TWI416494B - 液晶顯示器的驅動設備與方法 - Google Patents

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TWI416494B TW099114675A TW99114675A TWI416494B TW I416494 B TWI416494 B TW I416494B TW 099114675 A TW099114675 A TW 099114675A TW 99114675 A TW99114675 A TW 99114675A TW I416494 B TWI416494 B TW I416494B
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Au Optronics Corp
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Description

液晶顯示器的驅動設備與方法
本發明係關於一種液晶顯示器，且特別是關於一種用以顯示採用可調適性行極性反轉之影像資料的顯示面板之源極驅動器及其驅動方法。
液晶顯示器常作為顯示裝置，這是基於其使用少許電力即可顯示高品質影像的能力。液晶顯示設備包含液晶顯示面板，前述液晶顯示面板是由液晶胞所形成，且每一畫素元件皆連接於相應的液晶胞並具有液晶電容與儲存電容。此外，薄膜電晶體電性耦接於液晶電容與儲存電容。前述畫素元件實質上配置成矩陣形式，前述矩陣形式具有複數條畫素行與複數條畫素列。一般而言，由閘極驅動器所產生的掃描信號透過複數條沿著列方向的掃描線按順序提供予複數條畫素列，以按順序一列列開啟畫素元件。當掃描信號提供予畫素列以開啟相應畫素列的畫素元件之薄膜電晶體時，由源極驅動器所產生的用以顯示影像之源極信號，對畫素列而言是透過複數條資料線(前述些資料線配置跨過複數條沿著行方向的掃描線)同時提供予複數條畫素行，以改變相應畫素列之液晶電容與儲存電容，如此，即可調整相應於畫素列的液晶胞配向來控制光線之穿透率。藉由對所有畫素列重複上述步驟，可提供相應影像信號的源極信號予所有畫素元件，因此可顯示影像信號於畫素元件上。
液晶分子基於其長條狀與扁平狀的分子結構而具有一定的配向，液晶分子的配向在液晶面板的液晶胞中具有決定光線穿透率的重要作用。一般而言，若提供高電壓介於液晶層間一段時間，液晶分子的光學穿透特性將改變。前述改變可為永久性之改變，會導致不可逆的液晶顯示面板之顯示畫質的劣化。為避免液晶分子品質的劣化，複數個提供予液晶胞之電壓信號必須連續性地改變。通常，源極驅動器是根據極性反轉方式(例如：圖框極性反轉、列極性反轉、行極性反轉、點極性反轉以及雙線極性反轉)來配置，以產生具有極性交替的電壓信號。
一般而言，採用點極性反轉與雙線極性反轉之影像的顯示畫質較利用其餘極性反轉方式為佳，然而，其電源消耗亦較其餘極性反轉方式為高。採用行極性反轉之電源消耗較低，但其具有串音與垂直線狀搖頭紋的問題。對利用Zig-Zag配置的畫素而言，其影像顯示畫質與點極性反轉相似，且其電源消耗與行極性反轉相似，然而，其仍具有串音與水平亮暗線的問題。
根據本發明之一實施方式，本發明關於一種用以驅動顯示面板以顯示採用可調適性行極性反轉之影像資料的源極驅動器。其中顯示面板包含複數個配置成矩陣形式的畫素與複數條資料線，每一前述些資料線連接於相應畫素行中的畫素，其中影像資料分解成複數個圖框，且每一影像資料的前述些圖框配置於具有不同灰階值的畫素矩陣，致使與畫素相關的灰階值相應於用以於畫素顯示的圖框之灰階值。
在本發明一實施例中，源極驅動器包含資料處理單元、多工器、開關模組、第一數位類比轉換器、第二數位類比轉換器、第一運算放大器以及第二運算放大器。前述資料處理單元用以決定配置於畫素矩陣的影像資料之前述些灰階值。前述多工器耦接於資料處理單元，用以取得圖框極性控制信號以及畫素極性控制信號，並根據影像資料之前述些灰階值輸出極性控制信號，前述極性控制信號相應於圖框極性控制信號與畫素極性控制信號兩者中之一者。前述開關模組耦接於多工器，開關模組由極性控制信號控制。前述第一數位類比轉換器具有正極性，用以取得與影像資料相關的第一數位信號，並轉換第一數位信號為第一類比信號。前述第二數位類比轉換器具有負極性，用以取得與影像資料相關的第二數位信號，並轉換第二數位信號為第二類比信號。
此外，前述第一運算放大器，透過開關模組耦接於第一數位類比轉換器以及第二數位類比轉換器，用以取得第一數位類比轉換器的第一類比信號與第二數位類比轉換器的第二類比信號兩者中的一者，並輸出第一資料信號至前述些資料線的奇數資料線。前述第二運算放大器，透過開關模組耦接於第一數位類比轉換器以及第二數位類比轉換器，用以取得第一數位類比轉換器的第一類比信號與第二數位類比轉換器的第二類比信號兩者中的另一者，並輸出第二資料信號至前述些資料線的偶數資料線。
在本發明一實施例中，當影像資料之前述些灰階值大於Lm或小於Ln時，極性控制信號為圖框極性控制信號，否則極性控制信號為畫素極性控制信號，其中0<Ln<Lm<Lmax，Lmax為n位元中最高階灰階值，且Lmax=(2n -1)。
在本發明一實施例中，當影像資料之前述些灰階值大於Lm或小於Ln時，與影像資料之前述些灰階值相關之畫素矩陣之前述些畫素採用行極性反轉驅動，而畫素矩陣的其餘前述些畫素採用點極性反轉與雙線極性反轉兩者中之一者驅動。
在本發明一實施例中，資料處理單元包含邏輯電路，用以決定配置於兩條鄰近前述些資料線上的影像資料之N個最高有效位元，致使當N個最高有效位元皆為1或0時，邏輯電路的輸出為1，否則邏輯電路的輸出為0，其中N為正整數。當邏輯電路的輸出為1時，多工器選擇圖框極性控制信號，而當邏輯電路的輸出為0時，多工器選擇畫素極性控制信號。在本發明一實施例中，前述N為4。
在本發明一實施例中，第一類比信號與第二類比信號各自具有正極性與負極性，而第一資料信號與第二資料信號各自具有正極性與負極性。
在本發明一實施例中，極性控制信號具有一低位準與一高位準，其中當極性控制信號為高位準時，每一前述些資料線的奇數資料線取得第一資料信號，而每一前述些資料線的偶數資料線取得第二資料信號。此外，當極性控制信號為低位準時，每一前述些資料線的奇數資料線取得第二資料信號，而每一前述些資料線的偶數資料線取得第一資料信號。
根據本發明之另一實施方式，本發明關於一種用以驅動顯示面板以顯示採用可調適性行極性反轉之影像資料的源極驅動器，其中顯示面板包含複數個配置成矩陣形式的畫素與複數條資料線，每一前述些資料線連接於相應畫素行中的前述些畫素，其中影像資料係分解成複數個圖框，其中每一影像資料的前述些圖框係配置於具有不同灰階值的畫素矩陣，致使與畫素相關的灰階值相應於用以於畫素顯示的圖框之灰階值。
在本發明一實施例中，前述源極驅動器包含資料處理單元以及多工器。前述資料處理單元包含邏輯電路，用以決定配置於兩條鄰近前述些資料線上的影像資料信號之N個最高有效位元，致使當N個最高有效位元皆為1或0時，邏輯電路的輸出為1，否則邏輯電路的輸出為0，其中N為正整數。前述多工器耦接於資料處理單元，用以取得圖框極性控制信號以及畫素極性控制信號，並選擇性地於邏輯電路的輸出為1時，輸出圖框極性控制信號，或於邏輯電路的輸出為0時，輸出畫素極性控制信號，以作為極性控制信號。當多工器選擇圖框極性控制信號時，與相鄰兩條前述些資料線相關的畫素矩陣的前述些畫素採用行極性反轉驅動，而畫素矩陣的其餘前述些畫素採用點極性反轉與雙線極性反轉兩者中之一者驅動。
在本發明一實施例中，前述源極驅動器更包含開關模組、第一數位類比轉換器、第二數位類比轉換器、第一運算放大器以及第二運算放大器。前述開關模組耦接於多工器，開關模組係由極性控制信號控制。前述第一數位類比轉換器具有正極性，用以取得與影像資料相關的第一數位信號，並轉換第一數位信號為第一類比信號。前述第二數位類比轉換器具有負極性，用以取得與影像資料相關的第二數位信號，並轉換第二數位信號為第二類比信號。
此外，前述第一運算放大器，透過開關模組耦接於第一數位類比轉換器以及第二數位類比轉換器，用以取得第一數位類比轉換器的第一類比信號與第二數位類比轉換器的第二類比信號兩者中的一者，並輸出第一資料信號至前述些資料線的奇數資料線。前述第二運算放大器，透過開關模組耦接於第一數位類比轉換器以及第二數位類比轉換器，用以取得第一數位類比轉換器的第一類比信號與第二數位類比轉換器的第二類比信號兩者中的另一者，並輸出第二資料信號至前述些資料線的偶數資料線。
在本發明一實施例中，第一類比信號以及第二類比信號各自具有正極性與負極性，而第一資料信號以及第二資料信號各自具有正極性與負極性。
在本發明一實施例中，極性控制信號具有低位準與高位準，其中當極性控制信號為高位準時，每一前述些資料線的奇數資料線取得第一資料信號，而每一前述些資料線的偶數資料線取得第二資料信號。此外，當極性控制信號為低位準時，每一前述些資料線的奇數資料線取得第二資料信號，而每一前述些資料線的偶數資料線取得第一資料信號。
根據本發明之再一實施方式，本發明關於一種用以驅動顯示面板以顯示採用可調適性行極性反轉之影像資料的方法，其中顯示面板包含複數個配置成矩陣形式的畫素與複數條資料線，每一前述些資料線連接於相應畫素行中的畫素。在本發明一實施例中，前述方法包含：輸入用以顯示的影像資料，其中影像資料係分解成複數個圖框，且每一影像資料的前述些圖框係配置於具有不同灰階值的畫素矩陣，致使與畫素相關的灰階值相應於用以於畫素顯示的圖框之灰階值；決定配置於兩條鄰近前述些資料線上的影像資料之N個最高有效位元，N為正整數；當配置於兩條鄰近前述些資料線上的影像資料信號之N個最高有效位元皆為1或0時，選擇圖框極性控制信號，或當N個最高有效位元包含1與0時，選擇畫素極性控制信號，以作為極性控制信號；當選定圖框極性控制信號時，採用行極性反轉以於畫素矩陣的畫素中顯示影像資料，當選定畫素極性控制信號時，採用點極性反轉與雙線極性反轉兩者中的一者，以於畫素矩陣的其餘前述些畫素中顯示影像資料。在本發明一實施例中，N為4。
在本發明一實施例中，決定配置於兩條鄰近前述些資料線上的影像資料之N個最高有效位元的步驟係執行於資料處理單元上，前述資料處理單元包含邏輯電路，致使當N個最高有效位元皆為1或0時，邏輯電路的輸出為1，否則邏輯電路的輸出為0，其中N為正整數。
在本發明一實施例中，選定圖框極性控制信號或選定畫素極性控制信號的步驟係執行於多工器上，致使當邏輯電路的輸出為1時，多工器選擇圖框極性控制信號，而當邏輯電路的輸出為0時，多工器選擇畫素極性控制信號。
根據本發明之又一實施方式，本發明關於一種用以驅動顯示面板以顯示採用可調適性行極性反轉之影像資料的源極驅動器，其中顯示面板包含複數個配置成矩陣形式的畫素與複數條資料線，每一前述些資料線連接於相應畫素行中的前述些畫素，其中影像資料係分解成複數個圖框，其中每一影像資料的前述些圖框係配置於具有不同灰階值的畫素矩陣，致使與畫素相關的灰階值相應於用以於畫素顯示的圖框之灰階值。
在本發明一實施例中，源極驅動器包含資料處理單元，資料處理單元包含邏輯電路，用以決定影像資料信號之灰階值，影像資料信號之灰階值配置於前述些資料線中之每2n條鄰近的前述些資料線上，致使當影像資料之前述些灰階值大於Lm或小於Ln時，邏輯電路的輸出為1，否則邏輯電路的輸出為0，其中N為正整數，0<Ln<Lm<Lmax，Lmax為k位元中最高階灰階值，且Lmax=(2K -1)。
此外，源極驅動器包含多工器以及複數個驅動模組。前述多工器耦接於資料處理單元，用以取得圖框極性控制信號以及畫素極性控制信號，並選擇性地於邏輯電路的輸出為1時，輸出圖框極性控制信號，或於邏輯電路的輸出為0時，輸出畫素極性控制信號，以作為極性控制信號。前述複數個驅動模組耦接於多工器，每一前述些驅動模組用以取得兩個相應的影像資料，並根據極性控制信號選擇性地輸出兩個相應之影像資料至2n條鄰近前述些資料線的相應的奇數資料線與相應的偶數資料線。
在本發明一實施例中，邏輯電路包含複數個反互斥或閘(EX-NOR Gate)與及閘。前述及閘耦接於前述些反互斥或閘，用以決定配置於每2n條鄰近前述些資料線上的影像資料信號之N個最高有效位元，致使當N個最高有效位元皆為1或0時，邏輯電路的輸出為1，否則邏輯電路的輸出為0，其中N為正整數。
在本發明一實施例中，每一前述些驅動模組包含開關模組、第一數位類比轉換器、第二數位類比轉換器、第一運算放大器以及第二運算放大器。前述開關模組耦接於多工器，開關模組係由極性控制信號控制。前述第一數位類比轉換器具有正極性，用以取得與影像資料相關的第一數位信號，並轉換第一數位信號為第一類比信號。前述第二數位類比轉換器具有負極性，用以取得與影像資料相關的第二數位信號，並轉換第二數位信號為第二類比信號。
此外，前述第一運算放大器，透過開關模組耦接於第一數位類比轉換器以及第二數位類比轉換器，用以取得第一數位類比轉換器的第一類比信號與第二數位類比轉換器的第二類比信號兩者中的一者，並輸出第一資料信號至前述些資料線的奇數資料線。前述第二運算放大器，透過開關模組耦接於第一數位類比轉換器以及第二數位類比轉換器，用以取得第一數位類比轉換器的第一類比信號與第二數位類比轉換器的第二類比信號兩者中的另一者，並輸出第二資料信號至前述些資料線的偶數資料線。
在本發明一實施例中，第一類比信號與第二類比信號係各自具有正極性與負極性，而第一資料信號與第二資料信號各自具有正極性與負極性。
在本發明一實施例中，當多工器選擇圖框極性控制信號時，與2n條相鄰前述些資料線相關的畫素矩陣的前述些畫素採用行極性反轉驅動，而畫素矩陣的其餘前述些畫素採用點極性反轉與雙線極性反轉兩者中之一者驅動。
在本發明一實施例中，當影像資料之前述些灰階值大於Lm或小於Ln時，極性控制信號為圖框極性控制信號，否則極性控制信號為畫素極性控制信號。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
本發明說明中所揭露之實施例請一併參照所附的第1圖至第7圖。根據本發明之目的，本發明一實施方式係關於一種用以驅動顯示面板以顯示採用可調適性行極性反轉之影像資料的源極驅動器。其中顯示面板包含複數個配置成矩陣形式的畫素與複數條資料線，每一前述些資料線連接於相應畫素行中的畫素，其中影像資料分解成複數個圖框，且每一影像資料的前述些圖框配置於具有不同灰階值的畫素矩陣，致使與畫素相關的灰階值相應於用以於畫素顯示的圖框之灰階值。換言之，前述影像資料是由例如視訊裝置(圖中未示)來處理成複數個影像資料信號(以k位元的灰階型式來表示)，前述每一影像資料信號輸入相應資料線，以於相應資料線的畫素行中顯示。例如，對4位元而言，在畫素中的影像資料信號可以24 亦即64階灰階(依畫素中之影像灰階值而定)的其中一階來表示。
第1圖係依照本發明一實施例繪示一種源極驅動器100。源極驅動器100包含資料處理單元110、多工器120、開關模組130、第一數位類比轉換器141、第二數位類比轉換器142、第一運算放大器151以及第二運算放大器152。多工器120耦接於資料處理單元110。開關模組130耦接於多工器120。第一數位類比轉換器141具有正極性。第二數位類比轉換器142具有負極性。第一運算放大器151以及第二運算放大器152透過開關模組130耦接於第一數位類比轉換器141以及第二數位類比轉換器142。
資料處理單元110用以決定配置於畫素矩陣的影像資料信號190之前述些灰階值，來選擇一種或多種極性反轉驅動方式以驅動顯示面板來顯示影像。在一實施例中，資料處理單元110決定與兩條鄰近資料線171與172相關的影像資料信號190之灰階值(或資料處理單元110決定輸入至兩條鄰近資料線171與172的影像資料信號190之灰階值)。此外，如下所述，資料處理單元110用以決定影像資料信號190的N個最高有效位元。
多工器120用以取得圖框極性控制信號(FramePOL)以及畫素極性控制信號(XPOL)，並根據影像資料之前述些灰階值以輸出極性控制信號(POL)，其中極性控制信號(POL)相應於圖框極性控制信號(FramePOL)與畫素極性控制信號(XPOL)兩者中之一者。例如，當影像資料之前述些灰階值大於Lm或小於Ln時，極性控制信號(POL)為圖框極性控制信號(FramePOL)，否則極性控制信號(POL)為畫素極性控制信號(XPOL)，其中0<Ln<Lm<Lmax，Lmax為k位元中最高階灰階值，且Lmax=(2K -1)，其中Ln與Lm皆為預定之灰階值。
此外，當影像資料之前述些灰階值大於Lm或小於Ln時，與影像資料之前述些灰階值相關的畫素矩陣之前述些畫素採用行極性反轉驅動，而畫素矩陣的其餘前述些畫素採用點極性反轉與雙線極性反轉兩者中之一者驅動。前述畫素極性控制信號(XPOL)是由時序控制器(T-con，圖中未示)所產生，且畫素極性控制信號(XPOL)用以決定資料極性反轉方式。
開關模組130可包含一對開關SW1與SW2，且SW1與SW2耦接於第一數位類比轉換器141、第二數位類比轉換器142、第一運算放大器151以及第二運算放大器152，並由極性控制信號(POL)所控制。例如，當極性控制信號(POL)為高位準時，第一數位類比轉換器141與第二數位類比轉換器142的輸出信號各自傳送至第一運算放大器151與第二運算放大器152。此外，當極性控制信號(POL)為低位準時，第一數位類比轉換器141與第二數位類比轉換器142的輸出信號各自傳送至第二運算放大器152與第一運算放大器151。
第一數位類比轉換器141用以取得影像資料的第一數位信號191，並轉換第一數位信號191為第一類比信號。第二數位類比轉換器142用以取得影像資料的第二數位信號192，並轉換第二數位信號192為第二類比信號。影像資料190、第一數位信號191與第二數位信號192被處理為可用以顯示的影像。在一實施例中，影像資料190包含至少第一數位信號191與第二數位信號192，第一類比信號與第二類比信號各自具有正極性與負極性。第一運算放大器151與第二運算放大器152透過開關模組130耦接於第一數位類比轉換器141以及第二數位類比轉換器142。
此外，第一運算放大器151用以取得第一數位類比轉換器141的第一類比信號與第二數位類比轉換器142的第二類比信號兩者中的一者，並輸出第一資料信號至奇數資料線161。另外，第二運算放大器152用以取得第一數位類比轉換器141的第一類比信號與第二數位類比轉換器142的第二類比信號兩者中的另一者，並輸出第二資料信號至偶數資料線162。第一資料信號與第二資料信號各自具有正極性與負極性。
在本發明實施例操作時，當極性控制信號(POL)為高位準時，奇數資料線161取得第一資料信號，而偶數資料線162取得第二資料信號。此外，當極性控制信號(POL)為低位準時，奇數資料線161取得第二資料信號，而偶數資料線162取得第一資料信號。
在一實施例中，資料處理單元110包含邏輯電路，用以決定配置於兩條鄰近前述些資料線上的影像資料之N個最高有效位元。第2圖之(a)部分係依照本發明一實施例繪示一種源極驅動器之邏輯電路。前述邏輯電路包含第一反互斥或閘111、第二反互斥或閘112與及閘113，其中第一反互斥或閘111、第二反互斥或閘112與及閘113彼此耦接。在一例示性的實施例中，前述N為4。僅於所有(例如：4個)輸入皆相同時(亦即在二進位中，所有(例如：4個)輸入皆為0或所有(例如：4個)輸入皆為1時)，第一反互斥或閘111(或第二反互斥或閘112)的輸出為真(以1來表示)，否則為假。此外，僅於第一反互斥或閘111與第二反互斥或閘112的所有輸出皆為真(以1來表示)時，及閘113的輸出為真(以1來表示)。第一反互斥或閘111與第二反互斥或閘112用以各自決定兩條相鄰前述些資料線之資料信號的4個最高有效位元。
當各自以A、B、C與D表示的資料信號之所有(例如：4個)最高有效位元皆如第2圖的(b)部分所示為1時，或如第2圖的(c)部分所示為0時，邏輯電路的輸出為真(以1來表示)，否則邏輯電路的輸出為假(以0來表示)。當邏輯電路的輸出為真(以1來表示)時，多工器選擇圖框極性控制信號(FramePOL)作為極性控制信號(POL)(亦即採用行極性反轉)。當邏輯電路的輸出為假時，多工器選擇畫素極性控制信號(XPOL)作為極性控制信號(POL)(亦即採用點極性反轉或雙點極性反轉)。
第3圖的(a)部分係依照本發明一實施例繪示一種採用雙點極性反轉來顯示影像之示意圖。第3圖的(b)部分係依照本發明一實施例繪示一種採用可調適性行極性反轉來顯示影像之示意圖，亦即S1行與S2行採用行極性反轉方式，而S3行與S4行採用兩點極性反轉方式。
第4圖係依照本發明一實施例繪示一種驅動/控制信號時序圖。在本時序圖中，YDIO是相應於影像圖框的觸發脈衝。每一圖框均具有極性(FramePOL)，並與緊接在其前與/或其後的圖框具有相反的極性，亦即圖框極性控制信號(FramePOL)隨每一圖框改變其圖框極性。XSTB的上升邊緣鎖存XPOL以決定每一水平線的極性。
第5圖與第6圖係依照本發明一實施例繪示一種採用可調適性行極性反轉來顯示影像之兩個連續圖框。區塊520中的影像灰階值相近於最大灰階值，亦即較預定的值(例如：Lm=L59)高時，圖框極性控制信號(FramePOL)用以控制第一數位類比轉換器、第二數位類比轉換器、第一運算放大器與第二運算放大器，因此，影像可採用行極性反轉方式來顯示。此外，區塊530中的影像灰階值相近於最小灰階值，亦即較預定的值(例如：Ln=L4)低時，圖框極性控制信號(FramePOL)用以控制第一數位類比轉換器、第二數位類比轉換器、第一運算放大器與第二運算放大器，因此，影像可採用行極性反轉方式來顯示。然而，當影像的灰階值介於Ln=L4與Lm=L59之間時，畫素極性控制信號(XPOL)用以控制第一數位類比轉換器、第二數位類比轉換器、第一運算放大器與第二運算放大器，因此，影像可採用兩點極性反轉方式來顯示(如區塊510所示)。
根據本發明之另一實施方式，本發明關於一種用以驅動顯示面板以顯示採用可調適性行極性反轉之影像資料的方法。在本發明一實施例中，前述方法包含：首先，提供用以顯示的影像資料，其中影像資料係分解成複數個圖框，其中每一影像資料的前述些圖框係配置於具有不同灰階值的畫素矩陣，致使與畫素相關的灰階值相應於用以於畫素顯示的圖框之灰階值。
接著，決定配置於兩條鄰近前述些資料線上的影像資料信號之N個最高有效位元。
之後，當配置於兩條鄰近前述些資料線上的影像資料信號之N個最高有效位元皆為1或0時，選擇圖框極性控制信號(FramePOL)作為極性控制信號(POL)，或當N個最高有效位元包含1與0時，選擇畫素極性控制信號(XPOL)作為極性控制信號(POL)。
然後，當選定圖框極性控制信號(FramePOL)時，採用行極性反轉以於畫素矩陣之複數個畫素中顯示影像資料，當選定畫素極性控制信號(XPOL)時，採用點極性反轉與雙線極性反轉兩者中的一者，以於畫素矩陣之其餘前述些畫素中顯示影像資料。
在一實施例中，決定配置於兩條鄰近前述些資料線上的影像資料之N個最高有效位元的步驟係使用資料處理單元來執行，前述資料處理單元包含邏輯電路，致使當N個最高有效位元皆為1或0時，邏輯電路的輸出為1，否則邏輯電路的輸出為0，其中N為正整數。選定圖框極性控制信號或選定畫素極性控制信號的步驟係使用多工器來執行，致使當邏輯電路的輸出為1時，多工器選擇圖框極性控制信號，而當邏輯電路的輸出為0時，多工器選擇畫素極性控制信號。
第7圖係依照本發明另一實施例繪示一種源極驅動器700方塊圖。在本實施例中，源極驅動器700包含資料處理單元710、多工器720以及複數個驅動模組780。多工器720耦接於資料處理單元710，複數個驅動模組780(例如：DM1、DM2、…、DMn)耦接於多工器720。
資料處理單元710包含邏輯電路，用以決定影像資料信號之灰階值，影像資料信號之灰階值配置於複數條資料線中之每2n條鄰近資料線(例如：S1、S2、…、S2n)上，致使當影像資料之前述些灰階值大於Lm或小於Ln時，邏輯電路的輸出為1，否則邏輯電路的輸出為0，其中N為正整數，0<Ln<Lm<Lmax，Lmax為k位元中最高階灰階值，且Lmax=(2K -1)。
如第7圖所示，邏輯電路包含2n個反互斥或閘(D1、D2、…、D2n)與及閘。前述及閘耦接於前述2n個反互斥或閘。每一反互斥或閘配置以取得相應的影像資料信號，且依據輸入影像資料信號以輸出0或1。具體而言，若輸入影像資料信號的N個最高有效位元皆為1或0時，反互斥或閘的輸出為1，否則反互斥或閘的輸出為0。當輸入影像資料信號的N個最高有效位元皆為1時，輸入影像資料信號的灰階值較Lm為大。當輸入影像資料信號的N個最高有效位元皆為0時，輸入影像資料信號的灰階值較Ln為小。
對上述邏輯電路而言，當每一個反互斥或閘之輸出皆為1或0時，邏輯電路的輸出為1，否則邏輯電路的輸出為0。
多工器720耦接於邏輯電路，用以取得圖框極性控制信號(FramePOL)以及畫素極性控制信號(XPOL)。當邏輯電路的輸出為1時，多工器720選擇圖框極性控制信號FramePOL作為極性控制信號POL，亦即採用行極性反轉。當邏輯電路的輸出為0時，多工器720選擇畫素極性控制信號(XPOL)作為極性控制信號(POL)，亦即採用點極性反轉或兩點極性反轉。
每一驅動模組780用以取得兩個相應影像資料信號791與792，且根據極性控制信號(POL)選擇性地輸出前述相應影像資料至2n條鄰近資料線(S1、S2、…、S2n)之相應奇數資料線761與相應偶數資料線762。相應奇數資料線761為S1、S3、…、S2n-1中的一者，而相應偶數資料線762為S2、S4、…、S2n中的一者。
驅動模組780包含開關模組730、第一數位類比轉換器741、第二數位類比轉換器742、第一運算放大器751以及第二運算放大器752。開關模組730耦接於多工器720。第一數位類比轉換器741具有正極性。第二數位類比轉換器742具有負極性。第一運算放大器751與第二運算放大器752透過開關模組730耦接於第一數位類比轉換器741與第二數位類比轉換器742。
開關模組730可包含一對開關SW1與SW2，且SW1與SW2耦接於第一數位類比轉換器741、第二數位類比轉換器742、第一運算放大器751以及第二運算放大器752，並由極性控制信號(POL)所控制。例如，當極性控制信號(POL)為高位準時，第一數位類比轉換器741與第二數位類比轉換器742的輸出信號各自傳送至第一運算放大器751與第二運算放大器752。此外，當極性控制信號(POL)為低位準時，第一數位類比轉換器741與第二數位類比轉換器742的輸出信號各自傳送至第二運算放大器752與第一運算放大器751。
第一數位類比轉換器741用以取得影像資料的第一數位信號791，並轉換第一數位信號791為第一類比信號。第二數位類比轉換器742用以取得影像資料的第二數位信號792，並轉換第二數位信號792為第二類比信號。影像資料790、第一數位信號791與第二數位信號792被處理為可用以顯示的影像。在一實施例中，影像資料790包含至少第一數位信號791與第二數位信號792，第一類比信號與第二類比信號各自具有正極性與負極性。第一運算放大器751與第二運算放大器752透過開關模組730耦接於第一數位類比轉換器741以及第二數位類比轉換器742。
此外，第一運算放大器751用以取得第一數位類比轉換器741的第一類比信號與第二數位類比轉換器742的第二類比信號兩者中的一者，並輸出第一資料信號至奇數資料線761。另外，第二運算放大器752用以取得第一數位類比轉換器741的第一類比信號與第二數位類比轉換器742的第二類比信號兩者中的另一者，並輸出第二資料信號至偶數資料線762。第一資料信號與第二資料信號各自具有正極性與負極性。
在本發明實施例操作時，當多工器選擇圖框極性控制信號(FramePOL)時，與2n條相鄰前述些資料線(S1、S2、…、S2n)相關之畫素矩陣的前述些畫素採用行極性反轉驅動，而畫素矩陣的其餘前述些畫素採用點極性反轉與雙線極性反轉兩者中之一者驅動。
根據本發明實施例可實質上改善在顯示設備中的影像顯示品質，且電源之消耗亦可顯著地減少。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．源極驅動器
110．．．資料處理單元
111．．．第一反互斥或閘
112．．．第二反互斥或閘
113．．．及閘
120．．．多工器
130．．．開關模組
141．．．第一數位類比轉換器
142．．．第二數位類比轉換器
151．．．第一運算放大器
152．．．第二運算放大器
161．．．奇數資料線
162．．．偶數資料線
171．．．資料線
172．．．資料線
190．．．影像資料信號
191．．．第一數位信號
192．．．第二數位信號
510．．．區塊
520．．．區塊
530．．．區塊
700．．．源極驅動器
710．．．資料處理單元
720．．．多工器
730．．．開關模組
741．．．第一數位類比轉換器
742．．．第二數位類比轉換器
751．．．第一運算放大器
752．．．第二運算放大器
761．．．奇數資料線
762．．．偶數資料線
780．．．驅動模組
790．．．影像資料
791．．．第一數位信號
792．．．第二數位信號
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖係繪示依照本發明一實施例的一種源極驅動器方塊圖。
第2圖係繪示依照本發明一實施例的(a)一種源極驅動器之邏輯電路、(b)一種用以顯示之影像信號灰階值的最高有效位元與(c)一種用以顯示之影像信號灰階值的最低有效位元。
第3圖係繪示依照本發明一實施例的(a)一種使用雙點極性反轉來顯示影像之示意圖以及(b)一種使用可調適性行極性反轉來顯示影像之示意圖。
第4圖係繪示依照本發明一實施例的一種驅動信號時序圖。
第5圖係繪示依照本發明一實施例的一種使用可調適性行極性反轉來顯示影像之圖框示意圖。
第6圖係繪示依照本發明一實施例的一種使用可調適性行極性反轉來顯示影像之另一圖框示意圖。
第7圖係繪示依照本發明另一實施例的一種源極驅動器方塊圖。
100．．．源極驅動器
110．．．資料處理單元
120．．．多工器
130．．．開關模組
141．．．第一數位類比轉換器
142．．．第二數位類比轉換器
151．．．第一運算放大器
152．．．第二運算放大器
161．．．奇數資料線
162．．．偶數資料線
190．．．影像資料信號
191．．．第一數位信號
192．．．第二數位信號

Claims (26)

  1. 一種源極驅動器，用以驅動顯示面板以顯示採用可調適性行極性反轉的影像資料，其中顯示面板包含複數個配置成矩陣形式的畫素與複數條資料線，每一該些資料線連接於相應畫素行中的該些畫素，其中該影像資料係分解成複數個圖框，其中每一該影像資料的該些圖框係配置於具有不同灰階值的該畫素矩陣，致使與該畫素相關的灰階值相應於用以於該畫素顯示的圖框之灰階值，包含：(a)一資料處理單元，用以決定配置於該畫素矩陣的該影像資料之該些灰階值；(b)一多工器，耦接於該資料處理單元，用以取得一圖框極性控制信號以及一畫素極性控制信號，並根據該影像資料之該些灰階值輸出一極性控制信號，該極性控制信號係相應於該圖框極性控制信號與該畫素極性控制信號兩者中之一者；(c)一開關模組，耦接於該多工器，該開關模組係由該極性控制信號所控制；(d)一第一數位類比轉換器，該第一數位類比轉換器具有正極性，用以取得與該影像資料相關的一第一數位信號，並轉換該第一數位信號為第一類比信號；(e)一第二數位類比轉換器，該第二數位類比轉換器具有負極性，用以取得與該影像資料相關的一第二數位信號，並轉換該第二數位信號為第二類比信號；(f)一第一運算放大器，透過該開關模組耦接於該第一數位類比轉換器以及該第二數位類比轉換器，用以取得該 第一數位類比轉換器的該第一類比信號與該第二數位類比轉換器的該第二類比信號兩者中的一者，並輸出第一資料信號至該些資料線的該奇數資料線；以及(g)一第二運算放大器，透過該開關模組耦接於該第一數位類比轉換器以及該第二數位類比轉換器，用以取得該第一數位類比轉換器的該第一類比信號與該第二數位類比轉換器的該第二類比信號兩者中的另一者，並輸出第二資料信號至該些資料線的該偶數資料線。
  2. 如請求項1所述之源極驅動器，其中當該影像資料之該些灰階值大於Lm或小於Ln時，該極性控制信號為該圖框極性控制信號，否則該極性控制信號為該畫素極性控制信號，其中0<Ln<Lm<Lmax，該Lmax為n位元中最高階灰階值，且該Lmax=(2n -1)，其中m及n為整數。
  3. 如請求項2所述之源極驅動器，其中當該影像資料之該些灰階值大於Lm或小於Ln時，與該影像資料之該些灰階值相關之該畫素矩陣的該些畫素係採用一行極性反轉驅動，而該畫素矩陣的其餘該些畫素係採用一點極性反轉與一雙線極性反轉兩者中之一者驅動。
  4. 如請求項1所述之源極驅動器，其中該資料處理單元包含一邏輯電路，用以決定配置於兩條鄰近該些資料線上的影像資料之N個最高有效位元，致使當該N個最高有效位元皆為1或0時，該邏輯電路的輸出為1，否則該 邏輯電路的輸出為0，其中該N為一正整數。
  5. 如請求項4所述之源極驅動器，其中當該邏輯電路的輸出為1時，該多工器選擇該圖框極性控制信號，而當該邏輯電路的輸出為0時，該多工器選擇該畫素極性控制信號。
  6. 如請求項4所述之源極驅動器，其中該N為4。
  7. 如請求項1所述之源極驅動器，其中該第一類比信號與該第二類比信號係各自具有正極性與負極性。
  8. 如請求項1所述之源極驅動器，其中該第一資料信號與該第二資料信號係各自具有正極性與負極性。
  9. 如請求項8所述之源極驅動器，其中該極性控制信號具有一低位準與一高位準，其中當該極性控制信號為高位準時，每一該些資料線的奇數資料線取得該第一資料信號，而每一該些資料線的偶數資料線取得該第二資料信號，其中當該極性控制信號為低位準時，每一該些資料線的奇數資料線取得該第二資料信號，而每一該些資料線的該偶數資料線取得該第一資料信號。
  10. 一種源極驅動器，用以驅動顯示面板以顯示採用 可調適性行極性反轉的影像資料，其中顯示面板包含複數個配置成矩陣形式的畫素與複數條資料線，每一該資料線連接於相應畫素行中的該些畫素，其中該影像資料係分解成複數個圖框，其中每一該影像資料的該些圖框係配置於具有不同灰階值的該畫素矩陣，致使與該畫素相關的灰階值相應於用以於該畫素顯示的圖框之灰階值，包含：(a)一資料處理單元，該資料處理單元包含一邏輯電路，用以決定配置於兩條鄰近該些資料線上的影像資料信號之N個最高有效位元，致使當該N個最高有效位元皆為1或0時，該邏輯電路的輸出為1，否則該邏輯電路的輸出為0，其中該N為一正整數；以及(b)一多工器，耦接於該資料處理單元，用以取得一圖框極性控制信號以及一畫素極性控制信號，並選擇性地於該邏輯電路的輸出為1時，輸出該圖框極性控制信號，或於該邏輯電路的輸出為0時，輸出該畫素極性控制信號，以作為一極性控制信號。
  11. 如請求項10所述之源極驅動器，其中當該多工器選擇該圖框極性控制信號時，與相鄰兩條該些資料線相關的該畫素矩陣的該些畫素係採用一行極性反轉驅動，而該畫素矩陣的其餘該些畫素係採用一點極性反轉與一雙線極性反轉兩者中之一者驅動。
  12. 如請求項10所述之源極驅動器，更包含：(a)一開關模組，耦接於該多工器，該開關模組係由 該極性控制信號控制；(b)一第一數位類比轉換器，該第一數位類比轉換器具有正極性，用以取得與該影像資料相關的一第一數位信號，並轉換該第一數位信號為第一類比信號；(c)一第二數位類比轉換器，該第二數位類比轉換器具有負極性，用以取得與該影像資料相關的一第二數位信號，並轉換該第二數位信號為第二類比信號；(d)一第一運算放大器，透過該開關模組耦接於該第一數位類比轉換器以及該第二數位類比轉換器，用以取得該第一數位類比轉換器的該第一類比信號與該第二數位類比轉換器的該第二類比信號兩者中的一者，並輸出第一資料信號至該些資料線的該奇數資料線；以及(e)一第二運算放大器，透過該開關模組耦接於該第一數位類比轉換器以及該第二數位類比轉換器，用以取得該第一數位類比轉換器的該第一類比信號與該第二數位類比轉換器的該第二類比信號兩者中的另一者，並輸出第二資料信號至該些資料線的該偶數資料線。
  13. 如請求項12所述之源極驅動器，其中該第一類比信號以及該第二類比信號各自具有正極性與負極性。
  14. 如請求項12所述之源極驅動器，其中該第一資料信號以及該第二資料信號各自具有正極性與負極性。
  15. 如請求項14所述之源極驅動器，其中該極性控制 信號具有一低位準與一高位準，其中當該極性控制信號為高位準時，每一該些資料線的奇數資料線取得該第一資料信號，而每一該些資料線的偶數資料線取得該第二資料信號，其中當該極性控制信號為低位準時，每一該些資料線的奇數資料線取得該第二資料信號，而每一該些資料線的該偶數資料線取得該第一資料信號。
  16. 一種用以驅動顯示面板以顯示採用可調適性行極性反轉之影像資料的方法，應用於一源極驅動器內，其中顯示面板包含複數個配置成矩陣形式的畫素與複數條資料線，每一該些資料線連接於相應畫素行中的該些畫素，包含：(aa)輸入一用以顯示的影像資料，其中該影像資料係分解成複數個圖框，其中每一該影像資料的該些圖框係配置於具有不同灰階值的該畫素矩陣，致使與該畫素相關的灰階值相應於用以於該該畫素顯示的圖框之灰階值；(b)決定配置於兩條鄰近該些資料線上的影像資料信號之N個最高有效位元，其中該N為一正整數；(c)當配置於兩條鄰近該些資料線上的影像資料信號之該N個最高有效位元皆為1或0時，選擇一圖框極性控制信號，或當N個最高有效位元包含1與0時，選擇一畫素極性控制信號，以作為一極性控制信號；以及(d)當選定該圖框極性控制信號時，採用行極性反轉以於該畫素矩陣的該些畫素中顯示該影像資料，當選定該畫素極性控制信號時，採用點極性反轉與雙線極性反轉兩 者中的一者以於該畫素矩陣的其餘該些畫素中顯示該影像資料。
  17. 如請求項16所述之方法，其中該決定配置於兩條鄰近該些資料線上的影像資料之N個最高有效位元的步驟係使用一資料處理單元來執行，該資料處理單元包含一邏輯電路，致使當該N個最高有效位元皆為1或0時，該邏輯電路的輸出為1，否則該邏輯電路的輸出為0，其中該N為一正整數。
  18. 如請求項17所述之方法，其中該選定該圖框極性控制信號或選定該畫素極性控制信號的步驟係使用一多工器來執行，致使當該邏輯電路的輸出為1時，該多工器選擇該圖框極性控制信號，而當該邏輯電路的輸出為0時，該多工器選擇該畫素極性控制信號。
  19. 如請求項16所述之方法，其中該N為4。
  20. 一種源極驅動器，用以驅動顯示面板以顯示採用可調適性行極性反轉的影像資料，其中顯示面板包含複數個配置成矩陣形式的畫素與複數條資料線，每一該些資料線連接於相應畫素行中的該些畫素，其中該影像資料係分解成複數個圖框，其中每一該影像資料的該些圖框係配置於具有不同灰階值的該畫素矩陣，致使與該畫素相關的灰階值相應於用以於該畫素顯示的圖框之灰階值，包含： (a)一資料處理單元，該資料處理單元包含一邏輯電路，用以決定配置於該些資料線中之每2n條鄰近該些資料線上的影像資料信號之灰階值，致使當該影像資料之該些灰階值大於Lm或小於Ln時，該邏輯電路的輸出為1，否則該邏輯電路的輸出為0，其中N為一正整數，0<Ln<Lm<Lmax，該Lmax為k位元中最高階灰階值，且該Lmax=(2K -1)，其中m及n為整數；(b)一多工器，耦接於該資料處理單元，用以取得一圖框極性控制信號以及一畫素極性控制信號，並選擇性地於該邏輯電路的輸出為1時，輸出該圖框極性控制信號，或於該邏輯電路的輸出為0時，輸出該畫素極性控制信號，以作為一極性控制信號；以及(c)複數個驅動模組，耦接於該多工器，每一該些驅動模組用以取得兩個相應的影像資料，並根據該極性控制信號選擇性地輸出該兩個相應的影像資料至該2n條鄰近該些資料線之一相應的奇數資料線與一相應的偶數資料線。
  21. 如請求項20所述之源極驅動器，其中該邏輯電路包含複數個反互斥或閘與一及閘，該及閘耦接於該些反互斥或閘，用以決定配置於每2n條鄰近該些資料線上的影像資料信號之N個最高有效位元，致使當該N個最高有效位元皆為1或0時，該邏輯電路的輸出為1，否則該邏輯電路的輸出為0，其中該N為一正整數。
  22. 如請求項20所述之源極驅動器，其中每一該些驅動模組包含：(a)一開關模組，耦接於該多工器，該開關模組係由該極性控制信號控制；(b)一第一數位類比轉換器，該第一數位類比轉換器具有正極性，用以取得與該影像資料相關的一第一數位信號，並轉換該第一數位信號為第一類比信號；(c)一第二數位類比轉換器，該第二數位類比轉換器具有負極性，用以取得與該影像資料相關的一第二數位信號，並轉換該第二數位信號為第二類比信號；(d)一第一運算放大器，透過該開關模組耦接於該第一數位類比轉換器以及該第二數位類比轉換器，用以取得該第一數位類比轉換器的該第一類比信號與該第二數位類比轉換器的該第二類比信號兩者中的一者，並輸出第一資料信號至該些資料線的該奇數資料線；以及(e)一第二運算放大器，透過該開關模組耦接於該第一數位類比轉換器以及該第二數位類比轉換器，用以取得該第一數位類比轉換器的該第一類比信號與該第二數位類比轉換器的該第二類比信號兩者中的另一者，並輸出第二資料信號至該些資料線的該偶數資料線。
  23. 如請求項22所述之源極驅動器，其中該第一類比信號與該第二類比信號係各自具有正極性與負極性。
  24. 如請求項22所述之源極驅動器，其中該第一資料 信號與該第二資料信號係各自具有正極性與負極性。
  25. 如請求項20所述之源極驅動器，其中當該多工器選擇該圖框極性控制信號時，與2n條相鄰該些資料線相關之該畫素矩陣的該些畫素係採用一行極性反轉驅動，而該畫素矩陣的其餘該些畫素係採用一點極性反轉與一雙線極性反轉兩者中之一者驅動。
  26. 如請求項25所述之源極驅動器，其中當該影像資料之該些灰階值大於Lm或小於Ln時，該極性控制信號為該圖框極性控制信號，否則該極性控制信號為該畫素極性控制信號。
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