TWI446320B - 顯示裝置與時序控制方法 - Google Patents

Description

顯示裝置與時序控制方法

本發明係關於一種時序控制方法，特別關於一種適用於清晰地顯示三維影像並且無須加快顯示器之系統時脈之一頻率的時序控制方法。

通常顯示器在處理三維影像時，會在奇數訊框(frame)顯示左圖(或右圖)，在偶數訊框顯示右圖(或左圖)，並在顯示空白區間將三維立體眼鏡(Shutter glasses)或顯示器的背光打開，使人眼可左右眼獨立看到左右圖，以產生三維影像效果。然而，顯示空白區的區間時間通常很短，導致三維立體眼鏡或顯示器的背光打開時間太短，造成亮度太暗的問題。

此外，由於顯示器通常需要有足夠反應時間來處理影像資料，當三維立體眼鏡或背光打開的時間點距離顯示區時間太近，可能造成在三維立體眼鏡或背光打開區間顯示器內無法將同一訊框資料完整反映出來，而讓人眼會看到前一個訊框資料，造成畫面疊影問題。

為了解決上述兩問題，傳統的方法為將顯示空白區加大。然而，為了加大空白區，必須相對縮短顯示區的時間，因而導致資料傳輸頻率必須變快，才能足以在縮短的顯示區時間內處理完所有顯示資料。

有鑑於此，需要一種時序控制方法，用以清晰地顯示三維影像並且無須加快顯示器之系統時脈頻率。

根據本發明之一實施例，一種顯示裝置，包括閘極驅動器、源極驅動器以及時序控制器。閘極驅動器透過複數閘極線耦接至顯示面板。源極驅動器透過複數資料線耦接至顯示面板。時序控制器耦接至閘極驅動器與源極驅動器，用以自一主機接收一第一資料致能信號與一影像訊號，並根據第一資料致能信號產生一第二資料致能信號，用以根據第二資料致能信號控制閘極驅動器與源極驅動器。其中第一資料致能信號根據一第一系統時脈定義出一第一顯示區間與一第一空白區間，第二資料致能信號根據一第二系統時脈定義出一第二顯示區間與一第二空白區間，並且其中第二空白區間之一長度大於第一空白區間之一長度，第二系統時脈之一頻率等於第一系統時脈之一頻率。

根據本發明之另一實施例，一種時序控制方法，包括：自一主機接收一第一資料致能信號與一影像訊號，其中第一資料致能信號根據一第一系統時脈定義出一第一顯示區間與一第一空白區間；根據第一資料致能信號與一第二系統時脈產生一第二資料致能信號，其中第二資料致能信號根據第二系統時脈定義出一第二顯示區間與一第二空白區間，第二空白區間之一長度大於第一空白區間之一長度，並且第二系統時脈之一頻率等於第一系統時脈之一頻率；以及根據第二資料致能信號顯示影像訊號。

為使本發明之製造、操作方法、目標和優點能更明顯易懂，下文特舉幾個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

實施例：

第1圖係顯示根據本發明之一實施例所述之顯示裝置方塊圖。如圖所示，顯示面板101由複數交織的資料線(D1,D2...DM)與閘極線(G1,G2...GN)所形成，並且各組資料線與閘極線用以控制一顯示單元，各顯示單元用以顯示一像素資料。例如，交織的資料線DM與閘極線GN控制顯示單元200，其中N與M分別為正整數，M×N定義出顯示面板的解析度(即，顯示面板共包括M×N個顯示單元)。閘極驅動器103耦接至顯示面板101，並且輸出對應的掃描訊號至閘極線G1,G2...GN。源極驅動器104同樣耦接至顯示面板101，並且輸出複數像素訊號至資料線D1,D2...DM。顯示裝置更包括一時序控制器102，用以根據一主機(圖未示)所提供之一影像控制訊號產生複數時序控制訊號與像素訊號，其中主機可以是電腦、顯示卡、或其它類似的裝置。

根據本發明之一實施例，主機(圖未示)所提供之影像控制訊號至少包括一影像訊號以及一第一資料致能信號。影像訊號為欲顯示之影像，第一資料致能信號為主機提供給時序控制器102用以產生該等時序控制訊號的參考。根據本發明之一實施例，為了改善顯示裝置在顯示三維影像時會遭遇到的上述亮度太暗以及畫面疊影問題，時序控制器102可根據主機所提供之第一資料致能信號產生另一新的資料致能信號(第二資料致能信號)，並根第二資料致能信號之複數脈衝所對應之時序控制閘極驅動器103與源極驅動器104的驅動行為，用以顯示三維影像。

第2圖係顯示根據本發明之一實施例所述之資料致能信號波形圖。如圖所示，第一資料致能信號DE根據一第一系統時脈CLK1定義出一第一顯示區間VA1與一第一空白區間VB1，第二資料致能信號DE_New根據一第二系統時脈CLK2定義出一第二顯示區間VA2與一第二空白區間VB2，其中顯示區間代表有像素資料需被顯示的時間區間，空白區間在此為垂直空白區間(vertical blanking period，或簡稱V-blanking)，代表無像素資料需被顯示的時間區間。

如第2圖所示，顯示區間VA1與VA2內可包含複數脈衝，並且根據本發明之一實施例，時序控制器102根據第二資料致能信號DE_New之該等脈衝的時序控制閘極驅動器103輸出對應的掃描訊號至該等閘極線。而顯示區間內的各脈衝可進一步包含水平致能信號HDE之複數脈衝，其中水平致能信號HDE的脈衝時序係由顯示裝置的系統時脈(或稱為像素時脈，pixel clock)之一頻率所定義。根據本發明之一實施例，時序控制器102根據水平致能信號HDE之該等脈衝的時序控制源極驅動器104接收影像訊號，並輸出對應的像素訊號至該等資料線。

更具體的說，當水平致能信號HDE的一個脈衝被拉起，代表一筆像素資料要被傳送至顯示單元。因此，自水平致能信號HDE的一個脈衝被拉起到下一個脈衝被拉起前的一週期長度等於系統時脈之頻率的倒數。由於系統時脈之頻率可定義出水平致能信號HDE的脈衝寬度，而對應於各閘極線的水平致能信號HDE的該等脈衝可定義出資料致能信號在顯示區間的脈衝寬度，此外，第一空白區間VB1的長度也可被定義為第一系統時脈CLK1之脈衝週期的倍數，第二空白區間VB2的長度同樣可被定義第二系統時脈CLK2之脈衝週期的倍數。因此，第一資料致能信號DE的第一顯示區間VA1與第一空白區間VB1，以及第二資料致能信號DE_New的第二顯示區間VA2與第二空白區間VB2實際上分別是由第一系統時脈CLK1與第二系統時脈CLK2所定義出來。

根據本發明之一實施例，為了避免顯示裝置在顯示三維影像時會遭遇到的上述亮度太暗以及畫面疊影問題，時序控制器102會增加第一資料致能信號DE之空白區間的長度，以產生第二資料致能信號DE_New。因此，如第2圖所示，第二空白區間VB2的長度大於第一空白區間的長度VB1。換言之，第二顯示區間VA2的長度便會小於該第一顯示區間VA1的長度。

然而，根據本發明之一實施例，時序控制器102並不需要提升顯示裝置的系統時脈(或稱像素時脈)頻率。更具體的說，第二系統時脈CLK2的頻率會等於第一系統時脈CLK1的頻率。如此一來，不需提高系統時脈的頻率，即可解決上述亮度太暗以及畫面疊影問題，以下進一步介紹本發明所提出之時序控制方法。

第3圖係顯示根據本發明之一實施例所述的三維影像格式。如第3圖所示，當主機所提供之影像訊號形式為同在一訊框中上半部為左圖的資料，下半部為右圖的資料，時序控制器102可產生如第4a圖與第4b圖所示之第二資料致能信號DE_New，用以控制閘極驅動器103進行水平交織掃描，用以增加顯示空白區間長度。

第4a圖係顯示根據本發明之一實施例所述之資料致能信號與掃描信號波形圖。在此實施例中，閘極線可被視為兩兩一組，時序控制器102根據第二資料致能信號DE_New之該等脈衝的時序控制閘極驅動器103輸出對應的掃描訊號至閘極線G1~GN，使得相鄰的兩閘極線根據同一掃描信號輪流被導通。更具體的說，閘極驅動器103在訊框k輸出奇數閘極線資料(或偶數閘極線資料)，在訊框(k+1)輸出偶數閘極線資料(或奇數閘極線資料)，用以提高空白區間時間。

如第4a圖所示，閘極驅動器103根據第二資料致能信號DE_New在訊框k的顯示區間的第一個脈衝產生掃描訊號至閘極線G1，用以導通閘極線G1上的所有顯示單元，根據第二資料致能信號DE_New在訊框k的顯示區間的第二個脈衝產生掃描訊號至閘極線G3，用以導通閘極線G3上的所有顯示單元，並且以此類推，根據第二資料致能信號DE_New在訊框k的顯示區間的第(N/2)個脈衝產生掃描訊號至閘極線G(N-1)，用以導通閘極線G(N-1)上的所有顯示單元。

而在顯示下一個訊框(訊框(k+1))的資料時，閘極驅動器103根據第二資料致能信號DE_New在訊框(k+1)的顯示區間的第一個脈衝產生掃描訊號至閘極線G2，用以導通閘極線G2上的所有顯示單元，根據第二資料致能信號DE_New在訊框(k+1)的顯示區間的第二個脈衝產生掃描訊號至閘極線G4，用以導通閘極線G4上的所有顯示單元，並且以此類推，根據第二資料致能信號DE_New在訊框(k+1)的顯示區間的第(N/2)個脈衝產生掃描訊號至閘極線GN，用以導通閘極線GN上的所有顯示單元。

在此實施例中，第二資料致能信號DE_New在顯示區間的脈衝數量實際上被減半了，因此第二資料致能信號DE_New的顯示區間VA2的長度縮短為第一資料致能信號DE的顯示區間VA1的長度的一半，而第二資料致能信號DE_New的空白區間VB2的長度相對地增加為第一資料致能信號DE的空白區間VB1的長度加上第一資料致能信號DE的顯示區間VA1的長度的一半，即VB2=(VB1+1/2*VA1)。

第4b圖係顯示根據本發明之另一實施例所述之資料致能信號與掃描信號波形圖。在此實施例中，閘極線同樣可被視為兩兩一組，時序控制器102根據第二資料致能信號DE_New之該等脈衝的時序控制閘極驅動器103輸出對應的掃描訊號至閘極線G1~GN，使得相鄰的兩閘極線根據同一掃描信號同時被導通。更具體的說，兩兩一組的閘極線同時被導通，並且源極驅動器104同時傳送對應的像素訊號至被導通之閘極線上的顯示單元，使得同一資料線上的兩個相鄰且同時被導通的顯示單元顯示出相同的像素資料。

如第4b圖所示，閘極驅動器103根據第二資料致能信號DE_New在訊框k的顯示區間的第一個脈衝產生掃描訊號至閘極線G1與G2，用以導通閘極線G1與G2上的所有顯示單元，根據第二資料致能信號DE_New在訊框k的顯示區間的第二個脈衝產生掃描訊號至閘極線G3與G4，用以導通閘極線G3與G4上的所有顯示單元，並且以此類推，根據第二資料致能信號DE_New在訊框k的顯示區間的第(N/2)個脈衝產生掃描訊號至閘極線G(N-1)與GN，用以導通閘極線G(N-1)與GN上的所有顯示單元。

在此實施例中，第二資料致能信號DE_New在顯示區間的脈衝數量同樣地被減半了，因此第二資料致能信號DE_New的顯示區間VA2的長度縮短為第一資料致能信號DE的顯示區間VA1的長度的一半，而第二資料致能信號DE_New的空白區間VB2的長度增加為第一資料致能信號DE的空白區間VB1的長度再加上一半的顯示區間VA1的長度，即VB2=(VB1+1/2*VA1)。

值得注意的是，在以上兩實施例中，雖然在顯示一訊框時只有一半的顯示單元被導通，或者是有一半的顯示單元與相鄰的顯示單元顯示相同的資料，但實際上影像的解析度並不會被降低。這是因為一般在顯示三維影像時，為了要利用獨立的左圖與右圖呈現出立體的效果，時序控制器102所接收到的影像資料解析度會如第3圖所示事先就會被降低成畫面解析度的一半。因此，即使透過上述的時序控制方法增加空白區域長度，實際上影像的解析度並不會被降低。

另外值得注意的是，以上所述的兩實施例係用以簡單說明本發明的概念，並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。例如，相鄰的兩閘極線可根據同一掃描信號同時被導通，但同一資料線上的兩個相鄰且同時被導通的顯示單元並不一定要顯示出相同的像素資料。舉例而言，閘極線G2上的顯示單元所顯示的像素資料可以是閘極線G1與G3上的顯示單元所欲顯示的像素資料的內插結果，或是根據其它演算法所得到的結果，因此本發明的範圍並不受限於以上所述的兩實施例內容。

第5圖係顯示根據本發明之另一實施例所述的三維影像格式。如第5圖所示，當主機所提供之影像訊號形式為同在一訊框中左半部為左圖的資料，右半部為右圖的資料，時序控制器102可產生如第6圖所示之第二資料致能信號DE_New，用以控制閘極驅動器103與源極驅動器104進行垂直交織掃描，用以增加空白區間長度。

第6圖係顯示根據本發明之另一實施例所述之資料致能信號波形圖。在此實施例中，時序控制器102根據第二資料致能信號DE_New之該等脈衝的時序產生水平致能信號HDE，使得顯示區間內的各脈衝所包含的水平致能信號HDE之脈衝數量減半(即，由M個減為M/2個)，用以將空白區間長度增加為(VB1+1/2*HA*N)，其中HA為水平致能信號HDE的一個脈衝週期長度(即，自水平致能信號HDE的一個脈衝被拉起到下一個脈衝被拉起前的一週期長度)。

由於顯示區間內的各脈衝所包含的水平致能信號HDE之脈衝數量被減半，在此實施例中，同一閘極線上之相鄰顯示單元可被視為兩兩一組，源極驅動器104可根據如第6圖所示的水平致能信號HDE將影像訊號之一既定像素之資料同時輸出至同一閘極線上之相鄰兩顯示單元，或輪流輸出至同一閘極線上之相鄰兩顯示單元。

舉例來說，閘極驅動器103分別根據第二資料致能信號DE_New之顯示區間內的各脈衝依序輸出對應的掃描訊號至閘極線G1~GN，用以依序導通閘極線G1~GN上的顯示單元。然而，當閘極線Gn上的顯示單元被導通時(其中n=1~N)，源極驅動器104可根據閘極線Gn所對應的水平致能信號HDE的第一個脈衝將影像資料中該條掃描線上的第1點像素資料同時傳送至資料線D1與D2，根據閘極線Gn所對應的水平致能信號HDE的第二個脈衝將影像資料中該條掃描線上的第2點像素資料同時傳送至資料線D3與D4，並且以此類推，根據閘極線Gn所對應的水平致能信號HDE的第(M/2)個脈衝將影像資料中該條掃描線上的第(M/2)點像素資料同時傳送至資料線D(M-1)與DM。

除此之外，根據本發明之另一實施例，源極驅動器104也可輪流將一既定像素之資料輸出至同一閘極線上之相鄰兩顯示單元，並將未接收到像素資料的顯示單元補黑。第7a圖與第7b圖係顯示根據本發明之一實施例所述之源極驅動器控制相鄰兩顯示單元輪流顯示像素資料的示意圖。如圖所示，在顯示訊框k的影像資料時，僅偶數的資料線上的顯示單元會接收到對應的像素資料，而在奇數的資料線上的顯示單元會被補黑。當在顯示訊框(k+1)的影像資料時，改由將對應的像素資料傳送至奇數的資料線上的顯示單元，而在偶數的資料線上的顯示單元補黑。

值得注意的是，同上述，由於一般在顯示三維影像時，為了要利用獨立的左圖與右圖呈現出立體的效果，時序控制器102所接收到的影像資料解析度會如第3圖所示事先就會被降低成畫面解析度的一半。因此，即使透過上述的時序控制方法增加空白區域長度，使得在顯示一訊框時只有一半的顯示單元被導通，或者是有一半的顯示單元與相鄰的顯示單元顯示相同的資料，然而實際上影像的解析度並不會被降低。

另外值得注意的是，以上所述的兩實施例係用以簡單說明本發明的概念，並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。例如，相鄰的兩閘極線可根據同一掃描信號同時被導通，但同一閘極線上的相鄰兩個顯示單元並不一定要顯示出相同的像素資料或讓其中一個顯示單元被補黑。舉例而言，資料線D2上的顯示單元所顯示的像素資料可以是資料線D1與D3上的顯示單元所欲顯示的像素資料的內插結果，或是根據其它演算法所得到的結果，因此本發明的範圍並不受限於以上所述的兩實施例內容。

第8圖係顯示根據本發明之一實施例所述之適用於顯示三維影像之時序控制方法流程圖。首先，於步驟S801，自一主機接收一第一資料致能信號與一影像訊號，其中如上述，該第一資料致能信號根據一第一系統時脈定義出一第一顯示區間與一第一空白區間，並且該影像訊號為一三維影像。接著，於步驟S802，根據該第一資料致能信號與一第二系統時脈產生一第二資料致能信號，其中如上述，該第二資料致能信號根據該第二系統時脈定義出一第二顯示區間與一第二空白區間，該第二空白區間之一長度大於該第一空白區間之一長度，並且該第二系統時脈之一頻率等於該第一系統時脈之一頻率。最後，於步驟S803，根據該第二資料致能信號顯示該影像訊號。

根據本發明之一實施例，步驟S803可更包括根據該第二資料致能信號之該第二顯示區間內的複數脈衝所對應之時序產生複數掃描信號，用以控制顯示面板內相鄰的兩閘極線根據同一掃描信號同時被導通。根據本發明之另一實施例，步驟S803可更包括根據該第二資料致能信號之該第二顯示區間內的複數脈衝所對應之時序產生複數掃描信號，用以控制顯示面板內相鄰的兩閘極線根據同一掃描信號輪流被導通。

此外，根據本發明之又另一實施例，步驟S803也可包括根據該第二資料致能信號之該第二顯示區間內的複數脈衝所對應之時序將該影像訊號之一既定像素之資料同時輸出至顯示面板上位於同一閘極線上之相鄰兩顯示單元。根據本發明之又另一實施例，步驟S803也可包括根據該第二資料致能信號之該第二顯示區間內的複數脈衝所對應之時序將該影像訊號之一既定像素之資料輪流輸出至一顯示面板上位於同一閘極線上之相鄰兩顯示單元。

本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，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。

101．．．顯示面板

102．．．時序控制器

103．．．閘極驅動器

104．．．源極驅動器

200．．．顯示單元

D1、D2、D(M-1)、DM．．．資料線

DE、DE_New、HDE．．．信號

G1、G2、GN．．．閘極線

第1圖係顯示根據本發明之一實施例所述之顯示裝置方塊圖。

第2圖係顯示根據本發明之一實施例所述之資料致能信號波形圖。

第3圖係顯示根據本發明之一實施例所述的三維影像格式。

第4a圖係顯示根據本發明之一實施例所述之資料致能信號與掃描信號波形圖。

第4b圖係顯示根據本發明之另一實施例所述之資料致能信號與掃描信號波形圖。

第5圖係顯示根據本發明之另一實施例所述的三維影像格式。

第6圖係顯示根據本發明之另一實施例所述之資料致能信號波形圖。

第7a圖與第7b圖係顯示根據本發明之一實施例所述之源極驅動器控制相鄰兩顯示單元輪流顯示像素資料的示意圖。

第8圖係顯示根據本發明之一實施例所述之適用於顯示三維影像之時序控制方法流程圖。

101．．．顯示面板

102．．．時序控制器

103．．．閘極驅動器

104．．．源極驅動器

200．．．顯示單元

D1、D2、D(M-1)、DM．．．資料線

G1、G2、GN．．．閘極線

Claims (12)

1. 一種顯示裝置，包括：一閘極驅動器，透過複數閘極線耦接至一顯示面板；一源極驅動器，透過複數資料線耦接至該顯示面板；以及一時序控制器，耦接至該閘極驅動器與該源極驅動器，用以自一主機接收一第一資料致能信號與一影像訊號，並根據該第一資料致能信號產生一第二資料致能信號，用以根據該第二資料致能信號控制該閘極驅動器與該源極驅動器，其中該第一資料致能信號根據一第一系統時脈定義出一第一顯示區間與一第一空白區間，該第二資料致能信號根據一第二系統時脈定義出一第二顯示區間與一第二空白區間，並且其中該第二空白區間之一長度大於該第一空白區間之一長度，該第二系統時脈之一頻率等於該第一系統時脈之一頻率。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中根據該第二資料致能信號之複數脈衝所對應之時序，該閘極驅動器產生複數掃描信號至該等閘極線，並且該源極驅動器將自該時序控制器接收到的該影像訊號傳送至該等資料線。
3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中該閘極驅動器根據該第二資料致能信號之該等脈衝所對應之時序產生該等掃描信號，用以控制相鄰的兩閘極線根據同一掃描信號同時被導通。
4. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中該閘極驅動器根據該第二資料致能信號之該等脈衝所對應之時序產生該等掃描信號，用以控制相鄰的兩閘極線根據同一掃描信號輪流被導通。
5. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中該源極驅動器根據該第二資料致能信號之該等脈衝所對應之時序將該影像訊號之一既定像素之資料同時輸出至該顯示面板上位於同一閘極線上之相鄰兩顯示單元。
6. 如申請專利範圍第2項所述之顯示裝置，其中該源極驅動器根據該第二資料致能信號之該等脈衝所對應之時序將該影像訊號之一既定像素之資料輪流輸出至該顯示面板上位於同一閘極線上之相鄰兩顯示單元。
7. 一種時序控制方法，包括：自一主機接收一第一資料致能信號與一影像訊號，其中該第一資料致能信號根據一第一系統時脈定義出一第一顯示區間與一第一空白區間；根據該第一資料致能信號與一第二系統時脈產生一第二資料致能信號，其中該第二資料致能信號根據該第二系統時脈定義出一第二顯示區間與一第二空白區間，該第二空白區間之一長度大於該第一空白區間之一長度，並且該第二系統時脈之一頻率等於該第一系統時脈之一頻率；以及根據該第二資料致能信號顯示該影像訊號。
8. 如申請專利範圍第7項所述之時序控制方法，更包括：根據該第二資料致能信號之該第二顯示區間內的複數脈衝所對應之時序產生複數掃描信號，用以控制一顯示面板內相鄰的兩閘極線根據同一掃描信號同時被導通。
9. 如申請專利範圍第7項所述之時序控制方法，更包括：根據該第二資料致能信號之該第二顯示區間內的複數脈衝所對應之時序產生複數掃描信號，用以控制一顯示面板內相鄰的兩閘極線根據同一掃描信號輪流被導通。
10. 如申請專利範圍第7項所述之時序控制方法，更包括：根據該第二資料致能信號之該第二顯示區間內的複數脈衝所對應之時序將該影像訊號之一既定像素之資料同時輸出至一顯示面板上位於同一閘極線上之相鄰兩顯示單元。
11. 如申請專利範圍第7項所述之時序控制方法，更包括：根據該第二資料致能信號之該第二顯示區間內的複數脈衝所對應之時序將該影像訊號之一既定像素之資料輪流輸出至一顯示面板上位於同一閘極線上之相鄰兩顯示單元。
12. 如申請專利範圍第7項所述之時序控制方法，其中該影像訊號為一三維影像訊號。