专利名称：液晶显示面板的数据线信号极性转换控制装置及其方法
技术领域：
本发明是有关一种极性转换控制装置及其方法，特别是关于一种可减少
峰值电流(peak current)的液晶显示面板的数据线信号极性转换推动装置及 其方法。
背景技术：
由于液晶分子若一直固定在某一个电压不变，时间久了，即使将电压取
化问题，进而造成图像残留(image sticking)。所以在液晶显示器的设计中， 为避免液晶不要产生极化问题，通常都会给予液晶交流的电平。
因此液晶显示器内的显示电压就分成了两种极性， 一个是正极性，而另 一个是负极性，当显示电极的电压高于共通(common)电极电压时，就称之为 正极性，而电压低于共通电极的电压时，就称之为负极性。不管是正极性或 是负极性，都会有一组相同亮度的灰阶，以利用正负极性不停地交替转换极 性，达到显示画面不动，同时液晶分子不被破坏掉特性的结果。
由于液晶显示面板具有各种不同极性的变换方式，但其都具有一个共通 点，都是在下一次更换画面数据的时候来改变极性，例如以60Hz的更新频率 来说，亦即每16ms更改一次画面的极性。换言之，对于面板上同一点而言， 它的极性是不停地变换的，而相邻的点是否具有相同的极性，那可就依照不 同的极性转换方式来决定了 。首先是如图l(a)的图框转换(frame inversion)，其整个画面所有相邻的点10，都是拥有相同的极性;而如图1 (b) 与图 1 (c)的4亍转才灸(row inversion)与歹寸转才奐(column inversion)贝寸各自在 相邻的行11与列12上具有相同的极性；另外再如图l(d)的点转换(dot inversion)上，则是每个点13与自己相邻的上下左右四个点，是不一样的极 性；最后是如图1 (e)的2线转换(2 line irwersion)或如图1 (f)的4线转换， 是分别以相邻2线14或4线141为单位而具有相同极性，并据此进行极性转换。
不管是上述何种转换，当此图框为上述各种架构时，下一个图框的正负
极性即为颠倒，而控制极性转换是通常由极性信号线(pol)来控制，请参阅图 2所示，为一种数据线驱动器(Data driver)的已知架构，通过极性信号线15 接收其它控制器(例如时序控制器)传来的极性控制信号并传至多个緩冲区块 16、 17，每个緩沖区块16(在此以緩冲区块16作代表)内包含有P型晶体管 与N型晶体管的緩冲器18、 19，根据上述极性控制信号推动两输出端181与 191输出正极性与负极性的电压，当P型晶体管的緩冲器18推动输出端181 输出正极性电压时，则输出端191只能通过N型晶体管的緩冲器19的推动输 出负极性电压；反之，同理可推。极性信号线15可决定各个输出端181、 191 与182、 192的输出电压为正极性或负极性，譬如，当极性信号线15传送正 极性的极性控制信号时，输出端181、 182均为正极性，输出端191、 192均 为负极性；当极性信号线传送负极性的极性控制信号时，输出端181、 191均 为负极性，输出端182、 192均为正极性。
除了画面的图像信息外， 一般数据控制器(Data Dr iver)需经由外部电源 供应内部电路所需要的工作电源或参考电压(例如接地电压VeND),外部电源和 数据控制器之间的走线阻抗产生的衰减会影响到数据控制器接收到的参考电 压。然而，由于极性转换时所产生的耗电最大，前述已知极性信号线的串联 配置方式更容易导致很大的峰值电流，这在线路阵列(wire on array, W0A) 的设计中造成颇为严重的问题，因这种设计之下有部分数据驱动器会经由其 它数据驱动器接收相关的图像信息、电源、参考信号等，和外部电源、信号 源之间的走线较长，当电流瞬间拉高，外部电路的负载也瞬间上升，加上玻 璃阻抗较高，使此瞬间数据驱动器接收到的参考电压值受到很大影响，如图 3所示，为数据信号器接收到的接地参考电压波形，可明显观察到该参考电 压可能由正常时的0. 2伏特左右变化到异常时的1. 7伏特左右，如此大的电 压变化可能会造成数据驱动器的工作异常，进而影响到液晶显示面板的正常 显示。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明的主要目的在于提供一种液晶显示面板的数据 线信号极性转换控制装置及其方法，乃利用将极性转换的时间点交错，来降低峰值电流强度，而达到液晶显示面板特性的提升，并藉以大体上解决先前 技术存在的缺失。
因此，为达上述目的，本发明所揭露的液晶显示面板的数据线信号极性 转换控制装置，是包括有多个输出緩冲区块，每个输出緩冲区块可以分别控 制二输出端的极性电压，并通过至少二极性信号线，来分别控制不同的输出 緩冲区块，也就是说，本发明是利用一极性信号线控制一部分的输出緩冲区 块输出极性电压，同时利用另 一极性信号线去控制另 一部分的输出緩冲区块 的输出极性电压，当然，可利用更多的极性信号线于不同时间点上，去推动 不同的输出緩沖区块的输出极性电压。
更具体而言，上述多个输出緩冲区块基本上可以分为至少两组(以下各组 输出緩沖区块以输出緩冲区块群组称之)，并利用至少二极性信号线来分别控 制前述至少两输出緩冲区块群组输出极性电压，且二极性信号线是以间隔一 段时间差的方式，转换两输出緩冲区块群组的输出电压的极性，也就是将极 性转换的时间交错，不会在同时间有很大的峰值电流输出，以达到降低峰值 电流强度的目的。
而本发明所揭露的液晶显示面板的数据信号线极性转换控制方法，其步
骤如下所述以第一极性信号线与第二极性信号线输出极性控制信号，分别
控制数据控制器中的第 一输出緩冲区块群组与第二输出緩冲区块群组输出电 压的极性，且第一输出緩沖区块群组与第二输出緩冲区块群组分别输出极性 电压至液晶显示面板上两群组的数据线，当进行转换极性时，于第一时间点， 第一极性控制信号会控制第一输出緩冲区块群组转换输出电压的极性，于第 二时间点，第二极性控制信号会控制第二输出緩冲区块群组转换输出电压的 极性，从而使该两群组的数据线信号在不同时间进行极性转换。
本发明还提供一种液晶显示面板的数据线信号极性转换控制装置，该极
性转换控制装置包括第一与第二输出緩冲区块群组，分别包含多个输出緩 冲区块，每一该输出緩冲区块是分别控制液晶显示面板上不同的数据线所传 送信号的电压极性；以及二极性信号线，分别控制该第一与该第二输出緩冲 区块群组，使由该第 一与该第二输出緩沖区块群组所控制的数据线以间隔时 间差的方式转换电压极性。
为使对本发明的目的、技术特征及其功能有进一步的了解，兹配合图式 -洋细i兌明3口下。
图l(a) ~ (f)分别为先前技术的液晶显示面板进行图框转换、列转换、
行转换、点转换、2线转换及4线转换的示意图2是先前技术的极性信号线以串联配置多个緩冲区块的示意图3是先前技术的极性信号线进行2线转换时，数据驱动器接收到的接
地参考电压的电压波形的示意图4是本发明的实施例所提供的液晶显示面板的数据线信号极性转换控
制动装置的示意图5(a)与图5(b)分别为本发明的实施例所提供的两组极性信号线进行2
线转换时的电压信号发出情形与数据驱动器接收到的接地参考电压的示意
图；及
图6是本发明的另一实施例所提供的四组极性信号线进行4线转换时的 电压信号发出情形。 10、 13 点
11 行
12 歹'J
14 2线 141 4线
15 极性信号线 16、 17 緩冲区块
18 P型晶体管的緩冲器 181、 182、 191、 192 输出端
19 N型晶体管的緩冲器
20、 30 输出緩冲区块群组
21、 22、 31、 32 输出緩沖区块 211、 212、 221、 222 !#出端
23、 25 P型晶体管的緩冲器
24、 26 N型晶体管的緩冲器 40、 50 极性信号线
具体实施例方式
如图4所示，为本发明的实施例所提供的液晶显示面板的数据线信号极 性转换控制装置。
此极性转换控制装置可以推动液晶显示面板上的液晶分子进行极性转
换，其是由位于数据驱动器(Data Driver)中的两输出緩冲区块群组20、 30 与两条极性信号线40、 50所组成；两输出緩沖区块群组20、 30分别包括有 多个输出緩冲区块21、 22与31、 32,(以下仅以其中一输出緩沖区块群组20 为代表)，且每个输出緩冲区块21、 22内包含有P型晶体管的缓冲器23、 25 与N型晶体管的緩冲器24、 26，可负责推动两输出端211、 212与221、 222 输出正极性与负极性的电压，意即，输出緩冲区块21可控制输出端211与 212的极性电压，输出緩冲区块22可控制输出端221与222的极性电压。
两条极性信号线40、 50接收由外部控制电路(如时序控制器)传来的极性 控制信号，并分别连接两输出緩沖区块群组20、 30，可用来控制两输出緩沖 区块群组20、 30输出极性电压，以决定各个输出端输出的极性电压为正极性 或负极性。当极性信号线40为正极性的电位时，输出緩冲区块群组20内的 输出緩沖区块21、 22就会控制输出端211、 221均为正极性，输出端212、 222均为负极性；当极性信号线40为负极性的电位时，输出端211、 221均 为负极性，输出端212、 222均为正极性。同理，当极性信号线50为正极性 的电位时，输出緩冲区块群组30内的输出緩沖区块31、 32就会控制输出端 311、 321均为正极性，输出端312、 322均为负极性；当极性信号线50为负 极性的电位时，输出端311、 321均为负极性，输出端312、 322均为正极性。
并且，这两条极性信号线是于不同的时间点控制输出端进行极性转换； 也就是说，本实施例的极性转换控制方法在进行极性转换时，于第一时间点， 极性信号线40传送的极性控信号产生变换，使由极性信号线40控制其中一 输出緩沖区块群组20的输出端输出极性电压进行变换，然后，于第二时间点， 另一极性信号线50传送的极性控制信号产生变换，使由极性信号线50所控 制另一组输出緩冲区块30的输出端输出极性电压进行极性变换。由于上述输 出端211、 212、 221、 222、 311、 312、 321、 322分别传送信号至液晶显示面 板上不同的数据线，因此接收输出緩冲区块群组20的输出端信号的数据线会 和接收输出緩冲区块群组30输出端信号的数据线的信号极性转换的时间点就会不同。
如图5(a)所示，极性信号线40与极性信号线50是以间隔1/2T的时间 差(其中T为电压信号周期，例如为液晶显示面板上一行像素数据更新所需时 间)发出电压信号，来转换两组输出緩冲区块的极性电压的极性，并达到2线 转换方式的极性转换，每一个时间点中，仅有一半数量的输出端作极性转换。 另外，如图5(b)所示，在作正负极性转换的时候，数据驱动器接收到的参考 电压受到最大的影响，而正正或负负的没有极性转换的时候，则几乎都没影 响，所以在本实施例的极性转换方式下， 一半的时间正负极性互转， 一半的 时间保持前一个极限，并且轮流执行，可将电压波形的振幅往下拉低到一半； 因此，可得知此方式的峰值电流可以比全部一起作极性转换的峰值电流少非 常多，从而提高液晶显示面板特性。
实务上，多条极性信号线转换极性的时间差可为1/8T、 1/4T、 1/3T或 1/2T，其中T为电压信号周期，且极性信号线可以为二条以上，使输出端的 极性电压可以分批作到点转换、2线转换、4线转换、等极性转换。如图6(a) 所示，说明本发明的另一实施例中如何利用四条极性信号线60、 70、 80、 90 来达到4线极性转换，这四条极性信号线60、 70、 80、 90乃以1/8T的时间 差推动输出緩冲区块作极性转换，使得在每个时间点都只有1/4的输出端会 转换极性，藉此可降低峰值电流的强度。
虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。在不 脱离本发明的精神和范围内，所为的更动与润饰，均属本发明的权利要求保 护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考上述的权利要求范围。
权利要求
1.一种液晶显示面板的数据线信号极性转换控制装置，该极性转换控制装置包括多个输出缓冲区块，每一该输出缓冲区块包括第一缓冲器与第二缓冲器，以分别控制第一输出端与第二输出端输出电压；以及至少二极性信号线，分别控制不同的该等输出缓冲区块，该二极性信号线是在不同时间点分别转换该等输出缓冲区块的该第一缓冲器与该第二缓冲器输出极性电压。
2. 根据权利要求1所述的显示面板的数据线信号极性转换控制装置，其 中该第一緩冲器是由P型晶体管组成，以推动该第一输出端或该第二输出端 输出正极性电压。
3. 根据权利要求1所述的显示面板的数据线信号极性转换控制装置，其 中该第二緩沖器是由N型晶体管组成，以推动该第一输出端或该第二输出端 输出负极性电压。
4. 根据权利要求1所述的显示面板的数据线信号极性转换控制装置，其 中该二极性信号线包括第一极性信号线与第二极性信号线，该第一极性信号 线为正电压信号时，其所连接的每一输出缓冲区块的第 一输出端的输出信号 为正极性，第二输出端的输出信号为负极性，该第一极性信号线为负电压信 号时，其所连接的每一输出緩冲区块的第一输出端的输出信号为负极性，第 二输出端的输出信号为正极性。
5. 根据权利要求1所述的显示面板的数据线信号极性转换控制装置，其 中该二极性信号线包括第一极性信号线与第二极性信号线，该第二极性信号 线为正电压信号时，其所连接的每一输出緩冲区块的第一输出端的输出信号 为正极性，该第二输出端的输出信号为负极性，该第二极性信号线为负电压 信号时，其所连接的每一输出緩冲区块的第 一输出端的输出信号为正极性， 第二输出端的输出信号为负极性。
6. 根据权利要求1所述的显示面板的数据线信号极性转换控制装置，其 中该二极性信号线转换电压极性的时间差可为1/8T、 1/4T、 1/3T或1/2T, 其中T为电压信号周期。
7. —种液晶显示面板的数据线信号极性转换控制方法，该极性转换控制方法包括提供至少二极性信号线，第一与第二极性信号线，以分别控制第一与第 二输出緩冲区块群组，该第 一与该第二输出緩冲区块群组分别包含多个输出 緩冲区块，且每一该输出緩冲区块群组分别控制液晶显示面板上不同的数据线所传送信号的电压极性；在转换极性时，于第一时间点，该第一极性信号线控制该第一输出緩冲区块群组转换输出电压的极性；以及于第二时间点，该第二极性信号线控制该第二输出緩冲区块群组转换输 出电压的极性。
8. 根据权利要求7所述的液晶显示面板的数据线信号极性转换控制方 法，其中该每一输出緩沖区块具有第一输出端及第二输出端，该第一极性信 号线为正电压信号时，其所连接的该第一输出緩冲区块群组的第一输出端的 输出信号为正极性，第二输出端的输出信号为负极性；之后，该第二极性信 号线亦为正电压信号，其所连接的该第二输出緩冲区块群组的第一输出端为 正极性，第二输出端的输出信号为负极性。
9. 根据权利要求7所述的液晶显示面板的数据线信号极性转换控制方 法，其中该每一输出緩冲区块具有第一输出端及第二输出端，该第一极性信 号线为负电压信号时，其所连接的该第 一输出緩冲区块群组的第 一输出端的 输出信号为负极性，第二输出端的输出信号为正极性；之后，该第二极性信 号线为负电压信号，其所连接的该第二输出緩冲区块群组的第一输出端为负 极性，第二输出端的输出信号为正极性。
10. 根据权利要求7所述的液晶显示面板的数据线信号极性转换控制方 法，其中该第一时间点与第二时间点的时间差可为1/8T、 1/4T、 1/3T或1/2T， 其中T为电压信号周期。
11. 一种液晶显示面板的数据线信号极性转换控制装置，该极性转换控 制装置包括第一与第二输出緩冲区块群组，分别包含多个输出緩冲区块，每一该输 出緩冲区块是分别控制液晶显示面板上不同的数据线所传送信号的电压极 性；以及二极性信号线，分别控制该第一与该第二输出緩冲区块群组，使由该第 一与该第二输出緩冲区块群组所控制的数据线以间隔时间差的方式转换电压极性。
12. 根据权利要求11所述的液晶显示面板的数据线信号极性转换控制装 置，其中每一该输出緩冲区块包括第一緩冲器与第二緩冲器，以分别控制第 一输出端与第二输出端的极性电压。
13. 根据权利要求12所述的液晶显示面板的数据线信号极性转换控制装 置，其中该第一緩冲器是由P型晶体管组成，以推动该第一输出端或该第二 输出端输出正极性电压。
14. 根据权利要求12所述的液晶显示面板的数据线信号极性转换控制装 置，其中该第二緩冲器是由N型晶体管组成，以推动该第一输出端或该第二 输出端输出负极性电压。
15. 根据权利要求12所述的液晶显示面板的数据线信号极性转换控制装 置，其中该二极性信号线包括第一极性信号线与第二极性信号线，该第一极 性信号线为正电压信号时，其所连接的该第一输出緩沖区块群组中每一输出 緩冲区块的第一输出端的输出信号为正极性，第二输出端的输出信号为负极 性，该第一极性信号线为负电压信号时，其所连接的该第一输出緩冲区块群 中每一输出緩冲区块的第一输出端的输出信号为负极性，第二输出端的输出 信号为正极性。
16. 根据权利要求12所述的液晶显示面板的数据线信号极性转换控制装 置，其中该二极性信号线包括第一极性信号线与第二极性信号线，该第二极 性信号线为正电压信号时，其所连接的该第二输出緩沖区块群组中每一输出 緩冲区块的第一输出端的输出信号为正极性，该第二输出端的输出信号为负 极性，该第二极性信号线为负电压信号时，其所连接的该第二输出緩冲区块 群组中每一输出緩冲区块的第一输出端的输出信号为正极性，第二输出端的 输出信号为负极性。
17. 根据权利要求11所述的液晶显示面板的数据线信号极性转换控制装 置，其中该二极性信号线转换电压极j生的时间差可为1/8T、 1/4T、 1/3T或 1/2T,其中T为电压信号周期。
全文摘要
一种液晶显示面板的数据线信号极性转换控制装置及其方法，乃通过至少二极性信号线，来分别控制不同的输出缓冲区块，并于不同时间点上推动输出缓冲区块输出极性电压，使得输出端可以分批转换极性电压，藉以降低峰值电流的强度，并提升液晶显示面板特性。
文档编号H03K19/0175GK101556769SQ20081008864
公开日2009年10月14日 申请日期2008年4月10日 优先权日2008年4月10日
发明者辜宗尧 申请人:奇美电子股份有限公司