专利名称：：液晶显示装置及其驱动方法
技术领域：
：本发明有关于一种液晶显示装置及其驱动方法，尤指一种可调整参考电压的液晶显示装置及其驱动方法。
背景技术：
：液晶显示装置(LiquidCrystalDisplay;LCD)是目前广泛使用的一种平面显示器，其具有外型轻薄、省电以及无辐射等优点。液晶显示装置的工作原理是利用改变液晶层两端的电压差来改变液晶层内的液晶分子的排列状态，用以改变液晶层的透光性，再配合背光模块或环境光所提供的光源以显示图像。图l为已知液晶显示装置的示意图。如图l所示，液晶显示装置100包含参考电压产生器110、时序控制器(TimingController)140、电压电平移位器150、源极驱动电路160、栅极驱动电路170以及像素阵列单元180。参考电压产生器110用来提供高参考电压Vgh与低参考电压Vgl。时序控制器140用来提供栅极驱动电路170运作所需的扫描控制信号Sx。电压电平移位器150用来根据扫描控制信号Sx、高参考电压Vgh与低参考电压Vgl以产生前置驱动信号Si馈入至栅极驱动电路170。栅极驱动电路170根据前置驱动信号Si以提供多个栅极信号。源极驱动电路160用来提供多个数据信号，而像素阵列单元180即根据多个栅极信号与多个数据信号以驱动多个像素PX，据以显示图像。在液晶显示装置100的设计中，为了降低制造成本，将栅极驱动电路170集成于包含像素阵列单元180的显示面板185，亦即基于GOA(Gate-driverOnArray)架构，已逐渐发展为主流技术。然而在GOA架构中，栅极驱动电路170的多级移位寄存器SRISRn是对应于多条栅极线175而依序设置于显示面板185的相当狭长的边框区域，亦即并非积集于很小的芯片面积内。所以，最后一级移位寄存器SRn所产生的栅极信号的高电平电压可能显著低于第一级移位寄存器SRI所产生的栅极信号的高电平电压，如此则最后一级移位寄存器SRn所产生的栅极信号可能无法有效驱动相对应的多个像素PX以正常执行数据信号写入运作。一般而言，最后数级移位寄存器所产生的栅极信号均可能发生高电平电压太低状况。此外，于液晶显示装置100刚开机时，上述栅极信号的高电平电压太低状况会较为严重。另由于薄膜晶体管的开启速度会因温度降低而变慢，所以当液晶显示装置100在低温下开机时，上述栅极信号的高电平电压太低状况又更加严重。换句话说，像素阵列单元180可能无法在液晶显示装置100低温开机时立即正常运作。
发明内容依据本发明的实施例，其揭露一种可调整参考电压的液晶显示装置。此种液晶显示装置包含参考电压产生器、电压选择器、控制单元、时序控制器、电压电平移位器、栅极驱动电路以及像素阵列单元。参考电压产生器用来提供第一高参考电压与低于第一高参考电压的第二高参考电压。电压选择器电连接于参考电压产生器以接收第一高参考电压与第二高参考电压，用来根据控制信号选取第一高参考电压或第二高参考电压作为高参考电压。控制单元电连接于电压选择器，用来提供控制信号。时序控制器用来提供扫描控制信号。电压电平移位器电连接于时序控制器与电压选择器，用来根据扫描控制信号与高参考电压以产生前置驱动信号。栅极驱动电路电连接于电压电平移位器，用来根据前置驱动信号以提供多个栅极信号。像素阵列单元电连接于栅极驱动电路，用来根据多个栅极信号以显示图像。在液晶显示装置的运作中，当液晶显示装置开机经过预定时间后，高参考电压从第一高参考电压变更为第二高参考电压。依据本发明的实施例，其还揭露一种可调整参考电压的液晶显示装置。此种液晶显示装置包含参考电压产生器、可调电源模块、时序控制器、电压电平移位器、栅极驱动电路、以及像素阵列单元。参考电压产生器用来根据电源电压以提供高参考电压与低参考电压。可调电源模块电连接于参考电压产生器，用来提供电源电压。当液晶显示装置开机经过预定时间后，可调电源模块所提供的电源电压从第一电压变更为低于第一电压的第二电压。时序控制器用来提供扫描控制信号。电压电平移位器电连接于时序控制器与参考电压产生器，用来根据扫描控制信号、高参考电压与低参考电压以产生前置驱动信号。栅极驱动电路电连接于电压电平移位器，用来根据前置驱动信号以提供多个栅极信号。像素阵列单元电连接于栅极驱动电路，用来根据多个栅极信号以显示图像。本发明还揭露一种液晶显示装置驱动方法，其包含于液晶显示装置开机后的预定时间内，提供高参考电压与低参考电压，其中高参考电压为第一高参考电压；于预定时间内，根据第一高参考电压与低参考电压驱动液晶显示装置的像素阵列单元以执行图像显示运作；于经过预定时间后，将高参考电压从第一高参考电压变更为低于第一高参考电压的第二高参考电压；以及于经过预定时间后，根据第二高参考电压与低参考电压驱动像素阵列单元以执行图像显示运作。图1为已知液晶显示装置的示意图。图2为本发明第一实施例的液晶显示装置的结构示意图。图3为本发明第二实施例的液晶显示装置的结构示意图。图4为本发明第三实施例的液晶显示装置的结构示意图。图5为本发明第四实施例的液晶显示装置的结构示意图。图6为本发明一实施例的液晶显示装置驱动方法的流程图。[主要元件标号说明]<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>具体实施例方式下文依本发明的液晶显示装置及其驱动方法，特举实施例配合所附图式作详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而方法流程步骤编号更非用以限制其执行先后次序，任何由方法步骤重新组合的执行流程，所产生具有均等功效的方法，皆为本发明所涵盖的范围。图2为本发明第一实施例的液晶显示装置的结构示意图。如图2所示，液晶显示装置200包含参考电压产生器210、电压选择器220、控制单元230、时序控制器240、电压电平移位器250、源极驱动电路260、栅极驱动电路270、以及像素阵列单元280。像素阵列单元280包含多个像素PX，经由多条数据线265电连接于源极驱动电路260，另经由多条栅极线275电连接于栅极驱动电路270。栅极驱动电路270可集成于包含像素阵列单元280的显示面板285。参考电压产生器210用来提供第一高参考电压Vghl、低于第一高参考电压Vghl的第二高参考电压Vgh2、以及低参考电压Vgl。电压选择器220电连接于参考电压产生器210以接收第一高参考电压Vghl与第二高参考电压Vgh2，用来根据控制信号Sc选取第一高参考电压Vghl或第二高参考电压Vgh2作为高参考电压Vgh。控制单元230电连接于电压选择器220，用来提供控制信号Sc。在液晶显示装置200的运作中，于开机经过预定时间后，电压选择器220用以根据控制信号Sc将高参考电压Vgh从第一高参考电压Vghl变更为第二高参考电压Vgh2。时序控制器240用来提供栅极驱动电路270运作所需的扫描控制信号Sx。电压电平移位器250电连接于时序控制器240、电压选择器220与参考电压产生器210，用来根据扫描控制信号Sx、高参考电压Vgh与低参考电压Vgl以产生前置驱动信号Si。前置驱动信号Si可包含启始脉冲信号Vst、第一时钟信号Vckl、以及反向于第一时钟信号Vckl的第二时钟信号Vck2，而栅极驱动电路270即根据前置驱动信号Si产生多个栅极信号以扫描多条栅极线275。源极驱动电路260用来提供多个数据信号，经由多条数据线265馈入至像素阵列单元280。像素阵列单元280用来根据多个栅极信号控制多个数据信号的写入运作，据以驱动多个像素PX而显示图像。在图2所示的实施例中，电压选择器220包含第一开关221与第二开关222，控制单元230包含定时器231。第一开关221电连接于控制单元230、参考电压产生器210与电压电平移位器250，用来根据控制信号Sc将第一高参考电压Vghl输出为高参考电压Vgh。第二开关222电连接于控制单元230、参考电压产生器210与电压电平移位器250，用来根据控制信号Sc将第二高参考电压Vgh2输出为高参考电压Vgh。在液晶显示装置200的运作中，当控制信号Sc为第一状态时，第二开关222为截止状态，而第一开关221为导通状态，用来将第一高参考电压Vghl输出为高参考电压Vgh。或者，当控制信号Sc为第二状态时，第一开关221为截止状态，而第二开关222为导通状态，用来将第二高参考电压Vgh2输出为高参考电压Vgh。定时器231用来于液晶显示装置200开机后，自动执行计时运作以产生计时信号，而控制单元230即根据计时信号以提供控制信号Sc。由上述可知，于液晶显示装置200开机经过预定时间后，控制单元230根据计时信号将控制信号Sc从第一状态切换为第二状态，据以使第一开关221从导通状态切换为截止状态，并使第二开关222从截止状态切换为导通状态，进而使高参考电压Vgh从第一高参考电压Vghl变更为第二高参考电压Vgh2。亦即，当液晶显示装置200开机时，电压选择器220先选取第一高参考电压Vghl作为高参考电压Vgh，用以使像素阵列单元280可实时正常运作以显示高质量图像，经过预定时间后，电压选择器220再选取第二高参考电压Vgh2作为高参考电压Vgh，用来节省功率消耗。另，通过设定适用于低温环境的第一高参考电压Vghl，液晶显示装置200在低温开机时，像素阵列单元280仍可立即正常运作以显示高质量图像。图3为本发明第二实施例的液晶显示装置的结构示意图。如图3所示，液晶显示装置300的结构类似于图2所示的液晶显示装置200，主要差异在于将控制单元230置换为控制单元330，以及将时序控制器240置换为时序控制器340。时序控制器340包含电连接于控制单元330的画面计数器341。画面计数器341用来于液晶显示装置300开机后，自动执行画面计数运作以产生计数信号Sn。控制单元330则根据计数信号Sn以提供控制信号Sc至电压选择器220。当液晶显示装置300开机显示预定数目的画面后，控制单元330则根据计数信号Sn将控制信号Sc从第一状态切换为第二状态，据以使第一开关221从导通状态切换为截止状态，并使第二开关222从截止状态切换为导通状态，进而使高参考电压Vgh从第一高参考电压Vghl变更为第二高参考电压Vgh2，其中显示预定数目的画面所需的时间是对应于上述液晶显示装置200运作的预定时间。液晶显示装置300的其余功能运作是同于液晶显示装置200，所以液晶显示装置300开机时，即使在低温下，像素阵列单元280仍可立即正常运作以显示高质量图像。图4为本发明第三实施例的液晶显示装置的结构示意图。如图4所示，液晶显示装置400包含参考电压产生器410、可调电源模块420、时序控制器440、电压电平移位器450、源极驱动电路460、栅极驱动电路470、以及像素阵列单元480。像素阵列单元480包含多个像素PX，经由多条数据线465电连接于源极驱动电路460，另经由多条栅极线475电连接于栅极驱动电路470。栅极驱动电路470可集成于包含像素阵列单元480的显示面板485。可调电源模块420用来提供电源电压Vdd至参考电压产生器410。参考电压产生器410电连接于可调电源模块420，用来根据电源电压Vdd提供高参考电压Vgh与低参考电压Vgl。在液晶显示装置400的运作中，于开机经过预定时间后，可调电源模块420可将电源电压Vdd从第一电压变更为低于第一电压的第二电压，而参考电压产生器410所提供的高参考电压Vgh也跟着从第一高参考电压变更为低于第一高参考电压的第二高参考电压。时序控制器440用来提供栅极驱动电路470运作所需的扫描控制信号Sx。电压电平移位器450电连接于时序控制器440与参考电压产生器410，用来根据扫描控制信号Sx、高参考电压Vgh与低参考电压Vgl以产生前置驱动信号Si。前置驱动信号Si可包含启始脉冲信号Vst、第一时钟信号Vckl、以及反向于第一时钟信号Vckl的第二时钟信号Vck2，而栅极驱动电路470即根据前置驱动信号Si产生多个栅极信号以扫描多条栅极线475。源极驱动电路460用来提供多个数据信号，经由多条数据线465馈入至像素阵列单元480。像素阵列单元480用来根据多个栅极信号控制多个数据信号的写入运作，据以驱动多个像素PX而显示图像。在图4所示的实施例中，可调电源模块420包含控制单元430与电源电压产生单元425。控制单元430用来提供控制信号Sc。电源电压产生单元425电连接于控制单元430与参考电压产生器410，用来根据控制信号Sc以产生电源电压Vdd。在液晶显示装置400的运作中，当控制单元430提供具第一状态的控制信号Sc时，电源电压产生单元425所产生的电源电压Vdd为第一电压，而参考电压产生器410所提供的高参考电压Vgh即为第一高参考电压。或着，当控制单元430提供具第二状态的控制信号Sc时，电源电压产生单元425所产生的电源电压Vdd为第二电压，而参考电压产生器410所提供的高参考电压Vgh即为第二高参考电压。控制单元430包含定时器431，定时器431用来于液晶显示装置400开机后，自动执行计时运作以产生计时信号，而控制单元430即根据计时信号以提供控制信号Sc。由上述可知，于液晶显示装置400开机经过预定时间后，控制单元430根据计时信号将控制信号Sc从第一状态切换为第二状态，据以使电源电压Vdd从第一电压变更为第二电压，进而使高参考电压Vgh从第一高参考电压变更为第二高参考电压。亦即，当液晶显示装置400开机时，参考电压产生器410先提供第一高参考电压作为高参考电压Vgh，用以使像素阵列单元480可实时正常运作以显示高质量图像，经过预定时间后，参考电压产生器410再提供第二高参考电压作为高参考电压Vgh，用来节省功率消耗。另，通过设定适用于低温环境的第一高参考电压，液晶显示装置400在低温开机时，像素阵列单元480仍可立即正常运作以显示高质量图像。图5为本发明第四实施例的液晶显示装置的结构示意图。如图5所示，液晶显示装置500的结构类似于图4所示的液晶显示装置400，主要差异在于将可调电源模块420置换为可调电源模块520，以及将时序控制器440置换为时序控制器540。可调电源模块520包含控制单元530与电源电压产生单元525。控制单元530用来提供控制信号Sc。电源电压产生单元525电连接于控制单元530与参考电压产生器410，用来根据控制信号Sc以产生电源电压Vdd。时序控制器540包含电连接于控制单元530的画面计数器541。画面计数器541用来于液晶显示装置500开机后，自动执行画面计数运作以产生计数信号Sn。控制单元530则根据计数信号Sn以提供控制信号Sc至电源电压产生单元525。当液晶显示装置500开机显示预定数目的画面后，控制单元530则根据计数信号Sn将控制信号Sc从第一状态切换为第二状态，据以使电源电压Vdd从第一电压变更为第二电压，进而使高参考电压Vgh从第一高参考电压变更为第二高参考电压，其中显示预定数目的画面所需的时间是对应于上述液晶显示装置400运作的预定时间。液晶显示装置500的其余功能运作是同于液晶显示装置400，所以液晶显示装置500开机时，即使在低温下，像素阵列单元480仍可立即正常运作以显示高质量图像。图6为本发明一实施例的液晶显示装置驱动方法的流程图。图6所示的流程900为基于图2的液晶显示装置200、图3的液晶显示装置300、图4的液晶显示装置400、或图5的液晶显示装置500的液晶显示装置驱动方法。流程900所示的液晶显示装置驱动方法包含下列步骤步骤S910:于一液晶显示装置开机后的一预定时间内，提供一高参考电压与一低参考电压，其中该高参考电压为一第一高参考电压；步骤S920:于该预定时间内，根据该第一高参考电压与该低参考电压驱动该液晶显示装置的一像素阵列单元以执行图像显示运作；步骤S930:于经过该预定时间后，将该高参考电压从该第一高参考电压变更为低于该第一高参考电压的一第二高参考电压；以及步骤S940:于经过该预定时间后，根据该第二高参考电压与该低参考电压驱动该像素阵列单元以执行图像显示运作。在基于图3的液晶显示装置300或图5的液晶显示装置500的液晶显示装置驱动方法中，流程900所述的该预定时间为液晶显示装置显示预定数目的画面所需的时间。在基于图4的液晶显示装置400或图5的液晶显示装置500的液晶显示装置驱动方法中，步骤S930所述的将该高参考电压从该第一高参考电压变更为低于该第一高参考电压的该第二高参考电压，为将一电源电压从一第一电压变更为低于该第一电压的一第二电压，据以使该高参考电压从该第一高参考电压变更为低于该第一高参考电压的该第二高参考电压。综上所述，本发明液晶显示装置于开机后的预定时间内，根据第一高参考电压执行驱动运作以实时显示高质量图像，再于预定时间后，根据低于第一高参考电压的第二高参考电压执行驱动运作以节省电功率消耗。此外，通过设定对应于环境低温的第一高参考电压，本发明液晶显示装置即使在低温开机时，仍可立即正常运作以显示高质量图像。虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何具有本发明所属
技术领域：
的通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。权利要求一种液晶显示装置，其包含参考电压产生器，用来提供第一高参考电压与低于该第一高参考电压的第二高参考电压；电压选择器，电连接于该参考电压产生器以接收该第一高参考电压与该第二高参考电压，用来根据控制信号选取该第一高参考电压或该第二高参考电压作为高参考电压；控制单元，电连接于该电压选择器，用来提供该控制信号；时序控制器，用来提供扫描控制信号；电压电平移位器，电连接于该时序控制器与该电压选择器，用来根据该扫描控制信号与该高参考电压以产生前置驱动信号；栅极驱动电路，电连接于该电压电平移位器，用来根据该前置驱动信号以提供多个栅极信号；以及像素阵列单元，电连接于该栅极驱动电路，用来根据该多个栅极信号以显示图像；其中当该液晶显示装置开机经过预定时间后，该高参考电压从该第一高参考电压变更为该第二高参考电压。2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中该电压选择器包含第一开关，电连接于该控制单元、该参考电压产生器与该电压电平移位器，用来根据该控制信号将该第一高参考电压输出为该高参考电压，以及第二开关，电连接于该控制单元、该参考电压产生器与该电压电平移位器，用来根据该控制信号将该第二高参考电压输出为该高参考电压；其中当该控制信号为第一状态时，该第一开关导通以将该第一高参考电压输出为该高参考电压，当该控制信号为第二状态时，该第二开关导通以将该第二高参考电压输出为该高参考电压。3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中当该液晶显示装置开机经过该预定时间后，该控制信号从该第一状态切换为该第二状态。4.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其中当该液晶显示装置开机显示预定数目的画面后，该控制信号从该第一状态切换为该第二状态，该预定时间为显示该预定数目的画面所需的时间。5.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中该控制单元包含定时器，用来于该液晶显示装置开机后，自动执行计时运作以产生计时信号；其中该控制单元根据该计时信号以提供该控制信号。6.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中该时序控制器包含画面计数器，电连接于该控制单元，该画面计数器于该液晶显示装置开机后自动执行画面计数运作以产生计数信号；其中该控制单元根据该计数信号以提供该控制信号。7.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其中该栅极驱动电路与该像素阵列单元被集成于一显示面板。8.根据权利要求1所述的液晶显示装置，还包含源极驱动电路，电连接于该像素阵列单元，用来提供多个数据信号以显示图像；其中该像素阵列单元根据该多个栅极信号控制该多个数据信号的写入运作。9.一种液晶显示装置，其包含参考电压产生器，用来根据电源电压以提供高参考电压与低参考电压；可调电源模块，电连接于该参考电压产生器，用来提供该电源电压，其中当该液晶显示装置开机经过预定时间后，该电源电压从第一电压变更为低于该第一电压的第二电压；时序控制器，用来提供扫描控制信号；电压电平移位器，电连接于该时序控制器与该参考电压产生器，用来根据该扫描控制信号、该高参考电压与该低参考电压以产生前置驱动信号；栅极驱动电路，电连接于该电压电平移位器，用来根据该前置驱动信号以提供多个栅极信号；以及像素阵列单元，电连接于该栅极驱动电路，用来根据该多个栅极信号以显示图像。10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中该可调电源模块包含控制单元，用来提供控制信号；以及电源电压产生单元，电连接于该控制单元与该参考电压产生器，用来根据该控制信号产生该电源电压。11.根据权利要求io所述的液晶显示装置，其中当该液晶显示装置开机经过该预定时间后，该控制信号从第一状态切换为第二状态，据以使该电源电压从该第一电压变更为该第二电压。12.根据权利要求10所述的液晶显示装置，其中当该液晶显示装置开机显示预定数目的画面后，该控制信号从第一状态切换为第二状态，据以使该电源电压从该第一电压变更为该第二电压，该预定时间为显示该预定数目的画面所需的时间。13.根据权利要求IO所述的液晶显示装置，其中该控制单元包含定时器，用来于该液晶显示装置开机后，自动执行计时运作以产生计时信号；其中该控制单元根据该计时信号以提供该控制信号。14.根据权利要求IO所述的液晶显示装置，其中该时序控制器包含画面计数器，电连接于该控制单元，该画面计数器于该液晶显示装置开机后自动执行画面计数运作以产生计数信号；其中该控制单元根据该计数信号以提供该控制信号。15.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其中该栅极驱动电路与该像素阵列单元被集成于一显示面板。16.根据权利要求9所述的液晶显示装置，还包含源极驱动电路，电连接于该像素阵列单元，用来提供多个数据信号以显示图像；其中该像素阵列单元根据该多个栅极信号控制该多个数据信号的写入运作。17.—种液晶显示装置驱动方法，其包含于液晶显示装置开机后的预定时间内，提供高参考电压与低参考电压，其中该高参考电压为第一高参考电压；于该预定时间内，根据该第一高参考电压与该低参考电压驱动该液晶显示装置的像素阵列单元以执行图像显示运作；于经过该预定时间后，将该高参考电压从该第一高参考电压变更为低于该第一高参考电压的第二高参考电压；以及于经过该预定时间后，根据该第二高参考电压与该低参考电压驱动该像素阵列单元以执行图像显示运作。18.根据权利要求17所述的液晶显示装置驱动方法，其中该预定时间为该液晶显示装置显示预定数目的画面所需的时间。19.根据权利要求17所述的液晶显示装置驱动方法，其中将该高参考电压从该第一高参考电压变更为低于该第一高参考电压的该第二高参考电压，为将电源电压从第一电压变更为低于该第一电压的第二电压，据以使该高参考电压从该第一高参考电压变更为低于该第一高参考电压的该第二高参考电压。全文摘要一种液晶显示装置，其包含参考电压产生器、电压选择器、时序控制器、电压电平移位器、栅极驱动电路以及像素阵列。参考电压产生器用来提供第一高参考电压与第二高参考电压。电压选择器用来选取第一高参考电压或第二高参考电压作为高参考电压。时序控制器用来提供扫描控制信号。电压电平移位器根据扫描控制信号与高参考电压以产生前置驱动信号。栅极驱动电路根据前置驱动信号以提供多个栅极信号。像素阵列用来根据多个栅极信号以显示图像。文档编号G09G3/36GK101707054SQ200910247190公开日2010年5月12日申请日期2009年12月2日优先权日2009年12月2日发明者徐兆庆,程仲升申请人:友达光电股份有限公司