專利名稱：產生液晶交流驅動訊號的顯示面板驅動方法及相關裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種顯示面板的驅動方法，特別是涉及一種通過設定驅動電 路的接腳電位設定來產生液晶交流驅動訊號的液晶顯示面板驅動方法。
背景技術：
隨著電子信息產業(yè)的蓬勃發(fā)展，液晶顯示器(Liquid Crystal Display, LCD)的應用范圍及市場需求也不斷在增加。液晶顯示器是利用液晶分子在不 同排列狀態(tài)下，對光線具有不同偏振或折射效果的特性來控制光線的穿透 率，進而使液晶顯示器得以產生豐富的影像。液晶顯示器的種類可依驅動方 式區(qū)分為靜態(tài)驅動(Static )、單純矩陣驅動(Simple Matrix),以及主動 矩陣驅動(Active Matrix)等三種。其中，單純矩陣驅動又稱為被動式 (Passive)驅動,主要有扭曲向列(Twisted N函t ic, TN )驅動和超扭曲 向列(S叩er Twisted Nematic， STN)驅動兩種。主動矩陣型主要有薄膜晶 體管 (Thin Film Transistor , TFT )驅動及二端子二極管 (Metal/Insulator/Metal, MIM)馬區(qū)動兩種。使用不同驅動方式的液晶顯示器因其利用液晶分子扭轉原理的不同，在 視角、彩色、對比度及動畫顯示品質上有優(yōu)劣之分，因此在產品的應用范圍 上亦有明顯差異。以主動式TFT液晶顯示器為例，由于顯示面板上每一像素單元皆由一相對應的薄膜晶體管開關來控制，不會因為顯示面板上不同位置 的像素單元對場電場的不同反應速率，影響寫入不同像素單元的數據，因此能提供較佳顯示品質。然而，主動式TFT液晶顯示器結構復雜，因此通常較 適合筆記型計算機、平面彩色電視、汽車導航系統(tǒng)、數字相機及液晶投影機 等較大尺寸或較高分辨率的應用。另一方面，被動式TN與STN型液晶顯示 器都是使用場電壓驅動方式，如果顯示面板的尺寸加大，顯示面板中心部位 的像素單元對電極變化的反應時間就會拉長，進而影響顯示品質。然而，被 動式TN與STN型液晶顯示器結構簡單，因此通常較適合電子字典、移動電t舌、個人4t字助理(Personal Digital Assistant, PDA)、及電子血壓計等 較小尺寸或較低分辨率的應用。請參考圖1,圖1為現有技術中一STN型液晶顯示器IO的示意圖。液晶 顯示器10包含一控制器11、 一訊號產生器12、兩驅動電路13和14,以及 一液晶顯示面板15。為了避免液晶材質永久極化的情形， 一般會將用來驅動 液晶分子的跨壓周期性地切換于正負兩極性之間，而控制驅動電壓極性反轉 周期的液晶交流驅動(AC-Converting)訊號由FR來表示。驅動電路13和14 耦接于液晶顯示面板15和控制器ll，驅動電路13可依據液晶交流驅動訊號 FR及一線鎖存脈沖(Line Latch Pulse)信號LP輸出一 X方向驅動訊號Vx 至液晶顯示面板15,而驅動電路14可依據液晶交流驅動訊號FR、線鎖存脈 沖信號LP及一幀起始脈沖(Frame Start Pulse)訊號FSP輸出一Y方向驅動 訊號Vy至液晶顯示面板15。驅動電路13和14直接由控制器11接收線鎖存 脈沖信號LP及幀起始脈沖訊號FSP。訊號產生器12包舍一分頻器16,可接 收控制器11傳來的線鎖存脈沖信號LP，分頻器16再依據液晶顯示面板15 所需的極性反轉頻率，對線鎖存脈沖信號LP進行分頻以產生相對應的液晶 交流驅動訊號FR,并將液晶交流驅動訊號FR輸出至驅動電路13和14。現 有技術的液晶顯示器10需使用訊號產生器12來對線鎖存脈沖信號LP進行 分頻，以確保驅動電路13和14能接收到正確的液晶交流驅動訊號FR，如此 會增加系統(tǒng)的復雜度。此外，訊號產生器12的分頻器16所能進行的分頻比 率為固定值，因此無法彈性地調整液晶交流驅動訊號FR。請參考圖2，圖2為現有技術中另一STN型液晶顯示器20的示意圖。液 晶顯示器20包含控制器11、 一訊號產生器22、驅動電路13和14,以及液 晶顯示面板15,液晶顯示器20和液晶顯示器10不同之處在于液晶顯示器 20的訊號產生器22包含一分頻器26及一指播開關(Dip Switch) 28。訊號產 生器22同樣可接收控制器11傳來的線鎖存脈沖信號LP，分頻器26再依據 指播開關28的設定，對線鎖存脈沖信號LP進行不同程度的分頻以產生相對 應的液晶交流驅動訊號FR,并將液晶交流驅動訊號FR輸出至驅動電路13 和14。因此，驅動電路13亦可依據液晶交流驅動訊號FR及線鎖存脈沖信號 LP輸出X方向驅動訊號Vx至液晶顯示面板15，而驅動電路14亦可依據液 晶交流驅動訊號FR、線鎖存脈沖信號LP及幀起始脈沖訊號FSP輸出Y方向 驅動訊號Vy至液晶顯示面板15?，F有技術的液晶顯示器20可通過指撥開關
28設定分頻器26的分頻比率，因此能彈性地調整液晶交流驅動訊號FR。然 而，訊號產生器22仍會增加系統(tǒng)的復雜度。請參考圖3,圖3為現有技術中另一 STN型液晶顯示器30的示意圖。液 晶顯示器30包含一控制器31、驅動電路13和14,以及液晶顯示面板15。 不同于液晶顯示器10和20,液晶顯示器30不需使用外部訊號產生器12或 22來產生液晶交流驅動訊號FR,而是在控制器31內直接以軟件方式依據線 鎖存脈沖信號LP計算出液晶交流驅動訊號FR,并將液晶交流驅動訊號FR 直接輸出至驅動電路13和14 液晶顯示器30可減少額外的硬件設置，然而， 控制器31內需要通過內部程序來計算出正確的液晶交流驅動訊號FR,因此 會增加控制器31的設計難度。發(fā)明內容本發(fā)明提供一種通過設定驅動電路的接腳電位來產生液晶交流驅動訊 號的顯示面板驅動方法，其包含(a)將一第 一超扭曲向列驅動電路的 一段落模式/共同模式選擇接腳設為一第一電位以使該第一超扭曲向列驅動電路于 一段落模式下運作、(b)依據一顯示面板欲顯示的影像設定該第一超扭曲向列驅動電路的多個數據接腳的電位、(c)該第 一超扭曲向列驅動電路依據其 數據接腳的電位與一液晶交流驅動訊號輸出一第一驅動訊號至該顯示面板、 (d)將一第二超扭曲向列驅動電路的一段落模式/共同模式選擇接腳設為一 第二電位以使該第二超扭曲向列驅動電路于一共同模式下運作、(e)設定該 第二超扭曲向列驅動電路的多個數據接腳的電位，并依據一線鎖存脈沖信號 及該第二超扭曲向列驅動電路的多個數據接腳的電位產生該液晶交流驅動 訊號，以及(f)該第二超扭曲向列驅動電路依據依據該液晶交流驅動訊號輸 出一第二驅動訊號至該顯示面板。本發(fā)明還提供一種通過設定接腳電位來產生液晶交流驅動訊號的液晶 顯示裝置，其包含一液晶顯示面板，用來依據一第一驅動訊號與一第二驅動 訊號產生影像； 一第一超扭曲向列驅動電路，耦接于該液晶顯示面板，其中 該第一超扭曲向列驅動電路是于一段落模式下運作，該第一超扭曲向列驅動 電路的多個數據接腳的電位相關于該液晶顯示面板欲顯示的影像，且該第一 超扭曲向列驅動電路依據其數據接腳的電位與 一液晶交流驅動訊號產生該 第一驅動訊號；以及一第二超扭曲向列驅動電路，耦接于該液晶顯示面板，其中該第二超扭曲向列驅動電路于一共同模式下運作，該第二超扭曲向列驅動電路的多個數據接腳的電位相關于分頻比率，且該第二超扭曲向列驅動電 路依據其數據接腳的電位與一線鎖存脈沖信號產生該液晶交流驅動訊號以及依據該液晶交流驅動訊號產生該第二驅動訊號。


圖1為現有技術中一STN型液晶顯示器的示意圖.圖2為現有技術中另一STN型液晶顯示器的示意圖。圖3為現有技術中另一STN型液晶顯示器的示意圖。圖4為本發(fā)明中一STN型液晶顯示器的示意圖。圖5為本發(fā)明中一驅動電路的功能方塊圖。圖6為本發(fā)明所產生的液晶交流驅動訊號的訊號圖。圖7為本發(fā)明中一STN液晶顯示面板驅動方法的流程圖。附圖符號說明12、22 訊號產生器15、45 液晶顯示面板16、26 分頻器28指撥開關51移位器52主動控制電路5 3控制邏輯電路56240位移位器5 7240線鎖存/移位器58數據鎖存電路59數據鎖存控制電路710-800 步驟54起始脈沖轉換/數據控制電路55240位電平驅動器10、20、 30、 40 液晶顯示器11、31、 41 控制器13、14、 43、 44、 50 驅動電路具體實施方式
請參考圖4，圖4為本發(fā)明中一STN型液晶顯示器40的示意圖。液晶顯 示器40包含一控制器41、兩驅動電路43和44,以及一液晶顯示面板45。 控制器41可為微處理單元(Microprocessor Unit, MPU)或其它種類的控制
器，可提供驅動電路43和44運作時所需的線鎖存脈沖信號LP及幀起始脈 沖訊號FSP。驅動電路4 3可依據液晶交流驅動訊號FR及線鎖存脈沖信號LP 輸出X方向驅動訊號Vx至液晶顯示面板45，而驅動電路44可依據液晶交流 驅動訊號FR、線鎖存脈沖信號LP及幀起始脈沖訊號FSP輸出Y方向驅動訊 號Vy至液晶顯示面板45。在液晶顯示器40中，驅動電路44接收控制器41 傳來的線鎖存脈沖信號LP，再依據線鎖存脈沖信號LP及其接腳的設定自行 產生運作所需的液晶交流驅動訊號FR,同時輸出液晶交流驅動訊號FR至驅 動電路43其中，接腳FR —般驅動電路設定為接收，而在驅動電路43中可 依其腳位設定將接腳FR設定為輸出.在液晶顯示器40中，驅動電路43和44可使用一般市面常見的STN驅 動電路。請參考圖5,圖5為本發(fā)明中一驅動電路50的功能方塊圖。驅動電 路50包含一移位器(Level Shifter) 51、 一主動控制(Active Control)電路 52、 一控制邏輯(Control Logic)電路53、 一起始脈沖轉換/數據控制(Start PiUse Conversion/Data Control)電路54、 一 240位電平驅動器(Level Drive.r)55、 一 240位移位器56、 一 240線鎖存/移位器(Line Latch/Shift Register) 57、數據鎖存(Data Latch)電路58,以及一數據鎖存控制(Data Latch Control)電路59。在圖5中，驅動電路50的接腳和其所接收的訊號 皆由相同標示來表示，例如FR同時代表接腳FR與接腳FR所接收到的訊號 FR。驅動電路5(3包含多個接腳，其兩種主要運作模式可由接腳S/C的電位 來控制，接腳S/C為段落模式/共同模式選擇接腳(Segment Mode/Common Mode Selection Pin):當接腳S/C為高電位時，驅動電路50于一^殳落才莫式(Segment Mode)下運作；當接腳SZC為低電位時，驅動電路50于一共同模式(Common Mode)下運作。在本發(fā)明圖4的實施例中，驅動電路43為一在段落模式下運 作的驅動電路5(),而驅動電路44為一在共同模式下運作的驅動電路50。圖 5所示的驅動電路50僅為本發(fā)明的一實施例，本發(fā)明的驅動電路43和44 亦可應用其它種類的驅動電路。接下來說明驅動電路50的其它主要接腳。接腳MD為模式選擇接腳(Mode Selection Pin)，當接腳固為高電位時，驅動電路50于一單一模式(Single Mode)下運作，此時可輸出240組驅動電壓S,-S24。；當接腳MD為低電位時， 驅動電路50于一雙重模式(Dual Mode)下運作，此時可分別輸出240組驅動 電壓S「Su"及S"-3:.,,。接腳1711為方向選擇接腳(Direction Selection Pin):
當接胸'L/R為高電位時，數據輸出的順序是從S,至S^;當接腳L/R為低電 位時，數據輸出的順序是從Sw,至S"接腳XCK為時鐘輸入接腳(Clock I叩ut Pin):在段落模式下，驅動電路50于接腳XCK所接收到的時鐘訊號的訊號 下降邊緣(Falliig Edge)處讀取數據；在共同模式下，接腳XCK則耦接至接 地電位或是為開路。接腳LP為鎖存脈沖輸入接腳(Latch Pulse Input Pin): 在段落模式下，驅動電路50于接腳LP所接收到訊號的訊號下降邊緣處鎖存 數據在共同模式下，驅動電路50于接腳LP所接收到訊號的訊號下降邊緣 處對數據進行移位處理。接腳DO-D7為數據接腳(Data Pin):在段落模式下， 驅動電路50依據顯示影像的數據來決定接腳DO-D7的電位；在共同模式下， 驅動電路50不需使用接腳D0-D7,此時會將接腳DO-D7耦接至同一偏壓(例 如接地電位)，以避免因接腳DO-D7具有浮接電位而影響驅動電路50于共同 模式下的運作。接腳FR用來接收對應于驅動電壓的極性反轉周期的液晶交 流驅動訊號FR,.接腳V 、VSS、V1R-V"和VfV^皆為電源供應接腳(Power Supply Pin),用來接收驅動電路50運作所需的各偏壓。接腳EI01和EI02為控制 芯片選擇(Chip Selection)的輸入/輸出接腳。接腳Z)/MOFF為控制輸出取 消選4奪(0ut pu t De se 1 ec t)的接腳。圖5所示的驅動電路50說明了一般市面常見STN驅動電路的架構，其 內部各組件運作已為業(yè)界熟知，在此不另加贅述。盡管驅動電路50可因不 同設計或單一/雙重模式而提供不同數目的輸出電壓，然而一般皆會使用一 在段落模式下運作的驅動電路50以及一在共同模式下運作的驅動電路50來 驅動液晶顯示面板，如圖4所示的驅動電路43和44。由于驅動電路44是在 共同模式下運作，不需使用數據接腳D0-D7，本發(fā)明可使用數據接腳DO-D7 作分頻的設定。在本發(fā)明第一實施例中，當需要針對線鎖存脈沖訊號LP作 除以7的分頻操作時，本發(fā)明可將驅動電路44的數據接腳[D7:D0]的值設為的設定自行產生分頻后相對應的液晶交流驅動訊號FR，同時輸出液晶交流驅 動訊號FR至驅動電路43。因此，除了 [D7:D0p
和[llllllll]的 內定原始模式外，本發(fā)明第一實施例可提供254種相關于不同分頻比率的設 定。此外，在本發(fā)明第二實施例中亦可使用數據接腳D0-D7中的一數據接腳 (如數據接腳D7)或其它接腳(如時鐘輸入接腳XCK)來設定對線鎖存脈沖信號 LP進行分頻的時間點。例如，當本發(fā)明第二實施例中將驅動電路44的數據
接腳[D7: DO]的值設為[1 000011 1]時，此時會在線鎖存脈沖訊號LP的訊號上 升邊緣開始進行除以7的分頻操作；而當本發(fā)明第二實施例中將驅動電路44 的數據接腳[[)7: DO]的值設為
時，此時會在線鎖存脈沖訊號LP的 訊號下降邊緣開始進行除以7的分頻操作。因此，除了 [D7: DO] =
和[11111111 ]的內定模式外，本發(fā)明第二實施例可提供12 7種相關于不同分 頻比率的設定請參考圖6,圖6的訊號圖說明了本發(fā)明第二實施例所產生的液晶交流 驅動訊號。在圖6中，波形Su,代表控制器41輸出的線鎖存脈沖訊號LP,波 形S R代表當數據接腳[D7: DO]的值設為[10000111]時所產生的液晶交流驅 動訊號，而波形S,，H代表當數據接腳[D7:D0]的值設為[OOOOOlll]時所產生的液晶交流驅動訊號。請參考圖7,圖7說明了本發(fā)明中驅動一STN液晶顯示面板的方法。圖7的流程圖包含下列步驟步驟710:輸出一線鎖存脈沖信號LP至一第一與第二驅動電路；步驟720:輸出一幀起始脈沖訊號FSP至第二驅動電路；步驟730:將第二驅動電路的接腳S/C設為低電位以使第二驅動電路于共同模式下運作；步驟740:依據分頻比率設定第二驅動電路的多個數據接腳的電位； 步驟750:依據第二驅動電路的多個數據接腳的電位對線鎖存脈沖信號LP分頻以產生液晶交流驅動訊號FR;步驟760:第二驅動電路依據液晶交流驅動訊號FR及幀起始脈沖訊號FSP輸出一第二驅動訊號至一液晶顯示面板；步驟770:第二驅動電路輸出液晶交流驅動訊號FR至第一驅動電路； 步驟780:將第一驅動電路的接腳S/C設為高電位以使第一驅動電路于段落模式下運作；步驟7()0:依據液晶顯示面板欲顯示的影像設定第一驅動電路的多個數 據接腳的電位；以及步驟800:第一驅動電路依據其數據接腳的電位與液晶交流驅動訊號FR 輸出一第一驅動訊號至液晶顯示面板。本發(fā)明使用驅動電路在共同模式下不需使用的數據接腳來設定分頻比 率或其它功能，以提供本身及另一在段落模式下運作的驅動電路所需的液晶
交流驅動訊號，因此不需額外設置訊號產生器或是在控制器內設計內部程序，驅動電路在液晶顯示模塊(Liquid Crystal Module, LCM)上的接腳位置 和其芯片大小亦不需要做任何變動，因此不會增加系統(tǒng)的復雜度及控制器的設計難度。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明的權利要求所做的均等 變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種通過設定超扭曲向列驅動電路的接腳電位來產生液晶交流驅動訊號的顯示面板驅動方法，其包含下列步驟(a)將一第一超扭曲向列驅動電路的一段落模式/共同模式選擇接腳設為一第一電位以使該第一超扭曲向列驅動電路于一段落模式下運作；(b)依據一顯示面板欲顯示的影像設定該第一超扭曲向列驅動電路的多個數據接腳的電位；(c)該第一超扭曲向列驅動電路依據其數據接腳的電位與一液晶交流驅動訊號輸出一第一驅動訊號至該顯示面板；(d)將一第二超扭曲向列驅動電路的一段落模式/共同模式選擇接腳設為一第二電位以使該第二超扭曲向列驅動電路于一共同模式下運作；(e)設定該第二超扭曲向列驅動電路的多個數據接腳的電位，并依據一線鎖存脈沖信號及該第二超扭曲向列驅動電路的多個數據接腳的電位產生該液晶交流驅動訊號；以及(f)該第二超扭曲向列驅動電路依據該液晶交流驅動訊號輸出一第二驅動訊號至該顯示面板。
2. 如權利要求1所述的方法，其還包含該第二超扭曲向列驅動電路輸出該液晶交流驅動訊號至該第 一驅動電路。
3. 如權利要求1所述的方法，其還包含產生該線鎖存脈沖信號。
4. 如權利要求1所述的方法，其中該第二超扭曲向列驅動電路是依據該 液晶交流驅動訊號與幀起始脈沖輸出該第二驅動訊號至該顯示面板。
5. 如權利要求1所述的方法，其中步驟(e)是依據分頻比率設定該第二 超扭曲向列驅動電路的多個數據接腳的電位。
6. 如權利要求1所述的方法，其是驅動一超扭曲向列液晶顯示面板。
7. 如權利要求1所述的方法，其中該第一電位為高電位，該第二電位為 低電位。
8. 如權利要求1所述的方法，其中該第一電位為低電位，該第二電位 為高電位。
9. 一種通過設定接腳電位來產生液晶交流驅動訊號的液晶顯示裝置，其 包含一液晶顯示面板，用來依據一第一驅動訊號與一第二驅動訊號產生影像；一第一超扭曲向列驅動電路，耦接于該液晶顯示面板，其中該第一超扭 曲向列驅動電路是于一段落模式下運作，該第一超扭曲向列驅動電路的多個 數據接腳的電位相關于該液晶顯示面板欲顯示的影像，且該第 一超扭曲向列 驅動電路依據其數據接腳的電位與一液晶交流驅動訊號產生該第一驅動訊 號；以及一第二超扭曲向列驅動電路，耦接于該液晶顯示面板，其中該第二超扭 曲向列驅動電路于一共同模式下運作，該第二超扭曲向列驅動電路的多個數 據接腳的電位相關于分頻比率，且該第二超扭曲向列驅動電路依據其數據接 腳的電位與一線鎖存脈沖信號產生該液晶交流驅動訊號以及依據該液晶交 流驅動訊號產生該第二驅動訊號。
10. 如權利要求9所述的液晶顯示裝置，其還包含 一控制器，用來產生該線鎖存脈沖信號。
11. 如權利要求10所述的液晶顯示裝置，其中該控制器包含一微處理單元。
全文摘要
顯示面板的驅動方法通過設定驅動電路的接腳電位來產生液晶交流驅動訊號。針對一于共同模式下運作的驅動電路，依據分頻比率設定其數據接腳電位，再依據一線鎖存脈沖信號及其數據接腳的電位設定產生一液晶交流驅動訊號，并將液晶交流驅動訊號輸出至其它段落模式或共同模式下運作的驅動電路。
文檔編號G02F1/133GK101114428SQ20061010762
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月26日 優(yōu)先權日2006年7月26日
發(fā)明者曾威國, 朱勝源, 郭豐榮, 陳逸民 申請人:聯詠科技股份有限公司