CN101174389A - 液晶显示器的驱动电路与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液晶显示器的驱动电路与驱动方法，无须使用预处理器(Pre－processor)即可达到液晶面板驱动之目的。该驱动电路包含：一第一时序控制器，系用以接收一数字图像数据的一第一部分；一第二时序控制器，系用以接收一数字图像数据的一第二部分；以及多个数据驱动控制器，每个数据驱动控制器均与该第一时序控制器以及该第二时序控制器电连接，通过该第一时序控制器以及该第二时序控制器控制多个数据驱动控制器将完整的图像数据显示于一液晶面板。
Description
技术领域
本发明系关于一种液晶显示器的驱动电路与方法，尤指一种无须使用预处理器(Pre-processor)的液晶显示器的驱动电路与方法。
背景技术
液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)，系利用外加电场的作用，使得液晶分子由特定的初期分子配列变化至其它分子配列状态，使光学性质变化，而转换成为视觉的变化。以液晶分子的物理特性来看，必须藉由外加电场(电压)来使液晶分子转向，并且藉由液晶分子的转向来改变液晶面板上各个像素的透光率，以达到显像的目的。然而，因为液晶分子的响应时间较慢，当加以数据电压时，液晶分子并无法在预定时间之内达到该数据电压所对应的旋转角度。
因此，目前液晶显示器的响应速度与一般CRT显示器相较下仍属较慢。故当在液晶显示器上快速播放动画时，便会有残影的现象出现。亦即，图像数据传送给液晶显示器的速度比液晶显示器的响应速度还快，为解决此一问题，公知技术技术便发展出所谓的过载驱动方式来驱动液晶显示器。利用过驱动的方式来提供一额外电压以加快液晶显示器的响应速度。但过驱动电路受限于液晶显示器画面每秒更新速度(Refresh rate或是Frame Rate)。以画面更新速度(FrameRate)为60Hz的液晶电视为例，图像画面每16.6毫秒(ms)更新一次，因此过驱动电路只能将液晶显示器的响应时间降至16.6毫秒(ms)左右。但是16.6毫秒(ms)的响应时间无法满足人类视觉上的需求，在动画的表现上仍有图像模糊的现象。随着液晶电视已成为高画质平面电视主流产品的趋势，改善液晶显示器的响应时间已成为重要关键因素。
要改进液晶显示器的响应时间，方法之一是提高画面更新速度(Frame Rate)。假设画面更新速度(Frame Rate)提高为120Hz，图像画面每8.3毫秒(ms)更新一次。如此一来，过驱动电路便可将液晶显示器的响应时间降为8.3毫秒(ms)左右，大幅提升动画品质。因此，可支持120Hz画面更新速度(Frame Rate)的液晶面板已成为提升动画品质的重要技术。
由于120Hz画面更新速度(Frame Rate)图像数据传输量为60Hz画面更新速度(Frame Rate)图像数据的两倍。液晶面板输入接口的总线(Bus)宽度也必须增加为两倍。请参阅第1图，系为公知技术液晶显示器的驱动电路方块示意图。如第1图所示，公知技术图像数据传输方式是将图像数据分为奇数部分(Odd Part)110以及偶数部分(Even Part)120，奇数部分(Odd Part)110以及偶数部分(Even Part)120分别使用一半的总线。其中，图像数据的奇数部分(OddPart)110系包含奇数组图像数据110A、110B、110C、110D，每一组图像数据皆包含一条以上数据线(Data Line)所传送的图像数据。另外，图像数据的偶数部分(Even Part)120系包含偶数组图像数据120A、120B、120C、120D，每一组图像数据皆包含一条以上数据线(Data Line)所传送的图像数据。此时单一颗时序控制器(Timing Controller)以无法处理如此大量的数据，因此需要增加另一颗时序控制器(Timing Controller)来处理图像数据，如第1图所示分别为一第一时序控制器160以及一第二时序控制器170。
根据上述情况，公知技术技术中是将该图像数据的奇数部分(Odd Part)110以及该图像数据的偶数部分(Even Part)120输入至一预处理器(Pre-processor)130。该预处理器(Pre-processor)130将该图像数据的奇数部分(Odd Part)110及该图像数据的偶数部分(Even Part)120进行图像数据重组，然后再将图像数据分为一左半部图像数据140以及一右半部图像数据150。该左半部图像数据140以及该右半部图像数据150分别送入该第一时序控制器160以及该第二时序控制器170。通过该第一时序控制器160以及该第二时序控制器170控制多个数据驱动控制器(Data Driver)181、182、183、184以及多个扫描驱动控制器(Scan Driver)(未显示于图上)将完整的图像数据190显示于液晶面板上。
请参阅第2图，系为公知技术数据驱动控制器(DataDriver)方块示意图。如第2图所示，该数据驱动控制器包含一移位缓存器(Shift Register)210、一第一行缓冲器(Line Buffer)220、一第二行缓冲器(Line Buffer)230以及一模拟/数字转换器(D/A Converter)240。每个数据驱动控制器利用一信号EIO1与一时钟信号CLK将数字图像数据Data输入该第一行缓冲器220。其中该信号EIO1可与液晶显示器中常用的水平同步信号(HorizontalSynchronizing Signal)同步。换言之，每个移位缓存器平移(shift)该信号EIO1以及利用该时钟信号CLK输出一拴锁时钟信号(latch clock)，将图像数据Data逐一输入储存在该第一行缓冲器220。当该第一行缓冲器220已经填满所有数据时，则由该移位缓存器210传送一信号EIO2给下一个数据驱动控制器的移位缓存器，致使下一个数据驱动控制器开始储存数字图像数据。
当所有的数据驱动控制器的第一行缓冲器皆储存了数字图像数据时，则由该时序控制器(Timing Controller)送出一信号LOAD给所有的数据驱动控制器的第二行缓冲器。此时第二行缓冲器将第一行缓冲器的图像数据栓锁住，并将数字图像数据送入该模拟/数字转换器240。其中该模拟/数字转换器240利用一迦玛电压产生器(gamma voltagegenerator)(未显示于图上)产生之一迦玛电压(gammavoltage)GV做为该模拟/数字转换器240的参考电压，将该数字图像数据转换输出一模拟图像数据。
在公知技术技术中需要使用两颗时序控制芯片(如第1图所示的第一时序控制器160以及第二时序控制器170)以及一颗预处理器(Pre-processor)130来完成液晶面板的驱动。电路连结复杂，且需要使用较大的印刷线路板空间，在制造成本与系统的电磁干扰(EMI)有不利影响。
职是之故，本发明鉴于公知技术的缺失，乃思及改良发明的意念，发明出本案的『液晶显示器的驱动电路与方法』。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种液晶显示器的驱动电路与方法，无须使用预处理器(Pre-processor)即可达到液晶面板的驱动。
本发明的另一目的为提供一种液晶显示器的驱动电路与方法，无须使用预处理器(Pre-processor)，因此利用本发明的驱动电路架构可降低电路连结的复杂度，节省印刷电路板的使用面积，大量节省成本。
为达成上述目的，本发明提供一种液晶显示器的驱动电路，包含：
一第一时序控制器，系用以接收一数字图像数据的一第一部分；
一第二时序控制器，系用以接收一数字图像数据的一第二部分；以及
多个数据驱动控制器，每个数据驱动控制器均与该第一时序控制器以及该第二时序控制器电连接，通过该第一时序控制器以及该第二时序控制器控制多个数据驱动控制器将完整的图像数据显示于一液晶面板。
本案得藉由以下列图示与详细说明，俾得一更深入的了解。
附图说明
第1图系为公知技术液晶显示器的驱动电路方块示意图。
第2图系为公知技术数据驱动控制器(Data Driver)方块示意图。
第3图系为本发明第一较佳实施例的液晶显示器的驱动电路方块示意图。
第4图系为本发明第一较佳实施例的数据驱动控制器方块示意图。
第5图系为本发明第二较佳实施例的液晶显示器的驱动电路方块示意图。
第6图系为本发明第二较佳实施例的数据驱动控制器方块示意图。
第7图系为本发明第三较佳实施例的液晶显示器之驱动电路方块示意图。
【主要组件符号说明】
110图像数据的奇数部分
120图像数据的偶数部分
110A、110B、110C、110D奇数组图像数据
120A、120B、120C、120D偶数组图像数据
130预处理器(Pre-processor)
140左半部图像数据
150右半部图像数据
160第一时序控制器
170第二时序控制器
181、182、183、184数据驱动控制器(Data Driver)
190图像数据
210移位缓存器(Shift Register)
220第一行缓冲器(Line Buffer)
230第二行缓冲器(Line Buffer)
240数字/模拟转换器(D/A Converter)
CLK时钟信号
Data数字图像数据
EIO1信号
EIO2信号
LOAD信号
GV迦玛电压(gamma voltage)
300驱动电路
310数字图像数据的奇数部分(Odd Part)
310A、310B、310C、310D奇数组图像数据
320数字图像数据的偶数部分(Even Part)
320A、320B、320C、320D偶数组图像数据
330第一时序控制器
340第二时序控制器
351、352、353、354数据驱动控制器
360图像数据
410第一移位缓存器(Shift Register)
420第二移位缓存器(Shift Register)
430第一行缓冲器(Line Buffer)
440第二行缓冲器(Line Buffer)
450第三行缓冲器(Line Buffer)
460数字/模拟转换器
Adata、Bdata数字图像数据
AEIO1第一致动信号
BEIO1第二致动信号
AEIO2第三致动信号
BEIO2第四致动信号
ACLK第一时钟信号
BCLK第二时钟信号
LOAD信号
GV迦玛电压(gamma voltage)
500驱动电路
510第一时序控制器
520第二时序控制器
530第三时序控制器
540第四时序控制器
551、552、553、554数据驱动控制器
Cdata、Ddata数字图像数据
611第一移位缓存器(Shift Register)
612第二移位缓存器(Shift Register)
613第三移位缓存器(Shift Register)
614第四移位缓存器(Shift Register)
621第一行缓冲器(Line Buffer)
622第二行缓冲器(Line Buffer)
623第三行缓冲器(Line Buffer)
624第四行缓冲器(Line Buffer)
630第五行缓冲器(Line Buffer)
640数字/模拟转换器
710第一时序控制器
720第二时序控制器
731、732、733、734数据驱动控制器
具体实施方式
请参照第3图，系为本发明第一较佳实施例的液晶显示器之驱动电路方块示意图。如第3图所示，该驱动电路300包含一第一时序控制器330、一第二时序控制器340以及多个数据驱动控制器351、352、353、354(本案以四个数据驱动控制器为例，但不限于四个数据驱动控制器)。
公知技术图像数据传输方式是将数字图像数据分为奇数部分(Odd Part)310以及偶数部分(Even Part)320，奇数部分(Odd Part)310以及偶数部分(Even Part)320可以分别使用一半的总线。其中，该数字图像数据的奇数部分(Odd Part)310系包含奇数组图像数据310A、310B、310C、310D，每一组图像数据皆包含一条以上数据线(Data Line)所传送的图像数据。另外，该数字图像数据的偶数部分(EvenPart)320系包含偶数组图像数据320A、320B、320C、320D，每一组图像数据皆包含一条以上数据线(Data Line)所传送的图像数据。
将该数字图像数据的奇数部分310以及该数字图像数据的偶数部分320分别直接输入至一第一时序控制器(TimingController)330以及一第二时序控制器(TimingController)340。该第一时序控制器330及该第二时序控制器340系利用两条总线(Bus)分别电连接多个数据驱动控制器(Data Driver)351、352、353、354以及多个扫描驱动控制器(Scan Driver)(未显示于图上)。透过该第一时序控制器330以及该第二时序控制器340控制多个数据驱动控制器(Data Driver)351、352、353、354以及多个扫描驱动控制器(Scan Driver)将完整的图像数据360显示于液晶面板上。相较公知技术数据驱动控制器仅具有一个输入端，本发明的数据驱动控制器具有两个独立输入端，分别用以接收数字图像数据Adata以及Bdata。因此利用本发明之驱动电路架构可降低电路连结的复杂度，节省印刷电路板的使用面积，大量节省成本。
请参照第4图，系为本发明第一较佳实施例的数据驱动控制器方块示意图。如第4图所示，每个数据驱动控制器包含一第一移位缓存器(Shift Register)410、一第二移位缓存器(Shift Register)420、一第一行缓冲器(LineBuffer)430、一第二行缓冲器(Line Buffer)440、一第三行缓冲器(Line Buffer)450、以及一数字/模拟转换器460。
每个数据驱动控制器利用一第一致动信号AEIO1以及一第二致动信号BEIO1与一第一时钟信号ACLK以及一第二时钟信号BCLK将一第一数字图像数据Adata以及一第二数字图像数据Bdata分别输入该第一行缓冲器430以及该第二行缓冲器440。在本实施例中以该第一数字图像数据Adata系为该数字图像数据的奇数部分(Odd Part)310，该第二数字图像数据Bdata系为该数字图像数据的偶数部分(EvenPart)320为例进行下面之说明。
其中该第一致动信号AEIO1及该第二致动信号BEIO1可与液晶显示器中常用的水平同步信号(HorizontalSynchronizing Signal)同步。换言之，该第一移位缓存器410平移(shift)该第一致动信号AEIO1以及利用该第一时钟信号ACLK输出一拴锁时钟信号(latch clock)，将数字图像数据的奇数部分(Odd Part)310逐一输入储存在该第一行缓冲器430。当该第一行缓冲器430已经填满所有数据时，则由该第一移位缓存器410传送一第三致动信号AEIO2给下一个数据驱动控制器的第一移位缓存器，致使下一个数据驱动控制器开始将数字图像数据的奇数部分(Odd Part)310逐一输入储存在下一个数据驱动控制器的第一行缓冲器。
同样地，该第二移位缓存器420平移(shift)该第二致动信号BEIO1以及利用该第二时钟信号BCLK输出一拴锁时钟信号(latch clock)，将数字图像数据的偶数部分(EvenPart)320逐一输入储存在该第二行缓冲器440。当该第二行缓冲器440已经填满所有数据时，则由该第二移位缓存器420传送一第四致动信号BEIO2给下一个数据驱动控制器的第二移位缓存器，致使下一个数据驱动控制器开始将数字图像数据的偶数部分(Even Part)320逐一输入储存在下一个数据驱动控制器的第二行缓冲器。
当所有的数据驱动控制器的第一行缓冲器430及第二行缓冲器440皆储存了数字图像数据时，则由该第一时序控制器330或该第二时序控制器340送出一信号LOAD给所有的数据驱动控制器的第三行缓冲器450。此时第三行缓冲器将第一行缓冲器及第二行缓冲器的图像数据以交替的顺序栓锁住，并将数字图像数据送入各别模拟/数字转换器460。其中该模拟/数字转换器460利用一迦玛电压产生器(gammavoltage generator)(未显示于图上)产生的一迦玛电压(gamma voltage)GV做为该模拟/数字转换器460的参考电压，将该数字图像数据转换输出一模拟图像数据。
请参照第5图，系为本发明第二较佳实施例的液晶显示器的驱动电路方块示意图。如第5图所示，该驱动电路500包含一第一时序控制器510、一第二时序控制器520、一第三时序控制器530、一第四时序控制器540以及多个数据驱动控制器551、552、553、554。其工作原理基本上与上述第一较佳实施例相同。其差异之处叙述如下：第一、该数字图像数据分成四部分图像数据分别送入该第一时序控制器510、该第二时序控制器520、该第三时序控制器530以及该第四时序控制器540。该等数据驱动控制器551、552、553、554分别具有四个输入端，分别接收四组数字图像数据Adata、Bdata、Cdata、Ddata。该第一时序控制器510、该第二时序控制器520、该第三时序控制器530以及该第四时序控制器540系利用四条总线(Bus)分别电连接该等数据驱动控制器551、552、553、554以及多个扫描驱动控制器(Scan Driver)(未显示于图上)。透过该第一时序控制器510、该第二时序控制器520、该第三时序控制器530及该第四时序控制器540控制多个数据驱动控制器(DataDriver)551、552、553、554以及多个扫描驱动控制器(ScanDriver)将完整的数字图像数据显示于液晶面板上。
请参照第6图，系为本发明第二较佳实施例的数据驱动控制器方块示意图。如第6图所示，每个数据驱动控制器包含一第一移位缓存器(Shift Register)611、一第二移位缓存器(Shift Register)612、一第三移位缓存器(ShiftRegister)613、一第四移位缓存器(Shift Register)614、一第一行缓冲器(Line Buffer)621、一第二行缓冲器(LineBuffer)622、一第三行缓冲器(Line Buffer)623、一第四行缓冲器(Line Buffer)624、一第五行缓冲器(LineBuffer)630以及一数字/模拟转换器640。
每个数据驱动控制器利用一第一致动信号AEIO1、一第二致动信号BEIO1、一第三致动信号CEIO1以及一第四致动信号DEIO1与一第一时钟信号ACLK、一第二时钟信号BCLK、一第三时钟信号CCLK以及一第四时钟信号DCLK将数字图像数据Adata、Bdata、Cdata以及Ddata分别输入该第一行缓冲器(Line Buffer)621、该第二行缓冲器(Line Buffer)622、该第三行缓冲器(Line Buffer)623以及该第四行缓冲器(Line Buffer)624。其余工作原理与第一较佳实施例的数据驱动控制器相似，在此不另加说明。
请参照第7图，系为本发明第三较佳实施例的液晶显示器的驱动电路方块示意图。如第7图所示，该驱动电路包含一第一时序控制器710、一第二时序控制器720以及多个数据驱动控制器731、732、733、734。与第二较佳实施例不同之处，该第一时序控制器710以及该第二时序控制器720系利用点对点方式分别直接电连接多个数据驱动控制器(DataDriver)731、732、733、734。在第一较佳实施例中，该第一时序控制器330以及该第二时序控制器340系利用两条总线(Bus)分别电连接多个数据驱动控制器(Data Driver)351、352、353、354。本实施例的优点在于利用点对点方式连接，则图像数据的传输无须等待上一个数据驱动控制器中的图像数据传送完毕后，方可进行下一个数据驱动控制器中图像数据的传送。其余工作原理与第一较佳实施例的数据驱动控制器相似，在此不另加说明。
综合上述，本发明提供之液晶显示器的驱动电路与方法，无须使用预处理器(Pre-processor)即可达到液晶面板的驱动之目的，且因为利用本发明的驱动电路架构可降低电路连结的复杂度，达到节省印刷电路板的使用面积，大量节省成本的目的。
上述本发明的具体实施例与图示系使熟知此技术的人士所能了解，然而本专利的权利范围并不局限在上述实施例。
综合上述，本发明的目的已充分且有效地被揭露。本案得由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求所欲保护者。
Claims (11)
1.一种液晶显示器的驱动电路， 包含：
一第一时序控制器，系用以接收一数字图像数据的一第一部分；
一第二时序控制器，系用以接收一数字图像数据的一第二部分；以及
多个数据驱动控制器，每个数据驱动控制器均与该第一时序控制器以及该第二时序控制器电连接，通过该第一时序控制器以及该第二时序控制器控制多个数据驱动控制器将完整的图像数据显示于一液晶面板。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其中每个该数据驱动控制器具有两个输入端系分别电连接该第一时序控制器以及该第二时序控制器，用以接收该数字图像数据的该第一部分以及该数字图像数据的该第二部分。
3.如权利要求1所述的驱动电路，其中该第一时序控制器以及该第二时序控制器系利用两条总线分别电连接多个数据驱动控制器。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其中该第一时序控制器以及该第二时序控制器系利用点对点方式分别直接电连接多个数据驱动控制器。
5.如权利要求1所述的驱动电路，其中该数据驱动控制器包含：
一第一移位缓存器，系接收一第一致动信号以及一第一时钟信号；
一第二移位缓存器，系接收一第二致动信号以及一第二时钟信号；
一第一行缓冲器，系接收一第一数字图像数据，该第一移位缓存器利用该第一致动信号以及该第一时钟信号将该第一数字图像数据输入该第一行缓冲器；
一第二行缓冲器，系接收一第二数字图像数据，该第二移位缓存器利用该第二致动信号以及该第二时钟信号将该第二数字图像数据输入该第二行缓冲器；
一第三行缓冲器，系接收该第一行缓冲器所储存的该第一数字图像数据以及该第二行缓冲器所储存的该第二数字图像数据；以及
一数字/模拟转换器，系接收该第三行缓冲器所储存的该第一数字图像数据以及该第二数字图像数据，并将该第一数字图像数据以及该第二数字图像数据转换为一模拟图像数据。
6.如权利要求1所述的驱动电路，其中该数字图像数据的该第一部分系为该数字图像数据的一奇数部分。
7.如权利要求1所述的驱动电路，其中该数字图像数据之该第二部分系为该数字图像数据之偶数部分。
8.一种液晶显示器的驱动电路，包含：
多个时序控制器，系分别用以接收一数字图像数据的部分数字图像数据；以及
多个数据驱动控制器，每个数据驱动控制器均与该多个时序控制器电连接，通过该多个时序控制器控制多个数据驱动控制器将完整的图像数据显示于一液晶面板。
9.如权利要求8所述的驱动电路，其中每个该数据驱动控制器具有与多个时序控制器相对应数目的输入端系分别电连接该多个时序控制器，用以接收该数字图像数据的各部分数字图像数据
10.如权利要求8所述的驱动电路，其中该多个时序控制器系利用多条总线分别电连接多个数据驱动控制器。
11.一种液晶显示器的驱动方法，包含下列步骤：
利用一第一时序控制器接收一数字图像数据的一第一部分；
利用一第二时序控制器接收一数字图像数据的一第二部分；以及
利用该第一时序控制器以及该第二时序控制器控制多个数据驱动控制器将完整的图像数据显示于一液晶面板。
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