CN1779770B - 平面显示器与栅极驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种平面显示器与栅极驱动方法。此平面显示器接收交错式显示信号以显示图像，该平面显示器包括时序控制器、显示面板、源极驱动电路以与栅极驱动电路。其中栅极驱动电路根据交错式显示信号之显示方式令位于显示面板上之奇数或偶数栅极驱动线依序赋能。

Description

平面显示器与栅极驱动方法

技术领域

本发明是关于一种显示器的驱动电路，且特别是关于一种液晶显示器的栅极驱动电路的发明。

背景技术

随着平面显示器技术进步与逐渐突破尺寸限制，电视机(TV)由以往的阴极射线显象管(cathode ray tube，CRT)电视逐渐演进至各种平面面板(flat panel display，FPD)电视，较为熟知的有液晶电视(liquid crystal display，LCD)与等离子电视(plasma display panel，PDP)两种，平面面板电视由于体积轻薄、色彩鲜艳等原因，因此逐渐取代以往的阴极射线显象管电视。而上述各种不同种类的FPD中，其原理大多利用多个晶体管之扫描(栅极)信号配合数据(源极)信号以便于让面板显示由晶体管等驱动之像素而合并成图像。

以往的阴极射线显象管显示器传送的显示信号为交错式信号。也就是说，当阴极射线显象管显示器欲接收并显示一个画面的图像时，会先从显示信号的第一个帧(flame)中依序接收到第1、3、5、7…等之奇数条扫描线之显示数据以显示部分画面。待完成奇数条扫描线之接收与显示之后，再于第二个帧中接收到第2、4、6、8…等之偶数条扫描线之显示数据以显示成一个完整的画面。但液晶显示器的显示信号为一个非交错式信号。也就是说，当液晶显示器欲接收并且显示一个画面的图像时，会依序收到第1、2、3、4…等扫描线之显示数据信号而直接输出显示。因此，若将阴极显象管电视之显示信号输入至液晶显示器以显示图像时，则必须先将显示信号的交错式信号转变为非交错式信号，才可以经由液晶显示器显示图像。

图1是公知技术之将交错式显示信号转变为非交错式显示信号的转换电路方框图。请参照图1，此电路包含图像解码器101、定标(scaler)电路105以及同步动态随机存取存贮器(synchronous dynamic random access memory，SDRAM)110。图像解码器101将模拟之显示信号100转换成数字显示信号103。同步动态随机存取存贮器110是定标电路(scalar IC)105用来作帧速率控制(Frame rate control，FRC)之用，由于美国国家电视系统委员会(National Television SystemCommittee，NTSC)所制订之交错式信号的60Hz扫描频率标准与欧洲国家电视标准(PAL)制订之交错式信号的50Hz扫描频率互不相同，因此利用SDRAM 110与定标电路105将上述之两种频率统一为60Hz，以作为统一频率的显示信号，因此需要SDRAM110以作为暂存。定标电路105除了可将交错式的数字显示信号103调整分辨率让显示信号成为与显示面板相符合之信号外，某些公知之定标电路105还可利用某些技术将交错式的数字显示信号103转换成非交错式的数字显示信号107以输出，让图像显示于液晶显示器。为更清楚说明液晶显示器，请参照图2。

图2为公知的液晶显示器之驱动电路结构的方框图。图中液晶显示面板210上设置有多条纵横交错的栅极驱动线213与源极驱动线215，每一条栅极驱动线213与源极驱动线215相交之处均有一个由晶体管与液晶电容等所组成之像素(pixel)。通过众多像素以合并成整个图像。其中，每一个像素晶体管之栅极与对应之其中一条栅极驱动线213相连结，而每一个像素晶体管之源极则与对应之其中一条源极驱动线215相连结。当其中一条栅极驱动线接收栅极信号而赋能(enable)时，与该条栅极驱动线相连接之所有像素之晶体管均被开启(turn on)，此时这些像素即透过晶体管从各自之源极驱动线输入像素显示信号以控制液晶。

时序控制器240接收由图1产生之数字显示信号207(在图1时标示为数字显示信号107)，并且产生扫描信号243、水平同步信号245、与显示数据247。源极驱动器200接收水平同步信号245、显示数据247以依时序产生像素显示信号215。当栅极驱动电路220内之移位暂存器(shift register)221接收扫描信号243后，会将扫描信号逐级传递以使第一条栅极驱动线213到最后一条栅极驱动线213依序赋能(enable)。在实际操作中，上述源极驱动器200与栅极驱动电路220分别由多个源极驱动集成电路以及多个栅极驱动集成电路所组成。

依上述说明可知，传统平面显示器需将交错式之数字显示信号103事先转换为非交错式之数字显示信号107/207，然后一条一条地显示于显示面板210上。公知技术常用之将显示图像的交错式信号转变为非交错式信号有三种方式，以下大略介绍之。

图3为公知技术之将交错式显示信号转变为非交错式显示信号的概念图。请参照图3，图3左上方之帧传送的是奇数条扫描线的显示信号帧310，图3右上方之帧传送的是偶数条扫描线的显示信号帧320，由于液晶显示器每次接收的显示信号皆必须是完整的一个显示信号帧，因此定标电路(图1之105)将每一条扫描线的数据扫描两次(line double)，使得原本为奇数扫描线的帧310之显示数据能够成为一个图像的显示信号帧330，而偶数扫描线320之显示数据也是如此处理成为显示信号帧340。但为使扫描线数足够成为一个图像而将画面的扫描线是奇数或偶数之显示数据重复扫描两次，因此画面的分辨率将会减半，而且画面会有锯齿状的情况产生。

图4为另一种公知技术之将交错式显示信号转变为非交错式显示信号的概念图。请参考图4，由于将一条扫描线扫描两次会让分辨率减半、画面出现锯齿状等情况发生，因此另一种公知转换电路便在定标电路(图1之105)中利用内差法等软件运算方法将相邻两条奇数条扫描线的数据仿真出一条偶数条扫描线的数据。因此，图4左上方之帧410便利用第1、3条扫描线仿真出2`的数据，依此类推。将偶数条扫描线的数据仿真后便用第1、2`、3、4`、5、6`…条扫描线的方式扫描成显示数据帧430。图4右上方之帧420再以偶数条扫描线的数据仿真出奇数条数据，依此类推，将偶数条扫描线的数据仿真后用第1`、2、3`、4、5`、6…的方式扫描成显示数据帧440。此公知技术由于系经由软件仿真出来的信号，因此具有画面失真之缺点，尤其是在图像静止时相当显著。

图5是再一种公知技术之将交错式显示信号转变为非交错式显示信号的转换电路方框图。请参照图5，与图1的电路架构相比，此电路除了包括图像解码器501、定标电路505与SDRAM510外，多增加一个解交错电路(De-interlace IC)530以及第二SDRAM 540。当数字交错式之显示信号503传送至解交错电路530时，解交错电路530会先将第一个奇数扫描线的帧与第二个偶数扫描线的帧之资料暂存至第二SDRAM 540，再将这两个帧合并成一个完整的帧，并将此完整的显示数据帧传送至液晶显示器的驱动电路以显示图像。此公知技术虽能够使平面显示器之画质清晰且不失真，但必须增加解交错电路530以及第二SDRAM 540的成本花费。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种平面显示器，以解决交错式显示信号转换成非交错式显示信号的问题，并且让平面显示器得以显示画质清晰的图像。

本发明的再一目的是提供一种栅极驱动方法，用于显示面板中，以解决交错式显示信号转换成非交错式显示信号的问题，让平面显示器得以显示画质清晰的图像。

本发明提出一种平面显示器，用以接收交错式显示信号以显示图像，此平面显示器包括时序控制器、显示面板、源极驱动电路以与栅极驱动电路。时序控制器接收一个交错式显示信号，并且产生奇数扫描信号、偶数扫描信号、显示数据与水平同步信号，其中依据交错式显示信号为奇数帧(frame)与偶数帧而分别依序赋能(enable)奇数扫描信号与偶数扫描信号。显示面板具有多个栅极驱动线以及多个源极驱动线，显示面板内的源极驱动线接收像素显示信号并配合栅极驱动线以显示图像。源极驱动电路接收显示数据与水平同步信号，用以根据水平同步信号之时序依序输出像素显示信号。栅极驱动电路接收奇数扫描信号与偶数扫描信号，当奇数扫描信号赋能时，将奇数条的栅极驱动线依序赋能，当偶数扫描信号赋能时，将偶数条之栅极驱动线依序赋能。

依照本发明的较佳实施例所述之平面显示器，上述之栅极驱动电路包括奇数移位暂存器与偶数移位暂存器。奇数移位暂存器用以接收奇数扫描信号，当奇数扫描信号赋能时，将奇数条栅极驱动线依序赋能。偶数移位暂存器用以接收此偶数扫描信号，当偶数扫描信号赋能时，将偶数条栅极驱动线依序赋能。

依照本发明的较佳实施例所述之平面显示器，上述之平面显示器为液晶显示器。

依照本发明的较佳实施例所述之平面显示器，上述之平面显示器之更新频率大于等于120MHz。

本发明提出另一种栅极驱动电路，用于具有多条栅极驱动线之显示面板。此栅极驱动电路包括奇数移位暂存器以及偶数移位暂存器。奇数移位暂存器接收奇数扫描信号，当奇数扫描信号赋能时，将奇数条的栅极驱动线依序赋能。偶数移位暂存器接收此偶数扫描信号，当偶数扫描信号赋能时，将偶数条的栅极驱动线依序赋能。

本发明再提出一种栅极驱动方法，用于具有多条栅极驱动线之显示面板。首先，根据交错式显示信号系为奇数帧(frame)与偶数帧而分别产生对应之奇数扫描信号或偶数扫描信号。当奇数扫描信号赋能时，依序赋能奇数条的栅极驱动线。以及，当偶数扫描信号赋能时，依序赋能偶数条的栅极驱动线。

本发明因在平面显示器中依照交错式显示信号为奇数帧(frame)与偶数帧之不同而分别使奇数条之栅极驱动线或偶数条之栅极驱动线依序赋能，所以可以直接让交错式显示信号输入至面板驱动电路以显示图像，而不需事先经由其它方式将交错式显示信号转为非交错式显示信号，因此不但可以降低装置电路的成本，更可以解决公知技术中画面失真与分辨率减半之缺点。对于平面显示器要求画面质量与价格兼顾的今日有实质上的帮助。

为让本发明之上述和其它目的、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。

附图说明

图1是公知技术之将交错式显示信号转变为非交错式显示信号的转换电路方框图。

图2为公知液晶显示器之驱动电路结构的方框图。

图3为公知技术之将交错式显示信号转变为非交错式显示信号的概念图。

图4为另一种公知技术之将交错式显示信号转变为非交错式显示信号的概念图。

图5是再一种公知技术之将交错式显示信号转变为非交错式显示信号的转换电路方框图。

图6是依照本发明一较佳实施例所绘示的一种平面显示器之驱动电路结构的方框图。

主要元件标记说明

100、107、207、500、507、607：显示信号

101、501：图像解码器

103、503、537：数字显示信号

105、505：定标电路

110、510：同步动态随机存取存贮器(SDRAM)

200、600：源极驱动电路

210、610：显示面板

213、613：栅极驱动线

215、615：源极线

220、620：栅极驱动电路

221：移位暂存器

240、640：时序控制器

243：扫描信号

245、645：水平同步信号

247、847：像素显示信号

310、320、330、340、410、420、430、440：显示信号帧

530：解交错电路(De-interlace IC)

540：第二SDRAM

621：奇数移位暂存器

623：偶数移位暂存器

641：奇数扫描信号

643：偶数扫描信号

具体实施方式

公知之平面显示器于驱动电路结构前增加某些转换电路，以便于让交错式显示信号转换成非交错式信号。此公知技术由于使用方法的不同，造成画面不清晰、失真、画面具锯齿状、或者增加成本等问题。本发明更改驱动电路结构中之栅极驱动电路的栅极驱动方式，让显示信号直接以交错式方法显示于平面显示器上，因此比公知技术更能保持图像的画面质量，降低转换电路之成本。对于可将液晶电视的成本降低、维持图像质量有实质性的效果。

在此列举一较佳实施例以说明本发明，请同时参照图1与图6。图6是依照本发明一较佳实施例所绘的一种平面显示器之驱动电路结构的方框图。图1之电路包含图像解码器101、定标电路105、以及同步动态随机存取存贮器(synchronousdynamic random access memory，SDRAM)110。图像解码器101将模拟之交错式显示信号100转换成数字之交错式显示信号103。同步动态随机存取存贮器110是定标电路(scalar IC)105用来作帧速率控制(Frame rate control，FRC)之用，由于美国国家电视系统委员会(National Television SystemCommittee，NTSC)所制订之交错式信号的60Hz扫描频率标准与欧洲国家电视标准(PAL)制订之交错式信号的50Hz扫描频率互不相同，因此利用SDRAM 110与定标电路105将上述之两种频率统一为60Hz，以作为统一频率的显示信号，因此需要SDRAM110以作为暂存。

在此需强调，定标电路105在本实施例中仅用于调整交错式的数字显示信号103的分辨率而已，并无将交错式显示信号转换为非交错式显示信号之功能。因此，定标电路105将交错式的数字显示信号103作适当调整后输出交错式之数字显示信号107。于此实施例中，一个画面之分辨率为640×480，也就是具有640×480＝307200个像素，这些像素排成640行与480列以形成一个显示面板之图像。

而图6之平面显示器的驱动电路结构中的时序控制器640从图1接收交错式之数字显示信号607(在图1时标示为数字显示信号107)，并且依时序产生奇数扫描信号641、偶数扫描信号643、水平同步信号645、与显示数据647。其中，奇数扫描信号641或偶数扫描信号643之产生是由接收之交错式的数字显示信号607所传送的显示信号帧(flame)为奇数条扫描线或者偶数条扫描线而定。源极驱动器600与显示面板610分别与图2之源极驱动器200与显示面板210相似，故不在此赘述。此时之像素显示信号615由源极驱动器600所提供。为了便于说明本发明，显示面板610具有480条栅极驱动线613与640条源极线615，以及仅以两组移位暂存器代表说明栅极驱动电路620。凡发明所属技术领域的普通专业人员可依本实施例之启示而修改图6之电路，故不应以此限制本发明之范畴。

奇数移位暂存器621依照时序控制器640所产生之奇数扫描信号641来控制奇数条栅极驱动线613，偶数移位暂存器621则依照时序控制器640所产生之偶数扫描信号643来控制偶数条栅极驱动线613。当栅极驱动电路620内之奇数移位暂存器621接收奇数扫描信号641后，会让第1、3、5、7…至479条栅极驱动线613依序赋能(enable)，以便于将交错式之数字显示信号607中奇数条扫描线之显示信号帧一条一条地显示于显示面板610之奇数条扫描线上。当栅极驱动电路620内之偶数移位暂存器623接收奇数扫描信号643后，会让第2、4、6、8…至480条栅极驱动线613依序赋能，以便于将交错式之数字显示信号607中偶数条扫描线之显示信号帧一条一条地显示于显示面板610之偶数条扫描线上。

因此，当一个交错式显示信号100想要显示于显示面板610时，先经由图像解码器101将模拟之交错式显示信号100转换成数字之交错式显示信号103，再经由定标电路105(不具有将交错式信号转换为非交错式信号之功能)将数字之交错式显示信号103调整分辨率成为640×480而输出为交错式之显示信号107(即图6中为显示信号607)。而图6中之时序控制器640接收并依照交错式之显示信号607所传送的显示信号帧(flame)为奇数条扫描线或者偶数条扫描线而分别产生奇数扫描信号641与偶数扫描信号643，以及产生水平同步信号645与像素显示信号647。栅极驱动电路620内之奇数移位暂存器621接收奇数扫描信号641后，依序将第1、3、5、7…至479条栅极驱动线613赋能，让显示信号607显示图像于显示面板610之奇数条扫描线上。相反地，栅极驱动电路620内之偶数移位暂存器623接收偶数扫描信号643后，依序将第2、4、6、8…至480条栅极驱动线613赋能，让显示信号607显示图像于显示面板610之偶数条扫描线上。

另外，由于交错式显示信号必须由奇数条之显示信号帧与偶数条显示信号帧合起来才是一个完整的图像，因此假使本实施例中之图像更新频率为60Hz，但平面显示器显示给予人眼看到的画面更新率仅为60/2＝30Hz，由于频率减半，而会让人眼感受到闪烁(flicker)的现象。因此于本实施例中例如将定标电路之画面更新频率设定至120Hz以上，因此让人眼看到的画面更新率至少为120/2＝60Hz，才能让人眼感受不到闪烁现象。

综上所述，本发明因在平面显示器的栅极驱动器中依照不同之栅极驱动信号将奇数条之栅极驱动线或偶数条之栅极驱动线使其赋能，所以可让交错式显示信号依照其奇数条扫描线或偶数条扫描线的显示方式将信号输出显示图像，而不需事先经由其它方式将交错式显示信号转为非交错式显示信号，因此不但可以降低装置电路的成本，更可以解决公知技术中平面显示器接收交错式信号后所显示图像之画面失真与分辨率减半之缺点。对于平面显示器要求画面质量与价格兼顾的今日有实质上的帮助。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何发明所属技术领域的普通专业人员，在不脱离本发明之思想和范围内，当可作些许之更动与改进，因此本发明之保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (5)

1.一种平面显示器，接收交错式显示信号以显示图像，其特征是该平面显示器包括：

时序控制器，用以接收该交错式显示信号，并产生奇数扫描信号、偶数扫描信号、显示数据与水平同步信号，其中依据该交错式显示信号为奇数帧(frame)与偶数帧而分别赋能(enable)该奇数扫描信号与该偶数扫描信号；

显示面板，具有多个栅极驱动线以及多个源极驱动线，该显示面板之每一上述这些源极驱动线接收多个像素显示信号中之一个并配合上述这些栅极驱动线以显示该图像；

源极驱动电路，接收该显示数据与该水平同步信号，用以根据该水平同步信号之时序依序输出上述这些像素显示信号；以及

栅极驱动电路，接收该奇数扫描信号与该偶数扫描信号，当该奇数扫描信号赋能时，将奇数条之上述这些栅极驱动线依序赋能，当该偶数扫描信号赋能时，将偶数条之上述这些栅极驱动线依序赋能。

2.根据权利要求1所述之平面显示器，其特征是该栅极驱动电路包括：

奇数移位暂存器，接收该奇数扫描信号，当该奇数扫描信号赋能时，将奇数条之上述这些栅极驱动线依序赋能；以及

偶数移位暂存器，接收该偶数扫描信号，当该偶数扫描信号赋能时，将偶数条之上述这些栅极驱动线依序赋能。

3.根据权利要求1所述之平面显示器，其特征是该平面显示器为液晶显示器。

4.根据权利要求1所述之平面显示器，其特征是平面显示器之画面更新频率大于等于120MHz。

5.一种栅极驱动方法，用于显示面板，该显示面板具有多个栅极驱动线，其特征是该栅极驱动方法包括下列步骤：

根据交错式显示信号为奇数帧与偶数帧而分别产生对应之奇数扫描信号与偶数扫描信号；

当该奇数扫描信号赋能时，依序赋能上述这些奇数条栅极驱动线；以及

当该偶数扫描信号赋能时，依序赋能上述这些偶数条栅极驱动线。

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