CN101097691A - 液晶显示器驱动装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液晶显示器驱动装置，包括时序控制器、源极驱动器以及闸极驱动器，其中液晶显示器的面板包括多个闸极线组，且每一闸极线组包括多个闸极线。闸极驱动器提供具有相同扫描脉冲期间的多个扫描脉冲信号，并根据使能控制信号产生多个输出使能信号分别使扫描脉冲信号在该扫描脉冲期间具有数据写入期间与灰阶写入期间其中之一。扫描脉冲信号在数据写入期间于同一时间仅导通这些闸极线其中之一，而在灰阶写入期间导通这些闸极线组其中之一，借此消除动态画面在液晶屏幕上产生的边缘残像。

Description

液晶显示器驱动装置及其方法

技术领域

本发明关于一种平面显示器驱动装置，且特别关于一种利用同时导通多条闸极线并插入黑数据的方式来达到改善显示品质的液晶显示器驱动装置及其方法。

背景技术

在消费性电子产品中，液晶显示器提供娱乐及实时影像等多种功能，所以经常需要显示动态影像，尤其是液晶电视。然而，由于液晶显示器是属于保持型式(hold-type)的发光模式，且液晶的反应速度较慢，因此当使用者在观看液晶显示器所播放的动态影像时，往往会因人眼的积分效应影响，而使得观看到的影像产生边缘残像(edge blur)等问题。

在现有技术中，动态影像显示品质的改善方式主要有液晶加速驱动(overdrive)与画面插黑(black insertion)两种方式。请参照图1，其是一种现有的画面插黑方式的驱动波形图，揭示于美国专利申请案第2002/0084959号。此方式利用闸极使能信号GOE1将闸极线GL1上的扫描脉冲信号分为第一期间205与第二期间208，其中闸极线GL1中的扫描脉冲SP位于第一期间205；…；而闸极线GL32则经由另一个闸极使能信号分为第一期间205与第二期间208，其闸极线GL32中的扫描脉冲SP则位于第二期间208。如此一来，在同一个扫描脉冲信号的周期中，譬如可以分别在第一期间205写入正常数据D到闸极线GL1，与在第二期间208写入黑数据B(black data)至闸极线GL32中。利用此方式虽可达到降低边缘残影，但必须增加源极驱动器的工作频率，因此增加源极驱动器的电路复杂性，而此方式同时会缩短液晶象素的充电时间，因此影响显示品质。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种液晶显示器驱动装置，利用具有相同扫描脉冲期间的多个扫描脉冲信号，并配合多个输出使能信号，以达到画面插黑的目的，进而降低影像边缘残像，提升显示品质。

本发明的另一目的是为了提供一种液晶显示器驱动方法，利用输出使能信号控制扫描脉冲信号中数据写入时序与灰阶写入时序，使象素有较长的充电时间并达到画面插黑的目的，进而降低边缘残像，提升显示品质。

为达成上述目的，本发明提出一种液晶显示器驱动装置，用以驱动液晶显示器的面板，其中面板包括多个闸极线组，每一闸极线组包括多个闸极线。此驱动装置包括时序控制器、源极驱动器以与闸极驱动器。其中，时序控制器接收影像信号并输出源极信号、闸极信号以及使能控制信号。源极驱动器电性连接至时序控制器，并根据源极信号输出数据信号与灰阶信号。数据信号即上述提及的正常数据，而灰阶信号可依设计而为某一灰阶数据，在本发明一实施例中例如为上述提及的黑数据。

闸极驱动器电性连接至时序控制器，根据闸极信号提供具有相同扫描脉冲期间多个扫描脉冲信号，并根据使能控制信号产生多个输出使能信号分别使扫描脉冲信号在该扫描脉冲期间具有数据写入期间与灰阶写入期间二者其中之一。其中，在数据写入期间中，扫描脉冲信号在同一时间仅导通闸极线其中之一，且被导通的该闸极线所对应的象素接收源极驱动器输出的数据信号。在灰阶写入期间中，扫描脉冲信号导通闸极线组其中之一，且被导通的该闸极线组所对应的象素接收源极驱动器输出的灰阶信号。所以，上述表示数据信号的写入为一次一条闸极线的方式写入，而灰阶信号的写入则是一次多条闸极线同时写入，如此可增加象素写入时间与降低闸极驱动器的工作频率。

从另一观点来看，本发明提出-种液晶显示器驱动方法，用以驱动液晶显示器的面板，其中面板包括多个闸极线组，每一闸极线组包括多个闸极线。此驱动方法包括下列步骤：首先，提供使能控制信号，接下来，提供具有相同扫描脉冲期间的多个扫描脉冲信号。然后，根据使能控制信号，产生与扫描脉冲信号相对应的输出使能信号，这些输出使能信号分别使扫描脉冲信号具有数据写入期间与灰阶写入期间二者其中之一以控制面板中的闸极线。在数据写入期间中，同一时间仅导通闸极线其中之一，且被导通的该闸极线所对应的象素接收数据信号，以及在灰阶写入期间中，导通闸极线组其中之一，且被导通的该闸极线组所对应的象素接收灰阶信号。

上述的闸极驱动器，在一实施例中还包括移位寄存器(shift register)与电平移位器(level shifter)。移位寄存器根据时序控制器所提供的闸极信号以及使能控制信号，暂存并使扫描脉冲信号移位至下一个闸极线组上，作为控制下一个闸极线组的脉冲信号。而电平移位器用以调整扫描脉冲信号的电压电平。

上述的闸极驱动器，在一实施例中还包括多个输出使能单元，每一输出使能单元根据使能控制信号产生输出使能信号，每一个输出使能信号在数据写入期间具有不同的使能期间。在灰阶写入期间中的每一输出使能信号具有相同的使能期间。

依照本发明的较佳实施例所述，上述的液晶显示器驱动方法，其中在根据使能控制信号，产生与扫描脉冲信号相对应的多个输出使能信号分别使扫描脉冲信号具有数据写入期间与灰阶写入期间的步骤中，在一实施例中还包括下列步骤：首先，判断输出使能信号是否在数据写入期间或在灰阶写入期间中。若在数据写入期间中，则依序使每一输出使能信号产生相位差，并使每一输出使能信号具有不同的使能期间；以及若在灰阶写入期间中，则使输出使能信号具有相同的相位，并使每一输出使能信号具有相同的使能期间。

本发明因采用具有相同扫描脉冲期间的多个扫描脉冲信号配合多个输出使能信号，控制闸极驱动器输出的信号的数据写入期间与灰阶写入期间，大幅减少移位寄存器的数量，并能以较低的工作频率，达到画面插黑的目的，降低影像边缘残像，并可维持较长的象素充电时间，提升影像画面品质。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1是一种现有的画面插黑方式的驱动波形图。

图2是根据本发明一实施例的液晶显示器装置的方块图。

图3是根据本发明一实施例的扫描信号波形时序图。

图4是根据本发明一实施例的液晶显示器驱动方法流程图。

图5是根据本发明一实施例的输出使能单元输出控制流程图。

具体实施方式

为降低液晶显示器在显示动态影像时所产生的画面残影问题，在本发明一实施例中，闸极驱动器(gate driver)输出具有相同扫描脉冲期间的多个扫描脉冲信号并配合输出使能信号(output enable signals)，以同时导通多条闸极线(gateline)并输入譬如黑数据的灰阶信号，在维持象素充电时间长度下，降低液晶显示器画面残影问题。同时利用本发明的架构，尚可降低闸极电路工作频率与电路复杂度。

请参照图2，其为根据本发明一实施例的液晶显示器驱动装置的方块图。本装置包括时序控制器310、源极驱动器(source driver)320以及闸极驱动器330。时序控制器310接收影像信号，并根据此影像信号输出源极信号、闸极信号以及使能控制信号。源极驱动器320电性连接至时序控制器310，并根据时序控制器310所输出的源极信号，输出数据信号与灰阶信号。数据信号即上述提及的正常数据，而灰阶信号可依设计而为某一灰阶数据，例如在本发明一实施例中为上述提及的黑数据。闸极驱动器330电性连接至时序控制器310，并根据所接收到的闸极信号，同时产生具有相同扫描脉冲期间的多个扫描脉冲信号338，分别控制面板340中的多条闸极线348。再者，闸极驱动器330根据使能控制信号产生多个输出使能信号分别使扫描脉冲信号338在该扫描脉冲期间具有数据写入期间与灰阶写入期间两种期间其中一种。

更进一步解释前述的多个扫描脉冲信号338，分别控制面板340中的多条闸极线348。即是将液晶显示器面板340所包括的多条闸极线348分组，每数条闸极线348形成一闸极线组349，分别由对应到的扫描脉冲信号组339所控制。在本实施例中，以3条闸极线348为一闸极线组349为例作为说明，所以每一扫描脉冲信号组339包括3个扫描脉冲信号338，在个别扫描脉冲信号组339中的每一扫描脉冲信号338具有相同扫描脉冲期间，也就是说在同一组中的扫描脉冲信号339具有相同的扫描脉冲。一般而言，较适合的分组数量为3～10条闸极线一组。

其中，以闸极线组349为例，在数据写入期间中，扫描脉冲信号组339在同一时间仅导通相对应的闸极线组349中的一条闸极线348，避免同一数据信号写入多条闸极线348的象素中。而源极驱动器320则在其中一条闸极线348被导通时，输出数据信号至相对应的闸极线348的象素。在灰阶写入期间中，扫描脉冲信号组339同时导通闸极线组349中所有的闸极线348，而源极驱动器320则在此导通期间中输出譬如黑数据的灰阶信号至闸极线组349所对应的象素。

闸极驱动器330还包括移位寄存器332、多个输出使能单元334以及电平移位器336。每一扫描脉冲信号338在输出之前都会分别经由上述三个单元做位移、波形调整与电压电平调整。为使本技术领域者能更清楚本发明的技术特征，以下说明将配合图3一并说明。请参照图3，其为根据本发明一实施例的扫描信号波形时序图。闸极线时序G1～G3n分别代表不同闸极线348上的时序图。在本实施例中，先以3条闸极线348为一闸极线组339为例作为说明。所以闸极线时序G1～G3为一组，分别对应到闸极线组349中的3条闸极线348，如图3所示，闸极线时序G1～G3具有相同的扫描脉冲信号405～407，每一扫描脉冲信号405～407具有相同的扫描脉冲期间PP，在此扫描脉冲期间PP并非所有闸极线338皆被导通，而是需要配合使能控制信号，在其使能时，其对应到的闸极线338方可导通。

输出使能单元334根据使能控制信号输出一组输出使能信号0E11～OE13，且这组输出使能信号OE11～OE13分别对应到闸极线时序G1～G3，并形成扫描脉冲信号405～407导通个别闸极线348的脉冲时序。换句话说，只有当输出使能信号OE11～OE13为使能电平时，扫描脉冲信号405～407才可以导通所对应到的闸极线338。如图3所示，在数据写入期间DP中，输出使能单元334会输出一组具有相位差的输出使能信号0E11～OE13，分别具有不同的使能期间E1～E3。在第1期间P1中，当输出使能信号OE11为使能电平(本实施例中为低电平)时，则在此一使能电平期间，扫描脉冲信号405在闸极线时序G1上形成一数据写入脉冲D1，也即导通闸极线时序G1所对应到的闸极线348，源极驱动器320并在此时将数据信号写入闸极线时序G1所对应到的闸极线348的象素。依此类推，闸极线时序G2～G3上的数据写入脉冲D2～D3则分别如图3所示。

依照扫描脉冲信号405～407被输出使能信号OE11～OE13使能的结果，在数据写入期间DP分别产生数据写入脉冲D1～D3。所以在第1期间P1的数据写入期间DP中，闸极线时序G1～G3在同一时间内仅有一条相对应的闸极线348被导通。移位寄存器332则依序将一组闸极线时序G1～G3向下一组对应到的闸极线组349传递并移位，而在此实施例中也就是每次移位3条闸极线的时序。

扫描脉冲信号415～417则分别具有数据写入脉冲D4～D6，闸极线时序G4～G6也在个别的数据写入脉冲D4～D6中分别导通所对应到的闸极线348。以此类推，在数据写入期间DP中，每一闸极线时序G(3n-2)～Gn分别受到对应的输出使能单元334所产生的输出使能信号OEm1～OEm3所使能，并输出相对应的数据写入脉冲D(3n-2)～D3n，n、m为正整数。然后以3个扫描脉冲信号为一组，依序往下传递，所以移位寄存器332的工作时脉比一般闸极驱动器中移位寄存器频率还低，同时其移位寄存器332所需的电路组件也大幅简化。

当闸极线组349需要一并导通并写入灰阶信号至所控制的象素时，在第n期间Pn中同样在闸极线时序G1～G3具有3个相同脉冲信号的扫描脉冲信号425～427，每一扫描脉冲信号425～427具有相同的扫描脉冲期间PP。其相对应的输出使能信号OE11～OE13则根据时序控制器310所输出的使能控制信号，同时在灰阶写入期间GP中产生一使能电平(本实施例中为低电平)，在灰阶写入期间GP外则都为非使能电平(本实施例中为高电平)，所以闸极线时序G1～G3在数据写入期间GP中都具有一灰阶写入脉冲G，并同时导通闸极线时序G1～G3所对应到的闸极线348。源极驱动器320则在灰阶写入期间GP中写入灰阶信号至闸极线时序G1～G3所导通的闸极线的象素中。前述的灰阶信号主要功能为降低人眼的积分效果，通常设计为黑数据。

移位寄存器332同样将扫描脉冲信号425～427在经过一个扫描脉冲信号期间PP后，依序移位至下一组扫描线时序G4～G6上，如图3中的扫描脉冲信号435～437所示，并与相对应的输出使能信号在同一相对期间中形成灰阶写入脉冲G。前述的每一扫描脉冲信号，在其扫描脉冲期间PP中都具有数据写入期间DP与灰阶写入期间GP两者其中之一。也就是说，每一扫描脉冲信号在该扫描脉冲期间具有数据写入期间或灰阶写入期间，若具有数据写入期间DP，则每一扫描脉冲信号分别在不同期间中具有一数据写入脉冲，若具有灰阶写入期间GP，则每一扫描脉冲信号在同一期间中具有一灰阶写入期间G。在数据写入脉冲与灰阶写入脉冲外的期间，扫描脉冲信号则因输出使能信号OEm1～OEm3的失能电平(本实施例为高电平)而无法导通相对应的闸极线348。

请参照图4，图4为根据本发明一实施例的液晶显示器驱动方法流程图。为使本技术领域的技术人员能更清楚了解本发明的技术手段，以下配合图2与图3一并说明。步骤由S502开始。首先，步骤S504提供源极信号、闸极信号以及使能控制信号。步骤S506提供数据信号与灰阶信号，接着，步骤S508根据闸极信号，产生具有多个相同扫描脉冲期间的多个扫描脉冲信号405～407。然后进入步骤S510根据使能控制信号，产生与扫描脉冲信号405～407相对应的多个输出使能信号OE11～OE13分别使扫描脉冲信号405～407在该扫描脉冲期间具有数据写入期间DP与灰阶写入期间GP两种期间其中一种以控制多条闸极线348。

接下来在步骤S512判断输出使能信号位于数据写入期间DP或是灰阶写入期间GP。若输出使能信号OE11～OE13位于数据写入期间DP，则进入步骤S514输出使能信号OE11～OE13分别在不同使能期间E1～E3产生使能电平(本实施例中为低电平)，使扫描脉冲信号405～407在数据写入期间DP中，同一时间仅能导通一条闸极线348，并输出数据信号至被导通的闸极线348所对应的象素。

若输出使能信号OE11～OE13位于灰阶写入期间GP，则进入步骤S516输出使能信号OE11～OE13，分别在相同使能期间E4产生使能电平(本实施例中为低电平)，如第n期间Pn中所示，扫描脉冲信号425～427在灰阶写入期间GP中同时产生灰阶写入脉冲G，并同时导通闸极线组349中所有的闸极线348，输出灰阶信号至闸极线组349所对应的象素。在数据写入期间与灰阶写入期间外的期间中，输出使能信号OE11～OE13则使扫描脉冲信号405～407失能。若输出使能信号不位于数据写入期间或是灰阶写入期间，则进入步骤S518输出失能，即不输出任何信号。最后，步骤S520流程图结束。前述的流程图步骤中其余细节，熟悉本技术领域者，应可经由前述的装置实施例说明中轻易推知，在此不再赘述。

前述的液晶显示器驱动方法，其中在步骤504之前还包括接收影像信号。另外，在步骤508中，还包括依序传递扫描脉冲信号。并且以每3个扫描信号为一组作移位传送。

接下来，更进一步说明输出使能单元334在数据写入期间DP与灰阶写入期间GP时的判断机制，以下配合图2与图3的组件符号一并说明。请参照图5，图5为根据本发明一实施例的输出使能单元输出控制流程图。由步骤S601开始。首先，步骤S610，输出使能单元334根据时序控制器310的使能控制信号判断将要输出的输出使能信号OE11～OE13位于数据写入期间DP或是灰阶写入期间GP。

若是灰阶写入期间GP，则进入步骤S650输出3个相位一样的输出使能信号OE11～OE13，如同图3中第n期间Pn所示一样，输出使能信号OE11～OE13具有相同的使能期间E4。若输出使能信号是在数据写入期间DP，则进入步骤S620送出输出使能信号OE11，并进入步骤S625将输出使能单元OE11经由相移器(phaseshifter)移动一相位后，由步骤S630送出输出使能信号OE12，接着进入步骤S635将输出使能信号OE12移动该相位后，由步骤S640送出输出使能信号OE13，其结果如图3第1期间P1所示，输出使能信号OE11～OE13分别具有不同的使能期间E1～E3。

根据上述实施例所述，本发明利用输出使能信号的判断机制，同时驱动多条闸极线，使画面可以同时插入譬如黑数据的灰阶信号，不只改善动态画面残影的问题，也降低移位寄存器的工作频率，同时保持象素充电时间的长度。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求书所界定的为准。

Claims (12)

1.一种液晶显示器驱动装置，用以驱动一液晶显示器的面板，其中所述面板包括多个闸极线组，每一所述闸极线组包括多个闸极线，所述液晶显示器驱动装置包括：

一时序控制器，输出一源极信号、一闸极信号以及一使能控制信号；

一源极驱动器，电性连接至所述时序控制器，并根据所述源极信号，输出一数据信号与一灰阶信号；以及

一闸极驱动器，电性连接至所述时序控制器，所述闸极驱动器根据所述闸极信号提供具有相同扫描脉冲期间的多个扫描脉冲信号，并根据所述使能控制信号产生多个输出使能信号分别使所述扫描脉冲信号在所述扫描脉冲期间具有一数据写入期间与一灰阶写入期间二者其中之一以驱动所述闸极线；

其中，在所述数据写入期间中，所述扫描脉冲信号在同一时间仅导通所述闸极线其中之一，且被导通的所述闸极线所对应的象素接收所述源极驱动器输出的所述数据信号，在所述灰阶写入期间中，所述扫描脉冲信号导通所述闸极线组其中之一，且被导通的所述闸极线组所对应的象素接收所述源极驱动器输出的所述灰阶信号。

2.如权利要求1所述的液晶显示器驱动装置，其特征在于，所述时序控制器还包括接收一影像信号，并根据所述影像信号输出所述源极信号、所述闸极信号以及所述使能控制信号。

3.如权利要求1所述的液晶显示器驱动装置，其特征在于，所述闸极驱动器还包括一移位寄存器，所述移位寄存器根据所述闸极信号，暂存并使所述扫描脉冲信号移位。

4.如权利要求1所述的液晶显示器驱动装置，其特征在于，所述闸极驱动器还包括一电平移位器，所述电平移位器用以调整所述扫描脉冲信号的电压电平。

5.如权利要求1所述的液晶显示器驱动装置，其特征在于，所述闸极驱动器还包括多个输出使能单元，所述输出使能单元根据所述使能控制信号产生所述输出使能信号。

6.如权利要求5所述的液晶显示器驱动装置，其特征在于，在所述数据写入期间中的所述输出使能信号具有不同的使能期间。

7.如权利要求5所述的液晶显示器驱动装置，其特征在于，在所述灰阶写入期间中的每一输出使能信号具有相同的使能期间。

8.如权利要求1所述的液晶显示器驱动装置，其特征在于，所述灰阶信号包括一黑数据的灰阶信号。

9.一种液晶显示器驱动方法，用以驱动一液晶显示器的面板，其特征在于，所述面板包括多个闸极线组，每一闸极线组包括多个闸极线，包括：

提供一使能控制信号；

提供具有相同扫描脉冲期间的多个扫描脉冲信号；

根据所述使能控制信号，产生与所述扫描脉冲信号相对应的多个输出使能信号，分别使所述扫描脉冲信号在所述扫描脉冲期间具有一数据写入期间与一灰阶写入期间二者其中之一以控制所述闸极线；

在所述数据写入期间中，在同一时间仅导通所述闸极线其中之一，且被导通的所述闸极线所对应的象素接收一数据信号；以及

在所述灰阶写入期间中，导通所述闸极线组其中之一，且被导通的所述闸极线组所对应的象素接收一灰阶信号。

10.如权利要求9所述的液晶显示器驱动方法，其特征在于，还包括接收一影像信号，且根据所述影像信号提供所述数据信号。

11.如权利要求9所述的液晶显示器驱动方法，其特征在于，在“根据所述使能控制信号，产生与所述扫描脉冲信号相对应的多个输出使能信号，分别使所述扫描脉冲信号在所述扫描脉冲期间具有一数据写入期间与一灰阶写入期间二者其中之一以控制所述闸极线”的步骤过程中，还包括：

判断所述输出使能信号是否在所述数据写入期间或在所述灰阶写入期间中；

若在所述数据写入期间中，则使相邻的所述输出使能信号相差一相位差，且所述输出使能信号具有不同的使能期间；以及

若在所述灰阶写入期间中，则使每一所述输出使能信号具有相同的相位，且每一所述输出使能信号具有相同的使能期间。

12.如权利要求9所述的液晶显示器驱动方法，其特征在于，所述灰阶信号包括一黑数据的灰阶信号。

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