CN112053662A - 用来传送数据的方法、时序控制器以及显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用来将数据自一时序控制器传送至一源极驱动器的方法，其中该方法包含：将多个数据率施加于一离散数据率设定；以及通过使用多个调变后数据率来分别传送多个帧的影像数据；其中该多个调变后数据率通过对该多个数据率分别进行展频时钟控制来产生；以及针对该多个帧中的每一者，其对应的影像数据通过仅使用该多个调变后数据率中的一者来传送。

Description

用来传送数据的方法、时序控制器以及显示系统
技术领域
本发明涉及显示系统，尤其涉及一种用来将数据自一时序控制器传送至一源极驱动器的方法、时序控制器以及显示系统。
背景技术
在一传统的点对点(point-to-point)时序控制器中，帧数据通过使用一单一数据率来传送至多个源极驱动器。然而，使用一单一数据率来传送会造成很高的电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)峰值。另外，虽然该电磁干扰峰值能通过使用展频(spread spectrum)技术来减小，但其效果在系统遭受到严重的电磁干扰时却可能尚有不足。
另外，由于液晶显示器(liquid crystal display,LCD)面板在解析度上的提升，液晶显示器面板中的每个薄膜晶体管(thin-film transistor)的充电时间越变越少，而这些薄膜晶体管可能不会被完全充电，所以在液晶显示器面板中的多个线之间的充电时间存在了偏差，造成了在液晶显示器面板上的线亮度偏差(line luminance deviation)以及水波纹问题(wavy issue)。
发明内容
因此，本发明的一目的在于提供一种用来将数据自一时序控制器传送至一源极驱动器的方法、时序控制器以及显示系统，其使用不同的调变后数据率来传送影像数据以有效地减少电磁干扰的峰值并改善水波纹问题，以解决上述问题。
依据本发明一实施例，提供了一种用来将数据自一时序控制器传送至一源极驱动器的方法，其中该方法包含以下步骤：将多个数据率施加于一离散数据率设定；以及通过使用多个调变后数据率来分别传送多个帧的影像数据；其中该多个调变后数据率通过对该多个数据率分别进行展频时钟控制(spread-spectrum clocking,SSC)来产生；以及针对该多个帧中的每一者，其对应的影像数据通过仅使用该多个调变后数据率中的一者来传送。
依据本发明另一实施例，提供了一种显示器的时序控制器。在该时序控制器的运作中，该时序控制器用于将多个数据率施加于一离散数据率设定，以及通过使用多个调变后数据率来分别传送多个帧的影像数据；其中该多个调变后数据率通过对该多个数据率分别进行展频时钟控制(spread-spectrum clocking,SSC)来产生；以及针对该多个帧中的每一者，其对应的影像数据通过仅使用该多个调变后数据率中的一者来传送。
依据本发明另一实施例，提供了一种显示系统，该显示系统包含有一时序控制器以及至少一源极驱动器。在该时序控制器的运作中，该时序控制器用来将多个数据率施加于一离散数据率设定，以及通过使用多个调变后数据率来分别传送多个帧的影像数据；其中该多个调变后数据率通过对该多个数据率分别进行展频时钟控制来产生；以及针对该多个帧中的每一者，其对应的影像数据通过仅使用该多个调变后数据率中的一者来传送。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的一显示系统的示意图。
图2依据本发明一实施例展示了通过使用多个调变后数据率来传送帧。
图3为依据本发明一实施例的一时序控制器中的一时钟产生器以及一传送器的示意图。
图4依据本发明一实施例展示了在一跳频控制电路被停用时通过使用多个调变后数据率来传送帧。
图5依据本发明一实施例展示了在一展频时钟控制电路(SSC control circuit)被停用时通过使用多个调变后数据率来传送帧。
图6为依据本发明一实施例的一帧的格式的示意图。
图7为依据本发明一实施例的一种用来将数据自一时序控制器传送至一源极驱动器的方法的流程图。
图8依据本发明一实施例展示了通过使用跳频控制以及展频时钟控制使得多个帧具有不同的亮度分布。
附图标记说明
100：显示系统
110：时序控制器
120：显示面板
122_1、122_2、…、122_N：源极驱动器
124：活性显示区域
DR1、DR2、DR3：数据率
210_1、210_2、210_3、210_4：调变后数据率
F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8：帧
310：时钟产生器
311：相位频率检测器
312：充电泵
313：低通滤波器
314：电压控制振荡器
315：除频器
317：跳频控制电路
319：展频时钟控制电路
320：传送器
600：帧
Phase_3：活性影像数据
Phase_1：垂直空白区间数据
Phase_2、Phase_4：水平空白区间数据
700、702、704：步骤
具体实施方式
请参考图1，其为依据本发明一实施例的一显示系统100的示意图。如图1所示，显示系统100包含一时序控制器100以及一显示面板120，其中显示面板120包含至少一源极驱动器(本实施例中有多个源极驱动器122_1、122_2、……及122_N诸如122_1～122_N)以及一活性(active)显示区域124(活性显示区域124也被命名为一活性阵列)。在本实施例中，时序控制器110是一点对点(point-to-point,P2P)时序控制器，且时序控制器110使用一序列器/解序列器(Serializer/Deserializer,SerDes)界面来分别传送帧数据至源极驱动器122_1～122_N，并且显示系统100可为一液晶显示器(liquid crystal display,LCD)。
在显示系统100的运作中，首先，时序控制器110将多个数据率施加于一离散数据率设定。接着，时序控制器依据地接收多个帧的影像数据，并且通过使用多个调变后数据率分别将多个帧的处理后的影像数据传送至源极驱动器122_1～122_N中的每一者，其中该多个调变后数据率通过对该多个数据率分别进行展频时钟控制(spread-spectrumclocking,SSC)来产生；以及针对该多个帧中的每一者，其对应的影像数据通过仅使用该多个调变后数据率中的一者来传送。接着，于自时序控制器110接收到该影像数据后，源极驱动器122_1～122_N传送对应的数据至活性显示区域124的数据线。
详细来说，参考图2，其依据本发明一实施例展示通过使用调变后数据率210_1～210_4来传送帧。参考图2，时序控制器110使用调变后数据率210_1来传送帧F1的影像数据至源极驱动器122_1～122_N、使用调变后数据率210_2来传送帧F2的影像数据至源极驱动器122_1～122_N、使用调变后数据率210_3来传送帧F3的影像数据至源极驱动器122_1～122_N、使用调变后数据率210_4来传送帧F4的影像数据至源极驱动器122_1～122_N、以及重复且依序地使用调变后数据率210_1～210_4来分别传送后续的帧F5、F6、F7、F8、……。通过使用不同的调变后数据率来传送帧数据，电磁干扰峰值能被有效地减小。在本实施例中，调变后数据率210_1可通过基于数据率DR1进行展频时钟控制来产生(即数据率DR1是调变后数据率210_1的一中心数据率)以具有一可变动数据率；调变后数据率210_2可通过基于数据率DR2进行展频时钟控制来产生(即数据率DR2是调变后数据率210_2的一中心数据率)以具有一可变动数据率；调变后数据率210_3可通过基于数据率DR3进行展频时钟控制来产生(即数据率DR3是调变后数据率210_3的一中心数据率)以具有一可变动数据率；调变后数据率210_4可通过基于数据率DR2进行展频时钟控制来产生(即数据率DR2是调变后数据率210_4的一中心数据率)以具有一可变动数据率；
需注意的是，图2仅为说明目的，并非对本发明的限制。例如，数据率的数量及/或调变后数据率的数量能依据设计者的考量来决定。另外，图2展示了任两个相邻帧的影像数据通过使用不同的调变后数据率来分别传送，然而，在其他实施例中，某些相邻帧的影像数据能通过使用相同的调变后数据率来传送，例如，使用调变后数据率210_1传送帧F1～F2及F4～F5，以及使用调变后数据率210_2传送帧F3及F6。在其他实施例中，这些调变后数据率或数据率并非被周期性地使用来传送该多个帧的影像数据。这些设计上的变化均隶属于本发明的范畴。
图3为依据本发明一实施例的时序控制器110中的一时钟产生器310以及一传送器320的示意图。如图3所示，时钟产生器310包含一相位频率检测器(phase and frequencydetector,PFD)311、一充电泵(charge pump)312、一低通滤波器313、一振荡器诸如一电压控制振荡器(voltage-controlled oscillator,VCO)314、一除频器(frequency divider)315、一跳频(hopping frequency)控制电路317以及一展频时钟控制电路(SSC controlcircuit)319。在时钟产生器310的运作中，相位频率检测器311接收到一参考信号CK_REF以及一反馈信号CK_FB以产生一检测结果，充电泵312依据该检测结果产生一控制信号Vc，低通滤波器313对控制信号Vc进行滤波以产生一滤波后控制信号Vc’，以及电压控制振荡器314依据该滤波后控制信号Vc’产生一时钟信号CK，而除频器315对时钟信号CK进行除频以产生反馈信号CK_FB。在本实施例中，跳频控制电路317用来发送一数据率设定DRC以控制电压控制振荡器314产生具有中心频率(center frequency)等于图2所示的数据率DR1～DR3的其中一者的时钟信号CK，而展频时钟控制电路319用来控制除频器315常态地改变反馈信号CK_FB的频率，以产生频率等于调变后数据率210_1～210_4的其中一者的时钟信号CK。详细来说，若帧F1的影像数据将被传送至源极驱动器122_1～122_N，跳频控制电路317能控制电压控制振荡器314使其中心频率等于数据率DR1，而展频时钟控制电路319能控制除频器315使得反馈信号CK_FB具有可变动频率，以产生频率(变动频率)等于调变后数据率210_1的时钟信号CK，如图2所示；若帧F2的影像数据将被传送至源极驱动器122_1～122_N，跳频控制电路317能控制电压控制振荡器314使其中心频率等于数据率DR2，而展频时钟控制电路319能控制除频器315使得反馈信号CK_FB具有可变动频率，以产生频率(变动频率)等于调变后数据率210_2的时钟信号CK，如图2所示；若帧F3的影像数据将被传送至源极驱动器122_1～122_N，跳频控制电路317能控制电压控制振荡器314使其中心频率等于数据率DR3，而展频时钟控制电路319能控制除频器315使得反馈信号CK_FB具有可变动频率，以产生频率(变动频率)等于调变后数据率210_3的时钟信号CK，如图2所示。
接着，传送器320使用时钟信号CK来传送该影像数据，即以调变后数据率输出的影像数据被传送至源极驱动器122_1～122_N。
在上述实施例中，多个跳频数据率以及展频时钟控制被一并使用来大幅减少电磁干扰峰值以改善数据品质，然而，这样的控制机制需要较大的功耗。因此，为了在电磁干扰峰值不严重时降低功耗，该多个跳频数据率以及该展频时钟控制的其中一者可被停用(disable)。尤其，跳频控制电路317可被停用，所以该展频时钟控制是基于相同的中心频率来进行，且帧F1～F8的影像数据是以相同的调变后数据率来传送，如图4所示。在另一实施例中，展频时钟控制控制电路319可被停用，所以帧F1～F8的影像数据是通过使用数据率DR1、DR2、DR3、DR2、DR1、DR2、DR3、DR2来分别传送，如图5所示。
图6为依据本发明一实施例的一帧600的格式的示意图。参考图6，帧600包含活性影像数据以及非活性(inactive)数据，该活性影像数据用来被显示在活性显示区域124上，即图6所示的“Phase_3”；而该非活性数据不会被显示在活性显示区域124上，即为垂直空白区间(vertical blanking interval,VBI)数据(即图6所示的「Phase_1」)以及水平空白区间(horizontal blanking interval,HBI)数据(即图6所示的「Phase_2」及「Phase_4」)。在本实施例中，时序控制器110于准备将该垂直空白区间数据传送至源极驱动器122_1～122_N时切换至该中心数据率。
另外，在本实施例中，针对将被传送至源极驱动器122_1～122_N的每一帧，该帧的影像数据的数据量通过参考用于传送该帧的数据率来调整，尤其是针对任两个帧，以较高数据率传送的帧具有较大的数据量。详细来说，针对每一帧，该帧的非活性数据(诸如垂直空白区间数据及/或水平空白区间数据)的数据量通过参考用于传送该帧的影像数据的数据率来增加或减少。
以图2为例，假设输入至时序控制器110的每一帧的影像数据具有2040×1100的帧大小，时序控制器110会将四条线的垂直空白区间数据新增至帧F1中(即帧F1具有2044×1100的帧大小)，并且使用调变后数据率210_1来传送帧F1；接着时序控制器110会将两条线的垂直空白区间数据新增至帧F2中(即帧F2具有2042×1100的帧大小)，并且使用调变后数据率210_2来传送帧F2；接着时序控制器110不会调整帧F3的数据量(即帧F3具有2040×1100的帧大小)，并且使用调变后数据率210_3来传送帧F3，其余依此类推。
又例如，假设输入至时序控制器110的每一帧的影像数据具有2040×1100的帧大小，时序控制器110可增加水平空白区间数据以使得帧F1具有2040×1102的帧大小，并且使用调变后数据率210_1来传送帧F1；接着时序控制器110可不调整帧F2(即帧F2具有2040×1100的帧大小)，并且使用调变后数据率210_2来传送帧F2；接着时序控制器110可减少水平空白区间数据以使得帧F3具有2040×1098的帧大小，并且使用调变后数据率210_3来传送帧F3，其余依此类推。
通过在准备传送垂直空白区间数据时切换数据率以及调整该帧的垂直空白区间数据的数据量，活性显示区域124将不会有闪点(flash point)。
请一并参考图1至图7，图7为依据本发明一实施例的一种用来将数据自一时序控制器传送至一源极驱动器的方法的流程图。参考图7，该流程如下：
步骤700：流程开始。
步骤702：将多个数据率施加于一离散数据率设定。
步骤704：通过使用多个调变后数据率来分别传送多个帧的影像数据；其中该多个调变后数据率通过对该多个数据率分别进行展频时钟来产生；以及针对该多个帧中的每一者，其对应的影像数据通过仅使用该多个调变后数据率中的一者来传送。
另外，因为该跳频控制以及该展频时钟控制均被用来产生调变后数据率以传送该影像数据，线亮度偏差的规律被打破了，这使得水波纹问题得以被改善。详细来说，参考图8，其展示了在显示帧F1、F2及F3时显示面板120的多个线(例如水平线)的亮度。因为帧F1、F2及F3具有不同的亮度分布而不是如现有技术中的规律的亮度分布，使该多个线之间的亮度差变得较不明显，因而水波纹的问题得以被改善。
总结来说，在本发明中，该时序控制器具备带有展频时钟控制的离散数据率设定，且该时序控制器通过使用该多个调变后数据率来分别传送多个帧的影像数据。通过使用本发明的用来将数据自一时序控制器传送至一源极驱动器的方法、时序控制器以及显示系统，电磁干扰峰值以及水波纹问题能被大幅减少。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种用来将数据自一时序控制器传送至一源极驱动器的方法，包含：
将多个数据率施加于一离散数据率设定；以及
通过使用多个调变后数据率来分别传送多个帧的影像数据；
其中该多个调变后数据率通过对该多个数据率分别进行展频时钟控制来产生；以及针对该多个帧中的每一者，其对应的影像数据通过仅使用该多个调变后数据率中的一者来传送。
2.如权利要求1所述的方法，其中该多个数据率分别充当该多个调变后数据率的中心频率。
3.如权利要求1所述的方法，其中任两个相邻帧的影像数据通过使用不同的调变后数据率来分别传送。
4.如权利要求1所述的方法，其中通过使用该多个调变后数据率来分别传送该多个帧的影像数据的步骤包含：
重复且依序地使用该多个调变后数据率来传送该多个帧的影像数据。
5.如权利要求1所述的方法，还包含：
针对将被传送至该源极驱动器的每一帧，通过参考用来传送该帧的影像数据的调变后数据率来调整该帧的影像数据的数据量。
6.如权利要求5所述的方法，其中每一帧包含活性影像数据以及非活性数据，该活性影像数据用来显示于一显示面板的一活性显示区域上，该非活性数据则不被显示于该显示面板的该活性显示区域上，以及通过参考用来传送该帧的影像数据的调变后数据率来调整该帧的影像数据的数据量的步骤包含：
针对将被传送至该源极驱动器的每一帧，通过参考用来传送该帧的影像数据的调变后数据率来调整该帧的非活性数据的数据量。
7.如权利要求6所述的方法，其中通过参考用来传送该帧的影像数据的调变后数据率来调整该帧的非活性数据的数据量的步骤包含：
针对将被传送至该源极驱动器的每一帧，通过参考用来传送该帧的影像数据的调变后数据率来调整该帧的垂直空白区间数据及/或水平空白区间数据的数据量。
8.如权利要求5所述的方法，其中针对任两个帧，以较高调变数据率来传送的帧具有较大的数据量。
9.一种显示器的时序控制器，用于将多个数据率施加于一离散数据率设定；以及通过使用多个调变后数据率来分别传送多个帧的影像数据；其中该多个调变后数据率通过对该多个数据率分别进行展频时钟控制来产生；以及针对该多个帧中的每一者，其对应的影像数据通过仅使用该多个调变后数据率中的一者来传送。
10.如权利要求9所述的时序控制器，其中该多个数据率分别充当(serve as)该多个调变后数据率的中心频率(center frequency)。
11.如权利要求9所述的时序控制器，其中任两个相邻帧的影像数据通过使用不同的调变后数据率来分别传送。
12.如权利要求9所述的时序控制器，其中该时序控制器重复且依序地使用该多个调变后数据率来传送该多个帧的影像数据。
13.如权利要求9所述的时序控制器，其中针对将被传送至该源极驱动器的每一帧，该时序控制器通过参考用来传送该帧的影像数据的调变后数据率来调整该帧的影像数据的数据量。
14.如权利要求13所述的时序控制器，其中每一帧包含活性影像数据以及非活性数据，该活性影像数据用来显示于一显示面板的一活性显示区域上，该非活性数据则不被显示于该显示面板的该活性显示区域上，以及针对将被传送至该源极驱动器的每一帧，该时序控制器通过参考用来传送该帧的影像数据的调变后数据率来调整该帧的非活性数据的数据量。
15.如权利要求14所述的时序控制器，其中针对将被传送至该源极驱动器的每一帧，该时序控制器通过参考用来传送该帧的影像数据的调变后数据率来调整该帧的垂直空白区间数据及/或水平空白区间数据的数据量。
16.如权利要求13所述的时序控制器，其中针对任两个帧，以较高调变数据率来传送的帧具有较大的数据量。
17.如权利要求9所述的时序控制器，其中该时序控制器包含：
一时钟产生器，包含：
一相位检测器，用来接收一参考信号以及一反馈信号以产生一检测结果；
一充电泵，用来依据该检测结果产生一控制信号；
一低通滤波器，用来对该控制信号进行滤波以产生一滤波后控制信号；
一振荡器，用来依据该滤波后控制信号产生一时钟信号；
一除频器，用来依据该时钟信号产生该反馈信号；
一跳频控制电路，用来控制该振荡器产生中心频率等于该多个数据率的其中一者的该时钟信号；以及
一展频时钟控制电路，用来控制该除频器常态地改变该反馈信号的频率，以产生频率等于该多个调变后数据率的其中一者的该时钟信号；以及
一传送器，用来利用该时钟信号传送该影像数据。
18.一种显示系统，包含：
一时序控制器；以及
至少一源极驱动器；
其中该时序控制器用来将多个数据率施加于一离散数据率设定；以及通过使用多个调变后数据率来分别传送多个帧的影像数据；其中该多个调变后数据率通过对该多个数据率分别进行展频时钟控制来产生；以及针对该多个帧中的每一者，其对应的影像数据通过仅使用该多个调变后数据率中的一者来传送。
19.如权利要求18所述的显示系统，其中该多个数据率分别充当该多个调变后数据率的中心频率。
20.如权利要求18所述的显示系统，其中任两个相邻帧的影像数据通过使用不同的调变后数据率来分别传送。
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