CN101373585A - 显示器驱动方法以及使用其的驱动器 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种解决动态残影的显示器驱动方法以及使用其的驱动器。此方法包括：将显示器的画面分为多个区块；将一图框时间分为第一显示时间以及第二显示时间；在第一显示时间，将些区块中其中的一特定区块插入一指定颜色，且与特定区块邻近的区块根据一显示数据显示图像；以及在第二显示时间，特定区块根据显示数据显示图像，且与特定区块邻近的区块插入指定颜色。

Description

显示器驱动方法以及使用其的驱动器

技术领域

本发明是有关于一种显示器驱动方法相关的技术，且特别是有关于一种用以解决动态残影(Afterimage)以及画面闪烁的显示器驱动方法以及使用其的显示器驱动器。

背景技术

近年来，由于科技的进步，旧时代的阴极射线管渐渐的被现代的平面显示器所取代。目前最普遍的平面显示器就是液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)。由于液晶显示器具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越等特性，已逐渐成为市场的主流。图1A是现有技术液晶显示器的电路方块图。请参考图1A，液晶显示器100包含一LCD面板(panel)110、一源极驱动电路120、一栅极(gate)驱动电路130、一时序控制电路(timingcontroller)140与一伽玛调整(gamma adjustment)电路150。

LCD面板110用以显示影像，是由纵横交错的数据线121与扫描线131交织而成。其中，在每一个数据线121与扫描线131的交叉点附近均设置一个薄膜晶体管(thin film transistor)111与一储存电容(capacitor)112。储存电容112是由图素电极(pixel electrode)112a、共同电极(common electrode)112b以及液晶层112c所组成。薄膜晶体管111的栅极连接至扫描线131，源极连接至数据线121，漏极连接至储存电容112的图素电极112a。伽玛调整电路150施加至少一个参考电压至源极驱动电路120，时序控制器140产生不同的控制信号与控制电压至源极驱动电路120与栅极驱动电路130。

如果液晶材料被持续施以一直流电压，液晶材料会受损害。在业界，为防止此种情况发生，普遍会周期性的反转加诸于液晶层112c的数据信号的极性，称为交流驱动(AC driving)。

图1B为一现有技术源极驱动电路的架构方块图。请参考图1B，源极驱动电路120由复数组源极驱动器160所组成，每一组源极驱动器包含二个数据缓冲器161、161’、一正值数字模拟转换器162、一负值数字模拟转换器163、一正值放大器164、一负值放大器165与四个开关SW1～SW4所构成的开关模块166。基于上述交流驱动的原因，源极驱动器160分别接收二个数字影像信号D1、D2，同时，接收从伽玛调整电路150所送出的一组正模拟电压信号Vrefl与一组负模拟电压信号Vref2，对此二个数字影像信号D1、D2进行数字模拟转换与放大之后，通过控制四个开关SW1～SW4，每隔一预设时间即交替地从驱动器输出端S1、S2输出一正模拟影像信号与一负模拟影像信号。四个开关SW1～SW4由控制信号CS_SW控制，控制信号CS_SW包含第一开关控制信号、第二开关控制信号、第三开关控制信号、与第四开关控制信号来分别控制开关SW1～SW4。至于控制信号CS_SW控制开关SW1～SW4的方法为现有技术，在此不再重复说明。

液晶显示器在显示动画(motion picture)时会有影像残留(afterimage)的问题，这是因为液晶材料的反应速度慢、反应时间长。当画面中的物体快速移动时，在扫描一个画面的过程中，液晶材料无法实时追踪物体的轨迹。相反的，液晶材料所产生的是数个画面扫描时间的累积反应。由于液晶材料的特殊属性，为解决其影像残留问题，已有相当多的研究报告被提出，主要有以下三个解决方向。(1)内在性质(intrinsic property)：将液晶本质改变为低黏性(low viscosity)，(2)加大扭转电压(over driving)：使液晶更快的扭转与回复，(3)插入全黑画面(black insertion，以下简称插黑)：在每一个影像画面显示完之后，在下一个影像画面显示之前，插入一个全黑画面。

图2A是显示在一现有技术液晶显示器中，各扫描线信号被依序馈入至各扫描线的时序图。于美国第6,473,077号专利文献中，IBM公司利用插黑的概念提出一种液晶显示器，图2B为其栅极驱动电路130将各扫描信号依序馈入至各扫描线的时序图。另外，基于相同的插黑概念，在美国第6,819,311号专利文献中，NEC公司也揭示另一种适合显示动画的液晶显示器，图2C为其栅极驱动电路130将各扫描信号依序馈入至各扫描线的时序图。

请参考图2A、图2B与图2C，可以发现到图2A的每条扫描线的栅极控制信号在每个画面扫描时间只有一个脉冲TG，而在图2B与图2C中，每条扫描线的栅极控制信号在每个画面扫描时间却有二个脉冲T1与T2。

比较图2A、图2B、图2C，图2B显示液晶显示器将原本扫描一个影像画面的时间分割成二半，一半依然用来输出影像数据，另一半则用来输出全黑画面。而图2C显示栅极驱动电路130是在相隔一固定数目扫描线的前提下，以扫描一条影像像素线(pixel line)后即扫描一条全黑像素线的方式，交错扫描、呈现于显示器上。相同的是，扫描线131上扫描信号的脉冲宽度(impulsewidth)同样由原本的TG减为(TG/2)，也就是栅极驱动电路103的扫描频率增为二倍，也即栅极动作的时间缩减为1/2，同时，源极驱动电路120的数据驱动速度也须配合栅极驱动电路130的扫描速度加快为二倍。

虽然，NEC与IBM的架构解决了影像残留的问题，但是上述方法都是直接在正常的兩个画面之间差入一个黑画面。若使用此种方法，使用者容易在显示器上观察到画面闪烁的现象。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的就是在提供一种解决动态残影的显示器驱动方法以及使用此方法的驱动器，用以解决动态残影以及画面闪烁的问题。

为达上述或其他目的，本发明提出一种显示器驱动方法，适用于解决动态残影。此方法包括：将显示器的画面分为多个区块；将一图框时间分为第一显示时间以及第二显示时间；在第一显示时间，将上述区块中其中的一特定区块插入一指定颜色，且与此特定区块邻近的区块根据一显示数据显示图像；以及在第二显示时间，上述特定区块根据显示数据显示图像，且与上述特定区块邻近的区块插入指定颜色。

依照本发明的较佳实施例所述的显示器驱动方法，上述显示器被划分为M×N个区块，且在第一显示时间，第(i，j)个区块插入指定颜色，且第(i+1，j)、第(i-1，j)、第(i，j+1)、第(i，j-1)区块根据显示数据显示图像。在第二显示时间，第(i，j)个区块根据该显示数据显示图像，且第(i+1，j)、第(i-1，j)、第(i，j+1)、第(i，j-1)区块插入指定颜色。在一更近一步的实施例中，上述的指定颜色为黑色或任一灰阶色，且上述每一区块分别代表一个像素。

本发明提出一种驱动器，适用于解决一显示器的动态残影，其中，上述显示器被区分为第一部分以及第二部分，此驱动器包括一图框存储器以及一时序控制电路。另外，图框时间被分为第一显示时间以及第二显示时间。图框存储器用以储存一显示数据，其中此显示数据包括一第一部分数据以及一第二部分数据，此第一部分数据对应显示器的第一部份，此第二部分数据对应显示器的第二部分。在第一显示时间，时序控制电路用第一部份的显示数据驱动显示器的第一部分，并使显示器的第二部分显示一指定颜色。在第二图场时间，时序控制电路用第二部份的显示数据驱动显示器的第二部分，并使显示器的第一部分显示指定颜色。

依照本发明的较佳实施例所述的驱动器，上述显示器被划分为矩形的M×N个区块，且在第一显示时间，时序控制电路驱动第(i，j)个区块显示该指定颜色，且时序控制电路驱动第(i+1，j)、第(i-1，j)、第(i，j+1)、第(i，j-1)区块根据该显示数据显示图像。在第二显示时间，时序控制电路驱动第(i，j)个区块根据该显示数据显示图像，且时序控制电路驱动第(i+1，j)、第(i-1，j)、第(i，j+1)、第(i，j-1)区块显示该指定颜色。在一更近一步的实施例中，上述的指定颜色为黑色或任一灰阶色，且上述每一区块分别代表一个像素。

本发明的精神是在于利用分区块插黑取代现有技术的整张画面插黑。由于不管在时间轴或空间轴都会让视觉有互补的感觉，因此便可降低画面一明一暗的闪烁现象。

附图说明

图1A是现有技术液晶显示器的电路方块图。

图1B是一现有技术源极驱动电路的架构方块图。

图2A是显示在一现有技术液晶显示器中，各扫描线信号被依序馈入至各扫描线的时序图。

图2B为其栅极驱动电路130将各扫描信号依序馈入至各扫描线的时序图。

图2C为其栅极驱动电路130将各扫描信号依序馈入至各扫描线的时序图。

图3是根据本发明实施例所绘示的显示器驱动方法的流程图。

图4是根据本发明实施例所绘示的时间与显示画面关系图。

图5是根据本发明实施例所绘示的显示器系统电路图。

图6是根据本发明实施例所绘示的时间与显示画面关系图。

图7是根据本发明实施例所绘示的时间与显示画面关系图。

图8是根据本发明实施例所绘示的较详细的显示器系统电路图。

图9是根据本发明实施例所绘示的数据时序图。

附图标号：

100：液晶显示器

110：LCD面板

120、803：源极驱动电路

130、804：栅极驱动电路

140、501、801：时序控制电路

150：伽玛调整电路

121：数据线

131：扫描线

111：薄膜晶体管

112：储存电容储存电容

112a：图素电极

112b：共同电极

112c：液晶层

160：源极驱动器

161、161’：数据缓冲器

162：正值数字模拟转换器

163：负值数字模拟转换器

164：正值放大器

165：负值放大器

502、802：图框存储器

503、805：显示面板

具体实施方式

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

图3是根据本发明实施例所绘示的显示器驱动方法的流程图。图4是根据本发明实施例所绘示的时间与显示画面关系图。图5是根据本发明实施例所绘示的显示器系统电路图。请先参考图5，此显示器包括本发明实施例的时序控制电路501、图框存储器502以及显示面板503。一般来说，被接收到的显示数据会被预先的储存在图框存储器502中。接下来，请同时参考图3、图4以及图5。

步骤S301：开始。

步骤S302：将显示器的画面分为多个区块。在此实施例中，显示器的画面被分组成棋盘状。

步骤S303：将一图框时间分为第一显示时间以及第二显示时间。一般来说，图框时间是垂直扫描同步时间Vsync。在此实施例，将垂直扫描同步时间Vsync分成两个显示时间T1以及T2。时序控制电路501会依照上述两个显示时间T1以及T2，依序驱动显示面板503。

步骤S304：在第一显示时间T1，将上述区块中其中的一特定区块插入一指定颜色，且与此特定区块邻近的区块根据一显示数据显示图像。如图4所示，在第一显示时间T1，区块401插入黑色，且其周围的区块402、403、404、405则是依照显示数据，正常的显示画面。在显示时间T1之前，时序控制电路501会预先把一半的显示数据从图框存储器502取出。之后，时序控制电路501同样的会安排显示数据的顺序，并使未被取出的显示数据部分填入黑色数据。在显示时间T1，时序控制电路501安排好的显示数据送到显示面板503。因此，在第一显示时间T1，画面的黑色会呈现如同西洋棋盘的样式。

步骤S305：在第二显示时间T2，上述特定区块根据显示数据显示图像，且与上述特定区块邻近的区块插入指定颜色。如图4所示，在第二显示时间T2，区块401依照显示数据，正常的显示画面，且其周围的区块402、403、404、405则是插入黑色。在显示时间T2之前，时序控制电路501会预先把另一半的显示数据从图框存储器502取出。之后，时序控制电路501同样的会安排显示数据的顺序，并使未被取出的显示数据部分填入黑色数据。在显示时间T2，时序控制电路501安排好的显示数据送到显示面板503。因此，在第二显示时间T2，画面的黑色会呈现与第一显示时间T1显示时间相反的西洋棋盘的样式。

步骤S306：结束。

由上述实施例，可以看出，由于此实施例是用分区块插黑取代先前技术的整张画面插黑，因此，此实施例可以有效的减低画面一明一暗的闪烁现象。上述实施例虽然是用分区块显示，但是本领域具有通常知识者应当知道，上述显示器的区块是可以依照应用来修改大小的。例如图6，图6是根据本发明实施例所绘示的时间与显示画面关系图，棋盘格的大小并不局限于方型大小的区块，而是任意X像素×Y像素大小的区块均可成立，其中X及Y均为整數。一般来说，区块的大小越小，画面一明一暗的闪烁现象会越少，相对的显示的质量会越好。另外，上述实施例虽然是以插入黑色作为举例，但是本领域具有通常知识者参考上述实施例后应当知道，黑色止是一种比较好的例子，若使用其他种类的灰阶色同样可以达成相同的效果，例如图7，图7是根据本发明实施例所绘示的时间与显示画面关系图，区块被插入的颜色并不局限为全黑的颜色，区块的颜色可能为任意单一灰阶。

以下再举以像素为区块的一个较详细的实施例以便本领域具有通常知识者能够实施本发明。

图8是根据本发明实施例所绘示的较详细的显示器系统电路图。请参考图8，此显示器系统包括时序控制电路801、图框存储器802、源极驱动电路803、栅极驱动电路804以及显示面板805。请参考图8，当收到显示数据后，时序控制电路801会将一整个图框的显示数据先写入图框存储器802中。当再接收到下一个图框的显示数据时后，时序控制电路801会将前一个图框的显示数据由图框存储器802中读取出來。

时序控制电路801的操作的方式是：先读取图框的显示数据的第一条线的单数像素数据pixels(1，3，5，7，...)，接下来，将第一条线的偶数像素插入黑色数据，输出到源极驱动电路803；之后再读取第二条线的偶数像素数据pixels(2，4，6，8，...)，接下来，将第二条线的偶数像素插入黑色数据，输出到源极驱动电路803，...依此类推。当完成一整个图框的显示数据的操作之后，再开始读取下一图框的显示数据的第一条线的偶数像素数据pixels(2，4，6，8，...)...依此類推。另外在上述操作的过程中，由于显示数据会持续输入，故时序控制电路801也会持续将显示数据写入到图框存储器802中。

图9是根据本发明实施例所绘示的数据时序图。请参考图9，在图示中的“B”代表所输出的黑色数据。当输入一完整图框的显示数据后，时序控制电路801内部会将图框速率变两倍，也就是上述的步骤S303，并且依照上述操作，在一个图框时间内，输出2个图框。在图示中的VB代表垂直空白期间。由此图可以看出，经由上述时序控制电路801的操作，输入的数据会如同图9的901以及902般输出。因此在一个图框时间内，显示面板805上便会显示出两次互相相反的棋盘式图像。

综上所述，本发明的精神是在于利用分区块插黑取代现有技术的整张画面插黑。而传统的插黑是在相邻兩个图框间插入完整的黑画面，因此传统的插黑在视觉上便容易感受到画面一明一暗的闪烁现象。由于本发明的精神是利用分区块插黑，故无论在时间轴或空间轴都会让视觉有互补的感觉，因此便可降低画面一明一暗的闪烁现象，同时解决动态残影的问题。

在较佳实施例的详细说明中所提出的具体实施例仅用以方便说明本发明的技术内容，而非将本发明狭义地限制于上述实施例，在不超出本发明的精神及权利要求的情况，所做的种种变化实施，皆属于本发明的范围。因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (12)

1.一种显示器驱动方法，适用于解决动态残影，其特征在于，该方法包括：

将显示器的画面分为多个区块；

将一图框时间分为第一显示时间以及第二显示时间；

在第一显示时间，将所述的区块中其中的一特定区块插入一指定颜色，且与该特定区块邻近的所述的区块根据一显示数据显示图像；以及

在第二显示时间，所述的特定区块根据所述的显示数据显示图像，且与所述的特定区块邻近的所述的区块插入所述的指定颜色。

2.如权利要求1所述的显示器驱动方法，其特征在于，所述的显示器被划分为矩形的M×N个区块，且在第一显示时间包括：

第(i，j)个区块插入所述的指定颜色，且第(i+1，j)、第(i-1，j)、第(i，j+1)、第(i，j-1)区块根据所述的显示数据显示图像。

3.如权利要求1所述的显示器驱动方法，其特征在于，所述的显示器被划分为矩形的M×N个区块，且在第二显示时间包括：

第(i，j)个区块根据所述的显示数据显示图像，且第(i+1，j)、第(i-1，j)、第(i，j+1)、第(i，j-1)区块插入所述的指定颜色。

4.如权利要求1所述的显示器驱动方法，其特征在于，所述的区块包括一像素。

5.如权利要求1所述的显示器驱动方法，其特征在于，所述的指定颜色为一黑色。

6.如权利要求1所述的显示器驱动方法，其特征在于，所述的指定颜色为任意一灰阶色。

7.一种驱动器，适用于解决一显示器的动态残影，其特征在于，该显示器被区分为一第一部分以及一第二部分，该驱动器包括：

一图框存储器，储存一显示数据，该显示数据包括一第一部分数据以及一第二部分数据，该第一部分数据对应所述的第一部份，该第二部分数据对应所述的第二部分；以及

一时序控制电路，将一图框时间分为第一显示时间以及第二显示时间，在第一显示时间，用所述的第一部份的显示数据驱动该显示器的第一部分，并使该显示器的所述的第二部分显示一指定颜色，在第二图场时间，用所述的第二部份的显示数据驱动该显示器的第二部分，并使该显示器的所述的第一部分显示该指定颜色。

8.如权利要求7所述的驱动器，其特征在于，所述的显示器被划分为矩形的M×N个区块，且在第一显示时间，时序控制电路驱动第(i，j)个区块显示所述的指定颜色，且时序控制电路驱动第(i+1，j)、第(i-1，j)、第(i，j+1)、第(i，j-1)区块根据所述的显示数据显示图像。

9.如权利要求7所述的驱动器，其特征在于，所述的显示器被划分为矩形的M×N个区块，且在第二显示时间，时序控制电路驱动第(i，j)个区块根据所述的显示数据显示图像，且时序控制电路驱动第(i+1，j)、第(i-1，j)、第(i，j+1)、第(i，j-1)区块显示所述的指定颜色。

10.如权利要求7所述的驱动器，其特征在于，所述的区块包括一像素。

11.如权利要求7所述的驱动器，其特征在于，所述的指定颜色为一黑色。

12.如权利要求7所述的驱动器，其特征在于，所述的指定颜色为任意一灰阶色。

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