TWI500013B - 液晶顯示面板及液晶顯示裝置 - Google Patents

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Hsu Kuan Hsu
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液晶顯示面板及液晶顯示裝置
本發明係關於一種液晶顯示面板及液晶顯示裝置。
隨著科技的進步，平面顯示裝置已經廣泛的被運用在各種領域，尤其是液晶顯示裝置，因具有體型輕薄、低功率消耗及無輻射等優越特性，已經漸漸地取代傳統陰極射線管顯示裝置而應用至許多種類之電子產品中。
習知之液晶顯示裝置具有一系統共同電壓(system common voltage)，系統共同電壓一般係施加於一共同電極上。其中，系統共同電壓為液晶顯示裝置中，對於液晶分子的相對接地端所對應的電壓值。當一資料線以系統共同電壓值驅動時，對於液晶分子而言，其電壓差等於0，因此不會使液晶分子轉向。然而，習知技術之液晶顯示裝置的系統共同電壓一般為一直流定電壓，於顯示裝置被驅動而顯示一影像畫面的過程中並不會變動。
本發明之目的為提供一種有別於習知技術之液晶顯示面板及液晶顯示裝置，其具有可變動的系統共同電壓值，且可因應顯示的影像畫面而調整其電壓值。例如，可適時地調整系統共同電壓值，以減少或改善液晶顯示裝置於長時間顯示一影像畫面後，顯示影像所發生之影像烙印 (影像殘留)現象。
為達上述目的，依據本發明之一種液晶顯示面板具有一可變動的系統共同電壓，此系統共同電壓的變動範圍係介於10毫伏特與1伏特之間。
在一實施例中，系統共同電壓變動的時間點包含一第一時間點及一第二時間點，第二時間點與第一時間點的時間間距介於1秒及3600秒之間。
在一實施例中，一驅動模組係驅動液晶顯示面板顯示一影像畫面而具有至少一黑格區及至少一白格區，黑格區具有一第一亮度變化曲線，白格區具有一第二亮度變化曲線，黑格區及白格區並分別對應有一無直流殘留共同電壓值。
在一實施例中，驅動模組於一第一時間點，將系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較大者所對應之無直流殘留共同電壓值，並於一第二時間點，將系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較小者所對應之無直流殘留共同電壓值。
在一實施例中，驅動模組於一第三時間點，將系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較大者所對應之無直流殘留共同電壓值，並於一第四時間點，將系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較小者所對應之無直流殘留共同電壓值。
為達上述目的，依據本發明之一種液晶顯示裝置包括一液晶顯示面板、一驅動模組以及一背光模組。液晶顯示 面板具有一可變動的系統共同電壓，系統共同電壓的變動範圍係介於10毫伏特與1伏特之間。驅動模組係驅動液晶顯示面板顯示一影像畫面。背光模組與液晶顯示面板相對而設。
承上所述，因依據本發明之液晶顯示面板及液晶顯示裝置具有一可變動的系統共同電壓，此系統共同電壓的變動範圍係介於10毫伏特與1伏特之間。藉此，使得本發明之液晶顯示面板及液晶顯示裝置具有變動的系統電壓值而有別於習知技術，並可因應顯示的影像畫面而調整其電壓值。在本發明之一實施例中，可於一第一時間點將液晶顯示裝置之系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較大者所對應之無直流殘留共同電壓值，並於一第二時間點，將系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較小者所對應之無直流殘留共同電壓值。另外。此系統共同電壓調變後的電壓值除了可為黑格區之無直流殘留共同電壓值或白格區之無直流殘留共同電壓值外，亦可介於兩者之間。如此一來，透過系統共同電壓的調變，且其變動範圍介於10毫伏特與1伏特之間，使得本發明之液晶顯示裝置可減少或改善液晶顯示裝置於長時間顯示一影像畫面後，顯示影像所發生之影像烙印(影像殘留)現象。
以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一 種液晶顯示面板及液晶顯示裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
請參照圖1所示，其為本發明較佳實施例之一種液晶顯示裝置1之示意圖。
液晶顯示裝置1包含一液晶顯示面板11、一驅動模組(圖未顯示)以及一背光模組12。背光模組12與液晶顯示面板11相對而設，並可發出光線穿過液晶顯示面板11，使液晶顯示面板11可顯示影像畫面。
液晶顯示面板11具有一可變動的系統共同電壓(system common voltage)，且此系統共同電壓的變動範圍係介於10毫伏特(mV)與1伏特(V)之間。其中，液晶顯示面板11之系統共同電壓為液晶顯示裝置1上，對於液晶分子的相對接地端(一般為共同電極)所對應的電壓值。當一資料線以系統共同電壓驅動時，對於液晶分子而言，其電壓差等於0，因此不會使液晶分子轉向。
驅動模組與液晶顯示面板11電性連接，並可驅動液晶顯示面板11顯示一影像畫面。其中，驅動模組係可藉由複數掃描線及複數資料線(圖未顯示)與液晶顯示面板11電性連接。驅動模組可包含一時序控制電路(T-con)、一資料驅動電路(data driver)及一掃描驅動電路(scan driver)(圖未顯示)。其中，驅動模組驅動液晶顯示面板11顯示之影像畫面例如可為一長時間顯示的畫面(例如數天都顯示同一影像不動)，並例如可為一黑白棋盤格畫面。如圖2所示，黑白棋盤格畫面具有至少一黑格區B及 至少一白格區W。於此，係以具有複數交錯的黑格區B及複數白格區W為例。
以下，將以一實施例詳細說明，本發明如何適時地調整系統共同電壓值，以減少或改善液晶顯示裝置於長時間顯示一影像畫面後，顯示影像所發生之影像烙印(影像殘留)現象。
請參照圖3所示，其為本發明較佳實施例之一種減少液晶顯示裝置1影像烙印之方法的步驟流程示意圖。
本發明之減少液晶顯示裝置影像烙印之方法係與一液晶顯示面板11配合，並可包括步驟S01~步驟S03。不過，在進行步驟S01之前，需先進行一些量測，以了解液晶顯示面板11之特性，再利用此特性進行上述步驟。
液晶顯示面板11長時間顯示之影像畫面(即圖2之黑白棋盤格畫面)之後會容易發生影像烙印(影像殘留)的原因為，當點亮黑白棋盤格畫面一段時間再切回一灰色畫面時，於正常情況下，原來黑格區B與白格區W應都顯示灰色，可是卻發生黑格區B的亮度反而變得較亮(不夠灰)，而白格區W的亮度反而變得較暗，因此造成顯示螢幕中之黑格區B與白格區W之間的亮度不平均，使顯示螢幕仍顯示著淡淡的棋盤格圖形。因此，在進行上述步驟之前，需先分別了解黑白棋盤格畫面被點亮一段時間再切回灰色畫面後，黑格區B及白格區W亮度變化的趨勢，以作為後續驅動模組控制的依據。
經量測後，黑白棋盤格畫面之一黑格區B及一白格區 W分別對應有一第一亮度變化曲線及一第二亮度變化曲線。其中，第一亮度變化曲線及第二亮度變化曲線之取得，係先顯示一灰階畫面並分別量測黑格區B之灰階亮度及白格區W之灰階亮度，接著，切換成黑白棋盤格畫面一段時間之後，再切到一灰色畫面並分別量測黑格區B之灰階亮度及及白格區W之灰階亮度，並與第一步驟的亮度進行比較，藉此而得到黑格區B之第一亮度變化曲線及白格區W之第二亮度變化曲線。在本實施例中，第一亮度變化曲線與黑格區B對應之一直流殘留電壓(Residue DC Voltage,RDC)具有相似的變化趨勢，而第二亮度變化曲線與白格區W對應之一直流殘留電壓具有相似的變化趨勢，也就是說直流殘留電壓與各個格區的亮度變化有正相關。另外，本實施例之黑格區B之灰階值為液晶顯示面板11之一最低灰階值(以0灰階為例)，而白格區W之灰階值為液晶顯示面板11之一最高灰階值(以255灰階為例)。當然於其它的實施態樣中，黑格區B之灰階值也可為顯示面板之最高灰階值，而白格區W也可為最低灰階值。此外，灰色畫面的灰階值係介於液晶顯示面板11之最高灰階與最低灰階之間。於此，灰色畫面的灰階值係以128灰階為例。
請參照圖4所示，其為本發明之黑格區B及白格區W分別對應之第一亮度變化曲線L1及第二亮度變化曲線L2的示意圖。其中，縱座標為亮度，而橫座標為時間(秒)。
由圖4中可發現，本實施例之黑格區B的第一亮度變 化曲線L1大約於時間175秒時，亮度曲線開始快速上升，但於時間超過230秒之後，黑格區B的亮度變化不大(已接近飽合)。另外，白格區W的第二亮度變化曲線L2的亮度係於時間175秒後開始緩慢上升，且當時間持續增加時，其亮度仍持續地增加。特別一提的是，本實施例之黑格區B之第一亮度變化曲線L1具有亮度快速變化的特性，而白格區W之第二亮度變化曲線L2具有亮度緩慢上升的特性。然而，例如在不同材料的特性下，液晶顯示裝置1之黑格區B及白格區W之亮度特性可能會有相反的狀況，亦即也可能黑格區B對應為第二亮度變化曲線L2，並具有亮度緩慢上升的特性，而白格區W對應為第一亮度變化曲線L1，並具有亮度快速上升的特性，於此並不加以限定。
接著，開始進行本發明之影像烙印改善方法，如圖3所示，本發明之減少液晶顯示裝置1影像烙印之方法的步驟S01係為：驅動液晶顯示面板11顯示影像畫面，其中，黑格區B及白格區W分別對應有一無直流殘留共同電壓值(optimised common voltage)。於此，無直流殘留共同電壓值係為液晶顯示面板11，於理想狀況下無直流殘留電壓時，液晶顯示面板11所具有之共同電壓值。另外，黑格區B例如具有一第一無直流殘留共同電壓值，而白格區例如具有一第二無直流殘留共同電壓值。其中，無直流殘留共同電壓值指的是顯示畫面閃爍(flicker)最佳化(即較小或沒有)時的共同電壓值。於此，閃爍最佳化並非只 指完全沒有閃爍現象，而是包含例如人眼感受不到閃爍現象。其中，係藉由調整液晶顯示面板11之系統共同電壓，讓不同極性的灰階電壓驅動顯示面板時(例如畫黑面的灰階電壓或白畫面的灰階電壓)，顯示畫面的亮度沒有發生閃爍現象，此時調整過之系統共同電壓即稱為無直流殘留共同電壓值。於此，無直流殘留共同電壓值係為一較佳值，並非一最佳值。需求者當可因經驗或量測儀器的輔助而得到比較佳共同電壓值更好的共同電壓值。在本實施例中，黑格區B對應之第一無直流殘留共同電壓值及白格區W對應之第二無直流殘留共同電壓值之差的絕對值係介於10毫伏特(mv)及1伏特之間(例如150mv)。此外，再說明一點，依本領域之慣例，液晶顯示裝置1預定的系統共同電壓係以128灰階驅動液晶顯示面板11時，顯示畫面的閃爍現象最小時的共同電壓值，且為一定值。
得到黑格區B之第一無直流殘留共同電壓值及白格區之第二無直流殘留共同電壓值之後，接著，進行步驟S02：係於一第一時間點t1，將系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較大者所對應之無直流殘留共同電壓值。在本實施例中，如圖4所示，相較之下，該等亮度變化曲線即為黑格區B之第一亮度變化曲線L1及白格區W之第二亮度變化曲線L2。其中，曲線斜率較大者係表示，亮度曲線開始有明顯變化時具有較大斜率者。在本實施例中，曲線斜率較大者係為黑白反轉區域中(區域A)中，亮度曲線快速變化之黑格區B的第一亮度變化曲線L1， 而曲線斜率較小者係為亮度曲線緩慢變化之白格區W的第二亮度變化曲線L2。因此，驅動模組係於第一時間點t1(例如於圖4之第175秒)驅動液晶顯示面板11時，將液晶顯示裝置1之系統共同電壓調整為黑格區B之第一亮度變化曲線L1所對應之第一無直流殘留共同電壓值。
接著，再進行步驟S03：於一第二時間點t2，將系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較小者所對應之無直流殘留共同電壓值。於此，如圖4所示，曲線斜率較小者係為亮度曲線變化較緩慢者，即為白格區W之第二亮度變化曲線L2。因此，驅動模組可於第二時間點t2驅動液晶顯示面板11時，將液晶顯示裝置1之系統共同電壓調整為白格區W之第二亮度變化曲線L2所對應之第二無直流殘留共同電壓值。
因為本發明之黑格區B對應之第一無直流殘留共同電壓值及白格區W對應之第二無直流殘留共同電壓值之差的絕對值係介於10毫伏特(mv)與1伏特之間，因此步驟S01與步驟S02之系統共同電壓的調變中，系統共同電壓的變動範圍仍介於10毫伏特與1伏特之間。另外，此系統共同電壓調變後的電壓值除了可為黑格區B之無直流殘留共同電壓值或白格區W之無直流殘留共同電壓值外，亦可介於兩者之間，並不加以特別限制。
另外，請參照圖5所示，其為本發明較佳實施例之一種減少液晶顯示裝置1影像烙印之方法的另一步驟流程示意圖。
如圖5所示，減少液晶顯示裝置1影像烙印之方法更可包括步驟S04及步驟S05。
於步驟S04中，係於一第三時間點t3，將系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較大者所對應之無直流殘留共同電壓值。於此，驅動模組係於第三時間點t3驅動液晶顯示面板11時，再次將系統共同電壓調整為黑格區B之第一亮度變化曲線L1所對應之第一無直流殘留共同電壓值。
接著，於步驟S05中，於一第四時間點t4，將系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較小者所對應之無直流殘留共同電壓值。於此，驅動模組係於第四時間點t4驅動液晶顯示面板11時，再次將系統共同電壓調整為白格區W之第二亮度變化曲線L2所對應之第二無直流殘留共同電壓值。
換言之，步驟S04及步驟S05係重覆步驟S02及步驟S03。如此重覆地調整驅動液晶顯示裝置1之系統共同電壓，以驅動液晶顯示面板11顯示黑白棋盤格畫面。
請參照圖6所示，其為本發明於不同時間調整液晶顯示裝置1之系統共同電壓時，顯示畫面之黑格區B及白格區W之亮度變化曲線示意圖。其中，VCOM1 係為本實施例之黑格區B所對應之第一無直流殘留共同電壓值，而VCOM2 為本實施例之白格區W所對應之第二無直流殘留共同電壓值。
如圖6所示，於上述的驅動、調變的過程中，第一時 間點t1與第二時間點t2的時間間距為T1，第二時間點t2與第三時間點t3的時間間距為T2，以此類推。其中，時間間距T1~時間間距T4可具有不同時間，且各時間間距(T1~T4)可分別介於1秒及3600(1小時)之間。
請再參照圖4所示，由圖4可得知，由於黑格區B的亮度變化及白格區W的亮度變化趨勢不同，因此造成黑格區B與白格區W的亮度變化不平均，因而會造成影像的烙印現象，因此，本發明係藉由於不同時間點時調變液晶顯示裝置1之系統共同電壓，使黑格區B及白格區B的亮度變化趨勢接近。另外，如圖6所示，於時間點t1時，由於黑格區之第一亮度變化曲線L1快速上升，故將系統共同電壓值調整為第一亮度變化曲線L1所對應之第一無直流殘留共同電壓值VCOM1 ，因此，於時間點t1之後，黑格區B之亮度(曲線L1)幾乎維持不變，而白格區W之亮度(曲線L2)緩慢增加；另外，於時間點t2時，再將系統共同電壓值調整為白格區W之第二亮度變化曲線L2所對應之第二無直流殘留共同電壓值VCOM2 ，此時，於時間點t2之後，黑格區B之亮度快速上升(曲線L1)，而白格區W維持之前的亮度(曲線L2幾乎維持不變)；另外，經一段時間間距T2後，於時間點t3時，再將系統共同電壓值調整為第一亮度變化曲線L1所對應之VCOM1 ，此時，於時間點t3之後，黑格區B之亮度(曲線L1)幾乎維持不變，而白格區W之亮度(曲線L2)緩慢增加，以此類推。持續地重覆調整系統共同電壓值，使黑格區B及白格 區W的亮度變化接近。由於黑格區B及白格區B的亮度變化趨勢接近，因此人眼就不會感受出兩者之間的亮度差異，因此就看不見黑白的棋盤格圖形。其中，圖6顯示的時間點只到t6，不表示本發明限制系統共同電壓值只可調整到時間點t6就停止，而是可持續地重覆調整。
因此，藉由本發明適時地調整系統共同電壓值，可減少或改善液晶顯示裝置1於長時間顯示一影像畫面後，顯示影像所發生之影像烙印(影像殘留)現象。
綜上所述，因依據本發明之液晶顯示面板及液晶顯示裝置具有一可變動的系統共同電壓，此系統共同電壓的變動範圍係介於10毫伏特與1伏特之間。藉此，使得本發明之液晶顯示面板及液晶顯示裝置具有變動的系統電壓值而有別於習知技術，並可因應顯示的影像畫面而調整其變動值。在本發明之一實施例中，可於一第一時間點將液晶顯示裝置之系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較大者所對應之無直流殘留共同電壓值，並於一第二時間點，將系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較小者所對應之無直流殘留共同電壓值。另外。此系統共同電壓調變後的電壓值除了可為黑格區之無直流殘留共同電壓值或白格區之無直流殘留共同電壓值外，亦可介於兩者之間。如此一來，透過系統共同電壓的調變，且變動範圍介於10毫伏特與1伏特之間，使得本發明之液晶顯示裝置可減少或改善液晶顯示裝置於長時間顯示一影像畫面後，顯示影像所發生之影像烙印(影 像殘留)現象。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1‧‧‧液晶顯示裝置
11‧‧‧液晶顯示面板
12‧‧‧背光模組
A‧‧‧區域
B‧‧‧黑格區
L1‧‧‧第一亮度變化曲線
L2‧‧‧第二亮度變化曲線
S01~S05‧‧‧步驟
t1~t6‧‧‧時間點
T1~T4‧‧‧時間間距
VCOM1 ‧‧‧第一無直流殘留共同電壓值
VCOM2 ‧‧‧第二無直流殘留共同電壓值
W‧‧‧白格區
圖1為本發明較佳實施例之一種液晶顯示裝置之示意圖；圖2為圖1之液晶顯示裝置顯示之一影像畫面的示意圖；圖3為本發明較佳實施例之一種減少液晶顯示裝置影像烙印之方法的步驟流程示意圖；圖4為本發明之黑格區及白格區分別對應之第一亮度變化曲線及第二亮度變化曲線的示意圖；圖5為本發明較佳實施例之一種減少液晶顯示裝置影像烙印之方法的另一步驟流程示意圖；以及圖6為本發明於不同時間調整液晶顯示裝置之系統共同電壓時，顯示畫面之黑格區及白格區之亮度變化曲線示意圖。
L1‧‧‧第一亮度變化曲線
L2‧‧‧第二亮度變化曲線
t1~t6‧‧‧時間點
T1~T4‧‧‧時間間距
VCOM1 ‧‧‧第一無直流殘留共同電壓值
VCOM2 ‧‧‧第二無直流殘留共同電壓值

Claims (8)

  1. 一種液晶顯示面板，具有一可變動的系統共同電壓，該系統共同電壓的變動範圍係介於10毫伏特與1伏特之間，其中，一驅動模組係驅動該液晶顯示面板顯示一影像畫面而具有至少一黑格區及至少一白格區，該黑格區具有一第一亮度變化曲線，該白格區具有一第二亮度變化曲線，且該黑格區及該白格區更分別對應有一無直流殘留共同電壓值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該系統共同電壓變動的時間點包含一第一時間點及一第二時間點，該第二時間點與該第一時間點的時間間距介於1秒及3600秒之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示面板，其中該驅動模組於一第一時間點，將該系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較大者所對應之該無直流殘留共同電壓值，並於一第二時間點，將該系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較小者所對應之該無直流殘留共同電壓值。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示面板，其中該驅動模組於一第三時間點，將該系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較大者所對應之該無直流殘留共同電壓值，並於一第四時間點，將該系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較小 者所對應之之該無直流殘留共同電壓值。
  5. 一種液晶顯示裝置，包括：一液晶顯示面板，具有一可變動的系統共同電壓，該系統共同電壓的變動範圍係介於10毫伏特與1伏特之間；一驅動模組，係驅動該液晶顯示面板顯示一影像畫面，該影像畫面具有至少一黑格區及至少一白格區，該黑格區具有一第一亮度變化曲線，該白格區具有一第二亮度變化曲線，且該黑格區及該白格區更分別對應有一無直流殘留共同電壓值；以及一背光模組，與該液晶顯示面板相對而設。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示裝置，其中該系統共同電壓變動的時間點包含一第一時間點及一第二時間點，該第二時間點與該第一時間點的時間間距介於1秒及3600秒之間。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之液晶顯示裝置，其中該驅動模組於一第一時間點，將該系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較大者所對應之該無直流殘留共同電壓值，並於一第二時間點，將該系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較小者所對應之該無直流殘留共同電壓值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示裝置，其中該驅動模組於一第三時間點，將該系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較大者所對應之該無 直流殘留共同電壓值，並於一第四時間點，將該系統共同電壓調整為該等亮度變化曲線中，曲線斜率較小者所對應之該無直流殘留共同電壓值。
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