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用于液晶顯示器的驅動方法及系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610013620.8

申請日:

2016.01.08

公開號:

CN106257577A

公開日:

2016.12.28

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G09G 3/36申請日:20160108|||公開
IPC分類號: G09G3/36 主分類號: G09G3/36
申請人: 矽創電子股份有限公司
發明人: 郭文源; 魏嘉宏
地址: 中國臺灣新竹縣
優先權: 2015.06.17 US 62/180,631
專利代理機構: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223 代理人: 江耀純
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610013620.8

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2019.02.12|||2017.01.25|||2016.12.28

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種用于一液晶顯示器的驅動方法及系統,用來避免或減緩所述液晶顯示器的一屏幕上出現的殘影,所述驅動方法包括以一第一電壓信號驅動輸出到所述屏幕上一液晶電容的一數據線;以及以一第二電壓信號驅動輸出到所述液晶電容的一參考電壓線;其中,所述第二電壓信號與所述第一電壓信號具有相反的電壓極性。

權利要求書

1.一種用于一液晶顯示器的驅動方法,用來避免或減緩所述液晶顯示器的一屏幕上出
現的殘影,所述驅動方法包括:
以一第一電壓信號驅動輸出到所述屏幕上一液晶電容的一數據線;以及
以一第二電壓信號驅動輸出到所述液晶電容的一參考電壓線;
其中,所述第二電壓信號與所述第一電壓信號具有相反的電壓極性。
2.如權利要求1所述的驅動方法,其特征在于,所述驅動方法是在所述液晶顯示器的一
背光源關閉而未進行顯示時執行。
3.如權利要求1所述的驅動方法,其特征在于,所述參考電壓線在所述液晶顯示器進行
顯示時接收一參考電壓,在所述液晶顯示器未進行顯示時接收所述第二電壓信號。
4.如權利要求1所述的驅動方法,其特征在于,在所述液晶顯示器的一背光源關閉而未
進行顯示的一期間內,所述第一電壓信號的電壓值在一負極性與一正極性之間持續切換,
所述第二電壓的電壓值對應地在所述正極性與所述負極性之間持續切換,使得所述第一電
壓信號與所述第二電壓信號持續存在相反的電壓極性。
5.如權利要求1所述的驅動方法,其特征在于,所述液晶顯示器的所述屏幕上所有數據
線同時接收電壓值在一負極性與一正極性之間持續切換的所述第一電壓信號,所述屏幕上
所有參考電壓線同時接收電壓值對應地在所述正極性與所述負極性之間持續切換的所述
第二電壓信號。
6.如權利要求1所述的驅動方法,其特征在于,所述液晶顯示器的所述屏幕上位于奇數
列的數據線同時接收電壓值在一負極性與一參考電壓電平之間持續切換的所述第一電壓
信號,所述屏幕上位于偶數列的數據線同時接收電壓值在所述參考電壓電平與一正極性之
間持續切換的一第三電壓信號,所述屏幕上所有參考電壓線同時接收電壓值對應地在所述
正極性與所述負極性之間持續切換的所述第二電壓信號。
7.如權利要求1所述的驅動方法,其特征在于,所述第一電壓信號的電壓值等于所述數
據線上屬于正極性的一最大電壓或屬于負極性的一最小電壓,所述第二電壓信號的電壓值
則對應地等于所述最小電壓或所述最大電壓,使得所述第二電壓信號與所述第一電壓信號
具有相反的電壓極性。
8.如權利要求1所述的驅動方法,其特征在于,所述液晶顯示器的所述屏幕上所有柵極
驅動線同時進行驅動,使得所述屏幕上所有液晶電容同時接收所述第一電壓信號及所述第
二電壓信號。
9.如權利要求1所述的驅動方法,其特征在于,所述液晶顯示器的所述屏幕上位于每一
行的柵極驅動線依序進行驅動,使得所述屏幕上位于每一行的液晶電容依序接收所述第一
電壓信號及所述第二電壓信號。
10.如權利要求1所述的驅動方法,其特征在于,還包括:
在所述屏幕進行顯示時,偵測所述屏幕上的一顯示數據;
當所述顯示數據持續一段時間未發生變化時,判斷所述屏幕進入一靜態顯示模式;以

當在所述靜態顯示模式中偵測到所述顯示數據欲發生變化時,在變化后的顯示數據進
行顯示之前,執行如權利要求1所述以具有相反電壓極性的所述第一電壓信號及所述第二
電壓信號分別驅動所述數據線及所述參考電壓線的步驟。
11.一種驅動系統,用于一液晶顯示器,用來避免或減緩所述液晶顯示器的一屏幕上出
現的殘影,所述驅動系統包括:
一源極驅動裝置,用來輸出一第一電壓信號到所述屏幕上一液晶電容的一數據線;以

一參考電壓驅動裝置,用來輸出一第二電壓信號到所述液晶電容的一參考電壓線;
其中,所述第二電壓信號與所述第一電壓信號具有相反的電壓極性。
12.如權利要求11所述的驅動系統,其特征在于,所述參考電壓驅動裝置包括:
一多工器,用來根據所述第一電壓信號的電壓極性,選擇輸出與所述第一電壓信號的
電壓極性相反的所述第二電壓信號。

說明書

用于液晶顯示器的驅動方法及系統

技術領域

本發明涉及一種用于液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)的驅動方法及
系統,尤其涉及一種可避免或減緩液晶顯示器屏幕上的殘影(image sticking)的驅動方法
及系統。

背景技術

液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)為市面上各種平面顯示器中發展最
成熟且應用最普遍的一種顯示器。在液晶顯示器的制作過程中,液晶會隨著工藝間的停留
時間(Q-time)、液晶滴注量(liquid crystal drop)、定向摩擦(Polyimide rubbing)等工
藝因素,產生離子化的誤差。為解決上述問題,業界常見的做法是通過正負極性交錯的方式
(例如點反轉(dot inversion)、線反轉(line inversion)或圖框反轉(frame inversion))
來輸出顯示數據,使得液晶離子可均勻地分布在液晶電容的電場中。

然而,在液晶顯示器長時間運作之下,液晶離子仍會逐漸向電容兩端靠近并累積
在電板上,造成電場的不平衡而出現殘影(image sticking)。由于上述工藝上差異,液晶屏
幕上不同位置可能會產生不同的電場分布,使得殘影隨機性地出現在不同位置,因而難以
通過參考電壓電平的調整來解決殘影問題。鑒于此,現有技術實有改進的必要。

發明內容

因此,本發明的主要目的即在于提供一種用于液晶顯示器(Liquid Crystal
Display,LCD)的驅動方法及系統,用來避免或減緩殘影(image sticking)現象。

本發明公開一種用于一液晶顯示器的驅動方法,用來避免或減緩所述液晶顯示器
的一屏幕上出現的殘影。所述驅動方法包括以一第一電壓信號驅動輸出到所述屏幕上一液
晶電容的一數據線(data line);以及以一第二電壓信號驅動輸出到所述液晶電容的一參
考電壓線;其中,所述第二電壓信號與所述第一電壓信號具有相反的電壓極性。

本發明還公開一種驅動系統,用于一液晶顯示器,用來避免或減緩所述液晶顯示
器的一屏幕上出現的殘影。所述驅動系統包括一源極驅動裝置及一參考電壓驅動裝置。所
述源極驅動裝置可用來輸出一第一電壓信號到所述屏幕上一液晶電容的一數據線(data
line)。所述參考電壓驅動裝置可用來輸出一第二電壓信號到所述液晶電容的一參考電壓
線。其中,所述第二電壓信號與所述第一電壓信號具有相反的電壓極性。

附圖說明

圖1為本發明實施例一液晶顯示器的電路結構的示意圖。

圖2為一液晶顯示器進行數據顯示的信號波形示意圖。

圖3為本發明實施例一液晶顯示器進行一驅動方法以避免殘影的信號波形示意
圖。

圖4為本發明實施例一液晶顯示器進行另一驅動方法以避免殘影的信號波形示意
圖。

圖5為本發明實施例一液晶顯示器進行又一驅動方法以避免殘影的信號波形示意
圖。

圖6為本發明實施例一參考電壓驅動裝置的示意圖。

圖7為本發明實施例另一參考電壓驅動裝置的示意圖。

圖8為本發明實施例一驅動流程的示意圖。

其中,附圖標記說明如下:

10 液晶顯示器

100 屏幕

102 柵極驅動裝置

104 源極驅動裝置

106、60、70 參考電壓驅動裝置

120 驅動系統

G1~GM 柵極驅動線

D1~DN 數據線

VCOM 參考電壓

BL 背光信號

DS、DS_odd、DS_even 數據信號

+Vd 最大電壓

-Vd 最小電壓

600、700、702、704 多工器

602、706、708 輸出級

604、710、712 分壓電阻模塊

sel_v 選擇信號

80 驅動流程

800~806 步驟

具體實施方式

請參考圖1,圖1為本發明實施例一液晶顯示器10的電路結構的示意圖。如圖1所
示,液晶顯示器10包括一屏幕100及一驅動系統120。屏幕100設置有多個晶體管以及多個液
晶電容,以陣列方式排列,其中,每一晶體管對應于一液晶電容。驅動系統120包括一柵極驅
動裝置102、一源極驅動裝置104及一參考電壓驅動裝置106。其中,柵極驅動裝置102可通過
多條柵極驅動線(gate driving line)G1~GM分別連接到屏幕100上的晶體管的柵極,以輸
出柵極驅動信號來控制晶體管開啟或關閉。源極驅動裝置104可通過多條數據線(data
line)D1~DN分別連接到屏幕100上的晶體管的源極,以通過數據線D1~DN傳送顯示數據到
晶體管并存儲在相對應的液晶電容。參考電壓驅動裝置106可通過一參考電壓線連接到屏
幕100上所有液晶電容,以輸出參考電壓VCOM。需注意的是,在上述實施例中,柵極驅動裝置
102、源極驅動裝置104及參考電壓驅動裝置106獨立存在液晶顯示器10中;但在其它實施例
中,參考電壓驅動裝置106也可整合在源極驅動裝置104內部,或與源極驅動裝置104整合在
一芯片模塊中,而不限于此。

請參考圖2,圖2為一液晶顯示器進行數據顯示的信號波形示意圖。一般來說,數據
顯示可分為三段期間:啟動期間、顯示期間及關閉期間。圖2繪出上述三個期間中背光信號
BL、數據信號DS及參考電壓VCOM的波形。其中,背光信號BL僅在顯示期間開啟背光模塊,以
在屏幕上產生顯示畫面;在啟動期間及關閉期間內,背光模塊則關閉。數據信號DS可在顯示
期間內,根據欲顯示的數據,在最大電壓+Vd及最小電壓-Vd之間的任何電壓持續切換;在啟
動期間及關閉期間內,數據信號DS則持續為零電位。需注意的是,數據信號DS可泛指輸出到
圖1的液晶顯示器10中任一數據線D1~DN的數據。實際上,每一數據線D1~DN可根據欲顯示
的畫面內容,傳送相同或不同的數據信號。此外,參考電壓VCOM可在啟動期間、顯示期間及
關閉期間內持續輸出接近或等于零電位的一固定電壓。

圖3為本發明實施例一液晶顯示器(如圖1的液晶顯示器10)進行一驅動方法以避
免殘影(image sticking)的信號波形示意圖。同樣地,圖3的波形也包括三段期間:啟動期
間、顯示期間及關閉期間。圖3的信號波形與圖2的差異在于,在啟動期間及關閉期間內(即
背光源關閉而未進行顯示的期間),數據信號DS的電壓值在最大電壓+Vd與最小電壓-Vd之
間持續切換以形成方波,參考電壓VCOM的電壓值則對應地在最小電壓-Vd與最大電壓+Vd之
間持續切換而形成反相的方波。在此情況下,輸出到參考電壓線的參考電壓VCOM與輸出到
數據線D1~DN的數據信號DS具有相反的電壓極性,使得液晶電容兩端接收到具有相反極性
且持續反轉的電壓信號。在此情況下,原先附著在電板上的離子可因正負反相電壓的持續
驅動,回到電容內部而達到均勻分布的狀態。另一方面,在液晶顯示器進行顯示的顯示期間
內,參考電壓VCOM可輸出接近或等于零電位的定電壓,數據信號DS則用來輸出顯示數據,與
圖2所示的情況相同。

較佳地,本發明的驅動方法可在啟動期間及/或關閉期間執行,即,在背光源關閉
而未進行顯示時執行驅動方法,以在不影響畫面顯示的情況下,清除液晶電容兩端累積的
離子,進而避免或減緩殘影的發生。此外,在圖3的實施例中,數據信號DS與參考電壓VCOM分
別在屏幕100可接收的最大電壓+Vd與最小電壓-Vd之間持續切換,使得液晶電容兩端可在
系統電壓范圍內達到最大跨壓。在其它實施例中,數據信號DS與參考電壓VCOM也可能小于
最大電壓+Vd或大于最小電壓-Vd,只要驅動數據信號DS與參考電壓VCOM兩者分別產生不同
電壓極性的電壓值并同時輸出到液晶電容,此驅動方法即包括在本發明的范疇內。另外,在
圖3的實施例中,數據信號DS可輸出到屏幕上所有數據線,使得所有晶體管接收到相同的數
據信號以清除液晶電容兩端累積的離子,換句話說,屏幕上所有數據線同時接收電壓值在
負極性與正極性之間持續切換的數據信號DS,屏幕上所有參考電壓線則同時接收在正極性
與負極性之間持續切換的參考電壓VCOM。在其它實施例中,也可根據液晶顯示器采用的極
性反轉方式及其源極驅動裝置的電路結構,在不同數據線上輸入不同的數據信號。

詳細來說,請參考圖4,圖4為本發明實施例一液晶顯示器(如圖1的液晶顯示器10)
進行另一驅動方法以避免殘影的信號波形示意圖。如圖4所示,數據信號DS可分為用于奇數
列數據線(如圖1的數據線D1、D3)的數據信號DS_odd以及用于偶數列數據線(如圖1的數據
線D2、D4)的數據信號DS_even。在此例中,屏幕上位于奇數列的數據線同時接收電壓值在負
極性與一參考電壓電平之間持續切換的數據信號DS_odd,位于偶數列的數據線同時接收電
壓值在參考電壓電平與正極性之間持續切換的數據信號DS_even,屏幕上所有參考電壓線
(其同時對應于位于奇數列及偶數列的數據線)則同時接收電壓值對應地在正極性與負極
性之間持續切換的參考電壓VCOM。上述參考電壓電平為參考電壓VCOM在顯示期間所輸出的
接近或等于零電位的定電壓電平。

在上述實施例中,可在不同時間分別對奇數列及偶數列的液晶電容實現清除電板
上累積離子的功效。舉例來說,如圖4所示,在時間t1,數據信號DS_even與參考電壓VCOM具
有相反的電壓極性,且數據信號DS_even等于最大電壓+Vd而參考電壓VCOM等于最小電壓-
Vd,使得位于偶數列的液晶電容兩端跨壓達到系統電壓范圍內的最大值;在時間t2,數據信
號DS_odd與參考電壓VCOM具有相反的電壓極性,且數據信號DS_odd等于最小電壓-Vd而參
考電壓VCOM等于最大電壓+Vd,使得位于奇數列的液晶電容兩端跨壓達到系統電壓范圍內
的最大值。同樣地,上述電壓信號也可采用小于最大電壓+Vd或大于最小電壓-Vd的電壓值
來進行驅動,唯數據信號DS_odd或DS_even與參考電壓VCOM須具備相反極性使得液晶電容
兩端具有較大跨壓,以清除電板上附著的離子。

值得注意的是,本發明的主要精神之一在于對參考電壓VCOM進行驅動。相較于一
般液晶顯示器中參考電壓往往等于接近或等于零電位的一固定電壓,本發明可驅動參考電
壓VCOM,使得參考電壓VCOM輸出與對應數據信號DS具相反極性的電壓值,使得液晶電容兩
端達到更大的跨壓,以達到更有效的離子清除效果,進而使液晶電容內部離子分布均勻,以
避免或減緩殘影的發生。本領域的技術人員當可據此進行修飾或變化,而不限于此。舉例來
說,上述驅動方法是在背光源關閉而未進行顯示時被執行,因此,無論驅動方法以何種方式
執行,都不會影響屏幕上顯示的內容。在此情況下,柵極驅動裝置可通過任何方式輸出柵極
驅動信號到柵極驅動線。在一實施例中,可依照每一行像素的顯示順序,依序對屏幕上位于
每一行的柵極驅動線進行驅動,使得屏幕上位于每一行的液晶電容依序接收數據信號DS及
參考電壓VCOM。在另一實施例中,也可依照其它順序驅動柵極驅動線,或者可對屏幕上所有
柵極驅動線同時進行驅動(即同時開啟屏幕上所有晶體管),使得屏幕上所有液晶電容同時
接收數據信號DS及參考電壓VCOM。

除此之外,上述實施例都說明本發明的驅動方法可在背光源關閉而未進行顯示時
執行。但在其它實施例中,本發明的驅動方法也可在顯示期間內執行。

本領域的技術人員應熟知,殘影最容易在屏幕長時間持續顯示同一畫面以后發
生,這是因為長時間相同的顯示型態造成液晶電容中的離子易吸附在電板上。因此,本發明
的驅動方法可在屏幕長時間持續顯示同一畫面以后欲顯示另一不同影像以前執行,以避免
新的影像出現前一畫面的殘影。

請參考圖5,圖5為本發明實施例一液晶顯示器(如圖1的液晶顯示器10)進行又一
驅動方法以避免殘影的信號波形示意圖。圖5僅繪出顯示期間的數據信號DS及參考電壓
VCOM,以說明屏幕長時間持續顯示同一畫面以后避免殘影發生的驅動方式。在此例中,液晶
顯示器的一控制模塊可在屏幕進行顯示時,偵測屏幕上顯示的顯示數據。接著,當顯示數據
持續一段時間未發生變化時,控制模塊可判斷屏幕進入一靜態顯示模式。當控制模塊在靜
態顯示模式中偵測到顯示數據欲發生變化時,為避免變化后的新顯示畫面發生殘影,控制
模塊可在新顯示數據進行顯示之前的一小段期間內,控制源極驅動裝置104及參考電壓驅
動裝置106分別輸出具有相反電壓極性的數據信號DS及參考電壓VCOM到相對應的數據線及
參考電壓線,并切換極性數個周期,以清除液晶電容兩端累積的離子,進而避免或減緩殘影
的發生。在其它顯示時間內,數據信號DS則正常輸出顯示數據而參考電壓VCOM為接近或等
于零電位的定電壓,如圖5所示。

在一實施例中,本發明的參考電壓驅動裝置可通過一多工器來實現。舉例來說,請
參考圖6,圖6為本發明實施例一參考電壓驅動裝置60的示意圖。參考電壓驅動裝置60可以
是圖1所示的參考電壓驅動裝置106,但不限于此。如圖6所示,參考電壓驅動裝置60可包括
一多工器600、一輸出級602及一分壓電阻模塊604。分壓電阻模塊604可在最大電壓+Vd及最
小電壓-Vd之間輸出數個電壓以供多工器600進行選擇。多工器600還接收一選擇信號sel_
v,以根據數據信號DS的極性,在分壓電阻模塊604所提供的電壓中選擇與數據信號DS的電
壓極性相反的一電壓作為參考電壓VCOM,并通過輸出級602輸出參考電壓VCOM到屏幕上的
參考電壓線。

圖7則繪出以多個多工器來實現的一參考電壓驅動裝置70。參考電壓驅動裝置70
可以是圖1所示的參考電壓驅動裝置106,但不限于此。如圖7所示,參考電壓驅動裝置70包
括多工器700、702及704、輸出級706及708以及分壓電阻模塊710及712。在此例中,正電壓與
負電壓分開處理,使得參考電壓驅動裝置70中多數組件不需采用高耐壓組件,可降低電路
面積及成本。在電壓驅動裝置70中,分壓電阻模塊710可輸出最大電壓+Vd與零電位GND之間
的正電壓,使得多工器702可在上述正電壓之間進行選擇,并通過輸出級706將所選擇的電
壓加以輸出;分壓電阻模塊712可輸出最小電壓-Vd與零電位GND之間的負電壓,使得多工器
704可在上述負電壓之間進行選擇,并通過輸出級708將所選擇的電壓加以輸出。接著,多工
器700再從上述正電壓或負電壓中,選擇與數據信號DS的電壓極性相反的一電壓作為參考
電壓VCOM。

上述關于液晶顯示器10的驅動系統120執行避免或減緩殘影的驅動方法可歸納為
一驅動流程80,如圖8所示。驅動流程80包括以下步驟:

步驟800:開始。

步驟802:源極驅動裝置104輸出數據信號DS到屏幕100上一液晶電容的一數據線。

步驟804:參考電壓驅動裝置106輸出參考電壓VCOM到所述液晶電容的一參考電壓
線,其中,參考電壓VCOM與數據信號DS具有相反的電壓極性。

步驟806:結束。

驅動流程80的詳細運作方式及變化可參考前述說明,在此不贅述。

綜上所述,本發明公開一種可在液晶顯示器中,通過對數據信號及參考電壓進行
相反電壓極性的驅動,來避免或減緩殘影現象的驅動方法。由于數據信號及參考電壓可輸
出具有相反極性的電壓值,使得屏幕上的液晶電容兩端達到更大的跨壓,以達到更有效的
離子清除效果,進而使液晶電容內部離子分布均勻,以避免或減緩殘影的發生。本發明的驅
動方法可用于背光源關閉而未進行顯示的期間,以避免影響畫面顯示。此外,本發明也可在
屏幕長時間持續顯示同一畫面以后,輸出具有相反電壓極性的數據信號及參考電壓并切換
極性數個周期,以避免長時間持續顯示相同畫面之下容易產生殘影的問題。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,對于本領域的技
術人員來說,本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修
改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。

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用于 液晶顯示器 驅動 方法 系統
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