液晶显示面板驱动方法

摘要

本发明涉及一种液晶显示面板驱动方法，用以于帧时间内驱动液晶显示面板的多个像素单元，帧时间包含各对应一扫描线的多个数据写入间隔，各像素单元包含耦接至第一共通电极的第一电容及耦接至第二共通电极的第二电容，各行像素单元的第一共通电极各自独立，各行像素单元的第二共通电极连接至相同电压，液晶显示面板驱动方法包含：使第二共通电极电压维持直流电平；于数据写入间隔前，借由改变第一共通电极电压以进行第一预先充电；于数据写入间隔接收数据线提供的数据电压；以及于数据写入间隔后改变第一共通电极的电压，以使该行像素单元像素电压达到目标电平。本发明使转换像素电压极性的速度更快，还可达到省电的效果。

权利要求

1.一种液晶显示面板驱动方法，用以于一帧时间内驱动一液晶显示面板的多个像素单元，所述多个像素单元设置于多个列数据线及多个行扫描线的交汇处，其中该帧时间包含多个数据写入间隔，各对应至一扫描线，各所述多个像素单元还包含耦接至一第一共通电极的一第一电容及耦接至一第二共通电极的一第二电容，各行像素单元的第一共通电极各自独立，各行像素单元的第二共通电极连接至相同的一电压，该液晶显示面板驱动方法包含：使该第二共通电极的该电压维持一直流电平；

于一数据写入间隔前，借由改变该第一共通电极的电压以对各像素单元的一像素电压进行一第一预先充电；

于该数据写入间隔时，该扫描线开启该行像素单元，以接收该行像素单元分别对应的一数据线提供的一数据电压；以及于该数据写入间隔后，该扫描线关闭该行像素单元，并改变该第一共通电极的电压，以使该行像素单元的像素电压达到一目标电平。

2.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其中该行像素单元的像素电压于相邻的二帧时间具有相反极性的目标电平。

3.如权利要求2所述的液晶显示面板驱动方法，其中当一帧时间内的目标电平为一正极性电平，则该第一共通电极的电压的改变及该数据电压各为一正值，当一帧时间内的目标电平为一负极性电平，则该第一共通电极的电压的改变及该数据电压各为一负值。

4.如权利要求3所述的液晶显示面板驱动方法，其中当一帧时间内的目标电平为一正极性电平，则该数据写入间隔后，该第一共通电极的电压实质上包含两次改变的步骤，以使该像素单元的像素电压提升至该目标电平。

5.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其中该液晶显示面板为一行反转式液晶显示面板。

6.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其中所述多个数据写入间隔不重叠。

7.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，二邻近扫描线对应的二数据写入间隔具有一重叠时间，该二数据写入间隔对应的二行像素单元的该数据写入间隔较后者，于该重叠时间借由该数据写入间隔较前者的该像素电压进行一第二预先充电。

8.如权利要求7所述的液晶显示面板驱动方法，其中该数据写入间隔较后者于该重叠时间后接收该数据线提供的该数据电压。

9.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其中所述数据写入间隔依所述多个扫描线的一排列顺序开启所述多个扫描线对应的像素单元。

10.如权利要求1所述的液晶显示面板驱动方法，其中所述多个扫描线包含多个奇数扫描线及多个偶数扫描线，所述多个数据写入间隔先依所述多个奇数扫描线的一排列顺序开启对应的像素单元后，再依所述多个偶数扫描线的一排列顺序开启对应的像素单元。

说明书

技术领域

本发明涉及一种液晶显示面板驱动方法，尤其涉及一种于帧时间内驱动液晶显示面板的多个像素单元的液晶显示面板驱动方法。

背景技术

液晶显示面板是现代显示科技的主流。在各个像素电极上的像素电压，往往须要通过像素电压的极性反转以避免面板间的液晶分子特性被破坏。而在像素电压不同的反转过程中，为了达到正极性及负极性的目标电平，即显示在荧幕上的灰阶值，液晶显示面板驱动电路必须不停的充放电，以使各像素电压都能显示出正确的灰阶值。因此，液晶显示面板驱动电路的充放电时间及充放电电平都影响了液晶显示面板的性能。充放电时间决定了液晶显示面板的极性转换的快速与否，充放电电平则决定了液晶显示面板所消耗的功率。
因此，如何设计一个新的液晶显示面板驱动电路，使液晶显示面板功率消耗低且极性转换快速，乃为此一业界期待解决的问题。

发明内容

因此本发明的目的就是在提供一种液晶显示面板驱动方法，用以于一帧时间内驱动液晶显示面板的多个像素单元，像素单元设置于多个列数据线及多个行扫描线的交汇处，其中帧时间包含多个数据写入间隔，各对应至一扫描线，各像素单元还包含耦接至第一共通电极的第一电容及耦接至第二共通电极的第二电容，各行像素单元的第一共通电极各自独立，各行像素单元的第二共通电极连接至相同的电压，液晶显示面板驱动方法包含：使第二共通电极的电压维持直流电平；于数据写入间隔前，扫描线关闭一行像素单元，借由改变第一共通电极的电压以对各像素单元的像素电压进行一第一预先充电；于数据写入间隔时，扫描线开启该行像素单元，以接收该行像素单元分别对应的数据线提供的数据电压；以及于数据写入间隔后，扫描线关闭该行像素单元，并改变第一共通电极的电压，以使该行像素单元的像素电压达到一目标电平。
本发明的优点在于能够一方面利用预先充电，使像素单元转换像素电压极性的速度更快，一方面通过共通电极的电压改变而不全然使用数据线电压达到目标电平，以获得省电的效果，而轻易地达到上述的目的。
在参阅附图及随后描述的实施方式后，本领域普通技术人员便可了解本发明的目的，以及本发明的技术手段及实施方式。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：
图1为本发明的第一实施例的液晶显示面板驱动方法所适用的一液晶显示面板的电路图；
图2为本发明的第一实施例的像素单元的一示意图；
图3A为本发明的一实施例的一行扫描线对应的像素单元于二相邻的帧时间的电压变化时序图；
图3B为本发明的一实施例的相邻各行扫描线间于二相邻的帧时间的电压变化示意图；
图3C为本发明的一实施例中，先开启奇数扫描线后开启偶数扫描线时，各行扫描线对应的像素单元于二相邻的帧时间的电压变化时序图；
图4A为本发明的又一实施例的一行扫描线对应的像素单元于二相邻的帧时间的电压变化时序图；
图4B为本发明的又一实施例的像素单元的一示意图；
图4C为本发明的另一实施例中，未使用第一预先充电的情况下，一行扫描线对应的像素单元于二相邻的帧时间的电压变化时序图；
图5A为本发明的再一实施例中的液晶显示面板驱动方法所适用的一液晶显示面板的像素阵列的电路图；
图5B为本发明的再一实施例的像素单元的一示意图；
图6A为本发明的再一实施例的一行扫描线对应的像素单元于二相邻的帧时间的电压变化时序图；
图6B为本发明的再一实施例的相邻各行扫描线间于二相邻的帧时间的电压变化示意图；以及
图6C为本发明的再一实施例中，先开启奇数扫描线后开启偶数扫描线时，各行扫描线对应的像素单元于二相邻的帧时间的电压变化时序图。
并且，上述附图中的附图标记说明如下：
1：液晶显示面板                10：像素阵列
100：像素单元                  101：扫描线
102：数据线                    11：扫描线驱动电路
12：数据线驱动电路             20：像素晶体管
21：第一共通电极               22：第一电容
23：第二共通电极               24：第二电容
25：像素电压                   30、31：帧时间
300、310：数据写入间隔         301、303、311、313：电压改
302、312：数据电压             变    
40、41：帧时间                 400、410：数据写入间隔
401、403、404、411、413：      402、412：数据电压电压改变                           420：寄生电容
5：像素阵列                    500：像素单元
501：数据线                    502：扫描线
503：第一共通电极              510：像素晶体管
511：第一电容                  512：第二电容
513：第二共通电极              60、61：帧时间
600a、600b：数据写入间隔       601、604、611、614：电压改
602、612：重叠时间.            变
603、613：未重叠时间

具体实施方式

请参照图1，为本发明的第一实施例的液晶显示面板驱动方法所适用的一液晶显示面板1的电路图。液晶显示面板1包含像素阵列10、扫描线驱动电路11以及数据线驱动电路12。像素阵列10包含多个像素单元100、多个行扫描线101及多个列数据线102。请同时参照图2，为像素单元100的一示意图。像素单元100设置于各扫描线101及数据线102的交汇处。像素单元100实质上包含像素晶体管20、第一电容22及第二电容24。第一电容22耦接至第一共通电极21，而第二电容24耦接至第二共通电极23。于本实施例中，第一共通电极21为下板共通电极，而第二共通电极23为上板共通电极。其中一行扫描线101上的像素单元100的第一共通电极21互相耦接，但各列像素单元100间所耦接的第一共通电极21各自独立。而一行扫描线101上的像素单元100的第二共通电极23互相耦接，且各行像素单元100间所耦接的第二共通电极23耦接至相同的电压。扫描线101用以在一数据写入间隔，开启所对应的一行像素单元100，而数据线102则用以在像素单元100开启时，自数据线驱动电路12得到一数据电压，以输入像素单元100，使像素单元100于像素点25上的像素电压改变，适当的像素电压将使液晶分子呈现适当的像素值，而显示于液晶显示面板1上。
请参照图3A以及图3B，图3A为本发明的一实施例中，一行扫描线所对应的像素单元，于二相邻的帧时间的电压变化时序图。图3B为本实施例中，相邻各行扫描线间，于二相邻的帧时间的电压变化示意图。使用者在显示面板上所看见的显示数据，由一个又一个的帧(frame)接续而成连续的画面。这些帧可以分为奇数帧及偶数帧，而显示奇数帧的时间即为奇数帧时间，显示偶数帧的时间即为偶数帧时间。奇数帧及偶数帧彼此交错显示，举例来说，第一帧后显示的是第二帧，第二帧后显示的是第三帧，以此类推。因此，奇数帧时间及偶数帧时间将交错进行。在各帧时间中，前述的各行扫描线，于不同的实施例中，将可依扫描线的排列顺序依序开启，或是先开启奇数行扫描线，再开启偶数行扫描线，以使各行扫描线上的像素单元能接收数据线所输入的数据电压。本实施例中，为依顺序开启的形式。各行扫描线的开启，分别对应至一数据写入间隔，因此在前述各行扫描线依顺序开启的形式下，一帧时间内将包含各行扫描线所对应的数据写入间隔，依顺序排列，如图3B所示。由图3B可知，本实施例中的各数据写入间隔不重叠。
图3A如前述，为一行扫描线所对应的像素单元，于二相邻的帧时间30、31的电压变化时序图。图3A示出了该行扫描线对应的扫描线101的电压Vr、第一共通电极21的电压Vci、第二共通电极23的电压Vcii以及像素点25的像素电压Vp。扫描线101具有对应的数据写入间隔300、310，其中数据写入间隔300对应帧时间30，而数据写入间隔310对应帧时间31。本实施例的液晶显示面板驱动方法首先使第二共通电极23的电压Vcii维持直流电平。为了避免液晶显示面板间的液晶分子特性被破坏，往往须要使像素电压Vp的极性反转。当像素电压Vp大于第二共通电极23的直流电压Vcii电平时，即为正极性的电压，反的即为负极性的电压。于本实施例中，帧时间30的前一个帧时间中，像素电压Vp位于负极性，因此于帧时间30刚开始时处于负极性电平。接着，于数据写入间隔300前，扫描线101尚未开启，因而使扫描线101对应的一行像素单元保持关闭状态。此时，第一共通电极21的电压Vci将产生一电压改变301，而使各像素单元100的像素电压Vp将进行第一预先充电301。由于在帧时间30要自负极性电平往正极性电平转换，因此第一共通电极21的电压Vci的电压改变301为正值。接着于数据写入间隔300时，扫描线101开启该行像素单元100，以接收该行像素单元100分别对应的数据线102提供的数据电压302。于数据写入间隔300后，扫描线101关闭该行像素单元100，并再次产生第一共通电极21的电压改变303，以使该行像素单元100的像素电压Vp达到一目标电平。如同电压改变301，数据电压302及电压改变303也为正值，因而使目标电平为一正极性电压所呈现，即是将显示于液晶显示面板1的像素灰阶值。
帧时间31由于帧时间30的下一个帧时间，因此像素电压Vp的极性将由正极性转换为负极性。请继续参照图3A，在帧时间31的数据写入间隔310前，像素电压Vp位于正极性，扫描线101尚未开启，因而使扫描线101对应的一行像素单元保持关闭状态。此时，第一共通电极21的电压Vci将产生一电压改变311，而使各像素单元100的像素电压Vp将进行一第一预先充电311。由于在帧时间31要自正极性电平往负极性电平转换，因此第一共通电极21的电压Vci的电压改变311为负值。接着于数据写入间隔310时，扫描线101开启该行像素单元100，以接收该行像素单元100分别对应的数据线102提供的数据电压312。于数据写入间隔310后，扫描线101关闭该行像素单元100，并再次产生第一共通电极21的电压改变313，以使该行像素单元100的像素电压Vp达到一目标电平。如同电压改变311，数据电压312及电压改变313也为负值，因而使目标电平为一负极性电压所呈现，即是将显示于液晶显示面板1的像素灰阶值。
图3B所示为液晶显示面板1其中四条邻接的扫描线101所对应的扫描线的电压Vr1、Vr2、Vr3及Vr4，第一共通电极21的电压像素电压Vc1、Vc2、Vc3及Vc4以及第二共通电极23的电压Vcii。如前所述，于本实施例中的四条邻接扫描线101一排列顺序开启，对应的数据写入间隔也在不重叠的情形下依序排列。每二条邻接的扫描线101的像素电压极性相反，所以每二条邻接的第一共通电极21的电压极性相反，所欲达到的目标电平也是相反。因此，本实施例的液晶显示面板1为一列反转式的液晶显示面板1。而第二共通电极23的电压Vcii由各行扫描线101的像素单元的第二共通电极23耦接至相同的电压Vcii，且维持于一直流电平。
本实施例中，第一预先充电的优点在于，像素电压在数据写入间隔前即以第一共通电极的电压改变先进行预先充电而接近第二共通电极的电压，如此数据电压即不须提供较久和/或较多的电压才能将像素电压极性反转。并且再借由数据写入间隔后第一共通电极的电压改变，使像素电极更进一步达到一目标电平。如此的作法，将使得由数据线驱动电路供应的数据电压大幅下降，而达到极为省电的功效。
于另一实施例中，扫描线分为奇数扫描线及偶数扫描线，各扫描线的数据写入间隔在一帧时间中，先依奇数扫描线的排列顺序开启后，再依偶数扫描线的排列顺序开启。因此，如图3C所示，数据写入间隔依1、3、5、…2、4、6…的顺序开启奇数及偶数列的扫描线，因此各像素电压的电压改变顺序也依上述顺序而改变。
请参照图4A，为本发明的又一实施例中，一行扫描线所对应的像素单元，于二相邻的帧时间40、41的电压变化时序图。与前一实施例相同地，第4图示出了该行扫描线对应的扫描线101的电压Vr、第一共通电极21的电压Vci、第二共通电极23的电压Vcii以及像素点25的像素电压Vp。请同时参照图4B，像素晶体管20的栅极与第一及第二电容22、24间，实质上有一寄生电容420的效应。寄生电容420将造成漏电流，如果漏电流的量过大，将使目标电平无法到达，而使显示于液晶显示面板1上的像素灰阶值错误。因此如图4A所示，在像素电压25由负极性往正极性的帧时间中，除原先的第一预先充电401、数据电压402与电压改变403外，尚还包含一次第一共通电极21的电压改变404，以根据漏电流的效应，而维持目标电平。须注意的是，本实施例的液晶显示面板驱动方法中，于数据写入间隔400后二次改变第一共通电极21电压Vci的方式，也可应用于如图4C所示，未使用第一预先充电401的一实施例中。而图4C中，仅有数据电压402、电压改变403及电压改变404的实施例，相较图4A的实施例，数据线驱动电路12将须提供较多的电压以使数据电压402足以提升像素电压Vp以转换极性。
请参照图5A，为本发明的再一实施例中的液晶显示面板驱动方法，所适用的一液晶显示面板的像素阵列5的电路图。像素阵列5包含多个像素单元500、多个列数据线501及多个行扫描线502。像素单元500设置于各数据线501及扫描线502的交汇处。请同时参照图5B，像素单元500实质上包含像素晶体管510、第一电容511及第二电容512。各像素单元的第一电容511耦接至第一共通电极503，而第二电容512耦接至第二共通电极513。一行扫描线502上的像素单元500的第二共通电极513实质上互相耦接，且各行像素单元500间所耦接的第二共通电极513耦接至相同的电压。然而须注意的是，第一共通电极503如图5A所示，由邻近二行像素单元500交错相耦接，形成一锯齿状的结构，且各锯齿状耦接的第一共通电极503各自独立。并且，像素阵列5的各数据线501也交错耦接邻近二行像素单元500。根据图5A的像素阵列5的结构，可由行交错的第二共通电极513与列交错的数据线，成为点反转式的液晶显示面板。
请参照图6A，一行扫描线所对应的像素单元，于二相邻的帧时间60、61的电压变化时序图，以及图6B，为本实施例中，相邻各行扫描线间，于二相邻的帧时间60、61的电压变化示意图，以对本实施例的液晶显示面板驱动方法进行说明。本实施例中二邻近的数据写入间隔具有一重叠时间，如图6A所示，数据写入间隔600a及数据写入间隔600b分别为邻近二行扫描线电压Vr-1及Vr的数据写入间隔，因此对数据写入间隔600b来说，具有与数据写入间隔600a的重叠时间602及未重叠时间603。在数据写入间隔600b开始前，与先前的实施例相同，液晶显示面板驱动方法首先使第二共通电极23的电压Vcii维持直流电平。接着，于数据写入间隔600b前，第r列的扫描线502尚未开启，因而使第r列的扫描线502对应的一行像素单元保持关闭状态。此时，第一共通电极503的电压Vci将产生一电压改变601，而使各锯齿状耦接的像素单元500的像素电压Vp将进行一第一预先充电601。由于在帧时间60要自负极性电平往正极性电平转换，因此第一共通电极503的电压Vci的电压改变601为正值。接着于重叠时间602中，由于第r-1列与第r列的扫描线同时开启，因此数据线驱动电路实质上同时提供电压至两行扫描线，对第r列的扫描线扫来说，视为一第二预先充电。而于未重叠时间603中，数据线驱动电路提供电压至第r列的扫描线及下一列(第r+1列)扫描线(未示出)，在第r列的扫描线来说，视为数据电压的供应。于数据写入间隔600b后，第r-1列的扫描线502关闭该行像素单元500，并再次产生第一共通电极503的电压改变604，以使该行像素单元500的像素电压Vp达到一目标电平。如同电压改变601，第二预先充电、数据电压及电压改变604也为正值，因而使目标电平为一正极性电压所呈现，即是将显示于液晶显示面板1的像素灰阶值。帧时间61的电压改变611、数据写入间隔610a及数据写入间隔610b的重叠时间612的第二预先充电、未重叠时间613以及电压改变614与帧时间60类似，差别仅在于帧时间61的各电压改变为负值，故不再赘述。
图6B所示为像素阵列5其中四条邻接的扫描线502所对应的扫描线的电压Vr1、Vr2、Vr3及Vr4，第一共通电极503的电压Vc1、Vc2、Vc3及Vc4以及第二共通电极513的电压Vcii。如前所述，于本实施例中的各邻接扫描线502以一排列顺序开启，对应的数据写入间隔具有一重叠时间的情形。第二共通电极513的电压Vcii由各行扫描线502的像素单元的第二共通电极513耦接至相同的电压Vcii，且维持于一直流电平。本实施例的液晶显示面板驱动方法也可将扫描线分为奇数扫描线及偶数扫描线后，使各扫描线的数据写入间隔在一帧时间中，先依奇数扫描线的排列顺序开启后，再依偶数扫描线的排列顺序开启。因此，如图6C所示，数据写入间隔依1、3、5、…2、4、6…的顺序开启奇数及偶数列的扫描线，因此各像素电压的电压改变顺序也依上述顺序而改变。
本实施例的液晶显示面板驱动方法，可搭配图5A所示的液晶显示面板的像素阵列排列方法，借由二相邻列间的第二预先充电机制，使极性转换时间更加快速，且耗电更少的点反转式液晶显示面板。
虽然本发明已以一优选实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求所界定的范围为准。