电压调整模块、电压调整方法及液晶显示装置的制作方法

专利名称：电压调整模块、电压调整方法及液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电压调整模块及电压调整方法，特别是指一种用以抑制一液晶 显示装置中因液晶极性变换而产生的噪声的电压调整模块及电压调整方法。
背景技术：
液晶显示器已经是目前最常见的显示设备，在一液晶显示器中包括一驱动模 块，该驱动模块会产生一漏极(Drain Voltage)电压与一公共电压(Common Voltage， VC0M)，分别用以控制一上玻璃基板及一下玻璃基板，使得该上、下玻璃基板因为电压 压差而产生一电场，进而利用该电场使得上、下玻璃基板内的液晶呈一特定方向排列。
而在一液晶显示器中最常见的驱动方式通常是采用线反转(Line Inversion)的 方式，这种方式是该驱动模块产生一具有周期性公共电压，也就是说该公共电压的极性 是根据一特定周期做持续的改变，所以该上下玻璃基板之间的电场方向也会随着该周期 性公共电压作周期性的变化，因此对于液晶会不断产生不同方向的拉力，以避免液晶发 生极化的现象，但是这种方式却往往会造成液晶显示器中的组件因为在不同方向拉力持 续不断的拉扯下产生震动，进而引发一个不可预期的噪声(Audible noise)，因为该公共 电压是做周期性变化，因此，该噪声的能量会集中于一特定的频率上，当该噪声的能量 大于人耳可辨识的声音能量时就会被听见，因此，在一些品质要求较高的产品中，对于 此噪声的容忍度往往要求是相当严格的，所以当噪声能量大于产品规格时，依目前的技 术而言，只能采用其它的驱动方式或是材料(例如采用低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon, LTPS)的材料)，以消除或降低该噪声的能量，但这些做法往往却会伴随着 生产成本的提高。
因此如何可以有效降低线反转驱动方式的噪声能量以符合各种产品的规格，并 压低生产成本，对于显示器的相关厂商而言，一直是持续改善的目标。发明内容
本发明的目的在于提供一种电压调整模块，可以有效降低线反转驱动方式的噪 声能量以符合各种产品的规格，并压低生产成本。该电压调整模块适用于控制一具有多 个脉波的参考电压脉波，且该参考电压脉波中可分为一有效区间及一无效区间，位于该 有效区间内的每一脉波为一有效脉波，而位于该无效区间内的每一脉波为一无效脉波， 其包括
一判断单元，接收该组参考电压脉波并据以判断目前属于该有效区间或该无效 区间，当目前属于该无效区间时，于至少一脉波时间内设定一判断讯号；及
—电压控制单元，接收该脉波并根据该判断讯号产生一对应的输出电压脉波， 当该判断讯号被设定时，将对应的输出电压脉波调整与该参考电压脉波的极性不同，否 则，使两者极性相同。
此外，本发明更提供一种电压调整模块，适用于控制一具有多个脉波的参考电压脉波，其包括
一计数器，根据所接收到的参考电压脉波的脉波数量而逐次更新一计数值，且 输出该计数值；
一判断器，接收该计数值并判断该计数值是否等于一设定值，若是，则设定一 判断讯号，若否，则清除该判断讯号；及
一电压控制单元，输出一输出电压脉波，且只在该判断讯号被设定时，才使该 输出电压脉波的极性与该脉波不同，否则，则使两者极性相同。
此外，本发明更提供一种电压调整方法，适用于控制一具有多个脉波的参考电 压脉波，且该参考电压脉波中每一脉波可分类为一有效脉波或一无效脉波，其包括以下 步骤
接收该参考电压脉波并据以判断目前属于该有效区间或该无效区间，当目前属 于该无效区间时，于至少一脉波时间内设定一判断讯号；及
接收该参考电压脉波并根据该判断讯号产生一对应于该参考电压脉波的输出电 压脉波，当该判断讯号被设定时，将对应的输出电压脉波调整与该参考电压脉波的极性 不同，否则，使两者极性相同。
此外，本发明更提供一种电压调整方法，适用于控制一具有多个脉波的参考电 压脉波，其包括以下步骤
根据接收参考电压脉波的脉波数量而逐次更新一计数值；
判断该计数值是否等于一设定值；及
当该计数值等于该设定值时，将一对应的输出电压脉波调整与该脉波的极性不 同。
此外，本发明更提供一种液晶显示装置，包含
一驱动模块，产生一参考电压脉波及一控制电压，其中，该参考电压脉波中可 分为一有效区间及一无效区间，位于该有效区间内的每一脉波为一有效脉波，而位于该 无效区间内的每一脉波为一无效脉波；
一电压调整模块，包括
一判断单元，接收该组参考电压脉波并据以判断目前属于该有效区间或该无效 区间，当目前属于该无效区间时，于至少一脉波时间内设定一判断讯号；及
一电压控制单元，接收该脉波并根据该判断讯号产生一对应的输出电压脉波， 当该判断讯号被设定时，将对应的输出电压脉波调整与该参考电压脉波的极性不同，否 则，使两者极性相同；及
二平行排列的基板，且该二基板间填充有液晶，该二基板分别与该驱动模块和 该电压调整模块耦接，以分别受该输出电压脉波和该控制电压控制，使该二基板间因为 电压差产生一控制液晶排列方向的电场。
此外，本发明更提供一种液晶显示装置，包含
一驱动模块，产生一参考电压脉波及一控制电压；
一电压调整模块，包括
一计数器，根据所接收到的参考电压脉波的脉波数量而逐次更新一计数值，且 输出该计数值；
一判断器，接收该计数值并判断该计数值是否等于一设定值，若是，则设定一 判断讯号，若否，则清除该判断讯号；及
一电压控制单元，输出一输出电压脉波，且只在该判断讯号被设定时，才使该 输出电压脉波的极性与该脉波不同，否则，则使两者极性相同；及
二平行排列的基板，且该二基板间填充有液晶，该二基板分别与该驱动模块和 该电压调整模块耦接，以分别受该输出电压脉波和该控制电压控制，使该二基板间因为 电压差产生一控制液晶排列方向的电场。
当在显示装置中，因为液晶极性转换而导致组件震动产生的噪声能量超过人耳 可辨识的声音能量时，本发明之实施例利用电压控制单元改变驱动模块输出的该参考电 压脉波的周期性，使得该噪声能量可以分散在多数个频率之中以降低其峰值能量。


图1是本发明的电压调整模块的第一实施例的系统方块图。
图2是该第一实施例的一参考电压脉波的示意图。
图3是本发明的电压调整方法的第一实施例的流程图。
图4是该第一实施例的一输出电压脉波的示意图。
图5是本发明的电压调整方法的第二实施例的流程图。
图6是该第二实施例的一输出电压脉波的示意图。
图7是本发明的实施例的液晶驱动芯片的方块图。
图8是本发明的实施例的液晶显示装置的示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的二个 实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
第一实施例
参阅图1，本发明电压调整模块1的第一实施例适用于控制一驱动模块9产生的 一具有多数个脉波的参考电压脉波，其包括一判断单元11及一电压控制单元12。
该判断单元11包括一计数器111及一判断器112，该计数器111电连接于该驱动 模块9，用以接收该驱动模块9产生的每一脉波，并对应输出一计数值，该判断器112电 连接于该计数器111以接收该计数值，并产生一判断讯号输出至该电压控制单元12，该 电压控制单元12电连接于该驱动模块9以接收每一脉波，并根据对应的判断讯号产生一 输出电压脉波。
在说明本发明的操作方式之前，我们先定义该参考电压脉波如下
参阅图2，该参考电压脉波中的该等脉波具有周期性，当该驱动模块9驱动液晶 以显示一图框(frame)时，在每一个图框所对应的多数个脉波中，可以分类为一有效脉 波(activepulse)与一无效脉波(dummy pulse)，而所有有效脉波所形成的区间称为有效区 间，所有无效脉波所形成的区间称为无效区间，其中，当在有效区间时，表示当显示一 图框时，每一有效脉波用以控制该液晶极性作周期性的变化，避免液晶出现极化现象， 而当在一无效区间时，表示当该驱动模块9送出每一无效脉波时，此时该驱动模块9并无驱动液晶。
因此，请一并参阅图1、3，通过本发明的电压调整方法7的第一实施例，说明 该电压调整模块1的操作方式，其包含以下步骤
步骤71是该判断单元11接收一脉波；
步骤72是该计数器111累加该计数值并将其输出至该判断器112中；
步骤73是该判断器112根据所接收的计数值，判断目前所接收的脉波是否进入 该无效区间，若是，跳至步骤75，若否，则执行步骤74;举例来说，假设该驱动模块9 要驱动液晶以显示一分辨率为640X480的图框时，而且每一图框内含有三个无效脉波， 则每一图框内含有307200个像素及对应的参考电压脉波数量为307203个，也就是说，1 个图框所对应的参考电压脉波内包含307200个有效脉波及3个无效脉波，此外，假设该 计数器111每接收到1个脉波之后，会将该计数值累加1，所以该判断器112判断该计数 值小于307200时，表示目前仍处在有效区间中，反之，当该计数值大于307200时，表示 目前已进入无效区间中；
步骤74是当该判断器112判断目前处在该有效区间时，会清除该判断讯号，而 该电压控制单元12根据该清除后的判断讯号，将对应的输出电压脉波的极性设定与该脉 波的极性相同；然后，回到步骤71;及
步骤75是当该判断器112判断目前为处在该无效区间时，会设定该判断讯号， 而该电压控制单元12根据该设定后的判断讯号，将对应的输出电压脉波的极性设定与该 脉波的极性不同；然后，回到步骤71;此外，在该无效区间内，只要在至少一个无效脉 波时间内设定该判断讯号即可。
延续上述步骤73中的范例，参阅图4，当该判断器112判断目前所接收的脉波为 一有效脉波时，该电压控制单元12将该参考电压脉波直接设定为对应的输出电压脉波， 也就是说，当该驱动模块9在驱动液晶以显示一图框的期间内，该电压控制单元12是不 改变该驱动模块9所输出的参考电压值，然而，当该判断器112判断目前所接收的脉波为 一无效脉波时，该电压控制单元12将该输出电压脉波的极性设定与该脉波的极性相反， 以改变该参考电压脉波的周期性，经过上述的设定方式之后，该电压调整模块1将原本 只具有1-0-1-0 —种周期的参考电压脉波分割成分别具有1-0-1-0…及0-1-0-1···二种 不同周期的输出电压脉波，因此，因为液晶周期性变换极性而导致的噪声经由频谱分析 时，该噪声能量将分散至二个频率中，故可以降低单一噪声频率所产生的峰值能量(peak energy),进而使得该噪声能量低于人耳可辨识的声音能量，因此，藉由改变在无效脉波 期间的脉波极性，使得输出电压脉波极性与对应的参考电压脉波极性反向，既不影响原 本驱动模块9驱动以显示的图框的品质，又可以有效将该噪声的能量分散至二个频率之 中，以降低该噪声的峰值能量。
在本实施例中，当该驱动模块9输出每一脉波时，该计数器111会将一初始值 为零的计数值随接收到的脉波数量逐次累加一，而该判断器112根据该计数值判定该驱 动模块9目前输出的脉波为一个有效脉波或是一个无效脉波，当该脉波属于一无效脉波 时，产生一极性与该参考电压脉波相反的输出电压脉波，因此，该输出电压脉波具有二 种不同的周期性，所以当液晶因为受到电场作用而周期性改变极性时所产生的噪声，将 会因为该输出电压脉波具有多种不同的周期性，使得噪声能量分散至二个频率上，因7此，相较于先前技术中噪声都集中在同一频率上，容易使得噪声的峰值能量超过人耳可 辨识的声音能量，本实施例可以有效降低噪声的峰值能量。
原则上，在本实施例中，只要在至少一个无效脉波时间内设定该判断讯号即 可，因此当无效区间内的无效脉波有多个时(假设为η个)，可以只对其中一个无效脉波 所对应到的无效脉波时间内设定该判断讯号，或是对其中任两个无效脉波所对应的无效 脉波时间内设定该判断讯号，依此类推，可以对任j(j = l η)个无效脉波所对应的无效脉 波时间内设定该判断讯号。而实施的方式可为预先就设定对第一个无效脉波所对应的无 效派波时间设定判断讯号，或预先设定对某几个无效脉波所对应的无效脉波时间设定判 断讯号。
第二实施例
第二实施例与第一实施例最大的不同点在于，在该判断器112中具有一预设的 设定值，该设定值可是一介于一第一边界值与一第二边界值之间的常数值或是变量值。 且第二实施例的判断单元11不需先判断出该参考电压脉波是处于有效区间还是无效区 间，换句话说，在第二实施例中，是否要调整该输出电压脉波的极性的条件与该有效区 间或是无效区间没有直接的关连性。
当该判断器112判断该计数值与该设定值相等时，该判断器112会设定该判断讯 号，因此，该电压控制单元12会依照该设定后的判断讯号而输出一极性与该脉波相反的 输出电压脉波，反过来说，当该判断器112判断该计数值与该设定值不相等时，该判断 器112会清除该判断讯号，因此，该电压控制单元12会依照该清除后的判断讯号而输出 一极性与该脉波相同的输出电压脉波。
联合参阅图1、5，藉由本发明的电压调整方法7的第二实施例，说明该电压调 整模块1的操作方式，其包含以下步骤
步骤71是该判断单元11接收一脉波；
步骤72是该计数器111累加该计数值并将其输出至该判断器112中；
步骤73’是该判断器112根据所接收的计数值，判断其是否等于该设定值，若 是，跳至步骤75，若否，则执行步骤74;举例来说，假设该驱动模块9要驱动液晶以显 示一分辨率为640X480的图框(frame)时，而且每一图框内含有三个无效脉波，则1个图 框所对应的参考电压脉波内包含307200个有效脉波及3个无效脉波，在此范例中，该第 一边界值为307200且该第二边界值为307204，因此，该设定值可以直接设定为307201， 代表之后该电压控制单元12将会固定于每一图框的第一个无效脉波时输出电压脉波的 极性设定与对应的脉波相反，同理，该设定值可以在该判断器112每次设定判断讯号之 后更新，例如当该计数值等于该设定值307201之后，该判断器112不但设定该判断 讯号，同时更新该设定值为307203，因此，对第一个图框而言，其第一、第三个无效脉 波所对应的输出电压脉波都会与参考电压脉波极性相反，此外，该计数值等于该设定值 307203之后，该判断器112更新该设定值为307202，则对于第二个图框而言，其第二个 无效脉波所对应的输出电压脉波才会与参考电压脉波极性相反，藉由此范例说明，可以 发现，当该设定值为一变量时，可以使得每一图框所对应的无效脉波产生极性相反的数 量及周期都不相同，因此，可以有效将参考电压脉波分割成更多种不同周期的输出电压 脉波；
步骤74是该判断器112清除该判断讯号，而该电压控制单元12根据该清除后的 判断讯号，将对应的输出电压脉波的极性设定与该脉波相同；然后，回到步骤71;及
步骤75是该判断器112设定该判断讯号，而该电压控制单元12根据该设定后的 判断讯号，将对应的输出电压脉波的极性设定与该脉波不同；然后，回到步骤71。
承步骤73’中的范例，参阅图6，当该判断器112判断该计数值不等于该设定 值307201时，该电压控制单元12将该参考电压脉波直接设定为对应的输出电压脉波， 也就是说，当该驱动模块9在驱动液晶以显示一图框的期间内，该电压控制单元12是不 改变该驱动模块9所输出的参考电压值，然而，当该判断器112判断该计数值等于该设 定值307201时，该电压控制单元12将该输出电压脉波的极性设定与该脉波相反，以改 变该参考电压脉波的周期性，经过上述的设定方式之后，该电压调整模块1将原本只具 有1-0-1-0—种周期的参考电压脉波分割成分别具有1-0-1-0···、0-1-0-L···、0-0-1、 1-1-0等四种不同周期的输出电压脉波，因此，因为液晶周期性变换极性而导致的噪声经 由频谱分析时，该噪声能量将分散至四个频率中，故降低单一噪声频率所产生的峰值能 量，进而使得该噪声能量低于人耳可辨识的声音能量。
另，在第一、第二实施例中，当该计数值累加至等于一图框所对应的有效脉波 数量及无效脉波数量的总和时，该计数器111会重置(reset)该计数值。
此外，请再参阅图1，一般驱动模块9都是内建于一驱动芯片中，而本第一、第 二实施例的判断单元11与电压控制单元12可以用电连接的方式连接于该驱动芯片输出 的参考电压，或是将驱动模块9、判断单元11与电压控制单元12直接以一单芯片制作而 成，参阅图7，因此本发明的液晶驱动芯片5包含上述任一实施例中所述的电压调整模块 1和一驱动模块9，且该驱动模块9会产生该参考电压脉波。
参阅图8，本发明的液晶显示装置的实施例包括该驱动模块9、上述任一实施例 的电压调整模块1与二平行排列的基板61，其中该驱动模块9产生一参考电压脉波及一控 制电压，该电压调整模块1产生一输出电压脉波，该二基板61间填充有液晶62，分别受 该控制电压及输出电压脉波控制，使该二基板61间因为电压差产生一控制液晶62排列方 向的电场。
当在显示装置中，因为液晶极性转换而导致组件震动产生的噪声能量超过人耳 可辨识的声音能量时，上述实施例利用一电压控制单元12改变驱动模块9输出的该参考 电压脉波的周期性，使得该噪声能量可以分散在多数个频率之中以降低其峰值能量。
权利要求
1.一种电压调整模块，适用于控制一具有多个脉波的参考电压脉波，且该参考电 压脉波中可分为一有效区间及一无效区间，位于该有效区间内的每一该脉波为一有效脉 波，而位于该无效区间内的每一该脉波为一无效脉波，其特征在于该电压调整模块包 括一判断单元，接收该参考电压脉波并据以判断属于该有效区间或该无效区间，当属 于该无效区间时，于至少一脉波时间内设定一判断讯号；及一电压控制单元，接收该参考电压脉波并根据该判断讯号产生一对应于该参考电压 脉波的输出电压脉波，当该判断讯号被设定时，将对应的该输出电压脉波的极性调整与 该参考电压脉波的极性不同，否则，使两者极性相同。
2.如权利要求0所述的电压调整模块，其特征在于该判断单元包括一计数器与一判断 器，该计数器根据所接收到的该参考电压脉波的脉波数量而逐次更新一计数值，且将该 计数值输出至该判断器中，该判断器依据该计数值而判断接收到的该参考电压脉波属于 该有效脉波或该无效脉波。
3.—种电压调整模块，适用于控制一具有多个脉波的参考电压脉波，其特征在于该 电压调整模块包括一计数器，根据所接收到的该参考电压脉波的脉波数量而逐次更新一计数值，且输 出该计数值；一判断器，接收该计数值并判断该计数值是否等于一设定值，若是，设定一判断讯 号，若否，清除该判断讯号；及一电压控制单元，接收该参考电压脉波并输出一对应于该参考电压脉波的输出电压 脉波，且只在该判断讯号被设定时，才使该输出电压脉波的极性与该参考电压脉波的极 性不同，否则，则使两者极性相同。
4.如权利要求0所述的电压调整模块，其特征在于该设定值为一预设的常数值。
5.如权利要求第0所述的电压调整模块，其特征在于该设定值为一介于两边界值间的 变数值。
6.—种电压调整方法，适用于控制一具有多个脉波的参考电压脉波，且该参考电 压脉波中可分为一有效区间及一无效区间，位于该有效区间内的每一该脉波为一有效脉 波，而位于该无效区间内的每一该脉波为一无效脉波，其特征在于该电压调整方法包括 以下步骤接收该参考电压脉波并据以判断属于该有效区间或该无效区间，当属于该无效区间 时，于至少一脉波时间内设定一判断讯号；及接收该参考电压脉波并根据该判断讯号产生一对应于该参考电压脉波的输出电压脉 波，当该判断讯号被设定时，将对应的该输出电压脉波的极性调整与该参考电压脉波的 极性不同，否则，使两者极性相同。
7.如权利要求0所述的电压调整方法，其特征在于更包括当该参考电压脉波属于该有 效脉波时，将对应的该输出电压脉波的极性调整与该参考电压脉波的极性相同。
8.—种电压调整方法，适用于控制一具有多个脉波的参考电压脉波，其特征在于该 电压调整方法包括以下步骤根据接收该参考电压脉波的脉波数量而逐次更新一计数值；判断该计数值是否等于一设定值；及当该计数值等于该设定值时，将一对应的输出电压脉波的极性调整与该参考电压脉 波的极性不同。
9.如权利要求0所述的电压调整方法，其特征在于更包括当该计数值不等于该设定值 时，将该对应的输出电压脉波的极性调整与该参考电压脉波的极性相同。
10.如权利要求0所述的电压调整方法，其特征在于该设定值为一预设的常数值。
11.如权利要求0所述的电压调整方法，其特征在于该设定值为一介于两边界值之间 的变量值
12.—种液晶显示装置，包含一驱动模块及二平行排列的基板，该驱动模块产生一参 考电压脉波及一控制电压，该参考电压脉波中可分为一有效区间及一无效区间，位于该 有效区间内的每一该脉波为一有效脉波，而位于该无效区间内的每一该脉波为一无效脉 波，该二基板间填充有液晶，其特征在于该液晶显示装置更包括一电压调整模块，包括一判断单元，接收该参考电压脉波并据以判断属于该有效区间或该无效区间，当属 于该无效区间时，于至少一脉波时间内设定一判断讯号；及一电压控制单元，接收该参考电压脉波并根据该判断讯号产生一对应于该参考电压 脉波的输出电压脉波，当该判断讯号被设定时，将对应的该输出电压脉波的极性调整与 该参考电压脉波的极性不同，否则，使两者极性相同；其中该二基板分别与该驱动模块和该电压调整模块耦接，以分别受该输出电压脉波 和该控制电压控制，使该二基板间因为电压差产生一控制该液晶排列方向的电场。
13.如权利要求0所述的液晶显示装置，其特征在于该判断单元包括一计数器与一判 断器，该计数器根据所接收到的该参考电压脉波的脉波数量而逐次更新一计数值，且将 该计数值输出至该判断器中，该判断器依据该计数值而判断接收到的该参考电压脉波属 于该有效脉波或该无效脉波。
14.一种液晶显示装置，包括一驱动模块及二平行排列的基板，该驱动模块产生一参考 电压脉波及一控制电压，该二基板间填充有液晶，其特征在于该液晶显示装置更包括一电压调整模块，包括一计数器，根据所接收到的该参考电压脉波的脉波数量而逐次更新一计数值，且输 出该计数值；一判断器，接收该计数值并判断该计数值是否等于一设定值，若是，设定一判断讯 号，若否，清除该判断讯号；及一电压控制单元，接收该参考电压脉波并输出一对应于该参考电压脉波的输出电压 脉波，且只在该判断讯号被设定时，才使该输出电压脉波的极性与该参考电压脉波的极 性不同，否则，则使两者极性相同；其中该二基板分别与该驱动模块和该电压调整模块耦接，以分别受该输出电压脉波 和该控制电压控制，使该二基板间因为电压差产生一控制该液晶排列方向的电场。
15.如权利要求0所述的液晶显示装置，其特征在于该设定值为一预设的常数值。
16.如权利要求0所述的液晶显示装置，其特征在于该设定值为一介于两边界值间的 变数值。
全文摘要
一种电压调整模块，适用于控制一参考电压脉波，且该参考电压脉波中可分为一有效区间及一无效区间，其包括一当目前处于无效区间时于至少一脉波时间内设定一判断讯号的判断单元，及一根据该判断讯号产生一对应的输出电压脉波的电压控制单元；当该判断讯号被设定时，该电压控制单元将对应的输出电压脉波调整与该参考电压脉波的极性不同，否则，使两者极性相同。本发明利用调整该输出电压脉波的极性，使其由单一周期变成具有多数个不同周期的脉波，进而将噪声能量分散至多数个频率上，以期达到降低噪声峰值能量的目的。
文档编号G09G3/36GK102024435SQ20091030745
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月22日 优先权日2009年9月22日
发明者蔡政龙 申请人:群创光电股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司