专利名称：液晶显示器与极性反转方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器，尤其涉及液晶显示器中象素极性反转的方法。
背景技术：
极性反转是液晶显示器中常见的技术，用以消除液晶长期直流偏压的残像问题。图1为已知液晶显示器100的示意图。其中包含一象素阵列102，多个源极驱动芯片104，以及多个栅极驱动芯片106。该源极驱动芯片104接受时序控制器108的控制，输出数据信号，搭配这些栅极驱动芯片106输出的扫描信号，控制象素阵列102中对应象素的亮度显示。每一源极驱动芯片平均控制若干列的象素，而每一栅极驱动芯片平均控制若干行的象素，因此交互作用之下形成如图1所示的多个小区间。其中，该108提供至该源极驱动芯片104的信号，包含极性反转信号POL，用以确定对应象素的极性。该源极驱动芯片104接收极性反转信号POL(H)或POL(2H)后，根据时序控制器108输出的数据信号和该极性反转信号POL值，产生不同极性的数据电压，以驱动对应的象素。此外该极性反转信号POL的值会随着栅极驱动芯片106的时序而改变，使每一相邻象素的极性皆不相同。其中POL(2H)表示信号周期为POL(H)的两倍。如此搭配之下，即可达到点反转(dotinversion)的效果。图中的「+」和「-」用来表示在一扫描时间帧(time frame)中，用以驱动每一区间象素的数据电压的极性。
然而极性反转常见的后遗症是，当输入特定的画面纹理时，整个液晶显示器会出现闪烁现象。这种特定的画面纹理称为市松画面(KillerPattern)，其成因主要来自面板本身的电传导性限制，无可避免地造成了各区域信号电压误差。图2为图1中时序控制器208所产生的极性反转信号POL的时序图。其中GCK代表扫描时间脉冲，极性反转信号POL(1H)在每一扫描线就反转一次极性，而极性反转信号POL(2H)则是每两条扫描线反转一次。如此的做法可使图1的市松画面改善，但仍然找得到另一组市松画面使得液晶显示器闪烁。换言之只要极性反转信号POL是具有周期性的，则永远存在对应的市松画面。
发明内容
本发明提供一种极性反转方法，用于包含多个象素的液晶显示器。首先提供至少一反转信号，以确定一极性。接着根据该极性与一数据信号，产生一数据电压。最后提供一扫描信号，开启一象素使之读取该数据电压，从而发出相应的亮度。其中该反转信号为一非周期性信号，在该扫描信号开启该象素时，该反转信号的值为一第一电平或一第二电平，随机选择其中之一。
当该反转信号在该第一电平时，将该极性确定为正，而当该反转信号在该第二电平时，将该极性确定为负。该第一电平为逻辑1值，而该第二电平为逻辑0值。
本实施例的极性反转方法，还进一步可以将这些象素以列为单位分为多组象素，每一组象素包含至少一列象素，而该提供至少一反转信号的步骤，包含提供多个反转信号，分别确定一组象素的极性。
本发明还提供一种液晶显示器，包含一时序控制器，一源极驱动芯片，以及一栅极驱动芯片。该时序控制器控制时序以产生一扫描信号与一数据信号，并提供至少一反转信号以确定一数据电压的极性。该源极驱动芯片耦接该时序控制器，根据该反转信号以及该数据信号产生该数据电压。该栅极驱动芯片耦接该时序控制器，输出该扫描信号以开启至少一象素。当该扫描信号开启该象素时，该象素读取该数据电压，从而显示影像。
图1为已知液晶显示器100的示意图；图2为图1中极性反转信号POL的时序图；图3为本发明实施例之一的液晶显示器300；图4为本发明实施例之一的液晶显示器400；图5为本发明实施例之一的液晶显示器500；以及图6为本发明极性反转方法的流程图。
符号说明102～象素阵列104～源极驱动芯片106～栅极驱动芯片208～时序控制器114～源极驱动芯片302～反相器208～时序控制器 308～时序控制器408～时序控制器 508～时序控制器具体实施方式
图3为本发明实施例之一的液晶显示器300。其中包含一个象素阵列102，三个栅极驱动芯片106，以及源极驱动芯片104和114各四个。源极驱动芯片104和114的不同是以排列顺序的奇偶来分，各负责驱动对应的多个列象素。此外，该液晶显示器300包含一时序控制器308，输出一极性反转信号POL，经过一反相器302，使源极驱动芯片104和114接收到反相的极性反转信号POL，从而使奇数和偶数组象素具有反相的随机反转特性。
图4为本发明实施例之一的液晶显示器400。其中包含一个象素阵列102，三个栅极驱动芯片106，以及八个源极驱动芯片104。每一个源极驱动芯片104负责驱动对应的多个列象素。此外，该液晶显示器400包含一时序控制器408，输出八个不同的极性反转信号POL至对应的源极驱动芯片104，使对应的多个列象素在驱动时各自随机反转。显示画面时，时序控制器408将一扫描信号与一数据信号输入至这些栅极驱动芯片106和对应的源极驱动芯片104。该源极驱动芯片104耦接该时序控制器408，根据所接收到的极性反转信号POL以及该数据信号产生驱动象素用的数据电压。换言之，该数据电压的极性是正是负，就是由极性反转信号POL在此时确定的。该栅极驱动芯片106受到该时序控制器的控制，输出该扫描信号以开启象素阵列102中对应的象素。当象素阵列102中一象素被开启时，该象素读取该数据电压，从而显示影像。
图5为本发明另一实施例的液晶显示器500。与液晶显示器400不同的是，这些源极驱动芯片104依照排列顺序分为源极驱动芯片104和114，各对应耦接于时序控制器508，接收不同的极性反转信号控制。换言之，四个源极驱动芯片104受到第一组极性反转信号POL(A)控制，四个源极驱动芯片114受到第二组极性反转信号POL(B)控制，这两组极性反转信号POL之间，可以是如图1所示的彼此反相关系，也可以毫不相干互相独立。最大的不同之处在于POL的极性切换并无周期顺序。
反转信号产生器产生非周期性随机信号的机制，可以利用各种随机数产生法来实现。在本实施例中极性反转信号POL的值主要限定为高电位和低电位两种，因此随机出现的机率各为二分之一。举例来说，可以应用伪随机数产生器，将任何一个随时间而改变的动态信号，当做随机数种子(random seed)输入，经杂凑转换而产生0或1两种可能，用来代表高电位和低电位。如图4所示的这些极性反转信号POL，可以是由同样的电路输入不同的随机数种子而各别产生。然而因为高电位与低电位的出现，无周期性可言，所以即使在某一显示周期下，偶而出现一个会使该液晶显示器闪烁的画面，也会在下一个显示周期消失无踪，毫不影响使用者视觉感受。
时序控制器更进一步地可以判断数据信号中的纹理，经过演算后产生对应的反转信号数列，用以刻意避开会造成闪烁的频率，增强画面品质。在一扫描周期中，这些栅极驱动芯片106会依一定的顺序扫描象素阵列102中每一行象素，而该时序控制器则依该演算产生的反转信号数列，依序发出极性反转信号POL确定对应象素的极性。
图6为本发明实施例之一的极性反转方法流程图。首先在步骤602中，由反转信号产生器提供极性反转信号POL，以确定极性。这个极性是随机确定的，其值包含正与负两种选择。接着，在步骤604中，源极驱动芯片104和114根据该极性与时序控制器传送来的一数据信号，产生一数据电压。其中该数据电压的极性即由极性反转信号POL确定，而量值大小由该数据电压确定。最后在步骤606中，由栅极驱动芯片106提供一扫描信号，开启一象素使之读取该数据电压，从而发出相应的亮度。在一显示周期内，扫描线通常是依序由上往下逐行扫描，每一行象素被开启后各被对应的源极驱动芯片，用各自产生的数据电压驱动，于是整个画面中每一点的极性为正或负随机出现，避免了已知的闪烁问题。
除此之外，由于反转信号的设置可能增加时序控制器的输出脚位，增加成本。所以本发明更适合应用在点对点传输模式的架构中，将极性反转信号POL及其它控制信号以串行传输模式由时序控制器传至源极驱动芯片，而不需要额外的输出脚位。
以上提供的实施例已突显本发明的诸多特色。本发明虽以优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种的更动与润饰。此外本说明书依照规定所提的分段标题并不用于限定其内容所述的范围，尤其是背景技术中所提未必是已揭露的已知发明，发明说明亦非用以限定本发明的技术特征。是以本发明的新颖性、创造性以及保护范围当视后附的权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种极性反转方法，用于包含多个象素的液晶显示器，包含下列步骤提供至少一反转信号，用以确定一极性；根据该极性与一数据信号，产生一数据电压；以及提供一扫描信号，用以开启一象素使之读取该数据电压，从而发出相应的亮度；其中该反转信号为一非周期性信号；以及在该扫描信号开启该象素时，该反转信号的值为一第一电平或一第二电平，随机选择其中之一。
2.如权利要求1所述的极性反转方法，进一步包含当该反转信号在该第一电平时，将该极性确定为正；以及当该反转信号在该第二电平时，将该极性确定为负。
3.如权利要求2所述的极性反转方法，其中该第一电平为逻辑1值；以及该第二电平为逻辑0值。
4.如权利要求1所述的极性反转方法，进一步包含将所述象素以列为单位分为多组象素，每一组象素包含至少一列象素，其中所述提供至少一反转信号的步骤，包含提供多个反转信号，分别确定一组象素的极性。
5.如权利要求4所述的极性反转方法，其中该多个反转信号，为一奇反转信号与一偶反转信号；该奇反转信号确定该多组象素中奇数组象素的极性；以及该偶反转信号确定该多组象素中偶数组象素的极性。
6.一种液晶显示器，包含一时序控制器，用以控制时序以产生一扫描信号与一数据信号，并提供至少一反转信号以确定一数据电压的极性；至少一源极驱动芯片，耦接该时序控制器，用以根据该反转信号以及该数据信号，产生该数据电压；至少一栅极驱动芯片，耦接该时序控制器，用以输出该扫描信号以开启至少一象素；其中当该扫描信号开启该象素时，该象素读取该数据电压，从而显示影像；以及在该象素被开启时，该反转信号的值为一第一电平或一第二电平，随机选择其中之一。
7.如权利要求6所述的液晶显示器，其中当该反转信号在该第一电平时，确定象素的极性为正；以及当该反转信号在该第二电平时，确定象素的极性为负。
8.如权利要求7所述的液晶显示器，其中该第一电平为逻辑1值；以及该第二电平为逻辑0值。
9.如权利要求6所述的液晶显示器，其中该至少一源极驱动芯片为多个源极驱动芯片，分别对应驱动至少一列象素；以及该时序控制器，分别提供一反转信号至对应的一源极驱动芯片。
10.如权利要求9所述的液晶显示器，其中所述源极驱动芯片，依排列次序，分为奇源极驱动芯片与偶源极驱动芯片两种；该时序控制器产生一奇反转信号，确定所述奇源极驱动芯片所对应的象素的极性；以及该时序控制器产生一偶反转信号，确定所述偶源极驱动芯片所对应的象素的极性。
11.如权利要求6所述的液晶显示器，其中该时序控制器与所述源极驱动芯片之间的联线，为点对点传输架构。
全文摘要
本发明提供一种极性反转方法，用于包含多个象素的液晶显示器。首先提供至少一反转信号，以确定一极性。接着根据该极性与一数据信号，产生一数据电压。最后提供一扫描信号，开启一象素使之读取该数据电压，从而发出相应的亮度。其中该反转信号为一非周期性信号，在该扫描信号开启该象素时，该反转信号的值为一第一电平或一第二电平，随机选择其中之一。
文档编号G02F1/133GK1684136SQ200510008369
公开日2005年10月19日 申请日期2005年2月21日 优先权日2005年2月21日
发明者易建宇 申请人:广辉电子股份有限公司