TWI683294B

TWI683294B - 時序控制器

Info

Publication number: TWI683294B
Application number: TW108101702A
Authority: TW
Inventors: 林衣修; 蔡政哲; 翁銘鴻; 吳東穎; 張家榮
Original assignee: 奇景光電股份有限公司
Priority date: 2019-01-16
Filing date: 2019-01-16
Publication date: 2020-01-21
Also published as: TW202029157A

Abstract

一種時序控制器，適用於液晶顯示器，該液晶顯示器包含液晶顯示面板；掃描驅動器，受控於時序控制器，藉由複數掃描控制信號依預設順序開啟液晶顯示面板的像素列；及資料驅動器，受控於時序控制器，藉由複數通道以傳送影像信號至液晶顯示面板。時序控制器傳送電荷分享控制信號至資料驅動器，用以動態控制資料驅動器的電荷分享。

Description

時序控制器

本發明係有關一種電荷分享(charge sharing)方法，特別是關於一種可適用於液晶顯示器的動態電荷分享方法。

當液晶顯示器的解析度變得更高且面板尺寸變得更大，液晶顯示器的驅動器將消耗更多電源功率。此外，液晶顯示器的交流電流消耗也會受到電容負載的影響。鑑於此，因此產生了電荷分享機制，在影像資料之輸出準位被產生之前，於資料驅動器的通道之間形成電性短路，以得到平均輸出準位。藉由電荷分享，得以保存一些功率。

第一A圖例示影像資料的信號波形圖。在這個例子中，前一影像資料為低電壓準位，然而後一影像資料為高電壓準位，如第一A圖中間所示的信號波形。如果使用電荷分享(如第一A圖當中最底下所示的信號波形)，先將影像資料拉至平均電壓準位，藉此可保存一些功率。第一B圖例示另一影像資料的信號波形圖。在這個例子中，前一影像資料為低電壓準位，且後一影像資料也為低電壓準位，如第一B圖中間所示的信號波形。如果使用電荷分享(如第一B圖當中最底下所示的信號波形)，先將影像資料拉高至平均電壓準位，接著又需將影像資料拉低至低電壓準位，因此反而浪費了一些功率。

傳統液晶顯示器的電荷分享功能為固定設定的，因此會針對所有像框(image frame)及所有影像列持續進行電荷分享。如第一B圖所例示，對於某些像素圖樣，使用傳統的電荷分享不但不會節省功耗，反而會增加功耗。整體來說，傳統的電荷分享方法無法達到實質省電的功效。

因此亟需提出一種新穎方法，以有效執行電荷分享，藉以實質降低功耗。

鑑於上述，本發明實施例的目的之一在於提出一種可適用於液晶顯示器的動態電荷分享方法，根據每一影像列所需充電電壓的大小，以決定每一影像列是否進行電荷分享，因而能夠有效節省資料驅動器的功率消耗且能降低工作溫度。

根據本發明實施例之適用於液晶顯示器時序控制器，該液晶顯示器包含液晶顯示面板；掃描驅動器，受控於時序控制器，藉由複數掃描控制信號依預設順序開啟液晶顯示面板的像素列；及資料驅動器，受控於時序控制器，藉由複數通道以傳送影像信號至液晶顯示面板。時序控制器執行以下步驟：傳送電荷分享控制信號至資料驅動器，用以動態控制資料驅動器的電荷分享。

第二圖顯示本發明實施例之具動態電荷分享(dynamic charge sharing)的液晶顯示器100的系統方塊圖。在本實施例中，具動態電荷分享的液晶顯示器(以下簡稱液晶顯示器)100可包含液晶顯示面板11、掃描驅動器(或稱為閘極驅動器)12、資料驅動器(或稱源極驅動器)13及時序控制器14。掃描驅動器12藉由掃描控制信號G1~Gm依預設順序開啟液晶顯示面板11的像素列。資料驅動器13藉由複數(行)通道以傳送影像信號S1~Sn至液晶顯示面板11。時序控制器14控制掃描驅動器12與資料驅動器13。例如，時序控制器14於像框(image frame)的開始處傳送開始脈波(start pulse)信號STV至掃描驅動器12，並傳送移位時脈(shift clock)信號CPV至掃描驅動器12的移位器(未顯示於圖式)。此外，時序控制器14傳送負載(load)/極性選擇(polarity select)信號TP/POL至資料驅動器13，以控制影像信號S1~Sn的極性反轉。根據本實施例的特徵之一，時序控制器14傳送電荷分享控制信號CS至資料驅動器13，用以動態控制資料驅動器13的電荷分享，其細節將詳細說明於以下篇幅。

第三圖顯示本發明實施例之動態電荷分享方法200的流程圖，可適用於如第二圖所示的液晶顯示器100。首先，於步驟21，將影像列信號(例如影像信號S1~Sn)轉換為電壓準位。第四圖例示複數影像列L0~L5及轉換後的電壓準位。為便於了解，僅顯示六個信號通道CH1~CH6。值得注意的是，本實施例可針對全部通道進行電壓準位的轉換，然而也可僅針對部分通道進行電壓準位的轉換。雖然第四圖例示有多條影像列，然而，本實施例可僅儲存相鄰時間的二條影像列，以節省記憶空間。接著，於步驟22，根據前一步驟(步驟21)所得到各影像列的電壓準位，以決定各影像列的平均準位(亦即電荷分享電壓)。一般來說，各影像列的平均準位彼此不同。

於步驟23，決定第一充電值，其代表若進行電荷分享，當顯示下一影像列時所需的充電電壓(的絕對值)。第五A圖例示複數影像列個別的第一充電值CSDV。在本實施例中，第一充電值係為相應影像列的充電電壓(亦即電壓準位減去平均準位)的總值。然而，在其他實施例中，第一充電值可為相應影像列的充電電壓的平均值。值得注意的是，本實施例可針對全部通道以決定第一充電值，然而也可僅針對部分通道以決定第一充電值。

於步驟24，決定第二充電值，其代表若不進行電荷分享，當顯示下一影像列時所需的充電電壓(的絕對值)。第五B圖例示複數影像列個別的第二充電值nCSDV。在本實施例中，第二充電值係為相應影像列的充電電壓(亦即目前列減去前一列)的總值。然而，在其他實施例中，第二充電值可為相應影像列的充電電壓的平均值。值得注意的是，本實施例可針對全部通道以決定第二充電值，然而也可僅針對部分通道以決定第二充電值。

於步驟25，比較(步驟23決定的)第一充電值CSDV與(步驟24決定的)第二充電值nCSDV，如第五C圖所示。如果第一充電值CSDV小於第二充電值nCSDV(亦即，CSDV＜nCSDV)，則時序控制器14傳送主動的(asserted)電荷分享控制信號CS至資料驅動器13，用以控制資料驅動器13進行電荷分享(步驟26)。接著，針對下一影像列(步驟27)以重複執行上述步驟。相反的，如果第一充電值CSDV未小於第二充電值nCSDV(亦即，CSDV＞=nCSDV)，則時序控制器14傳送非主動的(de-asserted)電荷分享控制信號CS至資料驅動器13，則資料驅動器13不會進行電荷分享。接著，針對下一影像列(步驟27)以重複執行上述步驟。

根據上述，本實施例於顯示每一影像列之前，會先計算所需充電電壓的大小，以決定每一影像列是否進行電荷分享，因而能夠有效節省資料驅動器13的功率消耗以達到省電效能，且能因而降低資料驅動器13的工作溫度。第六圖例示本發明實施例與傳統方法的電流波形圖。其中，波形曲線61代表傳統針對全部影像列進行電荷分享所需的電流，波形曲線62代表傳統針對全部影像列不進行電荷分享所需的電流，波形曲線63則代表根據本實施例之動態電荷分享所需的電流，所消耗電流明顯低於傳統的方法。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

100‧‧‧具動態電荷分享的液晶顯示器 11‧‧‧液晶顯示面板 12‧‧‧掃描驅動器 13‧‧‧資料驅動器 14‧‧‧時序控制器 200‧‧‧動態電荷分享方法 21‧‧‧將影像列信號轉換為電壓準位 22‧‧‧決定各影像列的平均準位 23‧‧‧決定第一充電值 24‧‧‧決定第二充電值 25‧‧‧決定第一充電值是否小於第二充電值 26‧‧‧進行電荷分享 27‧‧‧下一影像列 61‧‧‧波形曲線 62‧‧‧波形曲線 63‧‧‧波形曲線 G1~Gm‧‧‧掃描控制信號 S1~Sn‧‧‧影像信號 STV‧‧‧開始脈波信號 CPV‧‧‧移位時脈信號 TP/POL‧‧‧負載/極性選擇信號 CS‧‧‧電荷分享控制信號 CH1~CH6‧‧‧通道 L0~L5‧‧‧影像列 CSDV‧‧‧第一充電值 nCSDV‧‧‧第二充電值

第一A圖例示影像資料的信號波形圖。第一B圖例示另一影像資料的信號波形圖。第二圖顯示本發明實施例之具動態電荷分享的液晶顯示器的系統方塊圖。第三圖顯示本發明實施例之動態電荷分享方法的流程圖。第四圖例示複數影像列及轉換後的電壓準位。第五A圖例示複數影像列個別的第一充電值。第五B圖例示複數影像列個別的第二充電值。第五C圖例示第一充電值與第二充電值的比較。第六圖例示本發明實施例與傳統方法的電流波形圖。

200‧‧‧動態電荷分享方法

21‧‧‧將影像列信號轉換為電壓準位

22‧‧‧決定各影像列的平均準位

23‧‧‧決定第一充電值

24‧‧‧決定第二充電值

25‧‧‧決定第一充電值是否小於第二充電值

26‧‧‧進行電荷分享

27‧‧‧下一影像列

Claims

一種時序控制器，適用於液晶顯示器，該液晶顯示器包含液晶顯示面板；掃描驅動器，受控於該時序控制器，藉由複數掃描控制信號依預設順序開啟該液晶顯示面板的像素列；及資料驅動器，受控於該時序控制器，藉由複數通道以傳送影像信號至該液晶顯示面板，該時序控制器執行以下步驟：該時序控制器傳送電荷分享控制信號至該資料驅動器，用以動態控制該資料驅動器的電荷分享；其中該時序控制器執行以下步驟：將影像列信號轉換為電壓準位；根據該電壓位準，以決定各影像列的平均準位；決定第一充電值，其代表若進行電荷分享，當顯示下一影像列時所需的充電電壓；決定第二充電值，其代表若不進行電荷分享，當顯示下一影像列時所需的充電電壓；比較該第一充電值與該第二充電值；及如果該第一充電值小於該第二充電值，則進行電荷分享，如果該第一充電值未小於該第二充電值，則不進行電荷分享。
根據申請專利範圍第1項所述之時序控制器，其中該轉換為電壓準位的步驟針對至少部分通道進行。
根據申請專利範圍第1項所述之時序控制器，其中該時序控制器更包含執行以下步驟：儲存相鄰時間的至少二條影像列的該電壓準位。
根據申請專利範圍第1項所述之時序控制器，其中該第一充電值等於下一列影像減去該平均準位的總值或平均值。
根據申請專利範圍第1項所述之時序控制器，其中該第一充電值的決定步驟針對至少部分通道進行。
根據申請專利範圍第1項所述之時序控制器，其中該第二充電值等於下一列影像減去前一列影像的總值或平均值。
根據申請專利範圍第1項所述之時序控制器，其中該第二充電值的決定步驟針對至少部分通道進行。
根據申請專利範圍第1項所述之時序控制器，其中如果該第一充電值小於該第二充電值，則該時序控制器產生主動的該電荷分享控制信號至該資料驅動器使其進行電荷分享；如果該第一充電值未小於該第二充電值，則該時序控制器產生非主動的該電荷分享控制信號至該資料驅動器使其不進行電荷分享。