CN103915066A - 驱动模块及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种驱动模块，用于一液晶显示装置中。该驱动模块包括有一数据线信号处理单元，用来产生多个数据驱动信号；一扫描线信号处理单元，用来产生多个闸极驱动信号；以及一控制单元，用来产生一显示频率，以控制该数据线信号处理单元及该扫描线信号处理单元根据该显示频率对液晶显示装置的多个画素进行驱动；其中，该显示频率在一正常操作模式下为一正常操作频率而在一遮没背光模式下为一遮没背光频率，该正常操作频率的频率小于该遮没背光频率的频率。

Description

驱动模块及其驱动方法

技术领域

本发明涉及一种驱动模块及其驱动方法，尤指一种可在遮没背光（blanking backlight，BBL）模式以较强驱动能力及较快的遮没背光频率进行驱动（addressing），并以一延迟同步信号将背光开启时间与驱动时间错开，进而在动态画面写入时具有较佳显示质量的驱动模块及其驱动方法。

背景技术

一般来说，液晶显示器通过时序控制器控制源极驱动电路（source driver）和闸极驱动电路（gate driver）来驱动面板上的画素以显示影像。

请参考图1，图1为公知一液晶显示装置10的示意图。为方便说明，液晶显示装置10简化为由一源极驱动电路100、一闸极驱动电路102、一时序控制器104、数据线S1～Sm、扫描线G1～Gn及一画素矩阵Mat_S所组成。时序控制器104利用一水平同步信号Hsync及一垂直同步信号Vsync，分别控制源极驱动电路100与门极驱动电路102，产生数据驱动信号Sig_S1～Sin_Sm与门极驱动信号Sig_G1～Sig_Gn，以对画素矩阵Mat_S充电。画素矩阵Mat_S包括有多个画素，任一画素包括有一红色子画素、一绿色子画素及一蓝色子画素，且每一子画素由一薄膜晶体管及一液晶电容所组成。其中，在水平同步信号Hsync的一周期中，数据驱动信号Sig_S1～Sig_Sm分别对所对应的一画素充电。

在此情况下，由于公知液晶显示装置10易因动态画面而产生模糊现象，现已发展出各种驱动技术以克服影像模糊问题，其中，一遮没背光（blankingbacklight，BBL）模式可在动态画面下启动，使得时序控制器104可在水平同步信号Hsync的周期中部分时间控制液晶显示装置10的背光关闭增加黑画面的时间，以避免动态画面而产生模糊现象。

然而，公知技术可能因为驱动时间太长，而影响遮没背光模式下的显示质量。对此公知改善方式以相同显示频率的频率调整运作的频率数进行驱动，如在遮没背光模式下仅三分的一的频率数进行驱动而三分的二的频率数闲置（idle），而在正常操作模式下大部分的时间都进行驱动显示（放慢驱动速度）。在此情况下，由于公知技术在正常操作模式下及遮没背光模式下，直流对直流转换器（DCDC converter）驱动能力、升压率（boost ratio）、升压种类（boosttype）、数字核心电压（digital core voltage）及源极放大器（source operationalamplifier，SOP）驱动能力等显示驱动相关参数都使用相同的设定值进行驱动，因此在遮没背光模式下会因瞬间负载太重造成充电不足而影响显示质量。有鉴于此，公知技术实有改进的必要。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种可在遮没背光模式以较强驱动能力及较快的遮没背光频率进行驱动，并以一延迟同步信号将背光开启时间与驱动时间错开，进而在动态画面写入时具有较佳显示质量的驱动模块及其驱动方法。

本发明还公开一种驱动模块，用于一液晶显示装置中。该驱动模块包括有一数据线信号处理单元，用来产生多个数据驱动信号；一扫描线信号处理单元，用来产生多个闸极驱动信号；以及一控制单元，用来产生一显示频率，以控制该数据线信号处理单元及该扫描线信号处理单元根据该显示频率对液晶显示装置的多个画素进行驱动；其中，该显示频率在一正常操作模式下为一正常操作频率而在一遮没背光模式下为一遮没背光频率，该正常操作频率的频率小于该遮没背光频率的频率。

本发明还公开一种驱动方法，用于一液晶显示装置中，该驱动方法包括有产生一显示频率；根据该显示频率，提供多个数据驱动信号及多个闸极驱动信号，对该液晶显示装置的多个画素进行驱动；其中，该显示频率在一正常操作模式下为一正常操作频率而在一遮没背光模式下为一遮没背光频率，该正常操作频率的频率小于该遮没背光频率的频率。

在此配合下列图示、实施例的详细说明及权利要求书，将上述及本发明的其它目的与优点详述于后。

附图说明

图1为公知一液晶显示装置的示意图。

图2为本发明实施例一驱动模块的示意图。

图3A及图3B为图2所示的一液晶显示装置的信号示意图。

图4为一数字核心电压输出多任务器的示意图。

图5为图2所示的液晶显示装置的背光的一背光时序在不同情况下的示意图。

图6为本发明实施例一驱动流程的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10、20                                液晶显示装置

100                                   源极驱动电路

102                                   闸极驱动电路

104                                   时序控制器

200                                   数据线信号处理单元

202                                   扫描线信号处理单元

204                                   控制单元

206                                   驱动模块

40                                    多任务器

60                                    流程

600～606                              步骤

Hsync                                 同步信号

Sig_S1～Sig_Sm                        数据驱动信号

Vsync                                 输出致能信号

Sig_G1～Sig_Gn                        闸极驱动信号

S1～Sm                                资料线

G1～Gn                                扫描线

Mat_S                                 画素矩阵

BBLS                                  遮没背光信号

NCLK                                  正常操作频率

DCLK                                  显示频率

OSC                                   遮没背光频率

Sync                                  同步信号

BLCS                                  背光控制信号

BLT                                   背光时序

DSync                                 延迟同步信号

具体实施方式

请参考图2，图2为本发明实施例一驱动模块206的示意图。为清楚说明本发明的精神，与图1作用及结构相同的组件，其图标及符号与都沿用图1的图标及符号，以求简洁。驱动模块206用于一液晶显示装置20中，用来通过资料线S1～Sm及扫描线G1～Gn驱动一画素矩阵Mat_S。驱动模块206包括有一数据线信号处理单元200、一扫描线信号处理单元202及一控制单元204。控制单元204用来产生一显示频率DCLK，以控制数据线信号处理单元200及扫描线信号处理单元202根据显示频率DCLK，产生数据驱动信号Sig_S1～Sig_Sm至数据线S1～Sm，及产生闸极驱动信号Sig_G1～Sig_Gn至扫描线G1～Gn，以对液晶显示装置20的画素矩阵Mat_S的多个画素进行驱动（addressing）；其中，显示频率d_pclk在一正常操作模式下为一正常操作频率NCLK，而在一遮没背光（blanking backlight，BBL）模式下为一遮没背光频率OSC，正常操作频率NCLK的频率小于遮没背光频率OSC的频率。如此一来，本发明可在遮没背光模式以较快的遮没背光频率进行驱动，而缩短控制数据线信号处理单元200及扫描线信号处理单元202的驱动时间，以在一图框（frame）中增加前廊（front porch）时间或后廊（back porch）时间，而在动态画面写入时具有较佳显示质量。

详细来说，请参考图3A及图3B，图3A及图3B为液晶显示装置20的信号示意图。如图3A及图3B虚线左侧所示，在一遮没背光信号BBLS为低准位指示操作在正常操作模式时，控制单元204输出较低频率的正常操作频率NCLK（如20MHZ）做为显示频率DCLK予数据线信号处理单元200及扫描线信号处理单元202。在此情况下，由于数据线信号处理单元200及扫描线信号处理单元202根据正常操作频率NCLK进行驱动，且控制单元204也根据正常操作频率NCLK输出一同步信号Sync（同步信号Sync的一周期为一图框的时间），因此数据线信号处理单元200及扫描线信号处理单元202在图框中进行驱动控制的时间较长。

另一方面，如图3A及图3B虚线右侧所示，在遮没背光信号BBLS为高准位指示操作在遮没背光模式时，控制单元204输出较高频率的遮没背光频率OSC（如60MHZ）做为显示频率DCLK予数据线信号处理单元200及扫描线信号处理单元202。在此情况下，由于数据线信号处理单元200及扫描线信号处理单元202根据较高频率的遮没背光频率OSC进行驱动，而控制单元204根据较低频率的正常操作频率NCLK输出同步信号Sync，因此数据线信号处理单元200及扫描线信号处理单元202进行驱动控制的时间较短（开启时间仅为正常操作模式下的三分的一），而可增加前廊时间或后廊时间（画面不变动的时间），因而在动态画面写入时具有较佳显示质量。

此外，由于数据线信号处理单元200在遮没背光模式下进行显示驱动控制的时间较短，因此驱动模块20在正常操作模式下以较弱的驱动能力进行驱动，而在遮没背光模式下改以较强的驱动能力进行驱动，以在遮没背光模式下能在较短的时间内能将画素驱动至所欲灰阶。具体而言，驱动模块20将直流对直流转换器（DCDC converter）驱动能力、升压率（boost ratio）、升压种类（boost type）、数字核心电压（digital core voltage）及源极放大器（sourceoperational amplifier，SOP）驱动能力当中至少一者的设定值在一第一设定值与一第二值间进行切换（可由各别相对应缓存器储存各别不同设定值），以在较弱的驱动能力及较强的驱动能力间进行切换，例如升压种类可在脉波频率调变（pulse frequency modulation，PFM）、脉波宽度调变（pulse widthmodulation，PWM）、充电帮浦（charge pump）等具有不同驱动能力的类型切换，而其它参数也可在具有不同驱动能力的设定值切换。举例来说，请参考图4，图4为一数字核心电压（digital core voltage）输出多任务器40的示意图。如图4所示，数字核心电压输出多任务器40可根据遮没背光信号BBLS，在正常操作模式时输出一低操作电压LOV做为一数字核心电压DVC，而在遮没背光模式时输出一高操作电压HOV做为数字核心电压DVC（可由缓存器储存低操作电压LOV及高操作电压HOV的设定值），以切换驱动能力。依此类推，也可以相似方式将其它参数的设定值进行切换。

除此之外，请参考图5，图5为液晶显示装置20的背光的一背光时序BLT在不同情况下的示意图。如图5所示，若液晶显示装置20根据与同步信号Sync具有相同时序的一背光控制信号BLCS（未进行延迟）控制其背光，则背光时序BLT的开启时间会与数据线信号处理单元200及扫描线信号处理单元202的驱动时间重迭，由于驱动时间为液晶正在转态的时间，因此会显示非稳态的画面。因此，控制单元204在遮没背光模式下会先将同步信号Sync延迟一特定时间，以产生一延迟同步信号DSync控制液晶显示装置20的背光的开启时间与数据线信号处理单元200及扫描线信号处理单元202根据遮没背光频率OSC进行驱动的时间错开，以在将液晶驱动完毕进入稳态后，再将背光开启以看到较佳的显示质量。

值得注意的是，本发明的主要精神在于可在遮没背光模式以较强驱动能力及较快的遮没背光频率OSC进行驱动，并以延迟同步信号DSync将背光开启时间与驱动时间错开，进而在动态画面写入时具有较佳显示质量。本领域普通技术人员当可据以进行修饰或变化，而不限于此。举例来说，驱动模块206可另包括一除频电路，用来将遮没背光频率OSC除频以产生正常操作频率NCLK（如将遮没背光频率OSC的频率除以3或其它倍数），但也可以其它方式产生频率，只要显示频率d_pclk在正常操作模式下频率的频率小于遮没背光模式下频率的频率即可（进行驱动的频率数不同）。

此外，扫描线信号处理单元202如何输出闸极驱动信号Sig_G1～Sig_Gn，或是数据线信号处理单元200及控制单元204的实现方式等，都不影响本发明的范围。再者，驱动模块20用以说明本发明的运作情形，其实现方式不限于软件或硬件方式，本领域普通技术人员当可根据系统所需，做适当的修改，或通过调整传统驱动模块而实现驱动模块20。举例来说，若图1中源极驱动电路100与闸极驱动电路102仅具有信号放大功能（亦即数据驱动信号Sig_S1～Sig_Sm与门极驱动信号Sig_G1～Sig_Gn至扫描线G1～Gn由时序控制器104所产生），则可通过修改时序控制器104输出信号的顺序，达成驱动模块20的功能，抑或是不修改时序控制器104输出信号的顺序，但改变源极驱动电路100与闸极驱动电路102内部线路而达成。或者，若图1中源极驱动电路100与闸极驱动电路102同时具有信号放大与处理的功能（也实时序控制器104仅输出显示数据及时序），则可通过修改源极驱动电路100与闸极驱动电路102的信号处理逻辑，达成驱动模块20的功能。

因此，驱动模块206的驱动操作，可归纳为一驱动流程60，如图6所示，其包括以下步骤：

步骤600：开始。

步骤602：产生一显示频率DCLK。

步骤604：根据显示频率DCLK，产生数据驱动信号Sig_S1～Sig_Sm及多个闸极驱动信号Sig_G1～Sig_Gn，对液晶显示装置20的多个画素进行驱动；其中，显示频率DCLK在正常操作模式下为一正常操作频率NCLK而在遮没背光模式下为遮没背光频率OSC，正常操作频率NCLK的频率小于遮没背光频率OSC的频率。

步骤606：结束。

驱动流程60的详细内容，可参考上述驱动模块206的相关叙述，在此不再赘述。

在公知技术中，可能因为驱动时间太长，而影响遮没背光模式下的显示质量。公知改善方式以相同显示频率的频率调整运作的频率数进行驱动，如在遮没背光模式下仅三分的一的频率数进行驱动而三分的二的频率数闲置，而在正常操作模式下大部分的时间都进行驱动显示。在此情况下，由于公知在正常操作模式下及遮没背光模式下，以相同显示驱动能力进行驱动，因此在遮没背光模式下会因瞬间负载太重造成充电不足而影响显示质量。相较之下，本发明可在遮没背光模式以较强驱动能力及较快的遮没背光频率OSC进行驱动，并以延迟同步信号DSync将背光开启时间与驱动时间错开，进而在动态画面写入时具有较佳显示质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动模块，用于一液晶显示装置中，其特征在于，包括有：

一数据线信号处理单元，用来产生多个数据驱动信号；

一扫描线信号处理单元，用来产生多个闸极驱动信号；以及

一控制单元，用来产生一显示频率，以控制该数据线信号处理单元及该扫描线信号处理单元根据该显示频率对液晶显示装置的多个画素进行驱动；

其中，该显示频率在一正常操作模式下为一正常操作频率而在一遮没背光模式下为一遮没背光频率，该正常操作频率的频率小于该遮没背光频率的频率。

2.如权利要求1所述的驱动模块，其特征在于，该驱动模块在该正常操作模式下以一第一驱动能力进行驱动，而在该遮没背光模式下，以一第二驱动能力进行驱动，该第二驱动能力较该第一驱动能力强。

3.如权利要求2所述的驱动模块，其特征在于，该驱动模块将直流对直流转换器驱动能力、升压率、升压种类、数字核心电压及源极放大器驱动能力当中至少一者的设定值在一第一设定值与一第二值间进行切换，以在该第一驱动能力及该第二驱动能力间进行切换。

4.如权利要求1所述的驱动模块，其特征在于，还包括一除频电路，用来将该遮没背光频率除频以产生该正常操作频率。

5.如权利要求1所述的驱动模块，其特征在于，该控制单元在该遮没背光模式下将一同步信号延迟一特定时间，以产生一延迟同步信号控制一背光的开启时间与该数据线信号处理单元及该扫描线信号处理单元根据该遮没背光频率进行驱动的时间错开。

6.一种驱动方法，用于一液晶显示装置中，其特征在于，包括有：

产生一显示频率；

根据该显示频率，产生多个数据驱动信号及多个闸极驱动信号，对该液晶显示装置的多个画素进行驱动；

其中，该显示频率在一正常操作模式下为一正常操作频率而在一遮没背光模式下为一遮没背光频率，该正常操作频率的频率小于该遮没背光频率的频率。

7.如权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，还包括：

在该正常操作模式下以一第一驱动能力进行驱动，而在该遮没背光模式下，以一第二驱动能力进行驱动，该第二驱动能力较该第一驱动能力强。

8.如权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，还包括：

将直流对直流转换器驱动能力、升压率、升压种类、数字核心电压及源极放大器驱动能力当中至少一者的设定值在一第一设定值与一第二值间进行切换，以在该第一驱动能力及该第二驱动能力间进行切换。

9.如权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，还包括：

将该遮没背光频率除频以产生该正常操作频率。

10.如权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，还包括：

在该遮没背光模式下将一同步信号延迟一特定时间，以产生一延迟同步信号控制一背光的开启时间与根据该遮没背光频率进行驱动的时间错开。