並經由該類比/數位轉換器235連接至該比較器236。該輝度感測器234用於感測該液晶面板26之輝度，該類比/數位轉換器235用於將該輝度感測器234感測到之輝度類比訊號轉化成數位訊號。

該第一記憶體232為可擦寫記憶體，其存儲一個或多個灰階/輝度查找表(圖未示)，每一灰階/輝度查找表均記錄該液晶顯示裝置具有之所有灰階，以及每個灰階對應之輝度標準值。複數灰階/輝度查找表可以具有不同灰階/輝度關係，分別對應不同之使用環境。

該比較器236用於比較該反饋電路231提供之輝度感測值及該第一記憶體232中之輝度標準值。該調整器237 對該正極性灰階電壓輸出一補償電壓，對該負極性灰階電壓亦輸出一補償電壓，並根據該比較器236中之比較結果分別調節該補償電壓值。該調整器237包括一第二記憶體238，該第二記憶體238為可擦寫記憶體，其存儲一灰階/補償電壓查找表，該灰階/補償電壓查找表記錄該液晶顯示裝置具有之所有灰階，以及每個灰階對應之正極性灰階電壓之補償電壓值及負極性灰階電壓之補償電壓值。

該液晶顯示裝置20在正常工作之前，先要對該灰階/補償電壓查找表進行調整，即對每個灰階之正極性灰階電壓之補償電壓值及負極性灰階電壓之補償電壓值進行調整。

請一併參閱圖4，其係本發明液晶顯示裝置20之調節方法示意圖。該調節方法如下：首先，該電壓產生電路22將某一灰階之正極性灰階電壓及負極性灰階電壓傳送至該第一記憶體232及該資料驅動電路24。該資料驅動電路24只將正極性灰階電壓輸出至該液晶面板26之所有畫素，如圖4(a)，此時，該液晶面板26所有畫素受該正極性灰階電壓驅動而使光線透射。該輝度感測器234感測該液晶面板26之輝度，並提供一類比訊號組成之輝度感測值，該類比/數位轉換器235將該類比訊號組成之輝度感測值轉化為數位組成之輝度感測值，並將該輝度感測值傳送至該比較器236。該第一記憶體232判斷該正、負灰階電壓之灰階，並在該灰階/輝度查找表中查找出對應該灰階之輝度標準值輸出至該比較器236。

該比較器236將該輝度標準值與該輝度感測值比較，並將比較結果傳送至該調整器237。該調整器237根據該比較結果輸出一補償電壓至該資料驅動電路24，該補償電壓調整該正極性灰階電壓，從而改變該液晶面板26之輝度。該調整器237根據比較器236之比較結果不斷改變該補償電壓值，直至該比較器236中同一灰階之輝度感測值與輝度標準值相等，則將對應之補償電壓值存儲在該第二記憶體238中。

同理可知，該資料驅動電路24對該液晶面板26之所有畫素均輸出一負極性灰階電壓時，如圖4(b)，該調整器237得出對應該負極性灰階電壓之補償電壓值，並相應紀錄在該第二記憶體238中。

對該液晶面板26分別輸入各個灰階對應之正極性灰階電壓及負極性灰階電壓，重複以上步驟，直到該調整器237得出所有灰階對應之正極性灰階電壓之補償電壓值及負極性灰階電壓之補償電壓值，並將所有補償電壓值均存儲在該第二記憶體238中，則每一灰階均對應兩個補償電壓值，分別係正極性灰階電壓之補償電壓值及負極性灰階電壓之補償電壓值。完成調節，並生成該灰階/補償電壓查找表。

在該液晶顯示裝置20調節時，該灰階/輝度查找表之輝度標準值可以係根據某一特定之灰階/輝度曲線得出之輝度值，亦可以係該反饋電路反饋之輝度值。當該輝度標準值採用該反饋電路反饋之輝度值時，若以該液晶面板受 正極性灰階電壓驅動時之輝度值作為標準值，則反饋該液晶面板受負極性灰階電壓驅動時之輝度值作為輝度感測值；若以該液晶面板受負極性灰階電壓驅動時之輝度值為標準值，則反饋該液晶面板受正極性灰階電壓驅動時之輝度值作為輝度感測值。

請一併參閱圖5，其係本發明液晶顯示裝置之工作原理示意圖。該液晶顯示裝置20工作時，該電壓產生電路22輸出一正極性(或負極性)灰階電壓至該第二記憶體238及該資料驅動電路24，該第二記憶體238根據該正極性(或負極性)灰階電壓代表之灰階及其極性，從該灰階/補償電壓查找表中查找出對應該正極性(或負極性)灰階電壓之補償電壓值，並提供給該調整器237，該調整器237按照該補償電壓輸出對應之補償電壓至該資料驅動電路24，該資料驅動電路24結合該補償電壓與該灰階電壓，並在該液晶面板26之掃描週期內將該調整後之灰階電壓傳送至該液晶面板26。並且，該資料驅動電路24按照反轉驅動方式間隔輸出調整後之正極性灰階電壓及負極性灰階電壓。

相較於先前技術，本發明液晶顯示裝置20包括一電壓調整電路23，該電壓調整電路23首先根據該液晶面板26每一灰階之正極性灰階電壓、負極性灰階電壓及對應每一灰階之標準輝度，產生對應各個正極性灰階電壓之補償電壓值及負極性灰階電壓之補償電壓值，然後在正常工作時直接利用對應之補償電壓值調整灰階電壓。該補償電壓為根據該液晶面板26之輝度調節得到，因此可以消除該液晶 顯示裝置20之畫面閃爍現象。

並且，該第二記憶體238為可擦寫記憶體，如在使用過程中該液晶面板26之液晶分子極化程度改變而再次引起閃爍，或者係由於其他原因引起電壓反轉時之閃爍現象，可以藉由重新調節該補償電壓值，重新建立一個灰階/補償電壓查找表，並根據該新建之灰階/補償電壓查找表來調節灰階電壓，以消除畫面閃爍。每一調節完後，在使用過程中不需再感測該液晶面板26之輝度，只需直接利用對應之補償電壓值調節該正極性灰階電壓及該負極性灰階電壓，其操作方法簡單。

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。

液晶顯示裝置‧‧‧20

電壓產生電路‧‧‧22

電壓調整電路‧‧‧23

資料驅動電路‧‧‧24

液晶面板‧‧‧26

反饋電路‧‧‧231

第一記憶體‧‧‧232

輝度感測器‧‧‧234

類比/數位轉換器‧‧‧235

比較器‧‧‧236

調整器‧‧‧237

第二記憶體‧‧‧238

圖1係先前技術一種液晶顯示裝置之方框結構示意圖。

圖2係圖1所示液晶面板之部份剖面結構示意圖。

圖3係本發明液晶顯示裝置一較佳實施方式之電路方框示意圖。

圖4係本發明液晶顯示裝置之調節方法示意圖。

圖5係本發明液晶顯示裝置工作時之結構示意圖。

液晶顯示裝置‧‧‧20

電壓產生電路‧‧‧22

電壓調整電路‧‧‧23

資料驅動電路‧‧‧24

液晶面板‧‧‧26

反饋電路‧‧‧231

第一記憶體‧‧‧232

輝度感測器‧‧‧234

類比/數位轉換器‧‧‧235

比較器‧‧‧236

調整器‧‧‧237

第二記憶體‧‧‧238

Claims (16)

1. 一種液晶顯示裝置，其包括一電壓產生電路、一電壓調整電路及一液晶面板，該電壓產生電路為該液晶面板提供正極性灰階電壓及負極性灰階電壓，該電壓調整電路根據每一灰階之標準輝度及對應每一灰階之正極性灰階電壓、負極性灰階電壓產生並存儲一灰階/補償電壓查找表，該灰階/補償電壓查找表包括分別對應每一灰階中正極性灰階電壓之補償電壓值和負極性灰階電壓之補償電壓值，該電壓調整電路根據該灰階/補償電壓查找表分別調節該正極性灰階電壓或該負極性灰階電壓，其中，該電壓調整電路進一步包括一輝度反饋電路及一輝度記憶體，該輝度反饋電路用於根據該液晶面板之輝度產生一輝度感測值，該輝度記憶體用於存儲一灰階/輝度查找表，該灰階/輝度查找表包括分別與每一灰階對應之輝度標準值，該電壓調整電路改變該灰階/補償電壓查找表中之補償電壓值，使同一灰階之輝度感測值與輝度標準值相等。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中，該電壓調整電路包括一調整器，該調整器根據該灰階/補償電壓查找表分別調節對應之灰階電壓。
3. 如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示裝置，其中，該調整器包括一可擦寫記憶體，該可擦寫記憶體用於存儲該灰階/補償電壓查找表。
4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置，其中，該輝度反饋電路感測該液晶面板受正極性灰階電壓驅動時各灰階之輝度值作為該輝度標準值，感測該液晶面板受負極 性灰階電壓驅動時各灰階之輝度值作為該輝度感測值。
5. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置，其中，該輝度反饋電路感測該液晶面板受負極性灰階電壓驅動時各灰階之輝度值作為該輝度標準值，感測該液晶面板受正極性灰階電壓驅動時各灰階之輝度值作為該輝度感測值。
6. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示裝置，其中，該輝度反饋電路包括一輝度感測器，其用於感測該液晶面板之輝度，產生該輝度感測值，並將該輝度感測值傳送至該比較器。
7. 如申請專利範圍第6項所述之液晶顯示裝置，其中，該輝度反饋電路進一步包括一類比/數位轉換器，其用於將該輝度感測器產生之輝度感測值轉換為數位訊號再傳送至該比較器。
8. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示裝置，其中，該電壓調整電路進一步包括一比較器，其用於比較該輝度感測值與該輝度標準值，並將較比較結果傳送至該調整器。
9. 一種液晶顯示裝置，其包括一電壓產生電路、一電壓調整電路及一液晶面板，該電壓產生電路對應每一灰階分別產生一正極性灰階電壓及一負極性灰階電壓，該電壓調整電路對應每一灰階分別產生一正極性灰階電壓之補償電壓及一負極性灰階電壓之補償電壓，同一灰階之正極性灰階電壓與負極性灰階電壓分別與其對應之補償電壓結合，驅動該液晶面板發出同一輝度，其中，該電壓調整電路進一步包括一輝度反饋電路及一輝度記憶體，該輝度反饋電路用於根據該液晶面板的輝度產生一輝度感測值，該輝度記 憶體用於存儲一灰階/輝度查找表，該灰階/輝度查找表包括分別與每一灰階對應之輝度標準值，該正極性灰階電壓及該負極性灰階電壓與對應之補償電壓驅動該液晶面板，使同一灰階之輝度感測值與輝度標準值相等。
10. 如申請專利範圍第9項所述之液晶顯示裝置，其中，該電壓調整電路包括一調整器，該調整器分別對該正極性灰階電壓及該負極性灰階電壓輸出對應之補償電壓。
11. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示裝置，其中，該調整器包括一可擦寫記憶體，該可擦寫記憶體存儲對應每一灰階的正極性灰階電壓之補償電壓值及負極性灰階電壓之補償電壓值。
12. 如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置，其中，該輝度反饋電路感測該液晶面板受正極性灰階電壓驅動時各灰階之輝度值作為該輝度標準值，感測該液晶面板受負極性灰階電壓驅動時各灰階之輝度值作為該輝度感測值。
13. 如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置，其中，該輝度反饋電路感測該液晶面板受負極性灰階電壓驅動時各灰階之輝度值作為該輝度標準值，感測該液晶面板受正極性灰階電壓驅動時各灰階之輝度值作為該輝度感測值。
14. 如申請專利範圍第11項所述之液晶顯示裝置，其中，該輝度反饋電路包括一輝度感測器，其用於感測該液晶面板之輝度，產生該輝度感測值，並將該輝度感測值傳送至該比較器。
15. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示裝置，其中，該輝度反饋電路進一步包括一類比/數位轉換器，其用於將 該輝度感測器產生之輝度感測值轉換為數位訊號再傳送至該比較器。
16. 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示裝置，其中，該電壓調整電路進一步包括一比較器，其用於比較該輝度感測值與該輝度標準值，並將較比較結果傳送至該調整器。