CN100437728C

CN100437728C - 像素驱动电路、时序控制器和扫描方法

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Publication number: CN100437728C
Application number: CNB2005100527595A
Authority: CN
Inventors: 黎焕欣; 谢曜任; 汪志松
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2005-03-14
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2025-03-14
Also published as: CN1648986A

Abstract

本发明是将液晶显示器的扫描线分为多组，并提出在一扫描周期内同步扫描所述多组扫描线的像素驱动电路和扫描方法。由于每一条扫描线的帧数据不同，因此传统扫描方式无法随着数据变化的要求而弹性调整，改善反应时间与画质的效果有限。本发明利用帧分割后节省的扫描时间，做进一步的影像改良处理。

Description

像素驱动电路、时序控制器和扫描方法

技术领域

本发明涉及液晶显示器的像素驱动电路和扫描方法，尤其涉及将液晶显示器的扫描线分为多个组，在一扫描周期(time frame)内同步扫描该多组扫描线的像素驱动电路和扫描方法。

背景技术

在液晶显示器的领域中，如何提高帧更新率(frame rate)与液晶反应速度，一直是发展的重点。对于传统液晶显示器而言，若帧更新率是60Hz，而扫描线总共有1080条，则平均能用来驱动扫描线的像素充电时间只有60×1080分之一秒。随着分辨率需求提高，扫描线的数量增加，则供像素充放电的时间越短，因此画质越不容易提高。

图1是传统的一种像素驱动电路100。该像素驱动电路100等分为上下两组，即上半部106和下半部108，各包含多个扫描线。第一闸驱动器102和第二闸驱动器104对应地连接该上半部106和下半部108，用于控制其上每一条扫描线。其中第一闸驱动器102和第二闸驱动器104控制扫描的方式，可以如图1中的箭头所示，在每一扫描周期，扫描顺序是由上往下依序逐行进行，依此循环。

因为第一闸驱动器102和第二闸驱动器104在一扫描周期内所需处理的扫描线数量是原来的一半，所以多出一半的时间可做额外的处理。图2是传统扫描时序关系图，显示在一个扫描周期内(1frame)，液晶显示器中的1080条扫描线被驱动的顺序。其中显示1080条扫瞄线被分成上下两半部106和108，各540条扫描线。横方向是脉冲信号GCK，信号G1至G540以及信号G541至G1080各分别驱动一条扫描线。由图中可看出上半部106的信号G1到G540，以及下半部108的信号G541到G1080，随着GCK的振荡依序打开。举例来说，当GCK＝1，上半部106信号G1打开，下半部108信号G541打开，当GCK＝2，上半部106信号G2打开，下半部108信号G542打开，依此类推。因此当GCK＝540时，便可完成上下半部共1080条扫描线的驱动，从GCK＝541开始，上下半部各自从头重复上述动作，周而覆始。由于每一条扫描线的帧数据不同，因此传统扫描方式无法随着数据变动的需求而弹性调整，改善反应时间与画质的效果有限。

发明内容

本发明是将液晶显示器的扫描线分为多组，并提出在一扫描周期内同步扫描所述多组扫描线的像素驱动电路和扫描方法。

对于具有多条扫描线的液晶显示器，将所述扫描线等分为K组，每一组包含M条扫描线，本发明提供的扫描方法在一扫描周期内，同步扫描该K组扫描线，包含下列步骤。首先提供K个数列，各包含M个元素，所述元素的编号为1到M，所述K个数列包含数列S₁，该数列S₁中的元素从1到M依序排列，所述K个数列中除数列S₁外的其余数列，依照转换函数确定元素编号的排列顺序。接着将所述K个数列交错组合成一包含K乘以M个元素的数列。最后以该数列为扫描顺序，对该K组扫描线同步进行分别扫描。其中K是大于或等于2的自然数，该转换函数根据该K组扫描线所接收的数据信号将所述K组数列中除该数列S₁外的其余数列进行排序。

本发明另提供一种像素驱动电路，用于液晶显示器，可在一扫描周期内，同步扫描K组扫描线，包含K组闸驱动器、时序控制器以及帧存储器。该K组闸驱动器分别驱动对应的一组扫描线，该时序控制器连接所述K组闸驱动器，用于处理时序以及影像数据。该帧存储器连接该时序控制器，用于暂存影像数据以供时序处理。而该时序控制器用于执行上述扫描方法，产生扫描顺序供该K组闸驱动器扫描对应的该K组扫描线。

本发明另提供上述时序控制器。

附图说明

图1是传统的像素驱动电路100；

图2是传统的扫描时序图；

图3是本发明实施例之一的扫描方法流程图；

图4a是本发明实施例之一的扫描数列示意图；

图4b是本发明根据图4a的扫描时序图；

图4c是本发明实施例之一的扫描数列示意图；以及

图5是本发明实施例的一种像素驱动电路500。

符号说明

100～画素驱动电路 106～上半部

108～下半部 102～第一闸驱动器

104～第二闸驱动器

500～画素驱动电路 502～时序控制器

504～上半部控制器 506～下半部控制器

508～图框记忆体

512～闸驱动器 516～闸驱动器

514～资料驱动器 518～资料驱动器

具体实施方式

本发明利用帧分割后节省的扫描时间，做进一步的影像改良处理。图3是本发明实施例之一的扫描方法流程图。首先，把液晶显示器中的1080条扫描线分组，例如上半部106和下半部108，各包含540条扫描线。于是在步骤301中，产生数列S₁和数列S₂，用于设定上半部106和下半部108的扫描顺序。该数列S1与S₂各包含编号1到540的540个元素。接着在步骤303中，计算这二个数列的元素排列顺序。其中第一个数列为：1、2、3、...、538、539、540，是一自然递增的整数数列，而数列S₂则是：1+N、2+N、3+N、...、538+N、539+N、540+N，是一平移N个值的数列，编号大于540者减540，使其值均不超过540。其中N是为一个可编程的整数、其值不大于540。在产生该数列S₁和数列S₂后，在步骤305中，将这两个数列交错组合成一个包含1080个元素的数列。因此数列的组合结果如下：1、1+N、2、2+N、3、3+N、...、538、538+N、539、539+N、540、540+N。最后，在步骤307中，以该数列为扫描顺序，对上下两半部各540条扫描线同步进行扫描。因此，在一扫描周期内(time frame)，对上半部106以及下半部108的540条扫描线而言，同一扫描线均会被扫描两次，而这两次的时间间隔则由N值决定。

图4a是扫描顺序的实施例之一。液晶显示器具有1080条扫描线，分为上下两部份，各包含540条扫描线。数列S₁包含540个元素，依序为{1，2，3，......，540}。数列S₂包含540个元素，依序为{(N+1)％540，(N+2)％540，(N+3)％540......，(N+540)％540}。其中的N代表一不大于540的整数，其物理意义是同一扫描线被两次扫描的时间间隔。其中的「％」符号代表取模(mod)，用以将数列中的值限定在1到540之间。在本例中，N＝536，所以得到的数列S₂为{537，538，539，......，536}。因此，通过数列S₁和S₂组合而得的扫描顺序SCAN#中有1080个元素，依序为{1，537，2，538，3，539，4，540，5，1，6，2，......540，536}。上半部106和下半部108便分别依据这个扫描顺序SCAN#对其对应的540扫描线进行扫描。

在另一实施例中，N＝270，所以得到的数列S₂为{271，272，273，......，540，1，......，270}。因此，通过数列S₁和S₂组合而得的扫描顺序SCAN#中有1080个元素，依序为{1，271，2，272，3，273，4，274，5，275，......540，270}。上半部106和下半部108便分别依据这个扫描顺序SCAN#对其对应的540扫描线进行扫描。

在又一实施例中，N＝135，所以得到的数列S₂为{136，137，138，......，540，1，......135}。因此，通过数列S₁和S₂组合而得的扫描顺序SCAN#中有1080个元素，依序为{1，136，2，137，3，138，4，139，5，140，......540，135}。上半部106和下半部108便分别依据这个扫描顺序SCAN#对其对应的540扫描线进行扫描。

图4b是根据图4a的扫描顺序所得的信号时序图。上半部106和下半部108的扫描线开启顺序，依照上述扫描顺序SCAN#而定。例如，在GCK＝1时，上半部106的信号G1开启，下半部108的信号G541开启。而在GCK＝2时，上半部106的信号G537开启，下半部108的信号G1077开启。余下依此类推。由此可见扫描线的驱动方式呈现交错跳跃的规律，在一个扫描周期(GCK＝1到1080)之间，每一扫描线可被开启两次，而这两次的时间间隔可依图3所述的方法而确定。

本发明不限定于将液晶显示器中的1080条扫描线分为上下两半部，也可以是分成四组或八组。如果将1080条扫描线分成四组，各包含270条扫描线，则可提供四个含有270个元素的数列，进行更精细的排程演算后，组合出一个含有1080个元素的数列，同时对该液晶显示器的四个组进行扫描，藉此在一个扫描周期内每一扫描线可被扫描四次，而每次的时间间隔，以及每次输出的数据值，可经过精密计算，根据画面需求进行高精度的微调。举例来说，这四个数列的元素排列方式，数列S₁和数列S₂可以是和上一实施例相同，而数列S₃和数列S₄，可以根据连续多个扫描周期的影像数据，计算每条扫描线的累积数据量决定。有些扫描线的数据量较大，有些扫描线的数据量较小，因此在一扫描周期内给予四次扫描时间，可藉时间间隔的不同甚至是施加电压的调整，更加强显示效果。对一般像素而言，施加的电压差越高，液晶扭转越快。为了加速液晶扭转，缩小像素反应时间，可以在第一次扫描时施加过电压(over voltage)，而在第二次(之后)的扫描施加正常电压。本发明可结合这种方法达到更佳的效果。

图4c是扫描顺序的另一实施例，同样是提供数列S₁和S₂，其中数列S₁同上述实施例，包含540个元素，依序为{1，2，3，......，540}。数列S₂则定义为{X₁，X₂，X₃，......X₅₃₈，X₅₃₉，X₅₄₀}，其值可以是由一杂凑函数推得，映射(one-to-one)于数字1到540，让每条扫描线在该扫描周期中平均地被驱动二次。该数列S₂也可以是根据连续多个扫描周期的影像数据在每条扫描在线累积数据量而确定，或是单纯的一个线性转换函数。其精神所在是善用多余的扫描时间改善像素的反应时间与画质。藉此所产生的扫描顺序SCAN#便可以具有弹性设定的交错变化。

图5是一种像素驱动电路500，用于分成上半部106和下半部108的液晶显示器。核心是时序控制器502，连接上半部控制器504和下半部控制器506，负责处理时序以及影像数据。该上半部106控制器负责控制上半部闸驱动器512和上半部数据驱动器514。而该下半部控制器负责控制下半部闸驱动器516和下半部数据驱动器518。上下半部各别处理540条扫描线。此外尚包含一帧内存508，连接该时序控制器502，当做一种缓冲器(buffer)，可以暂存影像数据以供时序处理。在该时序控制器502中包含排程的功能，通过闸驱动器512和516，控制上下两组扫描线的驱动顺序。其中该时序控制器502可产生二个数列，各包含编号为1到540的540个元素。接着再将这二个数列交错组合成一包含1080个元素的数列，例如在图4a所示的扫描顺序SCAN#。而该时序控制器502根据该扫描顺序SCAN#，控制该上下二组控制器504和506，在一扫描周期内，同步对该上下二组闸驱动器512和516进行扫描，同时，影像数据也相对的送至上下二组数据驱动器514和518中。因此本发明的像素驱动电路500，其特点之一是时序控制器502具有可以计算扫描顺序的排程功能。虽然在本实施例中将帧切割为上下两部分处理，然而也可以是分成四组或八组。因此闸驱动器的数量可相对增加，而由时序控制器502结合排程功能来控制。

综上所述，本发明利用帧切割的多帧扫描方法与驱动电路，解决传统高分辨率的面板中像素充放电不足的问题。在不减少扫描时间的情况下加快了液晶反应的速度。

本发明虽以优选实施例公开如上，然其并非用于限定本发明的范围，任何本技术领域人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做各种的变化与修改，因此本发明的保护范围以所附的权利要求书的限定为准。

Claims

1、一种扫描方法，用于具有K组扫描线的液晶显示器，包括：

提供K个数列S₁到S_K；

根据所述数列S₁到S_K，确定扫描顺序；以及

根据所述扫描顺序，在一扫描周期内，同步扫描所述K组扫描线，

其中，K是一大于等于2的整数，

其中：

每一组扫描线数至少包含M条扫描线；

提供K个数列S₁到S_K的步骤，包含：

提供K个位移值，N₁、N₂、...、N_K，所述位移值是不大于M的整数；

根据所述位移值，确定所述数列S₁到S_K；

确定所述扫描顺序的步骤，包含：依序取每一数列的第一元素S₁(1)、S₂(1)、...、S_K(1)、每一数列的第二元素S₁(2)、S₂(2)、...、S_K(2)，...，及至每一数列的第M元素S₁(M)、S₂(M)、...、S_K(M)共K×M个元素组成所述扫描顺序。

2、如权利要求1所述的扫描方法，其中提供K个位移值的步骤，包含根据该液晶示显示器所显示的帧特性而实时确定所述位移值。

3、如权利要求1所述的扫描方法，其中数列S_i中的元素S_i(1)、S_i(2)、S_i(3)、...、S_i(M)的值依序为(1+N_i)到(M+N_i)(mod M)，i＝1到K。

4、如权利要求3所述的扫描方法，其中：

位移值N₁等于零；以及

位移值N₂到N_K根据M值和K值的比例确定。

5、一种时序控制器，用于包含多条扫描线的液晶显示器，其中：

所述时序控制器将所述扫描线分成K组，并提供K个数列S₁到S_K，以确定扫描顺序；

所述时序控制器根据所述扫描顺序，在一扫描周期内，同步扫描所述K组扫描线；以及

K是一大于或等于2的整数，

其中：

每一组扫描线数至少包含M条扫描线；

所述时序控制器更进一步提供K个位移值，N₁、N₂、...、N_K，所述位移值是不大于M的整数；

根据所述位移值，确定所述数列S₁到S_K；以及

依序取每一数列的第一元素S₁(1)、S₂(1)、...、S_K(1)、每一数列的第二元素S₁(2)、S₂(2)、...、S_K(2)，...，及至每一数列的第M元素S₁(M)、S₂(M)、...、S_K(M)共K×M个元素组成该扫描顺序。

6、如权利要求5所述的时序控制器，其中所述时序控制器根据该液晶显示器所显示的帧特性而实时确定所述位移值。

7、如权利要求5所述的时序控制器，其中数列S_i中的元素S_i(1)、S_i(2)、S_i(3)、...、S_i(M)的值依序为(1+N_i)到(M+N_i)(mod M)，i＝1到K。

8、如权利要求7所述的时序控制器，其中：

位移值N₁等于零；以及

位移值N₂到N_K根据M值和K值的比例确定。

9、一种像素驱动电路，用于液晶显示器，可在一扫描周期内，同步扫描K组扫描线，包含：

K组闸驱动器，用于分别驱动对应的一组扫描线；

时序控制器，连接所述K组闸驱动器，用于处理时序以及影像数据；

帧存储器，连接所述时序控制器，用于暂存影像数据以供时序处理；

其中：

所述时序控制器提供K个数列S₁到S_K，以确定扫描顺序；

所述K组闸驱动器根据该扫描顺序，在一扫描周期内，同步扫描所述K组扫描线；以及

K是大于或等于2的整数，

其中：

每一组扫描线数至少包含M条扫描线；

所述时序控制器更进一步提供K个位移值，N₁，N₂......N_K，所述位移值是不大于M的整数；根据所述位移值，确定所述数列S₁到S_K；以及依序取每一数列的第一元素S₁(1)、S₂(1)、...、S_K(1)、每一数列的第二元素S₁(2)、S₂(2)、...、S_K(2)，...，及至每一数列的第M元素S₁(M)、S₂(M)、...、S_K(M)共K×M个元素组成所述扫描顺序。

10、如权利要求9所述的像素驱动电路，其中所述时序控制器根据该液晶显示器所显示的帧特性而实时决定所述位移值。

11、如权利要求9所述的像素驱动电路，其中数列S_i中的元素S_i(1)、S_i(2)、S_i(3)、...、S_i(M)的值依序为(1+N_i)到(M+N_i)(mod M)，i＝1到K。

12、如权利要求11所述的像素驱动电路，其中：

位移值N₁等于零；以及

位移值N₂到N_K根据M值和K值的比例确定。