TWI450242B - 顯示器掃描線訊號控制方法 - Google Patents

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Yi Hsuan Cheng
Chia Lin Liu
Wen Chih Tai
Kuang Lang Chen
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Chunghwa Picture Tubes Ltd
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Description

顯示器掃描線訊號控制方法
本發明係有關於訊號控制，特定而言係有關於顯示器掃描線訊號控制方法。
近年來，顯像技術之發展日新月異，使得體積薄、重量輕且具有低電磁輻射之液晶顯示器(Liquid Crystal Display;LCD)，已逐漸成為顯示器之主流產品。
液晶面板係由複數個以矩陣形式排列之像素(pixel)所組成。藉由分別饋入每個像素之影像資料來控制像素之亮度，使整個液晶面板顯示畫面。由於像素係只能顯示由亮到暗之灰階，因此需藉由另外之方式來據以顯示顏色。
一種傳統之液晶顯示器係利用彩色濾光片而同時顯示一個畫素之三原色成分，因而顯示出色彩。此種彩色濾光片液晶顯示器之一個畫素係由三個像素組合，分別對應至紅、綠及藍色濾光片。人眼接收透過濾光片而顯示出之紅、綠及藍光，即能將之混合而感受到此畫素之色彩。
另一種傳統之液晶顯示器係為色序法液晶顯示器，其依次以固定之圖場更新率顯現出一個畫素之三個原色成分而呈現出色彩。
如第九圖所示，傳統之色序法液晶顯示器係採用同時開啟三條掃描線，且同時關閉三條掃描線之方式來控制掃描線之訊號。然而，此傳統之色序法顯示器之訊號控制方法存在著若干問題。
如第九圖所示，當第一畫素之掃描線(G11 )關閉時，第二畫素之掃描線(G12 )亦正在關閉，故會發生第一畫素對第二畫素之耦合效應，使第二畫素產生耦合電容。當第二畫素之掃描線(G12 )關閉時，第三畫素之掃描線(G13 )亦正在關閉，故第二畫素亦會對第三畫素產生耦合效應，使第三畫素產生耦合電容。由於第一畫素之上方已無其它畫素，因此如第九圖所示第二畫素及第三畫素均有耦合電容C1，而第一畫素在相反於第二畫素的另一側並無耦合電容C1產生。
同理，當第四畫素之掃描線(G14 )關閉時，第五畫素之掃描線(G15 )亦正在關閉，故會發生第四畫素對第五畫素之耦合效應，使第五畫素產生耦合電容。當第五畫素之掃描線(G15 )關閉時，第六畫素之掃描線(G16 )亦正在關閉，故第五畫素亦會對第六畫素產生耦合效應，使第六畫素產生耦合電容。由於第四畫素之掃描線(G14 )關閉時上方並無其它畫素之掃描線正在關閉，因此如第九圖所示第五畫素及第六畫素均有耦合電容(C1)，而第四畫素在相反於第五畫素的另一側並無耦合電容(C1)產生。
因此造成每一畫素耦合效應不同，帶有之耦合電容亦不相同，導致畫素電壓不平均之現象，進而促使顯示畫面產生彩色棋盤格現象之異常情形。
是故，現今仍需一能解決上述畫素電壓不平均現象之技術方案。
為解決上述畫素電壓不平均之問題，本發明係提供一種顯示器掃描線訊號控制方法。
於一態樣中，本發明係提供一種顯示器掃描線訊號控制方法。該方法包含相應於欲顯示的畫面，將上述畫面的掃描時間依照掃描線排列的先後順序分割為N個掃描週期。每個掃描週期的起始時點為T(N)，而N為大於或等於1的正整數。接續，於第N掃描週期內的T' (M)時點，依照掃描線排列的先後順序逐一開啟第N掃描週期內的第M條掃描線以使該些掃描線對應的畫素進行充電。M為大於或等於1的正整數。上述第M條掃描線之掃描時間包含開啟時點T' (M)、K倍之延遲時間△t以及充電時間Tc，且K=M-1。第M條掃描線之掃描之開啟時點為T' (M)=T(N)+K×△t。
本發明之一優點係為本顯示器掃描線訊號控制方法可有效地改善傳統訊號控制方法所造成顯示畫面中產生之彩色棋盤格現象。
此優點及其他優點從以下較佳實施例之敘述並伴隨後附圖式及申請專利範圍將使讀者得以清楚了解本發明。
本發明將以較佳實施例及態樣加以敘述，此類敘述係解釋本發明之結構及程序，僅用以說明而非用以限制本發明之申請專利範圍。因此，除說明書中之較佳實施例以外，本發明亦可廣泛實行於其他實施例中。
本發明係提供一種顯示器掃描線訊號控制方法，其可 用於色序法顯示器。
如第一圖所示，本發明將掃描線控制之每一週期之第一畫素之後的每一畫素之掃描線開啟時間及關閉時間各別延遲一段等比例增加之延遲時間(△t)，以錯開每一畫素之掃描線之開啟及關閉時間，使傳統時序控制方法中同時開啟及關閉三個畫素之掃描線所導致之畫素電壓不平均現象得到改善。
其中，若每一畫素之大小、特性、材質均相同，則每一畫素之充電時間(Tc)亦相同。反之，若每一畫素之大小、特性、材質均不同，則每一畫素之充電時間(Tc)均不同。而充電時間(Tc)大於最大倍數之延遲時間(△t)。於一較佳實施例中，充電時間可如下述公式所示：
於第一圖之實施例中，每一畫素之大小係為相同，故每一畫素之充電時間(Tc)亦相同。於一實施例中，充電時間(Tc)必需大於或等於每一畫素之最低充電時間，以確保每一畫素均可達充電飽和狀態，藉此避免發生液晶轉向不足之問題。最低充電時間係取決於畫素之大小、材質等因素。
本發明可在每一週期時間內分別開啟及關閉兩條以上的掃描線，最大倍數(Kmax )的延遲時間(△t)加上充電時間(Tc)係小於當次掃描週期時間之值。
如第一圖及第二圖所示，於一較佳之具體實施例中，每一掃描週期時間內得分別開啟及關閉三個畫素之掃描線。如第一圖所示，欲顯示之畫面的掃描時間經依照掃描線排列的先後順序分割為N個掃描週期。當中N為大於或等於1之正整數。第一掃描週期之起始時點為T1 (以下稱第一起始時點)，第二掃描週期之起始時點為T2 (以下稱第二起始時點)，以此類推而第N掃描週期之起始時點為TN (以下稱第N起始時點)。應注意者為，本實施例僅用以說明本發明，而非用以限定本發明。於步驟201，於第一起始時點(T1 )開啟第一週期之第一條掃描線(G1 )。
於步驟202，於第一起始時點加上延遲時間即T1 +△t之時點，開啟第一週期之第二條掃描線(G2 )。延遲時間(△t)取決於耦合電容之大小，若畫素間之耦合電容越大，則延遲時間(△t)要越大，延遲時間(△t)越大則耦合電容消除效果越佳。
於步驟203，於第一起始時點加上兩倍延遲時間即T1 +2△t之時點，開啟第一週期之第三條掃描線(G3 )。
於步驟204，於第一起始時點加上充電時間即T1 +Tc之時點，關閉第一週期之第一條掃描線(G1 )。
於步驟205，於第一起始時點加上延遲時間及充電時間即T1 +△t+Tc之時點，關閉第一週期之第二條掃描線(G2 )。
於步驟206，於第一起始時點加上兩倍延遲時間及充電時間即T1 +2△t+Tc之時點，關閉第一週期之第三條掃描線(G3 )。上述各條掃描線對應於至少一個畫素。
於上述之實施例中，第一掃描週期時間內開啟三個畫素之掃描線，若總掃描線數量為900條，圖框更新速率為60赫茲(Hz)，各畫素均可包含紅(R)、綠(G)、藍(B)之色場。則根據上述公式(1)此實施例中之充電時間(Tc)為1/((900/3)×3×60)秒，即1.852×10-5 秒。
於一實施例中，T2 減去T1 之值係大於或等於Tc加上2△t之值。
如第一圖及第三圖所示，於步驟207，於第二起始時點即T2 之時點，開啟第二週期之第一條掃描線(G' 1 )。
於步驟208，於第二起始時點加上延遲時間即T2 +△t之時點，開啟第二週期之第二條掃描線(G' 2 )。
於步驟209，於第二起始時點加上兩倍延遲時間即T2 +2△t之時點，開啟第二週期之第三條掃描線(G' 3 )。
於步驟210，於第二起始時點加上充電時間即T2 +Tc之時點，關閉第二週期之第一條掃描線(G' 1 )。
於步驟211，於第二起始時點加上延遲時間及充電時間即T2 +△t+Tc之時點，關閉第二週期之第二條掃描線(G' 2 )。
於步驟212，於第二起始時點加上兩倍延遲時間及充電時間即T2 +2△t+Tc之時點，關閉第二週期之第三條掃描線(G' 3 )。上述各條掃描線對應於至少一個畫素。
於上述之實施例中，各畫素均可包含紅(R)、綠(G)、藍(B)之色場。
於一實施例中，T3 減去T2 之值係大於或等於Tc加上2△t之值。
於第三起始時點(T3 )之後則依照上述步驟規則重複，故不重複贅述。
如第四圖及第五圖所示，於另一實施例中，每一週期時間內得分別開啟及關閉M個畫素之掃描線。當中M為大於或等於1之正整數。如第四圖所示，欲顯示之畫面的掃描時間經依照掃描線排列的先後順序分割為N個掃描週期。當中N為大於或等於1之正整數。第一掃描週期之起始時點為T1 (以下稱第一起始時點)，第二掃描週期之起始時點為T2 (以下稱第二起始時點)，以此類推而第N掃描週期之起始時點為TN (以下稱第N起始時點)。應注意者為，本實施例僅用以說明本發明，而非用以限定本發明。於步驟301，於第一起始時點(T1 )開啟第一週期之第一條掃描線(G1 )。
於步驟302，於第一起始時點加上延遲時間即T1 +△t之時點，開啟第一週期之第二條掃描線(G2 )。延遲時間(△t)取決於耦合電容之大小，若畫素間之耦合電容越大，則延遲時間(△t)要越大，延遲時間(△t)越大則耦合電容消除效果越佳。
於步驟303，於第一起始時點加上兩倍延遲時間即T1 +2△t之時點，開啟第一週期之第三條掃描線(G3 )。
之後依序重複上述步驟至步驟304，於第一起始時點加上K倍延遲時間即T1 +K△t之時點，開啟第一週期之第M條掃描線(GM )。其中，K=M-1。
於步驟305，於第一起始時點加上充電時間即T1 +Tc之時點，關閉第一週期之第一條掃描線(G1 )。
於步驟306，於第一起始時點加上延遲時間及充電時間即T1 +△t+Tc之時點，關閉第一週期之第二條掃描線(G2 )。
於步驟307，於第一起始時點加上兩倍延遲時間及充電時間即T1 +2△t+Tc之時點，關閉第一週期之第三條掃描線(G3 )。
之後依序重複上述步驟至步驟308，於第一起始時點加上K倍延遲時間及充電時間即T1 +K△t+Tc之時點，關閉第一週期之第M條掃描線(GM )。其中，K=M-1。上述各條掃描線對應於至少一個畫素。
於上述之實施例中，各畫素均可包含紅(R)、綠(G)、藍(B)之色場。
於一實施例中，T2 減去T1 之值係大於或等於Tc加上K△t之值。
如第四圖及第六圖所示，於步驟309，於第二起始時點(T2 )開啟第二週期之第一條掃描線(G' 1 )。
於步驟310，於第二起始時點加上延遲時間即T2 +△t之時點，開啟第二週期之第二條掃描線(G' 2 )。
於步驟311，於第二起始時點加上兩倍延遲時間即T2 +2△t之時點，開啟第二週期之第三條掃描線(G' 3 )。
之後依序重複上述步驟至步驟312，於第二起始時點加上K倍延遲時間即T2 +K△t之時點，開啟第二週期之第M條掃描線(G' M )。
於步驟313，於第二起始時點加上充電時間即T2 +Tc之時點，關閉第二週期之第一條掃描線(G' 1 )。
於步驟314，於第二起始時點加上延遲時間及充電時間即T2 +△t+Tc之時點，關閉第二週期之第二條掃描線(G' 2 )。
於步驟315，於第二起始時點加上兩倍延遲時間及充電時間即T2 +2△t+Tc之時點，關閉第二週期之第三條掃描線(G' 3 )。
之後依序重複上述步驟至步驟316，於第二起始時點加上K倍延遲時間及充電時間即T2 +K△t+Tc之時點，關閉第二週期之第M條掃描線(G' M )。上述各條掃描線對應於至少一個畫素。
於上述之實施例中，各畫素均可包含紅(R)、綠(G)、藍(B)之色場。
於一實施例中，T3 減去T2 之值係大於或等於Tc加上K△t之值。
於第三起始時點(T3 )之後則依照上述步驟規則重複，故不重複贅述。
如上所述，於每一週期時間中，於第一畫素之後的各個畫素之掃描線之開啟時間及關閉時間均受到延遲且相互錯開。
故當第一畫素之掃描線關閉時，第二畫素之掃描線仍然為開啟狀態，藉此第一畫素之掃描線對第二畫素之掃描線之耦合效應會因為第二畫素之掃描線在第一畫素之掃描線關閉時處於充電狀況而大幅降低。
同理，第二畫素之掃描線關閉時，其對第三畫素之掃描線之耦合效應亦會大為降低，甚至可忽略。
是故，藉由利用延遲時間(△t)錯開每一畫素之掃描線之開啟時間點及關閉時間點，可使畫素間之耦合電容降低，而解除相鄰畫素電壓不平均現象，進而避免顯示器例如色序式顯示器出現彩色棋盤格現象。
舉例而言，以1600*900之解析度為示例，傳統上在色序法顯示器之紅(R)、綠(G)、藍(B)三條掃描線同時開啟之狀況下，掃描線之充電時間Tc為1/(300*3*60)秒，會產生如第七圖所示般不平均分佈的畫素電壓，如此將會產生彩色棋盤格現象。而在第一畫素之後的每一畫素之掃描線開啟時間及關閉時間如上所述分別加入延遲時間△t(2μs)後，會產生如第八圖所示般平均之電壓分佈，使得彩色棋盤格現象得到明顯的改善。
上述敘述係為本發明之較佳實施例。此領域之技藝者應得以領會其係用以說明本發明而非用以限定本發明所主張之專利權利範圍。其專利保護範圍當視後附之申請專利範圍及其等同領域而定。凡熟悉此領域之技藝者，在不脫離本專利精神或範圍內，所作之更動或潤飾，均屬於本發明所揭示精神下所完成之等效改變或設計，且應包含在下 述之申請專利範圍內。
201~212‧‧‧步驟
301~316‧‧‧步驟
C1‧‧‧耦合電容
C2‧‧‧電容
G1 ~GM ‧‧‧掃描線
G' 1 ~G' M ‧‧‧掃描線
G11 ~G16 ‧‧‧掃描線
K‧‧‧延遲時間的倍數
Kmax ‧‧‧延遲時間的最大倍數
T1 ‧‧‧第一起始時點
T2 ‧‧‧第二起始時點
T3 ‧‧‧第三起始時點
Tc‧‧‧充電時間
TN ‧‧‧第N起始時點
△t‧‧‧延遲時間
本發明可藉由說明書中之若干較佳實施例及詳細敘述與後附圖式而得以瞭解。圖式中相同之元件符號係指本發明中之同一元件。然而，應理解者為，本發明之所有較佳實施例係僅用以說明而非用以限制申請專利範圍，其中：第一圖係根據本發明之一實施例顯示顯示器掃描線訊號時序控制圖。
第二圖係根據本發明之一實施例顯示顯示器掃描線訊號控制方法之流程圖。
第三圖係根據本發明之一實施例顯示顯示器掃描線訊號控制方法之流程圖。
第四圖係根據本發明之另一實施例顯示顯示器掃描線訊號時序控制圖。
第五圖係根據本發明之另一實施例顯示顯示器掃描線訊號控制方法之流程圖。
第六圖係根據本發明之另一實施例顯示顯示器掃描線訊號控制方法之流程圖。
第七圖係顯示使用傳統訊號控制方法之顯示器所產生之電壓分佈之示意圖。
第八圖係根據本發明之一實施例顯示使用本顯示器掃描線訊號控制方法所產生之電壓分佈之示意圖。
第九圖係顯示傳統色序法顯示器之掃描線訊號時序控制圖。
201~206‧‧‧步驟

Claims (7)

  1. 一種顯示器掃描線訊號控制方法，包含下列步驟：相應於一欲顯示的畫面，將該畫面的掃描時間依照複數條掃描線排列的先後順序分割為N個掃描週期，每一該些掃描週期的起始時點為T(N)，N為大於1的正整數；於一第1掃描週期內的T'(M)時點，依照該些掃描線排列的先後順序逐一開啟該第1掃描週期內的第M條掃描線，以使該些掃描線對應的畫素進行充電，M為大於或等於1的正整數；於一第N掃描週期內的T' (M)時點，依照該些掃描線排列的先後順序逐一開啟該第N掃描週期內的第M條掃描線，以使該些掃描線對應的畫素進行充電；以及其中該第M條掃描線之掃描時間包含一開啟時點T' (M)，一K倍之延遲時間△t以及一充電時間Tc，且K=M-1，該第M條掃描線之掃描之該開啟時點為T' (M)=T(N)+K×△t，其中K為大於或等於0的整數，△t為延遲時間，K之最大值Kmax 為：
  2. 如請求項1所述之顯示器掃描線訊號控制方法，更包含下列步驟：於該第1掃描週期內的T" (P)時點，依照該些掃描線排 列的先後順序逐一關閉該第1掃描週期內的該第M條掃描線；以及於該第N掃描週期內的T" (P)時點，依照該些掃描線排列的先後順序逐一關閉該第N掃描週期內的該第M條掃描線，P為大於或等於1的正整數，其中該第M條掃描線之關閉時點為T" (P)=T(N)+K×△t+Tc。
  3. 如請求項1所述之顯示器掃描線訊號控制方法，其中各該第M條掃描線對應至少一畫素。
  4. 如請求項3所述之顯示器掃描線訊號控制方法，其中同一週期中之該些第M條掃描線對應之複數畫素相應於該欲顯示的畫面而需要不同充電時間。
  5. 如請求項4所述之顯示器掃描線訊號控制方法，其中同一週期中之該些第M條掃描線對應之複數畫素當中相應於該欲顯示的畫面具有一最低充電時間。
  6. 如請求項5所述之顯示器掃描線訊號控制方法，其中該充電時間Tc大於或等於該最低充電時間。
  7. 如請求項1所述之顯示器掃描線訊號控制方法，其中該充電時間Tc係如下述公式所示：
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