专利名称：具有动态电压补偿之显示架构及方法
技术领域：
本发明是关于一种显示架构及方法，特别是一种具有动态电压补偿之显示架构及
其方法。 在现有的薄膜晶体管(TFT)显示架构，由于寄生电容的自然效应，使得显示架构 在较后端的像素容易产生电压不足之现象，进而导致TFT显示画面出现闪烁之现象。寄生 电容的含义就是本来没有在某地方设计电容，但由于布线构之间总是有互容，互感就好像 是寄生在布线之间的一样，因此叫寄生电容。如图1的现有TFT显示像素结构所示，在每一 像素结构里，均会产生寄生电容C^2、 Cgd4以及Q6。而寄生电容对于显示画面最大的影响 莫过于它会产生所谓的馈穿(Feed Through)电压。馈穿电压主要成因是因为面板上其它 电压的变化，经由寄生电容或是储存电容，影响到来自汲极驱动(drain driver)电压的显 示电极电压正确性。如图2所示，在液晶面板上主要的电压变化来源有3个，分别是栅极驱 动(Gate Driver)电压变化，源极驱动(Source Driver)电压(显示电极电压)变化，以及 共模(Common)电压变化。而这其中影响最大的就是栅极驱动电压变化(经由寄生电容Cgd 4或是储存电容CST)，以及共模电压变化(经由液晶电容Q或是CST+CJ 。
举例来说，假设在共模电压固定不动的架构下，造成馈穿电压的主因就只有栅极 驱动的电压变化了。在图2中，显示电极电压就是因为馈穿电压影响，而造成电压变化，也 就是Vw。 CKd 4所产生的Vgd馈穿电压可藉由下列公式一来算出 回到图l可以看到Cgd 4寄生电容的存在位置。其实(^ 4的发生跟一般的CM0S 电路一样，是位于M0S的栅极与汲极端的寄生电容。但是由于在液晶面板上栅极端是接到 栅极驱动输出的走线，因此一但在栅极驱动输出走在线的电压有了激烈变化，便会影响到 显示电极上的电压。在图2之中，当框架(Frame)N的栅极走线打开时，会产生一个向上的 馈穿电压到显示电极之上。不过此时由于栅极走线打开的缘故，源极驱动会对显示电极开 始充电，因此即便一开始的电压不对(因为馈穿电压的影响)，源极驱动仍会将显示电极充 电到正确的电压，影响便不会太大。 但如果当栅极走线关闭的时候，由于源极驱动已经不再对显示电极充电，所以栅 极驱动关闭时的电压压降，便会经由Cgd 4寄生电容馈穿到显示电极之上，造成显示电极电 压有一个馈穿的电压压降，而影响到灰阶显示的正确性。且这个馈穿电压不像栅极走线打 开时的馈穿电压一样，只影响一下子，由于此时源极驱动已经不再对显示电极充放电，馈穿 电压压降会一值影响显示电极的电压，直到下一次栅极驱动走在线的电压再打开的时后。 因此这个馈穿电压对于显示画面的灰阶的影响，人眼是可以明确的感觉到它的存在的。而 在框架N+l的时候，刚开始当栅极驱动走线打开的那一瞬间，也会对显示电极产生一个向 上的馈穿电压，不过这时候由于栅极已经打开的缘故，源极驱动会开始对显示电极充电，因 此这个向上的馈穿电压影响的时间便不会太长。但是当栅极走线再度关闭的时候，向下的
背景技术：
馈穿电压便会让处在负极性的显示电极电压再往下降，而且受到影响的负极性显示电压会 一直维持到下一次栅极走线再打开的时候。所以整体来说，显示电极上的有效电压，会比源 极驱动的输出电压要低。而减少的电压大小刚好为栅极走线电压变化经由Cgd 4的馈穿电 压。 而现有技术针对此问题的常见解决方法有两种，一是藉由增加像素里储存电容与 液晶电容的电容值，进而增加总电容值(公式一里的Ct。tal)，当总电容值很大时，寄生电容 所造成的馈穿电压相对会变很小。然而这并不能完全根除问题，尤其是在于较后端的像素， 即使馈穿电压很小，亦容易有电压不足之现象。另一种方法就是在显示结构设计后，经由人 工测量馈穿电压之总量，再设计一补偿电路或调高输入电压来做电压补偿。但人工量测不 但在精准度上不完美，同时也为一次性补偿，当寄生电容值因各种原因改变时，先前人工所 做的压差补偿将有可能系过多或过少。为了解决上述之问题，本发明提出一种具有动态电 压补偿之显示架构及方法，藉由在显示架构之平角、斜角或四角落像素置入电压侦测单元， 并针对所侦测电压相互比对后所得的压差值自动进行动态电压补偿，进而解决现有技术之 缺失。
发明内容
本发明之主要目的系在提供一种具有动态电压补偿之显示架构及方法，其系是一 种能动态计算显示架构因馈穿电压所失之电压，并实时对所失之电压进行补偿之架构及方 法。 本发明之具有动态电压补偿之显示架构主要系包含一显示面板、至少二电压侦测 单元、一处理单元以及一电压补偿单元。其中显示面板包含复数个像素，而电压侦测单元则 置入于显示面板至少二角落像素内或设置于该等像素外侧，以测量该角落像素之驱动电压 值。再来处理单元会接收该驱动电压值，并根据至少该二驱动电压值之差值而产生一补偿 信号，再让电压补偿单元根据该补偿信号对该显示面板之画素做动态电压补偿如利用显示 面版之Vcom电压进行电压补偿或额外设置电压供应源，藉以实现一具有动态电压补偿之 显示架构。
图1为先前技术之像素架构示意图。图2为先前技术之像素驱动电压示意图。图3为本发明之显示架构示意图。图4为液晶显示架构角落像素示意图。图5为液晶显示架构额外角落像素示意图。图6为本发明之电压侦测单元架构示意图。图7为本发明之像素驱动电压示意图。主要组件符号说明如下2寄生电容C^4寄生电容Cgd6寄生电容Cds
8 显示面版 10电压侦测单元 12处理单元 14电压补偿单元 16 M0S开关 18角落像素 20额外像素
具体实施例方式
底下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明之目的、技 术内容、特点及其所达成之功效。 本发明揭露了一种具有动态电压补偿之显示架构及方法，特别是一种藉由侦测显
示面版内至少二角落像素之驱动电压值，再根据至少二驱动电压值之差值产生一补偿信
号，最后再根据此补偿信号对显示面板之画素做动态电压补偿的方法及架构。
图3为本发明之具有动态电压补偿之显示架构示意图，其主要组件包含一显示面
板8、至少二电压侦测单元10、一处理单元12以及一电压补偿单元14。显示面板8可为液
晶面版或电浆面版，其包含复数个像素。电压侦测单元10，负责测量像素之驱动电压值如显
示电极电压，设置于显示面板8内至少二角落像素内。而最佳设置地址可为平行角落之像
素，对角角落之像素或四角角落之像素，简单来说，由于显示面版8内扫瞄线里最前像素所
接收之电压会最大，而最后像素所接收电压会最小，因此本发明主要之电压侦测单元10设
置方法系将至少一电压侦测单元io设置于至少一扫瞄线的第一像素，而至少一电压侦测
单元10设置于至少一扫瞄线的最后像素，如此一来可以得到像素间之最大驱动电压值差 距。 此外所选择设置电压侦测单元10的像素不但可为显示面板原有的角落像素18如 图4所示，亦可为设置于该等角落像素18外侧的额外像素20如图5所示。额外像素20的 好处在于发明人可以在不大幅修改现有显示结构下导入本发明之电压侦测单元IO，进而节 省设计成本。而电压侦测单元10在测量像素驱动电压值后，会将所量测电压值发送出去。 处理单元12会接收至少二电压侦测单元10所侦测之驱动电压值，并在这些侦测之电压值 低于准位时，计算侦测之电压间的压差值并根据此压差值产生一补偿信号给电压补偿单元 14。电压补偿单元14则会依据此补偿信号对显示面板做动态电压补偿，例如直接透过Vcom 电压进行电压补偿或额外设置电压供应源，实现一具有动态电压补偿之显示架构。
而电压侦测单元10的实现方法也可透过图6来解说。如图所示，在本发明之较佳 实施例之一，本发明利用一MOS开关16，其栅极接到一侦测(Probe)信号，汲极与现有像素 架构之汲极相接，而源极则是接到处理单元12来做为电压侦测单元10。如图7的像素驱动 电压示意图所示，藉由将侦测信号与现有像素驱动电压合并，侦测信号可以简单侦测每一 驱动电压在每一周期之数值，然后再透过M0S开关16定期开关将所量测之电压传送给处理 单元12，实现电压侦测单元10。同时电压侦测单元10能以在一周期时间内传送两个正框 架(positive frame)与两个负框架(negative frame)来侦测驱动电压值是否低于准位， 让电压侦测单元10能更完整的达到侦测效果。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解， 在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等 效，但都将落入本发明的保护范围内。
权利要求
一种具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于一显示面板，包含复数个像素；至少二电压侦测单元，置入于该显示面板至少二角落像素内，以测量该角落像素之驱动电压值；一处理单元，接收该驱动电压值，并根据至少该二驱动电压值之差值而产生一补偿信号；以及一电压补偿单元，根据该补偿信号对该显示面板之画素做动态电压补偿。
2. 根据权利要求1所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该至少二角落像素可为平行角落像素、对角角落像素或四角角落像素。
3. 根据权利要求1所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该至少二角落像素之一可为该显示面版中至少一扫瞄线的第一像素，而该至少二角落像素之另一像素可为该显示面版中至少一扫瞄线的最后像素。
4. 根据权利要求1所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该角落像素系设置于该等像素外侧。
5. 根据权利要求1所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该电压补偿单元可利用该显示面版之Vcom电压进行该电压补偿或额外设置电压供应源。
6. 根据权利要求1所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该显示面板包含液晶以及电浆显示面板。
7. 根据权利要求1所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该电压侦测单元能以在一周期时间内传送两个正框架与两个负框架来侦测该驱动电压值是否低于准位。
8. 根据权利要求1所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该驱动电压值包含显示电极电压值。
9. 根据权利要求1所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该电压侦测单元可为一M0S开关，而该M0S开关栅极接到一侦测信号，汲极与该角落像素之汲极相接，而源极则是接到该处理单元。
10. 根据权利要求1所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该MOS开关利用该侦测信号从该汲极侦测该角落像素之驱动电压，并在每一周期透过该M0S开关定期开关将所量测之电压传送给该处理单元。
11. 一种让显示架构动态补偿电压补之方法，其特征在于侦测一显示面版内至少二角落像素之驱动电压值；根据至少该二驱动电压值之差值而产生一补偿信号；以及根据该补偿信号对该显示面板之画素做动态电压补偿。
12. 根据权利要求11所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该至少二角落像素可为平行角落像素、对角角落像素或四角角落像素。
13. 根据权利要求11所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该至少二角落像素之一可为该显示面版中至少一扫瞄线的第一像素，而该至少二角落像素之另一像素可为该显示面版中至少一扫瞄线的最后像素。
14. 根据权利要求11所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该角落像素系设置于该等像素外侧。
15. 根据权利要求11所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该动态电压 补偿可利用该显示面版之Vcom电压进行该电压补偿或额外设置电压供应源。
16. 根据权利要求11所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该显示面板 包含液晶以及电浆显示面板。
17. 根据权利要求11所述的具有动态电压补偿之显示架构，其特征在于，该驱动电压 值包含显示电极电压值。
全文摘要
本发明提出一种动态电压补偿之显示架构及方法，特别是一种能解决因馈穿(Feed Through)电压所导致之压差的显示架构及方法。发明主要系在一显示面版的至少一扫瞄线之第一像素置入一电压侦测单元以及在同一面版的至少一扫瞄线之最后像素置入另一电压侦测单元，然后藉比对电压侦测单元间各自所量测之像素驱动电压值以计算出像素间电压差异值，最后透过一电压补偿单元来对此电压差异值进行电压补偿，进而解决先前技术以人工进行电压差异计算及补偿之缺失，同时达到研发成本的减少。
文档编号G02F1/13GK101714338SQ200810216408
公开日2010年5月26日 申请日期2008年10月8日 优先权日2008年10月8日
发明者李俊谊 申请人:深超光电(深圳)有限公司