专利名称：降低闪烁效应的液晶显示器及其相关方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器，特别是涉及一种可降低影像闪烁效应(flieker)的液晶显示器。
背景技术：
薄膜晶体管液晶显示面板主要是利用以矩阵状排列的薄膜晶体管，配合适当的电容、转接垫等电子组件来驱动液晶像素，以产生丰富亮丽的图形。由于薄膜晶体管液晶显示面板具有外型轻薄、耗电量少以及无辐射污染等特性，因此被广泛地应用在笔记型计算机、个人数字助理等便携式信息产品上，甚至已有逐渐取代传统桌上型计算机的CRT监视器的趋势。
液晶显示面板包含两个玻璃导电基板，而两个玻璃导电基板中间则包含液晶分子组成的液晶层，其中一个玻璃基板定义为像素电极层(pixelelectrode)，另一个定义为共电极层(common electrode)。当两玻璃导电基板间的跨压改变时，位于中间的液晶分子的排列方向也会随着跨压的不同而改变。这么一来，射入玻璃基板的光线就会因为液晶分子排列方向的不同而不同，而产生各种的灰度效果。
一般而言，如本领域的技术人员所广泛悉知的，施加于两玻璃导电基板的跨压分为两种极性，当像素电极层的电压高于共电极层的电压时，称之为正极性；相反地，当像素电极层的电压低于共电极层的电压时，称之为负极性。不管是正极性或是负极性，都会有一相同亮度的灰度。也就是说，当两个玻璃导电基板的压差绝对值是固定时，不管是像素电极层的电压高，或是共电极层的电压高，所表现出来的灰度是相同的。不过实际上，这两种情况的液晶分子的排列方向却是相反的。
液晶分子具有一种特性，即以长时间的总和效应来说，若施加于液晶分子两电极层之间的电压值偏向于某一极性的话，则会因为总体来说的两极跨压的直流成份不为零，而使得共电极层上的共电压值Vcom产生电位飘移(Vcom drifting)，如此则将造成液晶分子无法依照原本设计的控制电压值产生正确的排列方向改变，进而造成错误的灰度值。更有甚者，有可能会发生因上述跨压偏向某一极性的现象时间过久，即使将电压取消掉，液晶分子亦会因为特性的破坏而无法再适应电场的变化来转动。
因此，为了尽可能避免上述因液晶分子两电极层之间的电压值偏向于某一极性而造成的共电压值Vcom电位飘移现象，可将用来驱动液晶分子的跨压周期性地切换于正负两极性之间。至于切换的模式可分为如图1所示的帧转换(frame toggling)、列转换(line toggling)、行转换(column toggling)、像素转换(pixel toggling)等各种不同方式。请参阅图2，此处以像素转换模式为例，显示当数据依序输入再配合上极性后，所产生输出至像素分子的跨压。从图2可清楚看出，藉由此一机制，长期而言像素分子两极间的跨压极性将趋向于平均分布，而使得两极跨压的直流成份趋近于零，进而使得共电压值Vcom发生电位飘移的机率降至最低。
然而，在某些特殊的情形下，如果所输入的显示数据呈现一特定的周期性变化的话，配合上前述跨压极性的周期性切换，会产生所谓的r画面闪烁」(flicker)现象。同样以像素转换模式为例，在一个极端的例子中，若图2中的数据流是输入如(FF、00、FF、00、……)的周期性重复数据的话，如本领域技术人员所熟知，像素分子两极间的跨压仍将偏向于其中一极性(在本例中为正极性)，而导致共电压值Vcom的电位飘移现象还是有发生，影响影像显示的品质。
发明内容
因此本发明的目的之一是提供一种可降低影像闪烁效应(flicker)的液晶显示器及方法，以增进影像显示品质。
依据本发明的实施例，揭露了一种控制液晶显示器显示影像的方法，其包含有接收一显示数据流；产生一极性讯号；依据该极性讯号及该显示数据流产生一灰度讯号；以及依据该灰度讯号驱动一像素单元以显示影像；其中该极性讯号为一直流平衡的讯号。
依据本发明的实施例，还披露了一种液晶显示器，其包含有多个像素单元；以及一逻辑单元，用来接收一显示数据流，该逻辑单元包含有一极性讯号产生器，用来产生一极性讯号；以及多个极性混合单元，用来依据该极性讯号及该显示数据流产生一灰度讯号，以分别驱动所述像素单元。
图1为一般液晶显示器的像素单元每隔固定时间周期的极性转换示意图。
图2为结合图1的极性转换所显示的像素分子两极间跨压的示意图。
图3为本发明的液晶显示器的功能方块图。
图4为图3的影像像素单元的结构示意图。
图5为图3的逻辑单元的功能方块图。
图6为图5的极性讯号产生器的功能方块图。
附图符号说明10液晶显示器12影像像素单元14逻辑单元 16扫描线驱动单元22晶体管24像素电极层25液晶层26共电极层32极性讯号产生器34显示讯号产生器36极性混合单元 40选择器42、44、46、48极性序列 102 扫描线101 数据线220 栅极221 漏极 222 源极Cs储存电容 Clc 电容具体实施方式
请一并参阅图3以及图4，图3为本发明一实施例的液晶显示器10的功能方块图。图4为图3的影像像素单元12的结构示意图。液晶显示器10包含多个影像像素单元12以及一逻辑单元14。每一影像像素单元12包含一晶体管22，晶体管22的栅极(gate)220电连接至一扫描线102，漏极(drain)221电连接至一数据线101，而源极(source)222电连接至一像素电极层(pixel electrode)24。在图4中，每个影像像素单元12包含一晶体管22、一像素电极层24、一液晶层25、一共电极层26以及一储存电容Cs。液晶层25中具有可转动的液晶分子，而像素电极层24以及共电极层26为玻璃导电基板，两玻璃导电基板(亦即像素电极层24以及共电极层26)之间形成一电容Clc。
扫描线驱动单元16会依序驱动扫描线102传入一开启电压将每一行的晶体管22打开，当晶体管22被导通时，逻辑单元14便会通过数据线101将各个影像像素单元12所需的灰度讯号传送至像素电极层24，使得储存电容Cs充电到所需的电压。如此依序下去，当最后一行的影像像素单元12充电完成后，扫描线驱动单元16便会回过来从头从第一行再开始充电。以一般60Hz更新频率的液晶显示器来说，每一个画面的显示时间约为1/60＝16.67ms。换言之，扫描线驱动单元16每隔16.67ms会对每一行完成一次充电。而位于像素电极层24以及共电极层26之间的液晶层25内的液晶分子，就是依据该灰度讯号与电压Vcom的差值，改变液晶层25内的液晶分子的排列方向。储存电容Cs的功能即用来在晶体管22关闭时维持该压差，直到对应的晶体管22再次导通。
请注意，上述图3及图4所显示的液晶显示器10的功能方块图及影像像素单元12的结构示意图仅为本发明的实施例，不应作为本发明的限制条件，而本领域的技术人员应可理解，其它任何为本领域的技术人员所广泛悉知的液晶显示器架构及像素单元结构，只要符合本发明的精神及特征，亦属于本发明所欲保护的范围之内。
请参阅图5，图5为图3的逻辑单元14的功能方块图。在本实施例中，逻辑单元14包含有一显示讯号产生器34、一极性讯号产生器32、以及多个极性混合单元36。显示讯号产生器34接收液晶显示器10所欲显示于其面板上的影像显示数据，并依照该显示数据分别对应于该面板上各行的影像像素单元12产生显示讯号，这种显示讯号如图1所示的数据流一般，具有数字形式，代表用来驱动影像像素单元12的灰度讯号的绝对值大小(magnitude)。极性讯号产生器32用来产生代表用来分别对应于该面板上各行的影像像素单元12产生极性讯号，所述极性讯号代表用来驱动影像像素单元12的灰度讯号的极性(polarity)。而极性混合单元36则用来将该显示讯号所代表的绝对值大小附加上该极性讯号所代表的极性，以产生驱动所述影像像素单元12所需的灰度讯号。请注意，如本领域的技术人员所广泛悉知，极性混合单元36可使用如数字模拟转换器(DAC)及乘法器等组件、或者其它电路组件来实现。
在本发明的实施例中，为了使得每一影像像素单元12两极间的跨压从长期平均的观点上来看尽可能处于直流成份为零的状态，极性讯号产生器32用来产生实质上直流平衡(DC balanced)的极性讯号，也就是说，从长期平均的观点上来看，尽可能使得极性讯号中正极性及负极性所出现的次数相同。在一实施例中，极性讯号产生器32可以为一随机讯号产生器，随机地选取正极性或负极性以输出作为极性讯号。在另一实施例中，极性讯号产生器32亦可以自多个已为直流平衡的极性序列(DC-balanced polaritysequence)中随时间不同而选取不同的序列。如图6所示，极性讯号产生器32可包含有一选择器40，随着时间自极性序列42、44、46、48、……中选取其一输出作为极性讯号，而选择器40选取所述序列的方式可以为依照一预设顺序选取，亦可为随机选取，甚至可以将其中一个序列进行平移(shifting)之后再输出(可等效于选取序列44之后再选取序列46或序列48)。
本领域的技术人员应可理解，以上图6所示的所述序列仅显示本发明的一实施例而不作为限制的用，选择器40亦可用来在前述的帧转换(frametoggling)、列转换(line toggling)、行转换(column toggling)、像素转换(pixel toggling)等各种模式之间切换以输出极性讯号。另外选择器40的选取顺序还可依据所输入的显示数据的特性(例如是否为周期性的显示数据，以及周期为何等)而改变，以进一步确保共电压值Vcom不会产生电位飘移的现象。
利用上述方式，每个像素单元所接收到的灰度讯号的极性将更为均匀，因而使得闪烁效应发生的机率也大幅减少。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种控制液晶显示器显示影像的方法，其包含有接收一显示数据流；产生一极性讯号；以及依据该极性讯号及该显示数据流驱动一像素单元以显示影像；其中该极性讯号为一实质上直流平衡的讯号。
2.如权利要求1所述的方法，其还包含有以下步骤依据该极性讯号及该显示数据流产生一灰度讯号；以及依据该灰度讯号驱动该像素单元以显示影像。
3.如权利要求1所述的方法，其中该极性讯号随机地产生。
4.如权利要求1所述的方法，其中产生该极性讯号的步骤包含有自多个极性序列中随时间选取其中的一个以产生该极性讯号。
5.如权利要求1所述的方法，其中该极性讯号依据所接收的该显示数据流的特性而产生。
6.一种液晶显示器，其包含有多个像素单元；以及一逻辑单元，用来接收一显示数据流，该逻辑单元包含有一极性讯号产生器，用来产生一极性讯号；以及多个极性混合单元，用来依据该极性讯号及该显示数据流产生一灰度讯号，以分别驱动所述像素单元。
7.如权利要求6所述的液晶显示器，其中该极性讯号为一直流平衡的讯号。
8.如权利要求6所述的液晶显示器，其中该极性讯号产生器随机地产生该极性讯号。
9.如权利要求6所述的液晶显示器，其中该极性讯号产生器包含有一选择器，用来自多个极性序列中随时间选取其中的一个以产生该极性讯号。
10.如权利要求6所述的液晶显示器，其中该极性讯号产生器依据所接收的该显示数据流的特性而产生该极性讯号。
全文摘要
一种控制液晶显示器显示影像的方法，其包含有接收一显示数据流；产生一极性讯号；依据该极性讯号及该显示数据流产生一灰度讯号；以及依据该灰度讯号驱动一像素单元以显示影像；其中该极性讯号为一直流平衡的讯号。利用本方法的液晶显示器可以降低闪烁效应的影响。
文档编号G09G3/36GK1731258SQ2004100562
公开日2006年2月8日 申请日期2004年8月6日 优先权日2004年8月6日
发明者周裕彬, 童旭荣, 龚文侠 申请人:瑞昱半导体股份有限公司