用于液晶显示器的驱动方法及系统与流程

本发明涉及一种用于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的驱动方法及系统，尤其涉及一种可避免或减缓液晶显示器屏幕上的残影(image sticking)的驱动方法及系统。

背景技术：

液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)为市面上各种平面显示器中发展最成熟且应用最普遍的一种显示器。在液晶显示器的制作过程中，液晶会随着工艺间的停留时间(Q-time)、液晶滴注量(liquid crystal drop)、定向摩擦(Polyimide rubbing)等工艺因素，产生离子化的误差。为解决上述问题，业界常见的做法是通过正负极性交错的方式(例如点反转(dot inversion)、线反转(line inversion)或图框反转(frame inversion))来输出显示数据，使得液晶离子可均匀地分布在液晶电容的电场中。

然而，在液晶显示器长时间运作之下，液晶离子仍会逐渐向电容两端靠近并累积在电板上，造成电场的不平衡而出现残影(image sticking)。由于上述工艺上差异，液晶屏幕上不同位置可能会产生不同的电场分布，使得残影随机性地出现在不同位置，因而难以通过参考电压电平的调整来解决残影问题。鉴于此，现有技术实有改进的必要。

技术实现要素：

因此，本发明的主要目的即在于提供一种用于液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)的驱动方法及系统，用来避免或减缓残影(image sticking)现象。

本发明公开一种用于一液晶显示器的驱动方法，用来避免或减缓所述液晶显示器的一屏幕上出现的残影。所述驱动方法包括以一第一电压信号驱动输出到所述屏幕上一液晶电容的一数据线(data line)；以及以一第二电压信号驱动输出到所述液晶电容的一参考电压线；其中，所述第二电压信号与所述第一电压信号具有相反的电压极性。

本发明还公开一种驱动系统，用于一液晶显示器，用来避免或减缓所述液晶显示器的一屏幕上出现的残影。所述驱动系统包括一源极驱动装置及一参考电压驱动装置。所述源极驱动装置可用来输出一第一电压信号到所述屏幕上一液晶电容的一数据线(data line)。所述参考电压驱动装置可用来输出一第二电压信号到所述液晶电容的一参考电压线。其中，所述第二电压信号与所述第一电压信号具有相反的电压极性。

附图说明

图1为本发明实施例一液晶显示器的电路结构的示意图。

图2为一液晶显示器进行数据显示的信号波形示意图。

图3为本发明实施例一液晶显示器进行一驱动方法以避免残影的信号波形示意图。

图4为本发明实施例一液晶显示器进行另一驱动方法以避免残影的信号波形示意图。

图5为本发明实施例一液晶显示器进行又一驱动方法以避免残影的信号波形示意图。

图6为本发明实施例一参考电压驱动装置的示意图。

图7为本发明实施例另一参考电压驱动装置的示意图。

图8为本发明实施例一驱动流程的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10 液晶显示器

100 屏幕

102 栅极驱动装置

104 源极驱动装置

106、60、70 参考电压驱动装置

120 驱动系统

G1～GM 栅极驱动线

D1～DN 数据线

VCOM 参考电压

BL 背光信号

DS、DS_odd、DS_even 数据信号

+Vd 最大电压

-Vd 最小电压

600、700、702、704 多工器

602、706、708 输出级

604、710、712 分压电阻模块

sel_v 选择信号

80 驱动流程

800～806 步骤

具体实施方式

请参考图1，图1为本发明实施例一液晶显示器10的电路结构的示意图。如图1所示，液晶显示器10包括一屏幕100及一驱动系统120。屏幕100设置有多个晶体管以及多个液晶电容，以阵列方式排列，其中，每一晶体管对应于一液晶电容。驱动系统120包括一栅极驱动装置102、一源极驱动装置104及一参考电压驱动装置106。其中，栅极驱动装置102可通过多条栅极驱动线(gate driving line)G1～GM分别连接到屏幕100上的晶体管的栅极，以输出栅极驱动信号来控制晶体管开启或关闭。源极驱动装置104可通过多条数据线(data line)D1～DN分别连接到屏幕100上的晶体管的源极，以通过数据线D1～DN传送显示数据到晶体管并存储在相对应的液晶电容。参考电压驱动装置106可通过一参考电压线连接到屏幕100上所有液晶电容，以输出参考电压VCOM。需注意的是，在上述实施例中，栅极驱动装置102、源极驱动装置104及参考电压驱动装置106独立存在液晶显示器10中；但在其它实施例中，参考电压驱动装置106也可整合在源极驱动装置104内部，或与源极驱动装置104整合在一芯片模块中，而不限于此。

请参考图2，图2为一液晶显示器进行数据显示的信号波形示意图。一般来说，数据显示可分为三段期间：启动期间、显示期间及关闭期间。图2绘出上述三个期间中背光信号BL、数据信号DS及参考电压VCOM的波形。其中，背光信号BL仅在显示期间开启背光模块，以在屏幕上产生显示画面；在启动期间及关闭期间内，背光模块则关闭。数据信号DS可在显示期间内，根据欲显示的数据，在最大电压+Vd及最小电压-Vd之间的任何电压持续切换；在启动期间及关闭期间内，数据信号DS则持续为零电位。需注意的是，数据信号DS可泛指输出到图1的液晶显示器10中任一数据线D1～DN的数据。实际上，每一数据线D1～DN可根据欲显示的画面内容，传送相同或不同的数据信号。此外，参考电压VCOM可在启动期间、显示期间及关闭期间内持续输出接近或等于零电位的一固定电压。

图3为本发明实施例一液晶显示器(如图1的液晶显示器10)进行一驱动方法以避免残影(image sticking)的信号波形示意图。同样地，图3的波形也包括三段期间：启动期间、显示期间及关闭期间。图3的信号波形与图2的差异在于，在启动期间及关闭期间内(即背光源关闭而未进行显示的期间)，数据信号DS的电压值在最大电压+Vd与最小电压-Vd之间持续切换以形成方波，参考电压VCOM的电压值则对应地在最小电压-Vd与最大电压+Vd之间持续切换而形成反相的方波。在此情况下，输出到参考电压线的参考电压VCOM与输出到数据线D1～DN的数据信号DS具有相反的电压极性，使得液晶电容两端接收到具有相反极性且持续反转的电压信号。在此情况下，原先附着在电板上的离子可因正负反相电压的持续驱动，回到电容内部而达到均匀分布的状态。另一方面，在液晶显示器进行显示的显示期间内，参考电压VCOM可输出接近或等于零电位的定电压，数据信号DS则用来输出显示数据，与图2所示的情况相同。

较佳地，本发明的驱动方法可在启动期间及/或关闭期间执行，即，在背光源关闭而未进行显示时执行驱动方法，以在不影响画面显示的情况下，清除液晶电容两端累积的离子，进而避免或减缓残影的发生。此外，在图3的实施例中，数据信号DS与参考电压VCOM分别在屏幕100可接收的最大电压+Vd与最小电压-Vd之间持续切换，使得液晶电容两端可在系统电压范围内达到最大跨压。在其它实施例中，数据信号DS与参考电压VCOM也可能小于最大电压+Vd或大于最小电压-Vd，只要驱动数据信号DS与参考电压VCOM两者分别产生不同电压极性的电压值并同时输出到液晶电容，此驱动方法即包括在本发明的范畴内。另外，在图3的实施例中，数据信号DS可输出到屏幕上所有数据线，使得所有晶体管接收到相同的数据信号以清除液晶电容两端累积的离子，换句话说，屏幕上所有数据线同时接收电压值在负极性与正极性之间持续切换的数据信号DS，屏幕上所有参考电压线则同时接收在正极性与负极性之间持续切换的参考电压VCOM。在其它实施例中，也可根据液晶显示器采用的极性反转方式及其源极驱动装置的电路结构，在不同数据线上输入不同的数据信号。

详细来说，请参考图4，图4为本发明实施例一液晶显示器(如图1的液晶显示器10)进行另一驱动方法以避免残影的信号波形示意图。如图4所示，数据信号DS可分为用于奇数列数据线(如图1的数据线D1、D3)的数据信号DS_odd以及用于偶数列数据线(如图1的数据线D2、D4)的数据信号DS_even。在此例中，屏幕上位于奇数列的数据线同时接收电压值在负极性与一参考电压电平之间持续切换的数据信号DS_odd，位于偶数列的数据线同时接收电压值在参考电压电平与正极性之间持续切换的数据信号DS_even，屏幕上所有参考电压线(其同时对应于位于奇数列及偶数列的数据线)则同时接收电压值对应地在正极性与负极性之间持续切换的参考电压VCOM。上述参考电压电平为参考电压VCOM在显示期间所输出的接近或等于零电位的定电压电平。

在上述实施例中，可在不同时间分别对奇数列及偶数列的液晶电容实现清除电板上累积离子的功效。举例来说，如图4所示，在时间t1，数据信号DS_even与参考电压VCOM具有相反的电压极性，且数据信号DS_even等于最大电压+Vd而参考电压VCOM等于最小电压-Vd，使得位于偶数列的液晶电容两端跨压达到系统电压范围内的最大值；在时间t2，数据信号DS_odd与参考电压VCOM具有相反的电压极性，且数据信号DS_odd等于最小电压-Vd而参考电压VCOM等于最大电压+Vd，使得位于奇数列的液晶电容两端跨压达到系统电压范围内的最大值。同样地，上述电压信号也可采用小于最大电压+Vd或大于最小电压-Vd的电压值来进行驱动，唯数据信号DS_odd或DS_even与参考电压VCOM须具备相反极性使得液晶电容两端具有较大跨压，以清除电板上附着的离子。

值得注意的是，本发明的主要精神之一在于对参考电压VCOM进行驱动。相较于一般液晶显示器中参考电压往往等于接近或等于零电位的一固定电压，本发明可驱动参考电压VCOM，使得参考电压VCOM输出与对应数据信号DS具相反极性的电压值，使得液晶电容两端达到更大的跨压，以达到更有效的离子清除效果，进而使液晶电容内部离子分布均匀，以避免或减缓残影的发生。本领域的技术人员当可据此进行修饰或变化，而不限于此。举例来说，上述驱动方法是在背光源关闭而未进行显示时被执行，因此，无论驱动方法以何种方式执行，都不会影响屏幕上显示的内容。在此情况下，栅极驱动装置可通过任何方式输出栅极驱动信号到栅极驱动线。在一实施例中，可依照每一行像素的显示顺序，依序对屏幕上位于每一行的栅极驱动线进行驱动，使得屏幕上位于每一行的液晶电容依序接收数据信号DS及参考电压VCOM。在另一实施例中，也可依照其它顺序驱动栅极驱动线，或者可对屏幕上所有栅极驱动线同时进行驱动(即同时开启屏幕上所有晶体管)，使得屏幕上所有液晶电容同时接收数据信号DS及参考电压VCOM。

除此之外，上述实施例都说明本发明的驱动方法可在背光源关闭而未进行显示时执行。但在其它实施例中，本发明的驱动方法也可在显示期间内执行。

本领域的技术人员应熟知，残影最容易在屏幕长时间持续显示同一画面以后发生，这是因为长时间相同的显示型态造成液晶电容中的离子易吸附在电板上。因此，本发明的驱动方法可在屏幕长时间持续显示同一画面以后欲显示另一不同影像以前执行，以避免新的影像出现前一画面的残影。

请参考图5，图5为本发明实施例一液晶显示器(如图1的液晶显示器10)进行又一驱动方法以避免残影的信号波形示意图。图5仅绘出显示期间的数据信号DS及参考电压VCOM，以说明屏幕长时间持续显示同一画面以后避免残影发生的驱动方式。在此例中，液晶显示器的一控制模块可在屏幕进行显示时，侦测屏幕上显示的显示数据。接着，当显示数据持续一段时间未发生变化时，控制模块可判断屏幕进入一静态显示模式。当控制模块在静态显示模式中侦测到显示数据欲发生变化时，为避免变化后的新显示画面发生残影，控制模块可在新显示数据进行显示之前的一小段期间内，控制源极驱动装置104及参考电压驱动装置106分别输出具有相反电压极性的数据信号DS及参考电压VCOM到相对应的数据线及参考电压线，并切换极性数个周期，以清除液晶电容两端累积的离子，进而避免或减缓残影的发生。在其它显示时间内，数据信号DS则正常输出显示数据而参考电压VCOM为接近或等于零电位的定电压，如图5所示。

在一实施例中，本发明的参考电压驱动装置可通过一多工器来实现。举例来说，请参考图6，图6为本发明实施例一参考电压驱动装置60的示意图。参考电压驱动装置60可以是图1所示的参考电压驱动装置106，但不限于此。如图6所示，参考电压驱动装置60可包括一多工器600、一输出级602及一分压电阻模块604。分压电阻模块604可在最大电压+Vd及最小电压-Vd之间输出数个电压以供多工器600进行选择。多工器600还接收一选择信号sel_v，以根据数据信号DS的极性，在分压电阻模块604所提供的电压中选择与数据信号DS的电压极性相反的一电压作为参考电压VCOM，并通过输出级602输出参考电压VCOM到屏幕上的参考电压线。

图7则绘出以多个多工器来实现的一参考电压驱动装置70。参考电压驱动装置70可以是图1所示的参考电压驱动装置106，但不限于此。如图7所示，参考电压驱动装置70包括多工器700、702及704、输出级706及708以及分压电阻模块710及712。在此例中，正电压与负电压分开处理，使得参考电压驱动装置70中多数组件不需采用高耐压组件，可降低电路面积及成本。在电压驱动装置70中，分压电阻模块710可输出最大电压+Vd与零电位GND之间的正电压，使得多工器702可在上述正电压之间进行选择，并通过输出级706将所选择的电压加以输出；分压电阻模块712可输出最小电压-Vd与零电位GND之间的负电压，使得多工器704可在上述负电压之间进行选择，并通过输出级708将所选择的电压加以输出。接着，多工器700再从上述正电压或负电压中，选择与数据信号DS的电压极性相反的一电压作为参考电压VCOM。

上述关于液晶显示器10的驱动系统120执行避免或减缓残影的驱动方法可归纳为一驱动流程80，如图8所示。驱动流程80包括以下步骤：

步骤800：开始。

步骤802：源极驱动装置104输出数据信号DS到屏幕100上一液晶电容的一数据线。

步骤804：参考电压驱动装置106输出参考电压VCOM到所述液晶电容的一参考电压线，其中，参考电压VCOM与数据信号DS具有相反的电压极性。

步骤806：结束。

驱动流程80的详细运作方式及变化可参考前述说明，在此不赘述。

综上所述，本发明公开一种可在液晶显示器中，通过对数据信号及参考电压进行相反电压极性的驱动，来避免或减缓残影现象的驱动方法。由于数据信号及参考电压可输出具有相反极性的电压值，使得屏幕上的液晶电容两端达到更大的跨压，以达到更有效的离子清除效果，进而使液晶电容内部离子分布均匀，以避免或减缓残影的发生。本发明的驱动方法可用于背光源关闭而未进行显示的期间，以避免影响画面显示。此外，本发明也可在屏幕长时间持续显示同一画面以后，输出具有相反电压极性的数据信号及参考电压并切换极性数个周期，以避免长时间持续显示相同画面之下容易产生残影的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。