專利名稱：降低閃爍效應(yīng)的液晶顯示器及其相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，特別是涉及一種可降低影像閃爍效應(yīng)(flieker)的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
薄膜晶體管液晶顯示面板主要是利用以矩陣狀排列的薄膜晶體管，配合適當(dāng)?shù)碾娙荨⑥D(zhuǎn)接墊等電子組件來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶像素，以產(chǎn)生豐富亮麗的圖形。由于薄膜晶體管液晶顯示面板具有外型輕薄、耗電量少以及無(wú)輻射污染等特性，因此被廣泛地應(yīng)用在筆記型計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理等便攜式信息產(chǎn)品上，甚至已有逐漸取代傳統(tǒng)桌上型計(jì)算機(jī)的CRT監(jiān)視器的趨勢(shì)。
液晶顯示面板包含兩個(gè)玻璃導(dǎo)電基板，而兩個(gè)玻璃導(dǎo)電基板中間則包含液晶分子組成的液晶層，其中一個(gè)玻璃基板定義為像素電極層(pixelelectrode)，另一個(gè)定義為共電極層(common electrode)。當(dāng)兩玻璃導(dǎo)電基板間的跨壓改變時(shí)，位于中間的液晶分子的排列方向也會(huì)隨著跨壓的不同而改變。這么一來(lái)，射入玻璃基板的光線就會(huì)因?yàn)橐壕Х肿优帕蟹较虻牟煌煌?，而產(chǎn)生各種的灰度效果。
一般而言，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所廣泛悉知的，施加于兩玻璃導(dǎo)電基板的跨壓分為兩種極性，當(dāng)像素電極層的電壓高于共電極層的電壓時(shí)，稱之為正極性；相反地，當(dāng)像素電極層的電壓低于共電極層的電壓時(shí)，稱之為負(fù)極性。不管是正極性或是負(fù)極性，都會(huì)有一相同亮度的灰度。也就是說(shuō)，當(dāng)兩個(gè)玻璃導(dǎo)電基板的壓差絕對(duì)值是固定時(shí)，不管是像素電極層的電壓高，或是共電極層的電壓高，所表現(xiàn)出來(lái)的灰度是相同的。不過(guò)實(shí)際上，這兩種情況的液晶分子的排列方向卻是相反的。
液晶分子具有一種特性，即以長(zhǎng)時(shí)間的總和效應(yīng)來(lái)說(shuō)，若施加于液晶分子兩電極層之間的電壓值偏向于某一極性的話，則會(huì)因?yàn)榭傮w來(lái)說(shuō)的兩極跨壓的直流成份不為零，而使得共電極層上的共電壓值Vcom產(chǎn)生電位飄移(Vcom drifting)，如此則將造成液晶分子無(wú)法依照原本設(shè)計(jì)的控制電壓值產(chǎn)生正確的排列方向改變，進(jìn)而造成錯(cuò)誤的灰度值。更有甚者，有可能會(huì)發(fā)生因上述跨壓偏向某一極性的現(xiàn)象時(shí)間過(guò)久，即使將電壓取消掉，液晶分子亦會(huì)因?yàn)樘匦缘钠茐亩鵁o(wú)法再適應(yīng)電場(chǎng)的變化來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)。
因此，為了盡可能避免上述因液晶分子兩電極層之間的電壓值偏向于某一極性而造成的共電壓值Vcom電位飄移現(xiàn)象，可將用來(lái)驅(qū)動(dòng)液晶分子的跨壓周期性地切換于正負(fù)兩極性之間。至于切換的模式可分為如圖1所示的幀轉(zhuǎn)換(frame toggling)、列轉(zhuǎn)換(line toggling)、行轉(zhuǎn)換(column toggling)、像素轉(zhuǎn)換(pixel toggling)等各種不同方式。請(qǐng)參閱圖2，此處以像素轉(zhuǎn)換模式為例，顯示當(dāng)數(shù)據(jù)依序輸入再配合上極性后，所產(chǎn)生輸出至像素分子的跨壓。從圖2可清楚看出，藉由此一機(jī)制，長(zhǎng)期而言像素分子兩極間的跨壓極性將趨向于平均分布，而使得兩極跨壓的直流成份趨近于零，進(jìn)而使得共電壓值Vcom發(fā)生電位飄移的機(jī)率降至最低。
然而，在某些特殊的情形下，如果所輸入的顯示數(shù)據(jù)呈現(xiàn)一特定的周期性變化的話，配合上前述跨壓極性的周期性切換，會(huì)產(chǎn)生所謂的r畫面閃爍」(flicker)現(xiàn)象。同樣以像素轉(zhuǎn)換模式為例，在一個(gè)極端的例子中，若圖2中的數(shù)據(jù)流是輸入如(FF、00、FF、00、……)的周期性重復(fù)數(shù)據(jù)的話，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，像素分子兩極間的跨壓仍將偏向于其中一極性(在本例中為正極性)，而導(dǎo)致共電壓值Vcom的電位飄移現(xiàn)象還是有發(fā)生，影響影像顯示的品質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的之一是提供一種可降低影像閃爍效應(yīng)(flicker)的液晶顯示器及方法，以增進(jìn)影像顯示品質(zhì)。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，揭露了一種控制液晶顯示器顯示影像的方法，其包含有接收一顯示數(shù)據(jù)流；產(chǎn)生一極性訊號(hào)；依據(jù)該極性訊號(hào)及該顯示數(shù)據(jù)流產(chǎn)生一灰度訊號(hào)；以及依據(jù)該灰度訊號(hào)驅(qū)動(dòng)一像素單元以顯示影像；其中該極性訊號(hào)為一直流平衡的訊號(hào)。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還披露了一種液晶顯示器，其包含有多個(gè)像素單元；以及一邏輯單元，用來(lái)接收一顯示數(shù)據(jù)流，該邏輯單元包含有一極性訊號(hào)產(chǎn)生器，用來(lái)產(chǎn)生一極性訊號(hào)；以及多個(gè)極性混合單元，用來(lái)依據(jù)該極性訊號(hào)及該顯示數(shù)據(jù)流產(chǎn)生一灰度訊號(hào)，以分別驅(qū)動(dòng)所述像素單元。


圖1為一般液晶顯示器的像素單元每隔固定時(shí)間周期的極性轉(zhuǎn)換示意圖。
圖2為結(jié)合圖1的極性轉(zhuǎn)換所顯示的像素分子兩極間跨壓的示意圖。
圖3為本發(fā)明的液晶顯示器的功能方塊圖。
圖4為圖3的影像像素單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖3的邏輯單元的功能方塊圖。
圖6為圖5的極性訊號(hào)產(chǎn)生器的功能方塊圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明10液晶顯示器12影像像素單元14邏輯單元 16掃描線驅(qū)動(dòng)單元22晶體管24像素電極層25液晶層26共電極層32極性訊號(hào)產(chǎn)生器34顯示訊號(hào)產(chǎn)生器36極性混合單元 40選擇器42、44、46、48極性序列 102 掃描線101 數(shù)據(jù)線220 柵極221 漏極 222 源極Cs儲(chǔ)存電容 Clc 電容具體實(shí)施方式

請(qǐng)一并參閱圖3以及圖4，圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的液晶顯示器10的功能方塊圖。圖4為圖3的影像像素單元12的結(jié)構(gòu)示意圖。液晶顯示器10包含多個(gè)影像像素單元12以及一邏輯單元14。每一影像像素單元12包含一晶體管22，晶體管22的柵極(gate)220電連接至一掃描線102，漏極(drain)221電連接至一數(shù)據(jù)線101，而源極(source)222電連接至一像素電極層(pixel electrode)24。在圖4中，每個(gè)影像像素單元12包含一晶體管22、一像素電極層24、一液晶層25、一共電極層26以及一儲(chǔ)存電容Cs。液晶層25中具有可轉(zhuǎn)動(dòng)的液晶分子，而像素電極層24以及共電極層26為玻璃導(dǎo)電基板，兩玻璃導(dǎo)電基板(亦即像素電極層24以及共電極層26)之間形成一電容Clc。
掃描線驅(qū)動(dòng)單元16會(huì)依序驅(qū)動(dòng)掃描線102傳入一開(kāi)啟電壓將每一行的晶體管22打開(kāi)，當(dāng)晶體管22被導(dǎo)通時(shí)，邏輯單元14便會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)線101將各個(gè)影像像素單元12所需的灰度訊號(hào)傳送至像素電極層24，使得儲(chǔ)存電容Cs充電到所需的電壓。如此依序下去，當(dāng)最后一行的影像像素單元12充電完成后，掃描線驅(qū)動(dòng)單元16便會(huì)回過(guò)來(lái)從頭從第一行再開(kāi)始充電。以一般60Hz更新頻率的液晶顯示器來(lái)說(shuō)，每一個(gè)畫面的顯示時(shí)間約為1/60＝16.67ms。換言之，掃描線驅(qū)動(dòng)單元16每隔16.67ms會(huì)對(duì)每一行完成一次充電。而位于像素電極層24以及共電極層26之間的液晶層25內(nèi)的液晶分子，就是依據(jù)該灰度訊號(hào)與電壓Vcom的差值，改變液晶層25內(nèi)的液晶分子的排列方向。儲(chǔ)存電容Cs的功能即用來(lái)在晶體管22關(guān)閉時(shí)維持該壓差，直到對(duì)應(yīng)的晶體管22再次導(dǎo)通。
請(qǐng)注意，上述圖3及圖4所顯示的液晶顯示器10的功能方塊圖及影像像素單元12的結(jié)構(gòu)示意圖僅為本發(fā)明的實(shí)施例，不應(yīng)作為本發(fā)明的限制條件，而本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，其它任何為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所廣泛悉知的液晶顯示器架構(gòu)及像素單元結(jié)構(gòu)，只要符合本發(fā)明的精神及特征，亦屬于本發(fā)明所欲保護(hù)的范圍之內(nèi)。
請(qǐng)參閱圖5，圖5為圖3的邏輯單元14的功能方塊圖。在本實(shí)施例中，邏輯單元14包含有一顯示訊號(hào)產(chǎn)生器34、一極性訊號(hào)產(chǎn)生器32、以及多個(gè)極性混合單元36。顯示訊號(hào)產(chǎn)生器34接收液晶顯示器10所欲顯示于其面板上的影像顯示數(shù)據(jù)，并依照該顯示數(shù)據(jù)分別對(duì)應(yīng)于該面板上各行的影像像素單元12產(chǎn)生顯示訊號(hào)，這種顯示訊號(hào)如圖1所示的數(shù)據(jù)流一般，具有數(shù)字形式，代表用來(lái)驅(qū)動(dòng)影像像素單元12的灰度訊號(hào)的絕對(duì)值大小(magnitude)。極性訊號(hào)產(chǎn)生器32用來(lái)產(chǎn)生代表用來(lái)分別對(duì)應(yīng)于該面板上各行的影像像素單元12產(chǎn)生極性訊號(hào)，所述極性訊號(hào)代表用來(lái)驅(qū)動(dòng)影像像素單元12的灰度訊號(hào)的極性(polarity)。而極性混合單元36則用來(lái)將該顯示訊號(hào)所代表的絕對(duì)值大小附加上該極性訊號(hào)所代表的極性，以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述影像像素單元12所需的灰度訊號(hào)。請(qǐng)注意，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所廣泛悉知，極性混合單元36可使用如數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)及乘法器等組件、或者其它電路組件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，為了使得每一影像像素單元12兩極間的跨壓從長(zhǎng)期平均的觀點(diǎn)上來(lái)看盡可能處于直流成份為零的狀態(tài)，極性訊號(hào)產(chǎn)生器32用來(lái)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上直流平衡(DC balanced)的極性訊號(hào)，也就是說(shuō)，從長(zhǎng)期平均的觀點(diǎn)上來(lái)看，盡可能使得極性訊號(hào)中正極性及負(fù)極性所出現(xiàn)的次數(shù)相同。在一實(shí)施例中，極性訊號(hào)產(chǎn)生器32可以為一隨機(jī)訊號(hào)產(chǎn)生器，隨機(jī)地選取正極性或負(fù)極性以輸出作為極性訊號(hào)。在另一實(shí)施例中，極性訊號(hào)產(chǎn)生器32亦可以自多個(gè)已為直流平衡的極性序列(DC-balanced polaritysequence)中隨時(shí)間不同而選取不同的序列。如圖6所示，極性訊號(hào)產(chǎn)生器32可包含有一選擇器40，隨著時(shí)間自極性序列42、44、46、48、……中選取其一輸出作為極性訊號(hào)，而選擇器40選取所述序列的方式可以為依照一預(yù)設(shè)順序選取，亦可為隨機(jī)選取，甚至可以將其中一個(gè)序列進(jìn)行平移(shifting)之后再輸出(可等效于選取序列44之后再選取序列46或序列48)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，以上圖6所示的所述序列僅顯示本發(fā)明的一實(shí)施例而不作為限制的用，選擇器40亦可用來(lái)在前述的幀轉(zhuǎn)換(frametoggling)、列轉(zhuǎn)換(line toggling)、行轉(zhuǎn)換(column toggling)、像素轉(zhuǎn)換(pixel toggling)等各種模式之間切換以輸出極性訊號(hào)。另外選擇器40的選取順序還可依據(jù)所輸入的顯示數(shù)據(jù)的特性(例如是否為周期性的顯示數(shù)據(jù)，以及周期為何等)而改變，以進(jìn)一步確保共電壓值Vcom不會(huì)產(chǎn)生電位飄移的現(xiàn)象。
利用上述方式，每個(gè)像素單元所接收到的灰度訊號(hào)的極性將更為均勻，因而使得閃爍效應(yīng)發(fā)生的機(jī)率也大幅減少。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明的權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制液晶顯示器顯示影像的方法，其包含有接收一顯示數(shù)據(jù)流；產(chǎn)生一極性訊號(hào)；以及依據(jù)該極性訊號(hào)及該顯示數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)一像素單元以顯示影像；其中該極性訊號(hào)為一實(shí)質(zhì)上直流平衡的訊號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其還包含有以下步驟依據(jù)該極性訊號(hào)及該顯示數(shù)據(jù)流產(chǎn)生一灰度訊號(hào)；以及依據(jù)該灰度訊號(hào)驅(qū)動(dòng)該像素單元以顯示影像。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該極性訊號(hào)隨機(jī)地產(chǎn)生。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生該極性訊號(hào)的步驟包含有自多個(gè)極性序列中隨時(shí)間選取其中的一個(gè)以產(chǎn)生該極性訊號(hào)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該極性訊號(hào)依據(jù)所接收的該顯示數(shù)據(jù)流的特性而產(chǎn)生。
6.一種液晶顯示器，其包含有多個(gè)像素單元；以及一邏輯單元，用來(lái)接收一顯示數(shù)據(jù)流，該邏輯單元包含有一極性訊號(hào)產(chǎn)生器，用來(lái)產(chǎn)生一極性訊號(hào)；以及多個(gè)極性混合單元，用來(lái)依據(jù)該極性訊號(hào)及該顯示數(shù)據(jù)流產(chǎn)生一灰度訊號(hào)，以分別驅(qū)動(dòng)所述像素單元。
7.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其中該極性訊號(hào)為一直流平衡的訊號(hào)。
8.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其中該極性訊號(hào)產(chǎn)生器隨機(jī)地產(chǎn)生該極性訊號(hào)。
9.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其中該極性訊號(hào)產(chǎn)生器包含有一選擇器，用來(lái)自多個(gè)極性序列中隨時(shí)間選取其中的一個(gè)以產(chǎn)生該極性訊號(hào)。
10.如權(quán)利要求6所述的液晶顯示器，其中該極性訊號(hào)產(chǎn)生器依據(jù)所接收的該顯示數(shù)據(jù)流的特性而產(chǎn)生該極性訊號(hào)。
全文摘要
一種控制液晶顯示器顯示影像的方法，其包含有接收一顯示數(shù)據(jù)流；產(chǎn)生一極性訊號(hào)；依據(jù)該極性訊號(hào)及該顯示數(shù)據(jù)流產(chǎn)生一灰度訊號(hào)；以及依據(jù)該灰度訊號(hào)驅(qū)動(dòng)一像素單元以顯示影像；其中該極性訊號(hào)為一直流平衡的訊號(hào)。利用本方法的液晶顯示器可以降低閃爍效應(yīng)的影響。
文檔編號(hào)G09G3/36GK1731258SQ2004100562
公開(kāi)日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2004年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者周裕彬, 童旭榮, 龔文俠 申請(qǐng)人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司