TWI441152B - 液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路及其驅動方法 - Google Patents

Description

液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路及其驅動方法

本發明係相關於一種液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路，尤指一種可解決磁滯效應問題之液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路。

請參考第1圖，第1圖為習知液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路100的示意圖。如第1圖所示，習知液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路包含驅動電容Cd，參考電壓源Vcom，第一穩壓電容C1，第二穩壓電容C2，第一資料線D1，第二資料線D2，掃描電路SC，及掃描線SL。驅動電容Cd係根據其兩端之間之電壓差驅動顯示畫素之液晶。參考電壓源Vcom係用於提供參考電壓。第一穩壓電容C1係電連接於驅動電容Cd之第一端及參考電壓源Vcom之間。第二穩壓電容C2係電連接於驅動電容Cd之第二端及參考電壓源Vcom之間。第一資料線D1係用於提供第一驅動電壓。第二資料線D2係用於提供第二驅動電壓。掃描電路SC包含第一電晶體T1，其第一端電連接於第一資料線D1，第二端電連接於驅動電容Cd之第一端，及第二電晶體T2，其第一端電連接於第二資料線D2，第二端電連接於驅動電容Cd之第二端。掃描線SL1係電連接於第一電晶體T1及第二電晶體T2之閘極，用來控制第一電晶體T1及第二電晶體T2之開啟與關閉。

藉由上述配置，液晶顯示面板會經由每一顯示畫素之驅動電路100之掃描線SL由上而下依序開啟每一顯示畫素之驅動電路100之掃描電路SC(亦即開啟第一電晶體T1及第二電晶體T2)，使得第一資料線D1電連接於驅動電容Cd之第一端，且第二資料線D2電連接於驅動電容Cd之第二端。因此驅動電容Cd之第一端及第二端之間會形成電壓差，亦即第一驅動電壓及第二驅動電壓之電壓差。上述電壓差會驅動顯示畫素之液晶偏轉進而顯示影像。

請參考第2圖，第2圖為習知液晶顯示面板之顯示畫素之磁滯效應的示意圖。如第2圖所示，當驅動電容兩端之電壓差由低點升到高點時之曲線和由高點降至低點時之曲線不同，此現象即為磁滯效應。顯示畫素之磁滯效應會使液晶於相同電壓差下有不同之偏轉角度(亦即於相同灰階訊號下會有不同之亮度)，進而會造成液晶顯示面板之顯示畫面不穩定。

為了解決顯示畫素之磁滯效應問題，習知液晶顯示面板會於每個顯示圖框(frame)之間插入一個黑色圖框，以使驅動電容Cd兩端之電壓差皆會先歸零再由低點升到高點，進而避免磁滯效應之產生。然而，上述方法必須提高液晶顯示面板之圖框顯示頻率至原有頻率之兩倍以上，亦即需耗費相當大之處理器運算效能，甚至增加設計時之複雜度與困難度。

本發明提供一種液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路，包含一驅動電容，一參考電壓源，一第一穩壓電容，一第二穩壓電容，一第一資料線，一第二資料線，一第一掃描電路，一第一掃描線，一第二掃描電路，及一第二掃描線。該驅動電容具有一第一端及一第二端，用於根據該第一端及該第二端之間之電壓差驅動該顯示畫素之液晶。該參考電壓源係用於提供一參考電壓。該第一穩壓電容係電連接於該驅動電容之第一端及該參考電壓源之間。該第二穩壓電容係電連接於該驅動電容之第二端及該參考電壓源之間。該第一資料線係用於提供一第一驅動電壓。該第二資料線係用於提供一第二驅動電壓。該第一掃描電路包含一第一電晶體，其第一端電連接於該第一資料線，第二端電連接於該驅動電容之第一端，及一第二電晶體，其第一端電連接於該第二資料線，第二端電連接於該驅動電容之第二端。該第一掃描線係電連接於該第一電晶體及該第二電晶體之閘極，用來控制該第一電晶體及該第二電晶體之開啟與關閉。該第二掃描電路係電連接於該驅動電容之第一端及第二端，用來於開啟時電連接該驅動電容之第一端及第二端。該第二掃描線係電連接於該第二掃描電路，用來控制該第二掃描電路之開啟與關閉。

依據上述驅動電路，本發明另提供該液晶顯示面板之顯示畫素之驅動方法，該方法包含於一預定週期之第一時段經由該第一掃描線開啟該第一電晶體及該第二電晶體，且經由該第二掃描線關閉該第二掃描電路；及於該預定週期之第二時段經由該第一掃描線關閉該第一電晶體及該第二電晶體，且經由該第二掃描線開啟該第二掃描電路。

相較於先前技術，本發明液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路及其驅動方法可於每單一圖框之顯示週期內完成驅動液晶偏轉及歸零(重置)驅動電容兩端之電壓差之動作或是使驅動電容兩端之電壓實質相同，因此本發明液晶顯示面板不需提高圖框顯示頻率至原有頻率之兩倍以上來解決磁滯效應問題。

請參考第3圖，第3圖為本發明液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路300的示意圖。如第3圖所示，本發明液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路300除了包含驅動電容Cd，參考電壓源Vcom，穩壓電路(包含第一穩壓電容C1及第二穩壓電容C2)，第一資料線D1，第二資料線D2，第一掃描電路SC1，及第一掃描線SL1以外，本發明液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路300另包含第二掃描電路SC2，及第二掃描線SL2。驅動電路300的第一掃描電路SC1及第一掃描線SL1與驅動電路100的掃描電路SC及掃描線S相同，驅動電路300的第二掃描電路SC2包含第三電晶體T3及第四電晶體T4。第三電晶體T3之第一端係電連接於參考電壓源Vcom，第二端係電連接於驅動電容Cd之第一端。第四電晶體T4之第一端係電連接參考電壓源Vcom，第二端係電連接於驅動電容Cd之第二端。而第二掃描線SL2係電連接於第三電晶體T3及第四電晶體T4之閘極，用來控制第三電晶體T3及第四電晶體T4之開啟與關閉。

請參考第4圖，並一併參考第3圖。第4圖為第3圖驅動電路300之驅動訊號的示意圖。藉由上述配置，於每單一圖框之顯示週期內，液晶顯示面板會經由每一顯示畫素之驅動電路300之第一掃描線SL1及第二掃描線SL2由上而下依序開啟每一顯示畫素之驅動電路300之第一掃描電路SC1及第二掃描電路SC2(亦即開啟第一和第二電晶體T1、T2，及開啟第三和第四電晶體T3、T4)。在第一時段中，第一掃描電路SC1被開啟，而第二掃描電路SC2被關閉。因此，第一電晶體T1會電連接第一資料線D1於驅動電容Cd之第一端，且第二電晶體T2會電連接第二資料線D2於驅動電容Cd之第二端，進而於驅動電容Cd之第一端及第二端之間形成電壓差(亦即第一驅動電壓及第二驅動電壓之電壓差)。接下來在第二時段中，第一掃描電路SC1被關閉，而第二掃描電路SC2被開啟。因此，第三電晶體T3會電連接參考電壓源Vcom於驅動電容Cd之第一端，且第四電晶體T4會電連接參考電壓源Vcom於驅動電容Cd之第二端，進而使驅動電容Cd之第一端及第二端之間沒有電壓差(驅動電容Cd之第一端及第二端之電壓皆等於參考電壓源提供之參考電壓)，接著再於下一個畫素之驅動電路300繼續執行上述同樣步驟。

依據上述方法，本發明液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路300可於每單一圖框之顯示週期內完成驅動液晶偏轉及歸零驅動電容Cd兩端之電壓差之動作。另外，上述第一時段及第二時段之時間長短比例可隨設計需求做調整。

請參考第5圖，第5圖為本發明液晶顯示面板之顯示畫素之另一驅動電路500的示意圖。在第5圖之實施例中，第二掃描電路SC2’僅包含單一電晶體T，電晶體T之第一端係電連接於驅動電容Cd之第一端，電晶體T之第二端係電連接於驅動電容Cd之第二端。而第二掃描線SL2係電連接於電晶體T之閘極，用來控制電晶體T之開啟與關閉。依據上述配置，當第二掃描電路SC2’在第二時段被開啟時，電晶體T會電連接驅動電容Cd之第一端及第二端，進而使驅動電容Cd之第一端及第二端之間沒有電壓差(驅動電容之第一端及第二端會因相互耦接而電壓相等)。如此亦可同樣達成將驅動電容Cd兩端之電壓差歸零之功效。

另外，在上述第3圖及第5圖之實施例中所述之電晶體T1、T2、T3、T4、T皆可為薄膜電晶體但不在此限。

相較於先前技術，本發明液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路及其驅動方法可於每單一圖框之顯示週期內完成驅動液晶偏轉及歸零驅動電容兩端之電壓差之動作，因此本發明液晶顯示面板不需提高圖框顯示頻率至原有頻率之兩倍以上來解決磁滯效應問題，進而減輕處理器於運算效能上之負擔，以及減少設計時之複雜度與困難度。

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。

100,300,500．．．驅動電路

Cd．．．驅動電容

D1,D2．．．資料線

SL,SL1,SL2．．．掃描線

SC,SC1,SC2,SC2’．．．掃描電路

C1,C2．．．穩壓電容

T1,T2,T3,T4,T．．．電晶體

Vcom．．．參考電壓源

第1圖為習知液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路的示意圖。

第2圖為習知液晶顯示面板之顯示畫素之磁滯效應的示意圖。

第3圖為本發明液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路的示意圖。

第4圖為第3圖驅動電路之驅動訊號的示意圖。

第5圖為本發明液晶顯示面板之顯示畫素之另一驅動電路的示意圖。

300．．．驅動電路

Cd．．．驅動電容

D1,D2．．．資料線

SL1,SL2．．．掃描線

SC1,SC2．．．掃描電路

C1,C2．．．穩壓電容

T1,T2,T3,T4．．．電晶體

Vcom．．．參考電壓源

Claims (10)

1. 一種液晶顯示面板之顯示畫素之驅動電路，包含：一驅動電容，其具有一第一端及一第二端，用於根據該第一端及該第二端之間之電壓差驅動該顯示畫素之液晶；一參考電壓源，用於提供一參考電壓；一穩壓電路，電連接於該驅動電容之第一端、該驅動電容之第二端與該參考電壓源；一第一資料線，用於提供一第一驅動電壓；一第二資料線，用於提供一第二驅動電壓；一第一掃描電路，電連接於該第一資料線、該第二資料線與該驅動電容之第一端及第二端，用來於開啟時分別電連接該第一資料線及該第二資料線於該驅動電容之第一端及第二端；一第一掃描線，電連接於該第一掃描電路，用來控制該第一掃描電路之開啟與關閉；一第二掃描電路，電連接於該驅動電容之第一端及第二端，用來於開啟時於該驅動電容之第一端及第二端輸入實質相同的電壓；及一第二掃描線，電連接於該第二掃描電路，用來控制該第二掃描電路之開啟與關閉。
2. 如請求項1所述之驅動電路，其中，該穩壓電路包含：一第一穩壓電容，電連接於該驅動電容之第一端及該參考電壓源之間；以及 一第二穩壓電容，電連接於該驅動電容之第二端及該參考電壓源之間。
3. 如請求項1所述之驅動電路，其中該第一掃描電路包含：一第一電晶體，其第一端電連接於該第一資料線，第二端電連接於該驅動電容之第一端及閘極端電連接於該第一掃描線；以及一第二電晶體，其第一端電連接於該第二資料線，第二端電連接於該驅動電容之第二端及閘極端電連接於該第一掃描線。
4. 如請求項3所述之驅動電路，其中該第二掃描電路包含：一第三電晶體，其閘極電連接於該第二掃描線，第一端電連接於該參考電壓源，第二端電連接於該驅動電容之第一端；及一第四電晶體，其閘極電連接於該第二掃描線，第一端電連接於該參考電壓源，第二端電連接於該驅動電容之第二端。
5. 如請求項3所述之驅動電路，其中該第二掃描電路包含：一第三電晶體，其閘極電連接於該第二掃描線，第一端電連接於該驅動電容之第一端，第二端電連接於該驅動電容之第二端。
6. 一種液晶顯示面板之顯示畫素之驅動方法，其中該液晶顯示面板之每一顯示畫素之驅動電路包含一驅動電容用於驅動該顯示畫素之 液晶，一參考電壓源，一第一資料線用於提供一第一驅動電壓，一第二資料線用於提供一第二驅動電壓，一第一掃描線，一第二掃描線，一第一掃描電路，及一第二掃描電路，該第一掃描電路包含一第一電晶體電連接於該第一資料線及該驅動電容之第一端之間，一第二電晶體電連接於該第二資料線及該驅動電容之第二端之間，該第一掃描線電連接於該第一電晶體及該第二電晶體之閘極，該第二掃描電路電連接於該驅動電容之第一端及第二端，用來於開啟時電連接該驅動電容之第一端及第二端，該第二掃描線電連接於該第二掃描電路，用來控制該第二掃描電路之開啟與關閉，該方法包含：於一預定週期之第一時段經由該第一掃描線開啟該第一電晶體及該第二電晶體，及經由該第二掃描線關閉該第二掃描電路；及於該預定週期之第二時段經由該第一掃描線關閉該第一電晶體及該第二電晶體，及經由該第二掃描線開啟該第二掃描電路。
7. 如請求項6所述之驅動方法，另包含調整該預定週期之第一時段及第二時段之間之比例。
8. 一種液晶顯示器之顯示畫素之驅動電路，包含：一驅動電容，其具有一第一端及一第二端，用於根據該第一端及該第二端之間之電壓差驅動該顯示畫素之液晶；一第一資料線，用於提供一第一驅動電壓； 一第二資料線，用於提供一第二驅動電壓；一第一掃描電路電連接於該第一資料線、該第二資料線與該驅動電容之第一端及第二端，用以根據該第一驅動電壓及該第二驅動電壓控制該驅動電容之更新；一第一掃描線，電連接於該第一掃描電路，用來控制該第一掃描電路之開啟與關閉；一第二掃描電路，電連接於該驅動電容之第一端及第二端，用來重置該驅動電容第一端及第二端之電壓差；以及一第二掃描線，電連接於該第二掃描電路，用來控制該第二掃描電路之開啟與關閉。
9. 如請求項8所述之驅動電路，其中該驅動電路另包含一參考電壓源，用於提供一參考電壓，該第二掃描電路包含：一第一電晶體，其閘極電連接於該第二掃描線，第一端電連接於該參考電壓源，第二端電連接於該驅動電容之第一端；以及一第二電晶體，其閘極電連接於該第二掃描線，第一端電連接於該參考電壓源，第二端電連接於該驅動電容之第二端。
10. 如請求項8所述之驅動電路，其中該第二掃描電路包含：一電晶體，其閘極電連接於該第二掃描線，第一端電連接於該驅動電容之第一端，第二端電連接於該驅動電容之第二端。