TWI459366B - 液晶顯示面板以及顯示驅動方法 - Google Patents

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Description

液晶顯示面板以及顯示驅動方法
本揭示內容是有關於一種顯示技術，且特別是有關於一種液晶顯示面板以及顯示驅動方法。
液晶顯示器為目前最常見的數位顯示裝置，請參閱第1圖，其繪示習知的液晶顯示面板100之示意圖，如第1圖所示，習知的液晶顯示面板100中每一個畫素單元120包含驅動開關122、儲存電容CST 以及畫素電容CLC ,驅動開關122由掃描線G控制，當掃描線G致能(enable)驅動開關122時，將資料線D上提供資料電壓VDATA 傳送至儲存電容CST 以及畫素電容CLC 進行儲存。如第2圖所示，畫素電容CLC 所儲存的畫素電壓VPIXEL 係來自資料線D所提供的資料電壓VDATA 。
傳統的驅動方式中，各儲存電容CST 大多耦接至相同的共通電極COM，且共通電極COM提供固定的直流電壓，稱為直流共通電壓驅動。在共通電壓為直流固定不變(如固定為0伏特)的情況下，為了實現畫素的極性反轉驅動(點反轉、行反轉驅動、列反轉或幀反轉等)，資料線D上提供資料電壓VDATA 需在正負電壓準位間(如+5伏特至-5伏特)大幅度改變，較為耗電且充電轉換速度較慢。
另一種的習知驅動方式提供交流電訊號至共通電極COM，隨時間切換共通電壓的正負極性(如+5伏特與0伏特)，藉此，資料線D上之資料電壓VDATA 僅須在如0伏特 至+5伏特準位間變化，便可達到類似效果。
藉此，可減少資料線D上之資料電壓VDATA 所需的變化範圍。共通電壓採交流驅動時之資料訊號VDATA 的電壓變化範圍已經縮小為直流驅動下的一半，但應用在一些便携式產品上，受限便携式產品的電池續航能力限制，功耗依然顯得偏大。因此，希望能設計出畫素電壓VPIXEL 不需完全依賴資料訊號VDATA 而改變的驅動方式，以降低液晶顯示面板100的整體功耗。
在各畫素單元之對應之資料線D與共通電極COM亦存在寄生電容Ci，當其中一列畫素單元在非資料寫入期間仍可能受到其他各列畫素單元的訊號干擾。如第二列的資料訊號透過寄生電容Ci影響第一列的共通電極COM。
為解決上述問題，本揭示文件提出一種液晶顯示面板以及顯示驅動方法。於本揭示文件中液晶顯示面板包含共通電極控制單元，於其中一列畫素單元的資料寫入期間，由相對應之資料線提供的資料電壓用以對該列上的畫素單元完成初次充電，隨後，於相鄰之另一列畫素單元的資料寫入期間，共通電極控制單元控制前述其中一列畫素單元上之儲存電容對其進行充電極性相同的再次充電。如此一來，便可減少資料電壓所需的變化幅度，減少能耗。
此外，為了避免其中一列畫素單元在非資料寫入期間受到其他各列畫素單元的訊號干擾，本揭示文件之液晶顯示面板可進一步包含電壓緩衝電路，電壓緩衝電路用以指 定共通電極線的電壓準位，避免其中一列畫素單元之共通電極線在浮動(floating)準位下受到其他各列畫素單元的訊號干擾。
本揭示內容之一態樣是在提供一種液晶顯示面板，包含複數行資料線、複數列掃描線、複數共通電極線、複數畫素單元、複數電壓緩衝電路以及複數共通電極控制單元。複數畫素單元分別耦接對應的行資料線及對應的列掃描線，各畫素單元分別包含一儲存電容，其中耦接至同一列掃描線的畫素單元耦接至同一對應的共通電極線，並且耦接至同一列掃描線的畫素單元定義為同一列的畫素。每一電壓緩衝電路包含輸出端、第一輸入端、第二輸入端與第三輸入端，每一電壓緩衝電路的輸出端分別耦接於其中一條共通電極線，每一電壓緩衝電路的第一輸入端耦接一第一共通電壓源，每一電壓緩衝電路的第二輸入端耦接一第二共通電壓源。每一共通電極控制單元包含輸出端、第一輸入端、第二輸入端及第三輸入端，每一共通電極控制單元的輸出端分別耦接於其中一電壓緩衝電路的第三輸入端，每一共通電極控制單元的第一輸入端及第二輸入端分別耦接兩相鄰的掃描線，每一共通電極控制單元的第三輸入端耦接一共通電極控制訊號源。
本揭示內容之另一態樣是在提供一種液晶顯示面板，其包含複數行資料線、第一列掃描線、第一共通電極線、第一列畫素、第二列掃描線、第二共通電極線、第二列畫素以及共通電極控制單元。第一列畫素包含複數畫素，該第一列畫素的每一畫素包含一儲存電容，每一畫素的儲存 電容耦接該第一共通電極線，每一畫素耦接該第一列掃描線並且分別耦接對應的行資料線。第二列畫素與該第一列畫素相鄰設置，包含複數畫素，該第二列畫素的每一畫素包含一儲存電容，每一畫素的儲存電容耦接該第二共通電極線，每一畫素耦接該第二列掃描線並且分別耦接對應的行資料線。共通電極控制單元包含第一開關以及第二開關。第一開關具有一第一輸入端、一第一輸出端以及一第一控制端，該第一控制端耦接至該第一列掃描線，該第一輸入端耦接至一共通電極控制訊號源，該第一輸出端耦接至該第一共通電極線。第二開關具有一第二輸入端、一第二輸出端以及一第二控制端，該第二控制端耦接至該第二列掃描線，該第二輸入端耦接至該共通電極控制訊號源，該第二輸出端耦接至該第一共通電極線。
本揭示內容之另一態樣是在提供一種顯示驅動方法，用於一液晶顯示面板，該液晶顯示面板包含複數行資料線、複數列掃描線、複數共通電極線以及複數畫素單元，複數畫素單元分別耦接對應的行資料線及對應的列掃描線，其中耦接至同一列掃描線的畫素單元耦接至同一對應的共通電極線，並且耦接至同一列掃描線的畫素單元定義為同一列的畫素。
該顯示驅動方法包含：於第k列上的畫素單元之資料寫入期間開始時，致能第k列掃瞄線，由第k列上的畫素單元各自對應之資料線分別提供一資料電壓至第k列上的畫素單元；於第k列上的畫素單元之資料寫入期間之中，將第k條共通電極線切換至一重置電位；於第k列上的畫 素單元之資料寫入期間結束時，關閉第k列掃瞄線；於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間開始時，致能第k+1列掃瞄線，由第k+1列上的畫素單元各自對應之資料線分別提供一資料電壓至第k+1列上的畫素單元；於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間之中，將第k+1條共通電極線切換至一重置電位；於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間，將第k條共通電極線由該重置電位切換至一調整電位；於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間之後，將第k條共通電極線的電壓準位維持於該調整電位；以及，於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間結束時，關閉第k+1列掃瞄線。
本揭露特別以下述例子加以描述，在通篇說明書之任何地方之例子，包含在此所討論之任何用詞之例子的使用，僅係用以舉例說明，當然不限制本揭露或任何例示用詞之範圍與意義，因為對於熟習此技藝者而言，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的、優點或特點。摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之申請專利範圍。熟習此技藝者實施申請專利之發明時應當知道申請專利之發明及/或各元件除特別敘述之全部目的、優點或特點，還包含了其他雖未明示但是申請專利之發明本質 上即具有之功能、優點或特點。因此熟習此技藝者根據本說明書之敎示，可以不限制於因為通篇說明書中對於申請專利之發明特別敘述之目的、優點或特點而實施申請專利之發明及/或各元件。
在通篇說明書與申請專利範圍中時，除非內容清楚指定，否則「一」以及「該」的意義包含這一類敘述包括「一或至少一」該元件或成分。亦即，除非從特定上下文明顯可見將複數排除在外，否則單數冠詞亦包括複數個元件或成分的敘述。而且，應用在此描述中與下述之全部申請專利範圍中時，除非內容清楚指定，否則「在其中」的意思可包含「在其中」與「在其上」。在通篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供從業人員(practitioner)在有關本揭露之描述上額外的引導。此外，可了解如在此所使用的用詞「包含(comprising)」、「包含(including)」、「具有(having)」、「含有(containing)」、「包含(involving)」等等，為開放性的(open-ended)，即意指包含但不限於。
在此所使用的用詞「實質上(substantially)」、「大約(around)」、「約(about)」或「近乎(approximately)」應大體上意味在給定值或範圍的20%以內，較佳係在10%以內。在此所提供之數量可為近似的，因此意味著若無特別陳述，可以用詞「大約」、「約」或「近乎」加以表示。當一數量、濃度或其他數值或參數有指定的範圍、較佳範圍或 表列出上下理想值之時，應視為特別揭露由任何上下限之數對或理想值所構成的所有範圍，不論該等範圍是否分別揭露。舉例而言，如揭露某原件之長度H為X公分到Y公分之範圍，應視為揭露該元件的長度為H公分且H可選擇為X到Y之間之任意實數。
此外，若使用「電(性)耦接」或「電(性)連接」一詞，在通篇說明書係包含任何直接及間接的電氣連接手段。舉例而言，若文中描述一第一裝置電性耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地連接至該第二裝置。另外，若描述關於電(磁)訊號之傳輸、提供，熟習此技藝者應該可以了解電訊號之傳遞過程中可能伴隨衰減或其他非理想性之變化，但電訊號傳輸或提供之來源端與接收端若無特別敘明，實質上應視為同一訊號。舉例而言，若由電子電路之端點A傳輸(或提供)電訊號S給電子電路之端點B，其中可能經過電晶體開關之源汲極兩端及/或可能之雜散阻抗而產生電壓降，但若雜散阻抗與電晶體開關所造成的電訊號變化並非用以造成特定技術效果而只是非理想性之變化，這些非理想性的變化並不影響實質上之電子電路之運作，電訊號S在電子電路之端點A與端點B應可視為同一訊號。通篇說明書中若出現以功能界定的元件，僅是說明該元件可執行之功能及/或預設之功能，並非限定該元件必須持續作動以執行該元件可執行之功能及/或預設之功能。
由下文特舉實施例配合所附圖式作詳細說明。
請參閱第2圖，其繪示根據本發明之一實施例中一種 液晶顯示面板300的示意圖，如第2圖所示，液晶顯示面板300包含複數行資料線(D1,D2,D3)、複數列掃描線(G1,G2,G3,G4)、複數共通電極線(COM1,COM2,COM3)、複數畫素單元(322a,324a,326a,322b,324b,326b)以及複數共通電極控制單元340。為說明上之方便，第2圖所繪之實施例中繪示了3*3個畫素單元為舉例說明，但本揭示文件並不以此為限。
實際應用中，液晶顯示面板300可包含各組不同行數/列數的畫素單元，並具有相對應數目之資料線、掃描線與共通電極線，為習知技藝之人可由此實施例類推得知，在此不另贅述。
如第2圖所示，每一畫素單元各自包含一驅動開關、儲存電容以及畫素電容，例如，畫素單元322a中的驅動開關323、儲存電容CST 以及畫素電容CLC 。
畫素單元分別耦接對應的行資料線及對應的列掃描線。位於液晶顯示面板300之第一列的列畫素320a，如第2圖中的畫素單元322a,324a,326a其驅動開關之控制端皆耦接至列掃描線G1，並且耦接至同一對應的共通電極線COM1，上述畫素單元322a,324a,326a定義為同一列的畫素。
畫素單元322a,324a,326a的驅動開關之輸入端各自耦接至相對應的行資料線，如畫素單元322a耦接至行資料線D1，畫素單元324a耦接至行資料線D2，畫素單元326a耦接至行資料線D3。
另一方面，位於液晶顯示面板300之第二列的列畫素320b，如第2圖中的畫素單元322b,324b,326b，列畫素320b與列畫素320a相鄰設置。每一畫素單元322b,324b,326b亦包含驅動開關、儲存電容以及畫素電容，第二列的列畫素320b耦接至列掃描線G2，並且耦接至同一對應的共通電極線COM2，列畫素320b(畫素單元322b,324b,326b)其內部架構與列畫素320a具有相對應關係，在此不另贅述。
於此實施例中，液晶顯示面板300包含多個共通電極控制單元分別每一列的列畫素，如第2圖中的共通電極控制單元340對應列畫素320a。
共通電極控制單元340包含輸出端344、第一輸入端341、第二輸入端342及第三輸入端343，共通電極控制單元340的輸出端344分別耦接於共通電極線COM1，共通電極控制單元340的第一輸入端341及第二輸入端342分別耦接相鄰的列掃描線G1與列掃描線G2，共通電極控制單元340的第三輸入端343耦接共通電極控制訊號源Vcom。
於此實施例中，共通電極控制單元340包含第一開關S1以及第二開關S2。第一開關S1的控制端耦接至第一輸入端341以及列掃描線G1。第一開關S1的輸入端耦接至第三輸入端343以及共通電極控制訊號源Vcom。第一開關S1的輸出端耦接至共通電極線COM1。第二開關S2的控制端耦接至第二輸入端342以及列掃描線G2。第二開關S2的輸入端耦接至第三輸入端343以及共通電極控制訊號 源Vcom。第二開關S2的輸出端耦接至共通電極線COM1。
請一併參閱第3A圖，其繪示第2圖之實施例中液晶顯示面板300的內部訊號時序變化示意圖。如第2圖與第3A圖所示，共通電極控制單元340的第三輸入端343耦接至共通電極控制訊號源Vcom。於第3A圖的實施例中，共通電極控制訊號源Vcom的控制訊號為隨時間交替變換的交流訊號。
共通電極控制單元340用以控制第一列的列畫素320a其共通電極線COM1的電壓準位。於共通電極控制單元340中，第一開關S1與第二開關S2選擇性的開啟，將共通電極控制訊號源Vcom的控制訊號導通至第一列的列畫素320a的共通電極線COM1。其中，第一開關S1根據對應第一列的列畫素320a之列掃描線G1作動，第二開關S2則根據相鄰的另一列掃描線G2作動。
如第3A圖所示，自時間點T0，於第一列上的畫素單元之資料寫入期間開始，列掃瞄線G1致動(enable)，各畫素單元中的驅動開關導通，由第一列上的畫素單元各自對應之資料線(如第2圖中的D1~D3)分別提供資料電壓Data至第一列上的畫素單元(如第2圖中的322a,324a,326a)，並形成畫素電壓VPIXEL1 儲存於第一列上的畫素單元之畫素電容CLC 。
如第3A圖所示，由時間點T0至時間點T2，也就是第一列上的畫素單元之資料寫入期間P1，各自對應之資料線提供的資料電壓Data用以對第一列上的畫素單元完成初次 充電ch1。
在資料寫入期間P1之中，共通電極控制單元340的第一開關S1導通，共通電極控制訊號源Vcom的控制訊號導通至第一列的列畫素320a的共通電極線COM1。於時間點T1時，共通電極線COM1的電壓準位隨著共通電極控制訊號源Vcom的控制訊號而被切換至重置電位。
時間點T2後，資料寫入期間P1結束，第一列上各畫素單元中的驅動開關與第一開關S1關閉。
隨後，自時間點T3，於第二列上的畫素單元之資料寫入期間開始，列掃瞄線G2致動(enable)，第二列上的畫素單元(如第2圖中的322b,324b,326b)中的驅動開關導通，由第二列上的畫素單元各自對應之資料線分別提供資料電壓Data至第二列上的畫素單元，並形成畫素電壓VPIXEL2 儲存於第二列上的畫素單元。
由時間點T3至時間點T5，也就是第二列上的畫素單元之資料寫入期間P2，各自對應之資料線提供的資料電壓Data用以對第二列上的畫素單元完成初次充電，須注意的是，於此實施例中，第二列上的畫素單元之初次充電的充電極性為由高準位至低準位。
須特別說明的是，在第二列上的畫素單元之資料寫入期間P2之中，於此實施例為時間點T4時，共通電極控制單元340的第二開關S2導通，且此時共通電極控制訊號源Vcom的控制訊號變化(低準位至高準位)，將共通電極線COM1由重置電位(低準位)切換至調整電位(高準位)。
藉由上述共通電極線COM1的電壓變化(由低準位至高準位)，透過各畫素單元322a,324a,326a中的儲存電容CST 的電容耦合效應，可使儲存於第一列上的畫素單元上的畫素電壓VPIXEL1 相對應提高。也就是說，共通電極線COM1經由畫素單元上之儲存電容CST 對第一列上的畫素單元322a,324a,326a進行再次充電ch2，須注意的是，對各畫素單元而言，初次充電ch1與再次充電ch2之充電極性(由低至高)相同。
但本發明並不僅限於由低至高的充電極性。如第3A圖之實施例中，第二列上的畫素單元322b,324b,326b其充電極性(包含初次充電與再次充電)為由高至低。
須補充說明的是，於時間點T4，除了將第一列的共通電極線COM1由重置電位(低準位)切換至調整電位(高準位)，更同時將下一列(第二列)之共通電極線COM2切換至對應共通電極線COM2之重置電位(高準位)。也就是說，對共通電極線COM1而言，重置電位為低準位且調整電位為高準位；另一方面，對共通電極線COM2而言，重置電位為高準位且調整電位為低準位。
隨後，在於第三列上的畫素單元之資料寫入期間P3，第二條共通電極線由重置電位(高準位)切換至調整電位(低準位)，完成對第二列上的畫素單元322b,324b,326b的再次充電。
於第3A圖所繪之實施例的時序波形圖在實際應用中可為第N個圖框(frame)的時序圖，N為任意正整數，於實 際應用中，特定的驅動方式下(如框反轉驅動)，在不同的圖框之間，驅動電路的充電極性將互換反轉，使液晶粒子保持較佳的特性。請一併參閱第3B圖，其繪示於液晶顯示面板300的內部訊號時序變化示意圖，於此例中，第3B圖所繪之波形為第N+1個圖框(frame)的時序圖，第3B圖與第3A圖不同之處在於，第3B圖繪示圖框反轉後的充電極性，其大致作動與第3A圖具有對應關係，在此不另贅述。
透過上述共通電極控制單元340，於其中一列畫素單元的資料寫入期間，由相對應之資料線提供的資料電壓用以對該列上的畫素單元完成初次充電，隨後，於相鄰之另一列畫素單元的資料寫入期間，共通電極控制單元控制前述其中一列畫素單元上之儲存電容對其進行充電極性相同的再次充電。如此一來，便可減少資料電壓所需的變化幅度，減少能耗。
於上述第2圖、第3A圖與第3B圖之實施例中，第一開關S1的輸入端與第二開關S2的輸入端兩者皆耦接至第三輸入端343與共通電極控制訊號源Vcom，但本發明並不以此為限。
請參閱第4圖、第5A圖以及第5B圖，第4圖繪示根據本發明之另一實施例中一種液晶顯示面板301的示意圖，第5A圖繪示第4圖之實施例中液晶顯示面板301的內部訊號時序變化示意圖，第5B圖繪示第4圖之實施例中液晶顯示面板301的內部訊號時序變化示意圖。
第4圖中的液晶顯示面板301與先前實施例中的液晶顯示面板300不同之處僅在於，共通電極控制單元340的第三輸入端343所耦接的共通電極控制訊號源，分為兩個部份。如第4圖所示，於共通電極控制單元340中，第一開關S1的輸入端經過第三輸入端343耦接至交流式的共通電極控制訊號源VCOMac ，第二開關S2的輸入端經過第三輸入端343耦接至直流式的共通電極控制訊號源VCOMdc 。
如第5A圖以及第5B圖所示，交流式的共通電極控制訊號源VCOMac 所提供的電壓大致與先前實施例第3A圖與第3B圖中的共通電極控制訊號源Vcom相同，而直流式的共通電極控制訊號源VCOMdc 大致提供一個中間電位。
第5A圖以及第5B圖之實施例與第3A圖與第3B圖不同之處在於，於時間點T0時，共通電極線COM1的電壓準位隨著第一開關S1的開啟而被切換至重置電位，此時的重置電位為直流式的共通電極控制訊號源VCOMdc 提供的中間電位。
須特別說明的是，在第二列上的畫素單元之資料寫入期間P2之中，於此實施例為時間點T4時，共通電極控制單元340的第二開關S2導通，且此時交流式的共通電極控制訊號源VCOMac 的控制訊號變化(低準位至高準位)，將共通電極線COM1由重置電位(中間電位)切換至調整電位(高準位)。
藉由上述共通電極線COM1的電壓變化(由中間電位至高準位)，透過各畫素單元322a,324a,326a中的儲存電 容CST 的電容耦合效應，對第一列上的畫素單元322a,324a,326a進行再次充電ch2。
此外，於第4圖、第5A圖以及第5B圖之實施例中的其他細部的作動方式大致上與第2圖、第3A圖與第3B圖之實施例相似，可參考先前實施例中的詳細說明。
然而上述實施例中各共通電極線上存在浮動電位問題，以第3A圖為例，對第一列上的畫素單元322a,324a,326a而言，在資料寫入期間P1與資料寫入期間P2之外(如時間點T2至T3、以及時間點T5以後)，共通電極控制單元340的第一開關S1與第二開關S2皆不導通，使共通電極線COM1的電壓準位處於浮動(floating)電位，如第3A圖中所標示的浮動區間f1，此時共通電極線COM1的電壓準位容易受到其他各列畫素單元的訊號干擾。同理，如第3A圖所示，共通電極線COM2的電壓準位於資料寫入期間P2與P3外亦處於浮動區間f1。實際上，在第3A圖、第3B圖、第5A圖與第5B圖中，每一共通電極線的電壓準位存在浮動電位問題。
以第2圖與第3A圖之實施例來說，實際情況下，在各畫素單元之對應之資料線D1,D2,D3與共通電極線COM1,COM2,COM3間存在非理想的寄生電容，當第一列的畫素單元在資料寫入期間P1與資料寫入期間P2之外，仍可能受到其他各列畫素單元的資料訊號干擾。如時間點T6時傳送第三列的資料訊號仍可能透過寄生電容影響第一列的共通電極線COM1。
因此，本發明進一步揭露另一實施例，請參閱第6圖， 其繪示根據本發明之另一實施例中一種液晶顯示面板302的示意圖。於此實施例中液晶顯示面板302與先前實施例之不同之處主要在於，液晶顯示面板302的每一列畫素(320a,320b,320c)中進一步包含電壓緩衝電路360耦接在共通電極控制單元340與每一共通電極線COM1,COM2,COM3之間。
第6圖中為方便說明，主要以第一列畫素320a之共通電極線COM1與共通電極控制單元340之間的電壓緩衝電路360作舉例說明，但各列畫素上皆可設置電壓緩衝電路。
如第6圖所示，電壓緩衝電路360耦接至共通電極線COM1與共通電極控制單元340之間。電壓緩衝電路360的輸出端耦接至共通電極線COM1。電壓緩衝電路360的第一輸入端361耦接第一共通電壓源(於此例中為高準位的共通電壓源VcomH )，電壓緩衝電路360的第二輸入端362耦接第二共通電壓源(於此例中為低準位的共通電壓源VcomL )。電壓緩衝電路360的第三輸入端363耦接共通電極控制單元340的輸出端344。
於此實施例中，電壓緩衝電路360包含互補式金氧半導體開關364，互補式金氧半導體開關364的高壓輸入端耦接至電壓緩衝電路360的第一輸入端361以及高準位的共通電壓源VcomH ，互補式金氧半導體開關364的低壓輸入端耦接至電壓緩衝電路360的第二輸入端362以及低準位的共通電壓源VcomL ，互補式金氧半導體開關364的控制端耦接至電壓緩衝電路的第三輸入端363以及共通電極控制 單元340的輸出端344，互補式金氧半導體開關364的輸出端耦接至電壓緩衝電路360之輸出端365以及共通電極線COM1。
互補式金氧半導體開關364各自包含一P型金氧半導體開關Tp以及一N型金氧半導體開關Tn，其中P型與N型金氧半導體開關Tp與Tn之閘極皆耦接至電壓緩衝電路的第三輸入端363以及共通電極控制單元340的輸出端344。P型金氧半導體開關Tp之源極耦接至高準位的共通電壓源VcomH 。N型金氧半導體開關Tn之汲極耦接至低準位的共通電壓源VcomL 。P型金氧半導體開關Tp之汲極與N型金氧半導體開關Tn之源極皆耦接至電壓緩衝電路360之輸出端365以及共通電極線COM1。
於此實施例中，共通電極控制單元340用以控制共通電極線COM1的電壓準位，電壓緩衝電路360則用以維持共通電極線COM1的電壓準位，避免共通電極線COM1的電壓準位浮動。
此外，電壓緩衝電路360更包含電容元件366，電容元件366與互補式金氧半導體開關364的控制端(即P型與N型金氧半導體開關Tp與Tn之閘極)耦接，電容元件366用以儲存互補式金氧半導體開關364的控制端之輸入訊號以保持電壓緩衝電路360的操作狀態，進而維持共通電極線COM1的電壓準位。
於此實施例中，互補式金氧半導體開關364的輸出端與輸入端為反向邏輯，故在使用上輸入/輸出端訊號正負邏 輯可相對應修改，其為習知技藝之人所熟知。此外，上述各電壓源或者控制訊號源雖未繪示，但技術人員應可知道，訊號或電壓源(例如共通電極控制訊號源Vcom)可以使用例如電壓產生器或電源產生器提供，或是連接到其他具有相應電壓之端點。
請一併參閱第7A圖，其繪示第6圖之實施例中液晶顯示面板302的內部訊號時序變化示意圖。如第6圖與第7A圖所示，共通電極控制單元340的第三輸入端343耦接至共通電極控制訊號源Vcom。於第7A圖的實施例中，共通電極控制訊號源Vcom的控制訊號為隨時間交替變換的交流訊號。
自時間點T0，於第一列上的畫素單元之資料寫入期間開始，列掃瞄線G1致動(enable)，各畫素單元中的驅動開關導通，由第一列上的畫素單元各自對應之資料線(如第6圖中的D1~D3)分別提供資料電壓Data至第一列上的畫素單元(如第6圖中的322a,324a,326a)，並形成畫素電壓VPIXEL1 儲存於第一列上的畫素單元之畫素電容CLC 。
如第7A圖所示，由時間點T0至時間點T2，也就是第一列上的畫素單元之資料寫入期間P1，電壓緩衝電路360之輸出端產生的緩衝控制電壓Vo為共通電極控制訊號源Vcom的反向訊號。
如第7A圖所示，由時間點T0至時間點T2，也就是第一列上的畫素單元之資料寫入期間P1，各自對應之資料線提供的資料電壓Data用以對第一列上的畫素單元完成初次 充電ch1。
在資料寫入期間P1之中，共通電極控制單元340的第一開關S1導通，緩衝控制電壓Vo導通至第一列的列畫素320a的共通電極線COM1。於時間點T1時，共通電極線COM1的電壓準位隨著緩衝控制電壓Vo而被切換至重置電位。
時間點T2後，資料寫入期間P1結束，第一列上各畫素單元中的驅動開關與第一開關S1關閉。
隨後，自時間點T3，於第二列上的畫素單元之資料寫入期間開始，列掃瞄線G2致動(enable)，第二列上的畫素單元(如第2圖中的322b,324b,326b)中的驅動開關導通，由第二列上的畫素單元各自對應之資料線分別提供資料電壓Data至第二列上的畫素單元，並形成畫素電壓VPIXEL2 儲存於第二列上的畫素單元。
由時間點T3至時間點T5，也就是第二列上的畫素單元之資料寫入期間P2，各自對應之資料線提供的資料電壓Data用以對第二列上的畫素單元完成初次充電，須注意的是，於此實施例中，第二列上的畫素單元之初次充電的充電極性為由高準位至低準位。
須特別說明的是，在第二列上的畫素單元之資料寫入期間P2(時間點T3至時間點T5)之中，於此實施例為時間點T4時，共通電極控制單元340的第二開關S2導通，且此時緩衝控制電壓Vo變化(低準位至高準位)，將共通電極線COM1由重置電位(低準位)切換至調整電位(高準位)。
藉由上述共通電極線COM1的電壓變化(由低準位至高準位)，透過各畫素單元322a,324a,326a中的儲存電容CST 的電容耦合效應，可使儲存於第一列上的畫素單元上的畫素電壓VPIXEL1 相對應提高。也就是說，共通電極線COM1經由畫素單元上之儲存電容CST 對第一列上的畫素單元322a,324a,326a進行再次充電ch2，須注意的是，對各畫素單元而言，初次充電ch1與再次充電ch2之充電極性(由低至高)相同。
但本發明並不僅限於由低至高的充電極性。如第7A圖之實施例中，第二列上的畫素單元322b,324b,326b其充電極性(包含初次充電與再次充電)為由高至低。
於時間點T4，除了將第一列的共通電極線COM1由重置電位(低準位)切換至調整電位(高準位)，更同時將下一列(第二列)之共通電極線COM2切換至對應共通電極線COM2之重置電位(高準位)。
隨後，在於第三列上的畫素單元之資料寫入期間(未繪示)，第二條共通電極線由重置電位(高準位)切換至調整電位(低準位)，完成對第二列上的畫素單元322b,324b,326b的再次充電。
透過上述共通電極控制單元340，於其中一列畫素單元的資料寫入期間，由相對應之資料線提供的資料電壓用以對該列上的畫素單元完成初次充電，隨後，於相鄰之另一列畫素單元的資料寫入期間，共通電極控制單元控制前述其中一列畫素單元上之儲存電容對其進行充電極性相同 的再次充電。如此一來，便可減少資料電壓所需的變化幅度，減少能耗。
此外，如第7A圖所示，對第一列上的畫素單元322a,324a,326a而言，在時間點T2至T3之間，電壓緩衝電路360用以將共通電極線COM1的電壓準位維持於重置電位(低準位)，在時間點T5以後，電壓緩衝電路360用以將共通電極線COM1的電壓準位維持於調整電位(高準位)。也就是說，在資料寫入期間P1與資料寫入期間P2之外，電壓緩衝電路360可用來穩定共通電極線COM1的電壓準位，避免共通電極線COM1的電壓準位受到其他各列畫素單元的訊號干擾。
其中，第7A圖所繪示為第N個圖框(frame)的時序圖，N為任意正整數，於實際應用中，特定的驅動方式下(如框反轉驅動)，在不同的圖框之間，驅動電路的充電極性將互換反轉，使液晶粒子保持較佳的特性。另一方面，第7B圖所繪之波形為第N+1個圖框(frame)的時序圖，第7B圖與第7A圖不同之處在於，第7B圖繪示圖框反轉後的充電極性，其大致作動與第7A圖具有對應關係，在此不另贅述。
此外，第6圖中所繪示的共通電極控制單元340係採用第2圖中實施例之架構，實際上，亦可替換採用第4圖中實施例所繪示共通電極控制單元340之架構，本發明並不以此為限。
請一併參閱第8圖，其繪示本發明之一實施例中一種顯示驅動方法的方法流程圖，於此實施例中的顯示驅動方 法可配合第6圖、第7A圖與第7B圖之實施例中的液晶顯示面板302使用，其詳細作動內容與訊號波形可參考第6圖、第7A圖與第7B圖以及其實施例說明。
如第8圖所示，於第k列上的畫素單元之資料寫入期間開始時，顯示驅動方法首先執行步驟S100，致能第k列掃瞄線，由第k列上的畫素單元各自對應之資料線分別提供一資料電壓至第k列上的畫素單元，其中k為一任意正整數，其中，1<k<液晶顯示面板上的畫素單元總列數。
於第k列上的畫素單元之資料寫入期間之中，執行步驟S102，將第k條共通電極線切換至一重置電位。
於第k列上的畫素單元之資料寫入期間結束時，執行步驟S104，關閉第k列掃瞄線。
其中，於第k列上的畫素單元之資料寫入期間(步驟S100至步驟S104)，各自對應之資料線提供的該資料電壓用以對第k列上的畫素單元完成一初次充電。
於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間開始時，執行步驟S106，致能第k+1列掃瞄線，由第k+1列上的畫素單元各自對應之資料線分別提供一資料電壓至第k+1列上的畫素單元。
於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間之中，執行步驟S108，將第k+1條共通電極線切換至一重置電位。
於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間之中，執行步驟S110，將第k條共通電極線由該重置電位切換至一調整電位，此時，第k條共通電極線經由各畫素單元上之一儲存電容對第k列上的畫素單元進行再次充電。對每一列 的畫素單元而言，初次充電與再次充電之充電極性相同。
於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間結束時，執行步驟S112，關閉第k+1列掃瞄線；以及於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間之後，執行步驟S114，將第k條共通電極線的電壓準位維持於該調整電位。
此外，須補充的在，於第k列上的畫素單元之資料寫入期間之後(即步驟S104之後)，且在第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間之前(執行步驟S106之前)，顯示驅動方法可進一步執行步驟S105，將第k條共通電極線的電壓準位維持於重置電位。
綜上所述，本揭示文件提出一種液晶顯示面板以及顯示驅動方法。於本揭示文件中液晶顯示面板包含共通電極控制單元以減少資料電壓所需的變化幅度，減少能耗。此外，為了避免其中一列畫素單元在非資料寫入期間受到其他各列畫素單元的訊號干擾，本揭示文件之液晶顯示面板可進一步包含電壓緩衝電路，電壓緩衝電路用以指定共通電極線的電壓準位，避免其中一列畫素單元之共通電極線在浮動(floating)準位下受到其他各列畫素單元的訊號干擾。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100,300,301,302‧‧‧液晶顯示面板
120‧‧‧畫素單元
122‧‧‧驅動開關
320a,320b,320c‧‧‧列畫素
322a,324a,326a,322b,324b,326b‧‧‧畫素單元
323‧‧‧驅動開關
340‧‧‧共通電極控制單元
341‧‧‧共通電極控制單元的第一輸入端
342‧‧‧共通電極控制單元的第二輸入端
343‧‧‧共通電極控制單元的第三輸入端
344‧‧‧共通電極控制單元的輸出端
360‧‧‧電壓緩衝電路
361‧‧‧電壓緩衝電路的第一輸入端
362‧‧‧電壓緩衝電路的第二輸入端
363‧‧‧電壓緩衝電路的第三輸入端
364‧‧‧互補式金氧半導體開關
365‧‧‧電壓緩衝電路的的輸出端
366‧‧‧電容元件
S100~S114‧‧‧步驟
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示習知的液晶顯示面板之示意圖；第2圖繪示根據本發明之一實施例中一種液晶顯示面板的示意圖；第3A圖繪示第2圖之實施例中液晶顯示面板的內部訊號時序變化示意圖；第3B圖繪示於第2圖之實施例中液晶顯示面板的內部訊號時序變化示意圖；第4圖繪示根據本發明之另一實施例中一種液晶顯示面板的示意圖；第5A圖繪示第4圖之實施例中液晶顯示面板的內部訊號時序變化示意圖；第5B圖繪示第4圖之實施例中液晶顯示面板的內部訊號時序變化示意圖；第6圖繪示根據本發明之另一實施例中一種液晶顯示面板的示意圖；第7A圖繪示第6圖之實施例中液晶顯示面板的內部訊號時序變化示意圖；第7B圖繪示第6圖之實施例中液晶顯示面板的內部訊號時序變化示意圖；以及第8圖繪示本發明之一實施例中一種顯示驅動方法的 方法流程圖。
S100~S114‧‧‧步驟

Claims (9)

  1. 一種液晶顯示面板，包含：複數行資料線；複數列掃描線；複數共通電極線；複數畫素單元，分別耦接對應的行資料線及對應的列掃描線，各畫素單元分別包含一儲存電容，其中耦接至同一列掃描線的畫素單元耦接至同一對應的共通電極線，並且耦接至同一列掃描線的畫素單元定義為同一列的畫素；複數電壓緩衝電路，每一電壓緩衝電路包含輸出端、第一輸入端、第二輸入端與第三輸入端，每一電壓緩衝電路的輸出端分別耦接於其中一條共通電極線，每一電壓緩衝電路的第一輸入端耦接一第一共通電壓源，每一電壓緩衝電路的第二輸入端耦接一第二共通電壓源；以及複數共通電極控制單元，每一共通電極控制單元包含輸出端、第一輸入端、第二輸入端及第三輸入端，每一共通電極控制單元的輸出端分別耦接於其中一電壓緩衝電路的第三輸入端，每一共通電極控制單元的第一輸入端及第二輸入端分別耦接兩相鄰的掃描線，每一共通電極控制單元的第三輸入端耦接一共通電極控制訊號源。
  2. 如請求項1所述之液晶顯示面板，其中每一共通電極控制單元包含：一第一開關，該第一開關包含輸入端、輸出端以及控制端，該第一開關的控制端耦接至該共通電極控制單元的 第一輸入端，該第一開關的輸入端耦接至該共通電極控制單元的第三輸入端，該第一開關的輸出端耦接至該共通電極控制單元的輸出端；以及一第二開關，該第二開關包含輸入端、輸出端以及控制端，該第二開關的控制端耦接至該共通電極控制單元的第二輸入端，該第二開關的輸入端耦接至該共通電極控制單元的第三輸入端，該第二開關的輸出端耦接至該共通電極控制單元的輸出端。
  3. 如請求項2所述之液晶顯示面板，其中每一電壓緩衝電路包含一互補式金氧半導體開關，該互補式金氧半導體開關包含高壓輸入端、低壓輸入端、控制端以及輸出端，其中該互補式金氧半導體開關的高壓輸入端耦接至該電壓緩衝電路的第一輸入端，該互補式金氧半導體開關的低壓輸入端耦接至該電壓緩衝電路的第二輸入端，該互補式金氧半導體開關的控制端耦接至該電壓緩衝電路的第三輸入端，該互補式金氧半導體開關的輸出端耦接至該電壓緩衝電路的輸出端。
  4. 如請求項3所述之液晶顯示面板，其中每一電壓緩衝電路更包含一電容元件，該電容元件與該互補式金氧半導體開關的控制端耦接，該電容元件用以儲存該互補式金氧半導體開關的控制端之輸入訊號以保持該電壓緩衝電路的操作狀態，進而維持該共通電極線的電壓準位；以及各畫素單元更包含一液晶電容，該等液晶電容皆電性連接至同一共通電位，各液晶電容與各儲存電容用以儲存 各畫素單元之一畫素電位。
  5. 一種液晶顯示面板，包含：複數行資料線；一第一列掃描線；一第一共通電極線；一第一列畫素，包含複數畫素，該第一列畫素的每一畫素包含一儲存電容，每一畫素的儲存電容耦接該第一共通電極線，每一畫素耦接該第一列掃描線並且分別耦接對應的行資料線；一第二列掃描線；一第二共通電極線；一第二列畫素，與該第一列畫素相鄰設置，包含複數畫素，該第二列畫素的每一畫素包含一儲存電容，每一畫素的儲存電容耦接該第二共通電極線，每一畫素耦接該第二列掃描線並且分別耦接對應的行資料線；一共通電極控制單元，該共通電極控制單元包含：一第一開關，具有一第一輸入端、一第一輸出端以及一第一控制端，該第一控制端耦接至該第一列掃描線，該第一輸入端耦接至一共通電極控制訊號源，該第一輸出端耦接至該第一共通電極線；以及一第二開關，具有一第二輸入端、一第二輸出端以及一第二控制端，該第二控制端耦接至該第二列掃描線，該第二輸入端耦接至該共通電極控制訊號源，該第二輸出端耦接至該第一共通電極線；以及一電壓緩衝電路，包含輸出端、第一輸入端、第二輸 入端與第三輸入端，該電壓緩衝電路的輸出端耦接於該第一共通電極線，該電壓緩衝電路的第一輸入端耦接一第一共通電壓源，該電壓緩衝電路的第二輸入端耦接一第二共通電壓源，該電壓緩衝電路的第三輸入端耦接該第一開關的第一輸出端及該第二開關的第二輸出端；其中該第一開關的第一輸出端及該第二開關的第二輸出端係經由該電壓緩衝電路電性耦接至該第一共通電極線。
  6. 如請求項5所述之液晶顯示面板，其中該電壓緩衝電路包含一互補式金氧半導體開關，該互補式金氧半導體開關包含高壓輸入端、低壓輸入端、控制端以及輸出端，其中該互補式金氧半導體開關的高壓輸入端耦接至該電壓緩衝電路的第一輸入端，該互補式金氧半導體開關的低壓輸入端耦接至該電壓緩衝電路的第二輸入端，該互補式金氧半導體開關的控制端耦接至該電壓緩衝電路的第三輸入端，該互補式金氧半導體開關的輸出端耦接至該電壓緩衝電路的輸出端；以及該電壓緩衝電路更包含一電容元件，該電容元件與該互補式金氧半導體開關的控制端耦接，該電容元件用以儲存該互補式金氧半導體開關的控制端之輸入訊號以保持該電壓緩衝電路的操作狀態，進而維持該第一共通電極線的電壓準位。
  7. 一種顯示驅動方法，用於一液晶顯示面板，該液晶顯示面板包含複數行資料線、複數列掃描線、複數共通電極線以及複數畫素單元，複數畫素單元分別耦接對應的行 資料線及對應的列掃描線，其中耦接至同一列掃描線的畫素單元耦接至同一對應的共通電極線，並且耦接至同一列掃描線的畫素單元定義為同一列的畫素，該顯示驅動方法包含：於第k列上的畫素單元之資料寫入期間開始時，致能第k列掃瞄線，由第k列上的畫素單元各自對應之資料線分別提供一資料電壓至第k列上的畫素單元；於第k列上的畫素單元之資料寫入期間之中，將第k條共通電極線切換至一重置電位；於第k列上的畫素單元之資料寫入期間結束時，關閉第k列掃瞄線；於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間開始時，致能第k+1列掃瞄線，由第k+1列上的畫素單元各自對應之資料線分別提供一資料電壓至第k+1列上的畫素單元；於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間之中，將第k+1條共通電極線切換至一重置電位；於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間之中，將第k條共通電極線由該重置電位切換至一調整電位；於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間之後，將第k條共通電極線的電壓率位維持於該調整電位；以及於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間結束時，關閉第k+1列掃瞄線。
  8. 如請求項7所述之顯示驅動方法，更包含：於第k列上的畫素單元之資料寫入期間，各自對應之資料線提供的該資料電壓用以對第k列上的畫素單元完成 一初次充電；以及於第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間，當第k條共通電極線由該重置電位切換至該調整電位時，第k條共通電極線經由各畫素單元上之一儲存電容對第k列上的畫素單元進行一再次充電，該初次充電與該再次充電之充電極性相同。
  9. 如請求項8所述之顯示驅動方法，更包含：於第k列上的畫素單元之資料寫入期間之後，且在第k+1列上的畫素單元之資料寫入期間之前，將第k條共通電極線的電壓準位維持於該重置電位。
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