TWI416483B - 液晶顯示器的溫度補償方法與驅動方法 - Google Patents

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Description

液晶顯示器的溫度補償方法與驅動方法
本發明是有關於一種降低液晶顯示器閃爍的方法。本發明特別是有關於一種對電壓進行溫度補償以降低液晶顯示器閃爍的方法。
液晶顯示器(LCD)具有低幅射、低耗量等優點，已逐漸成為顯示器的主流。然而，因為操作特性，在液晶顯示器內部會有貫穿電壓(feedback voltage，下文以符號ΔVP代表)的問題，導致畫面會閃爍(flicker)。
第1A圖顯示現有液晶顯示器的一個畫素(pixel)的架構示意圖。第1B圖顯示第1A圖之波形圖。如第1A圖所示，畫素100原則上包括：TFT電晶體M，液晶電容CLC與儲存電容CS。此外，畫素100內尚有寄生電容Cgd。基本上來說，貫穿電壓ΔVP是因為寄生電容所造成。Vg代表施加至電晶體M的閘極電壓(也就是掃描信號)，Vs代表施加至電晶體M的源極電壓(也就是資料信號)，而Vd代表電晶體M的汲極電壓(也就是畫素電極的電壓)。
當閘極電壓Vg由高電位(Vgh)轉態為低電位(Vgl)時，此電壓轉態會透過寄生電容Vgd而影響到汲極電壓Vd，導致貫穿電壓ΔVP的產生。
此外，如果共同電壓Vcom有變動時，亦會透過液晶電容CLC與/或儲存電容CS而影響到汲極電壓Vd，導致貫穿電壓ΔVP的產生。
如果在正半周期T+與負半周期T-內的貫穿電壓ΔVP有相同值，則閃爍比較不明顯。所以，在設計時，通常會針對某一既定溫度(如室溫25℃~35℃)，來調整參數，使得正半周期T+與負半周期T-內的貫穿電壓ΔVP有相同值，以降低閃爍效應。
可是，發明人發現，貫穿電壓ΔVP與溫度有關。亦即，如果溫度上升(或下降)時，貫穿電壓ΔVP也會隨之上升(或下降)。所以，當溫度上升(或下降)時，將造成正半周期T-與負半周期T-內的貫穿電壓ΔVP彼此不同，使得閃爍效應更加嚴重。
故而，發明人針對此點，提出一種能補償閃爍效應的方法，以降低因為溫度變動所導致的閃爍效應。
本發明有關於一種顯示器的溫度補償方法，其能對共同電壓或源極電壓進行溫度補償，以降低閃爍效應。
本發明有關於一種顯示器的驅動方法，其以經過溫度補償後的共同電壓或源極電壓對顯示器驅動，以降低閃爍效應。
根據本發明的一例提出一種顯示器的溫度補償方法，包括：找出複數個溫度下的各別最佳溫度相關電壓；找出該些最佳溫度相關電壓的一溫度變化趨勢；根據一既定溫度，選出該些最佳溫度相關電壓之一為一基準點；以及根據該溫度變化趨勢與該基準點，設定一溫度補償值，以得到在其他溫度下的補償後溫度相關電壓。
根據本發明的另一例提出一種顯示器的驅動方法，包括：找出複數個溫度下的各別最佳溫度相關電壓；找出該些最佳溫度相關電壓的一溫度變化趨勢；根據一既定溫度，選出該些最佳溫度相關電壓之一為一基準點；根據該溫度變化趨勢與該基準點，設定一溫度補償值，以得到在其他溫度下的補償後溫度相關電壓；以及根據該補償後溫度相關電壓，驅動該顯示器。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
為補償因溫度變動所導致的閃爍效應，發明人首先找出，在不同溫度下的各別最佳共同電壓Vcom。為此，發明人經由實驗得到，在幾種溫度(25℃、30℃、35℃、40℃、65℃)下，不同的共同電壓值Vcom(0.56V、0.58V、0.60V、0.62V、0.64V、0.66V、0.68V、0.70V、0.72V、0.74V、0.76V、0.78V、0.80V、0.82V)所對應的貫穿電壓ΔVP (以db值表示之)。此關係如下表1所示。
由表1可看出，在不同溫度下，最佳共同電壓Vcom(其對應到最小貫穿電壓ΔVP )可能不同，而且最佳共同電壓Vcom向同一個方向偏移。也就是說，當溫度上升時，最小貫穿電壓ΔVP 有變大的趨勢，而最佳共同電壓Vcom則有變小的趨勢；反之亦然。
在表1中，在溫度25℃下，最佳共同電壓Vcom為0.74V，因其對應到最小貫穿電壓ΔVP (-47.84db，以粗體斜字加底線為標示)；在溫度30℃下，最佳共同電壓Vcom為0.74V，因其對應到最小貫穿電壓ΔVP(-48.2db)；在溫度35℃下，最佳共同電壓Vcom為0.72V，因其對應到最小貫穿電壓ΔVP (-43.86db)；在溫度40℃下，最佳共同電壓Vcom為0.70V，因其對應到最小貫穿電壓ΔVP (-38.61db)；在溫度65℃下，最佳共同電壓Vcom為0.66V，因其對應到最小貫穿電壓ΔVP (-25.90db)。
在找出最佳共同電壓Vcom的變化趨勢後，可以根據此趨勢來設定對共同電壓Vcom的補償值。亦即，當找出最佳共同電壓Vcom的變化趨勢後，可以先選定某一溫度下的最佳共同電壓Vcom為基準點。接著，針對此基準點進行補償，以得到在其他溫度下的補償後共同電壓Vcom。接著，將補償後的共同電壓Vcom施加至畫素，以降低因溫度變動所導致的閃爍效應。
在本實施例中，對共同電壓Vcom的補償方式例如有(1)利用驅動電路對共同電壓Vcom補償，以及(2)利用分壓電路的方式對共同電壓Vcom補償值。當然，對共同電壓Vcom的補償方式並不只有這些，而且，本發明也不受限於此。底下分別詳細描述之。
(1)利用驅動電路對共同電壓Vcom補償：當利用驅動電路對共同電壓Vcom補償時，可預先找出多條的溫度-電壓(V-T)曲線，以進行補償。第2圖顯示多條的溫度-電壓(V-T)曲線，其中，橫軸是溫度(℃)而縱軸則是共同電壓Vcom。
亦即，根據所找到的趨勢，可設定在不同溫度下的各別溫度-電壓(V-T)曲線的適當斜率。之後，根據此斜率來補償共同電壓Vcom。比如，斜率包括：-1mV/℃、-1.5mV/℃、-2mV/℃、-2.5mV/℃、…、+1mV/℃、+1.5mV/℃、+2mV/℃、+2.5mV/℃、…。
通常來說，將常溫(如25℃~35℃)下的最佳共同電壓Vcom設為基準點，會得到比較好的補償效果。以溫度35℃為例，發明人認為，將斜率設為-1mV/℃，即可改善因為溫度變動所造成的閃爍效應。也就是，當斜率為-1mV/℃時，溫度每上升一度，共同電壓Vcom即會下降1mV；反之亦然。
以表1為例，由於在溫度35℃下，最佳共同電壓Vcom為0.72V。所以，在斜率為-1mV/℃下，當溫度上升為36℃時，補償後的共同電壓Vcom為(0.72V+(-1mV)*1)=0.719V。同理，在斜率為-1mV/℃下，當溫度下降為34℃時，補償後的共同電壓Vcom為(0.72V+(-1mV)*-1)=0.721V。
計算補償後的共同電壓Vcom的方式可利用韌體來達成。或者是，可利用上述方式來計算出各溫度下的適當補償後共同電壓Vcom，之後，將所得到的所有補償後共同電壓Vcom填入LUT(查表)單元中。當偵測出LCD的目前內部溫度後，利用此查表單元即可得到在此內部溫度下的適當補償後共同電壓Vcom。
(2)利用分壓電路對共同電壓Vcom補償
如上述，在本實施例中，可以找出最佳共同電壓Vcom相關於溫度變動的變化趨勢。所以，可以根據此趨勢，以熱感應元件所組成的分壓電路來進行對共同電壓Vcom的補償。熱感應元件比如但不受限於，熱敏電阻(正溫度係數電阻、負溫度係數電阻)、熱感應電晶體、熱感應感知器等。由於溫度變化時，熱感應元件的阻抗值也會隨之改變，所以可用於補償因溫度變動所導致的閃爍效應。透過適當設計熱感應元件的阻抗值變化與各熱感應元件的阻抗值比例，利用熱感應元件所組成的分壓電路可以模擬出上述的斜率。如此一來，補償後的共同電壓Vcom也會相關於溫度的變動。
以具體實施來說，當應用正溫度係數電阻與負溫度係數電阻來組成分壓電路時，可將正溫度係數電阻串接於參考電壓源(或是共同電壓Vcom)與輸出節點之間，而負溫度係數電阻則串接於輸出節點與接地端之間。如此，由輸出節點所輸出的電壓即是一個溫度相關電壓，此電壓可用於補償共同電壓Vcom。
第3圖顯示根據本發明實施例的補償共同電壓的流程圖。如第3圖所示，在步驟310中，找出各溫度下的最佳共同電壓Vcom。其細節可以參考上述說明，於此不重述。
接著，在步驟320中，找出最佳共同電壓Vcom的溫度變化趨勢。其細節可以參考上述說明，於此不重述。
接著，在步驟330中，選定某一既定溫度下的最佳共同電壓Vcom為基準點。其細節可以參考上述說明，於此不重述。
接著，在步驟340中，根據溫度變化趨勢與基準點，設定溫度補償值，以補償共同電壓Vcom。其細節可以參考上述說明，於此不重述。
據此，即可完成對共同電壓Vcom的補償。
此外，本實施例亦可用以補償源極電壓Vs。也就是說，依上述方式來補償源極電壓Vs，使其與溫度相關。而當補償源極電壓Vs時，可不補償共同電壓Vcom。或者是，亦可補償源極電壓Vs與共同電壓Vcom，此皆在本發明精神與範圍內。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．畫素
M．．．TFT電晶體
CLC ．．．液晶電容
CS ．．．儲存電容
Cgd．．．儲存電容
ΔVP ．．．貫穿電壓
Vg．．．閘極電壓
Vs．．．源極電壓
Vd．．．汲極電壓
Vcom．．．共同電壓
Vgh．．．閘極電壓的高電位
Vgl．．．閘極電壓的低電位
T+‧‧‧正半周期
T-‧‧‧負半周期
310~340‧‧‧步驟
第1A圖顯示現有液晶顯示器的一個畫素(pixel)的架構示意圖。
第1B圖顯示第1A圖之波形圖。
第2圖顯示根據本發明實施例的的溫度-電壓(V-T)曲線圖。
第3圖顯示根據本發明實施例的補償共同電壓的流程圖。
310~340．．．步驟

Claims (10)

  1. 一種顯示器的溫度補償方法，包括：找出複數個溫度下的各別最佳溫度相關電壓；找出該些最佳溫度相關電壓的一溫度變化趨勢；根據一既定溫度，選出該些最佳溫度相關電壓之一為一基準點；以及根據該溫度變化趨勢與該基準點，設定一溫度補償值，以得到在其他溫度下的補償後溫度相關電壓，設定該溫度補償值之該步驟包括：預先找出多條的溫度-電壓曲線；根據該溫度變化趨勢，設定在各別溫度下的各別溫度-電壓曲線的各別斜率；根據該些斜率，找出在各別溫度下的之各別補償後溫度相關電壓，並填入一查表單元；以及根據該顯示器的一目前內部溫度，利用該查表單元來得到在此內部溫度下的該補償後溫度相關電壓；其中該最佳溫度相關電壓包括一共同電壓與一源極電壓之至少一者。
  2. 如申請專利範圍第1項所示之顯示器的溫度補償方法，其中，該溫度變化趨勢為，當溫度上升時，一最小貫穿電壓會變大，而該最佳溫度相關電壓會變小。
  3. 如申請專利範圍第1項所示之顯示器的溫度補償方法，其中，該溫度變化趨勢為，當溫度下降時，一最小貫穿電壓會變小，而該最佳溫度相關電壓會變大。
  4. 如申請專利範圍第1項所示之顯示器的溫度補償 方法，其中，設定該溫度補償值之該步驟包括：利用以複數個正溫度係數電阻與複數個負溫度係數電阻所組成的一分壓電路來進行補償。
  5. 一種顯示器的驅動方法，包括：找出複數個溫度下的各別最佳溫度相關電壓；找出該些最佳溫度相關電壓的一溫度變化趨勢；根據一既定溫度，選出該些最佳溫度相關電壓之一為一基準點；根據該溫度變化趨勢與該基準點，設定一溫度補償值，以得到在其他溫度下的補償後溫度相關電壓；以及根據該補償後溫度相關電壓，驅動該顯示器；設定該溫度補償值之該步驟包括：預先找出多條的溫度-電壓曲線；根據該溫度變化趨勢，設定在各別溫度下的各別溫度-電壓曲線的各別斜率；根據該些斜率，找出在各別溫度下的之各別補償後溫度相關電壓，並填入一查表單元；以及根據該顯示器的一目前內部溫度，利用該查表單元來得到在此內部溫度下的該補償後溫度相關電壓。其中該最佳溫度相關電壓包括一共同電壓與一源極電壓之至少一者。
  6. 如申請專利範圍第5項所示之顯示器的驅動方法，其中，該溫度變化趨勢為，當溫度上升時，一最小貫穿電壓會變大，而該最佳溫度相關電壓會變小。
  7. 如申請專利範圍第5項所示之顯示器的驅動方 法，其中，該溫度變化趨勢為，當溫度下降時，一最小貫穿電壓會變小，而該最佳溫度相關電壓會變大。
  8. 如申請專利範圍第5項所示之顯示器的驅動方法，其中，設定該溫度補償值之該步驟包括：利用以複數個正溫度係數電阻與複數個負溫度係數電阻所組成的一分壓電路來進行補償。
  9. 一種顯示器的溫度補償方法，包括：找出複數個溫度下的各別最佳溫度相關電壓；找出該些最佳溫度相關電壓的一溫度變化趨勢；根據一既定溫度，選出該些最佳溫度相關電壓之一為一基準點；以及根據該溫度變化趨勢與該基準點，設定一溫度補償值，以得到在其他溫度下的補償後溫度相關電壓，設定該溫度補償值之該步驟包括：找出複數條溫度-電壓曲線；根據該溫度變化趨勢，設定在各別溫度下的各別溫度-電壓曲線的各別斜率；以及根據該些斜率之一來設定該溫度補償值；其中該最佳溫度相關電壓包括一共同電壓與一源極電壓之至少一者。
  10. 一種顯示器的驅動方法，包括：找出複數個溫度下的各別最佳溫度相關電壓；找出該些最佳溫度相關電壓的一溫度變化趨勢；根據一既定溫度，選出該些最佳溫度相關電壓之一為一基準點； 根據該溫度變化趨勢與該基準點，設定一溫度補償值，以得到在其他溫度下的補償後溫度相關電壓；以及根據該補償後溫度相關電壓，驅動該顯示器；設定該溫度補償值之該步驟包括：預先找出多條的溫度-電壓曲線；根據該溫度變化趨勢，設定該溫度補償值之該步驟包括：找出複數條溫度-電壓曲線；根據該溫度變化趨勢，設定在各別溫度下的各別溫度-電壓曲線的各別斜率；以及根據該些斜率之一來設定該溫度補償值。其中該最佳溫度相關電壓包括一共同電壓與一源極電壓之至少一者。
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