CN101477284B - 改善因亮度不均造成显示痕迹的液晶显示器及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器以及驱动方法，液晶显示器的像素阵列包含两第一像素组和两第二像素组。两第一像素组邻设于数据线的同一侧，且各第一像素组包括第一像素与第二像素，两第二像素组则邻设于该数据线的另一侧，且各第二像素组包括第三像素与第四像素。液晶显示器的驱动的方法包含驱动两第二像素组的一第二像素组，并传送第一信号于第四像素。驱动一第一像素组的第一像素，并传送第二信号于第一像素。驱动另一第二像素组，并传送第三信号于另一第四像素。驱动前一第二像素组的第三像素，并传送第四信号于第三像素。

Description

改善因亮度不均造成显示痕迹的液晶显示器及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器以及其驱动方法，尤其涉及一种改善因亮度不均匀造成直条状显示痕迹(Mura)的液晶显示器以及其驱动方法。

背景技术

功能先进的显示器渐成为现今消费电子产品的重要特色，其中液晶显示器已经逐渐成为各种电子设备如电视、行动电话、个人数字助理(PDA)、数字相机、计算机屏幕或笔记型计算机屏幕所广泛应用具有高分辨率彩色屏幕的显示器。

请参阅图1，图1为现有技术的液晶显示装置的功能方块图。液晶显示器10包含像素阵列(pixel matrix)12、栅极驱动器(gate driver)14以及源极驱动器(source driver)16。像素阵列12包含多数个分别代表红绿蓝(RGB)三原色的像素构成。以一个1024×768分辨率的像素阵列12来说，共需要1024×768×3个像素组合而成。栅极驱动器14经由扫描线G0-Gn输出扫描信号使得每一列的依序开启，同时源极驱动器16则经由数据线S0-Sm输出对应的数据信号至一整列的像素使其充电到各自所需的显示电压，以显示不同的灰阶。当同一列充电完毕后，栅极驱动器14便将该列的扫描信号关闭，然后栅极驱动器14再输出扫描信号将下一列的像素的晶体管打开，再由源极驱动器16对下一列的像素进行充放电。如此依序下去，直到像素阵列12的所有像素都充电完成，再从第一列开始充电。

在目前的像素阵列设计中，栅极驱动器14等效上为移位缓存器(shiftregister)，其目的即每隔一固定间隔输出扫描信号至像素阵列12。以一个1024×768分辨率的像素阵列12以及60Hz的更新频率为例，每一个画面(frame)的显示时间约为1/60＝16.67ms，所以每一个扫描信号的脉冲约为16.67ms/768＝21.7μs；源极驱动器16会在这21.7μs的时间内，将像素20充放电到所需的电压，以显示出相对应的灰阶。

请参阅图1，图1为传统使用半数源极驱动器(Half Source Driver，HSD)技术的液晶显示器的像素排列示意图。由于传统HSD架构的特性，造成与源极驱动器16直接相连和间接相连的晶体管，其充电次数会有所不同。以像素T1-T8为例，在每一个画面(frame)，直接与源极驱动器16相连接的像素T1、T3、T6、T8将被充电两次。而间接与源极驱动器16相连接的像素T2、T4、T5、T7仅被充电一次。

请参阅图2，图2绘示图1的像素阵列12出现显示痕迹的局部放大示意图。由于像素T1-T8晶体管充电的次数不同，使得像素亮度不均匀造成显示痕迹(Mura)的问题产生，尤其在显示单一灰阶画面时，数条直条状的显示痕迹尤为明显，而降低面板整体的影像质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种改善因亮度不均匀造成直条状显示痕迹的液晶显示器，以解决现有技术的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种液晶显示器，其包括一像素阵列。该像素阵列包括平行设置的第一扫描线、第二扫描线以及第三扫描线，以及相交于该第一、第二与第三扫描线的数据线。两第一像素组邻设于该数据线的同一侧，且各第一像素组包括第一像素与第二像素。而两第二像素组则邻设于该数据线的另一侧，且各该第二像素组包括一第三像素与一第四像素。该第一像素包括一第一主动元件，与该第二扫描线以及该数据线电性连接，该第二像素包括一第二主动元件，与该第一扫描线以及该第一主动元件电性连接，该第三像素包括一第三主动元件，与该第三扫描线以及该数据线电性连接，该第四像素包括一第四主动元件，与该第二扫描线以及该第三主动元件电性连接。

为实现上述目的，依据本发明的一实施例，该液晶显示器的驱动方法包含以下步骤：驱动该至少两第二像素组的一第二像素组，并通过该数据线传送一第一信号于该第四像素以及一第二信号于该第三像素。驱动该至少两第二像素组的另一第二像素组，并通过该数据线传送一第一信号于该第四像素以及一第二信号于该第三像素。驱动该至少两第一像素组的其中一第一像素组，并通过该数据线传送一第三信号于该第二像素以及一第四信号于该第一像素。驱动该至少两第一像素组的另一第一像素组，并通过该数据线传送一第三信号于该第二像素以及一第四信号于该第一像素。

而且，为实现上述目的，依据本发明的另一实施例，该液晶显示器的驱动方法包含以下步骤：驱动该至少两第二像素组的一第二像素组，并通过该数据线传送一第一信号于该第四像素。驱动其中一该第一像素组的第一像素，并通过该数据线传送一第二信号于该第一像素。驱动该至少两第二像素组的该另一第二像素组，并通过该数据线传送一第三信号于另一第四像素。驱动该至少两第二像素组的一第三像素，并通过该数据线传送一第四信号于该第三像素。

综上所述，本发明的液晶显示器所使用的像素阵列架构在人眼的视觉下，因为棋盘格的显示痕迹较直条状显示痕迹较为模糊，所以得以在视觉上改善现有技术利用锯齿型直列交错排列型的半数源极驱动器技术架构下造成的垂直显示痕迹，使其感知的画面缺陷较不明显。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为传统使用半数源极驱动器技术的液晶显示器的像素排列示意图；

图2绘示图1的像素阵列出现显示痕迹的局部放大示意图；

图3为本发明的液晶显示器的示意图；

图4为本发明的驱动图3的液晶显示器的驱动方式的流程图；

图5为绘示图3的像素阵列出现显示痕迹的局部放大示意图；

图6为本发明的驱动图3的液晶显示器的另一驱动方式的流程图。

其中，附图标记：

10、100：液晶显示装置     12、102：像素阵列

14、104：栅极驱动器       16、106：源极驱动器

Sx、Sm：数据线            Gy-Gn：扫描线

111、112：第一像素组      121、122：第二像素组

P1a、P1b：主动元件        P2a、P2b：主动元件

P3a、P3b：主动元件        P4a、P4b：主动元件

P11、P12：像素            P21、P22：像素：

P13、P14：像素            P23、P24：像素

T1-T8：像素         P31、P32：像素

P41、P42：像素      P1c、P1d：主动元件

P2c、P2d：主动元件

具体实施方式

请参阅图3，图3为本发明的液晶显示器100的示意图。液晶显示器装置100包含像素阵列(pixel matrix)102、栅极驱动器(gate driver)104以及源极驱动器(source driver)106。像素阵列102包含像素(pixel)，而像素阵列的每一个像素包含三个分别代表红绿蓝(RGB)三原色的多数个像素单元像素构成。栅极驱动器104输出扫描信号，经由扫描线G0-Gn使得依序开启每一列的像素单元依序开启，同时源极驱动器106则经由数据线S0-Sm输出对应的数据信号至一整列的像素使其充电到各自所需的显示电压，以显示不同的灰阶。在本实施例中，像素阵列102的像素呈三角形排列(delta RGB)，并搭配锯齿型直列交错排列(Zigzag Pixel Design)型的半数源极驱动器技术。

为便于说明，像素阵列102上仅撷取部份像素阵列作为本实施例说明。像素阵列包括平行设置的第一扫描线Gy、第二扫描线Gy+1、第三扫描线Gy+2、第四扫描线Gy+3以及第五扫描线Gy+4，以及相交于该第一、第二、第三、第四与第五扫描线Gy、Gy+1、Gy+2、Gy+3、Gy+4的数据线Sx。两第一像素组111、112邻设于数据线Sx的同一侧，且第一像素组111包括第一像素P11与第二像素P12，第一像素组112包括第一像素P21与第二像素P22。而两第二像素组121、122则邻设于数据线Sx的另一侧，且第二像素组121包括第三像素P13与第四像素P14，第二像素组122包括第三像素P23与第四像素P24。

第一像素组111的第一像素P11包括第一主动元件P1a，与第三扫描线Gy+2以及数据线Sx电性连接，第一像素组111的第二像素P12包括第二主动元件P2a，与第四扫描线Gy+3以及第一像素P11的第一主动元件P1a电性连接，第一像素组112的第一像素P21包括第一主动元件P1b，与第四扫描线Gy+3以及数据线Sx电性连接，第一像素组112的第二像素P22包括第二主动元件P2b，与第五扫描线Gy+4以及第一像素P21的第一主动元件P1b电性连接。第二像素组121的第三像素P13包括第三主动元件P3a，与第一扫描线Gy以及数据线Sx电性连接，第二像素组121的第四像素P14包括第四主动元件P4a，与第二扫描线Gy+1以及第三像素P13的第三主动元件P3a电性连接，第二像素组122的第三像素P23包括第三主动元件P3b，与第二扫描线Gy+1以及数据线Sx电性连接，第二像素组122的第四像素P24包括第四主动元件P4b，与第三扫描线Gy+2以及第三像素P23的第三主动元件P3b电性连接。且第一像素组与第二像素组沿着数据线Sx，依序两两排列在数据线Sx的不同侧。以图3为例，沿着数据线Sx，由上而下(远离源极驱动器106的方向)，分别为排列在数据线Sx左侧(较接近栅极驱动器104的一侧)的第二像素组121、122，以及排列在数据线Sx右侧(较接近栅极驱动器104的另一侧)的第一像素组111、112，其它部份请依此类推此处将不再赘述。

请一并参阅图3和图4，图4为本发明的驱动图3的液晶显示器的驱动方式的流程图。本发明的方法包含如下的步骤：

步骤402：驱动第二像素组121，并通过数据线Sx传送一第一信号于第四像素P14以及一第二信号于第三像素P13。

步骤404：驱动第二像素组122，并通过数据线Sx传送该第一信号于第四像素P24以及该第二信号于第三像素P23。

步骤406：驱动第一像素组111，并通过数据线Sx传送一第三信号于第二像素P12以及一第四信号于第一像素P11。

步骤408：驱动第一像素组112，并通过数据线Sx传送一第三信号于第二像素P22以及一第四信号于第一像素P21。

其中，在步骤402和404中，传送到第四像素P14与P24的第一信号，较佳为相同的信号，但是本领域技术人员也可以根据实际上的需求而提供第四像素P14与P24不同的信号，本发明不以为限。相同地，在步骤402和404中，传送到第三像素P13与P23的第二信号、在步骤406和408中，传送到第二像素P12与在步骤406和408中，P22的第三信号与传送到第一像素P11与P21的第四信号。

栅极驱动器104首先经由扫描线Gy、Gy+1传送扫描信号，使得第二像素组121的主动元件P3a、P4a开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第一信号经过开启的主动元件P3a、P4a而传送至第四像素P14(步骤402)，此时第三像素P13和第四像素P14都依据第一信号显示灰阶，接着经由扫描线Gy传送扫描信号，使得第二像素组121的主动元件P3a开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第二信号经过开启的主动元件P3a而传送至第三像素P13。接着，栅极驱动器104首先经由扫描线Gy+1、Gy+2传送扫描信号，使得第二像素组122的主动元件P3b、P4b开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第一信号经过开启的主动元件P3b、P4b而传送至第四像素P24(步骤404)，此时第三像素P23和第四像素P24都依据第一信号显示灰阶，接着经由扫描线Gy+1传送扫描信号，使得第二像素组122的主动元件P3b开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第二信号经过开启的主动元件P3b而传送至第三像素P23。接着，栅极驱动器104首先经由扫描线Gy+2、Gy+3传送扫描信号，使得第一像素组111的主动元件P1a、P2a开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第三信号经过开启的主动元件P1a、P2a而传送至第一像素P12(步骤406)，此时第一像素P11和第二像素P12都依据第三信号显示灰阶，接着经由扫描线Gy+2传送扫描信号，使得第一像素组11的主动元件P1a开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第四信号经过开启的主动元件P1a而传送至第一像素P11。接着，栅极驱动器104首先经由扫描线Gy+3、Gy+4传送扫描信号，使得第一像素组112的主动元件P1b、P2b开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第三信号经过开启的主动元件P1b、P2b而传送至第一像素P22(步骤408)，此时第一像素P21和第二像素P22都依据第三信号显示灰阶，接着经由扫描线Gy+3传送扫描信号，使得第一像素组112的主动元件P1b开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第四信号经过开启的主动元件P1b而传送至第一像素P21。通过上述机制，直到像素阵列102的所有像素都充电完成，再从第一列开始充电。请参阅图3以及图5，图5绘示图3的像素阵列102出现显示痕迹的局部放大示意图。在一个显示画面过程中，直接连接于数据线Sx的像素P11、P21、P13、P23会被充电两次，而间接连接于数据线Sx的像素P12、P22、P14、P24，则仅被充电一次。所以在单一灰阶的显示画面时，像素阵列102呈现的显示痕迹如图5所示乃呈现棋盘格状。在人眼的视觉下，棋盘格的显示痕迹在空间上并不像现有技术像素阵列12呈现直条状的显示痕迹较为明显。

请一并参阅图3和图6，图6为本发明的驱动图3的液晶显示器的另一驱动方式的流程图。本发明的方法包含如下的步骤：

步骤602：驱动第二像素组121，并通过数据线Sx传送一第一信号于第四像素P14。

步骤604：驱动第一像素组114，并通过数据线Sx传送一第二信号于于第一像素P41。

步骤606：驱动第二像素组122，并通过数据线Sx传送一第三信号于第四像素P24。

步骤608：驱动第二像素组121，并通过数据线Sx传送一第四信号于第三像素P13。

其中，在步骤602中，在传送第一信号到第四像素P14的过程中，需同时通过扫描线Gy和Gy+1传送扫瞄信号以开启第三主动元件P3a以及第四主动元件P4a。在步骤606中，在传送第三信号到第四像素P24的过程中，需同时通过扫描线Gy+1和Gy+2传送扫瞄信号以开启第三主动元件P3b以及第四主动元件P4b。

栅极驱动器104首先经由扫描线Gy、Gy+1传送扫描信号，使得第二像素组121的主动元件P3a、P4a开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第一信号经过开启的主动元件P3a、P4a而传送至第四像素P14(步骤602)，此时第三像素P13和第四像素P14都依据第一信号显示灰阶。接着经由扫描线Gy-1传送扫描信号，使得第一像素组114的主动元件P1d开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第二信号经过开启的主动元件P1d而传送至第一像素P41(步骤604)，此时第一像素P41依据第二信号显示灰阶。栅极驱动器104再经由扫描线Gy+1、Gy+2传送扫描信号，使得第二像素组122的主动元件P3b、P4b开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第三信号经过开启的主动元件P3b、P4b而传送至第四像素P24(步骤606)，此时第三像素P23和第四像素P24都依据第三信号显示灰阶。接着经由扫描线Gy传送扫描信号，使得第二像素组121的主动元件P3a开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第四信号经过开启的主动元件P3a而传送至第三像素P13。

同样地，接下来栅极驱动器104经由扫描线Gy+3、Gy+2传送扫描信号，使得第一像素组111的主动元件P2a、P1a开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送第五信号经过开启的主动元件P2a、P1a而传送至第二像素P12，此时第一像素P11和第二像素P12都依据第五信号显示灰阶。接着经由扫描线Gy+2传送扫描信号，使得第二像素组122的主动元件P3b开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第六信号经过开启的主动元件P3b而传送至第三像素P23，此时第三像素P23依据第六信号显示灰阶。栅极驱动器104再经由扫描线Gy+3、Gy+4传送扫描信号，使得第一像素组112的主动元件P1b、P2b开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第七信号经过开启的主动元件P1b、P2b而传送至第二像素P22，此时第一像素P21和第二像素P22都依据第七信号显示灰阶。接着经由扫描线Gy+2传送扫描信号，使得第一像素组111的主动元件P1a开启，此时源极驱动器106经过数据线Sx传送一第八信号经过开启的主动元件P1a而传送至第一像素P11。

通过上述机制，直到像素阵列102的所有像素都充电完成，再从第一列开始充电。不论采用图4或是图6所示的驱动方式，在一个显示画面过程中，直接连接于数据线Sx的像素P11、P21、P13、P23、P31、P41会被充电两次，而间接连接于数据线Sx的像素P12、P22、P14、P24、P32、P42，则仅被充电一次。所以在单一灰阶的显示画面时，像素阵列102呈现的显示痕迹如图5所示乃呈现棋盘格状。在人眼的视觉下，本发明的像素阵列102的棋盘格的显示痕迹在空间上并不像现有技术像素阵列12呈现直条状的显示痕迹明显。

综上所述，本发明的液晶显示器所使用的像素阵列架构在人眼的视觉下，因为棋盘格的显示痕迹较直条状显示痕迹较为模糊，所以得以在视觉上改善现有技术利用锯齿型直列交错排列型的半数源极驱动器技术架构下造成的垂直显示痕迹，使其感知的画面缺陷较不明显。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种液晶显示器，其包括一像素阵列，其特征在于，该像素阵列包括：

一第一扫描线、一第二扫描线、一第三扫描线、一第四扫描线以及一第五扫描线，其平行设置；

一数据线，其相交于该第一、第二、第三、第四与第五扫描线；

至少两第一像素组，邻设于该数据线的同一侧，且各该第一像素组包括一第一像素与一第二像素；以及

至少两第二像素组，邻设于该数据线的另一侧，且各该第二像素组包括一第三像素与一第四像素；

其中该第一像素包括一第一主动元件，与该第一扫描线以及该数据线电性连接，该第二像素包括一第二主动元件，与该第二扫描线以及该第一主动元件电性连接，该第三像素包括一第三主动元件，与该第二扫描线以及该数据线电性连接，该第四像素包括一第四主动元件，与该第三扫描线以及该第三主动元件电性连接。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于，该像素阵列呈锯齿型直列交错排列。

3.一种用来驱动权利要求1所述的液晶显示器的驱动方式，其特征在于，包括：

驱动该至少两第二像素组的一第二像素组，并通过该数据线传送一第一信号于该第四像素以及一第二信号于该第三像素；

驱动该至少两第二像素组的另一第二像素组，并通过该数据线传送一第一信号于该第四像素以及一第二信号于该第三像素；

驱动该至少两第一像素组的其中一第一像素组，并通过该数据线传送一第三信号于该第二像素以及一第四信号于该第一像素；以及

驱动该至少两第一像素组的另一第一像素组，并通过该数据线传送一第三信号于该第二像素以及一第四信号于该第一像素。

4.一种用来驱动权利要求1所述的像素阵列的驱动方式，其特征在于，包括：

驱动该至少两第二像素组的一第二像素组，并通过该数据线传送一第一信号于该第四像素，在传送第一信号到第四像素的过程中，需同时通过扫描线传送扫瞄信号以开启第三主动元件以及第四主动元件；

驱动其中一该第一像素组的第一像素，并通过该数据线传送一第二信号于该第一像素；

驱动该至少两第二像素组的该另一第二像素组，并通过该数据线传送一第三信号于另一第四像素，在传送第三信号到第四像素的过程中，需同时通过扫描线传送扫瞄信号以开启第三主动元件以及第四主动元件；

驱动该至少两第二像素组的一第三像素，并通过该数据线传送一第四信号于该第三像素。

5.根据权利要求4所述的像素阵列的驱动方式，其特征在于，该驱动该至少两第二像素组的一第二像素组，为同时提供该第三主动元件与该第四主动元件一扫描信号。

6.根据权利要求5所述的像素阵列的驱动方式，其特征在于，驱动该至少两第二像素组的该另一第二像素组，为同时提供该另一第三主动元件与该另一第四主动元件一扫描信号。

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