显示器驱动装置及其驱动方法与流程

本发明是有关于一种显示器驱动装置与驱动方法，且特别是有关于一种改善显示设备中的电荷累积现象的显示器驱动装置与驱动方法。

背景技术：

随着科技的进步，显示器的技术也不断发展精进。为了提供使用者更好的观赏体验，在显示设备上提供高分辨率、高穿透率，以及更好的画面色彩的表现已成为必然的趋势。

在显示设备的应用上，必须要搭配信号源，并符合显示器的刷新率(refreshrate)规格才能有最佳的画面呈现。举例来说，若信号源为计算机主机的显示适配器，则必须在显示适配器的设定上先选定对应的屏幕分辨率与支持的刷新率，接着显示适配器的图像处理器(graphicsprocessingunit,gpu)会透过显示器所支持的传输级进行对显示器的数据传输；而在显示器的内部数据传输部分皆有相对应的规格可以遵循，最后面板才会呈现出期望的画面，支持动态刷新率(dynamicrefreshrate)的显示器可以同步处里的画面更新频率对与面板的刷新率，进而改善显示质量与流畅性。

支持动态刷新率的显示器可以同步处理画面更新频率对与面板的刷新率，进而改善显示质量与流畅性。然而对于面板驱动而言，极性也是一个需要考虑的重点，为了达到极性的平衡，一般都会设计极性随着帧进行切换，使电荷不会累积于面板。举例而言，例如在显示器固定60hz的时间之下，每个子像素的极性都是固定在16.6ms的周期时间下进行反转，因此不会发生电荷累积问题。

然而，在上述同样的子像素反转条件下，放在动态刷新率的显示器则可能会发生极性不平衡的情况，动态刷新率的显示模式下，会使得每个帧的时间长短无法固定。经过显示器长时间动态刷新驱动后，可能会随着时间增加而使得电荷累积结果偏向某一极性，也有可能抵销。如果长时间特定极性的电荷累积状况持续大于另一极性，造成长时间电荷的不平衡，可能导致液晶无法正确旋转到预期的角度，造成影像残留(imagesticking)的问题，甚至对于储存电容的电压位准也会有影响。

技术实现要素：

本发明提供一种显示驱动装置及驱动方法，以有效降低因为驱动极性不平衡而造成的影像残留问题的发生。

本发明提供的显示驱动方法包括计算至少一第一极性驱动电压的致能时间以获得第一极性电荷累计值；计算至少第二极性驱动电压的致能时间以获得第二极性电荷累计值，其中第一极性驱动电压的第一电压极性与第二极性驱动电压的第二电压极性相反。计算第一极性电荷累计值与第二极性电荷累计值的差值，以获得累积电荷值。接着，依据累积电荷值来决定目前帧周期中的驱动极性。

在本发明的一实施例中，上述依据累积电荷值来决定目前帧周期中的驱动极性的步骤，包括判断累积电荷值的绝对值是否大于临界值以获得判断结果，并依据判断结果以及累积电荷值以决定目前帧周期中的驱动极性。

在本发明的一实施例中，上述依据累积电荷值来决定目前帧周期中的驱动极性的步骤，包括当判断结果指示累积电荷值的绝对值大于临界值，且累积电荷值大于0时，使目前帧周期中的驱动极性等于第二电压极性；以及当判断结果指示累积电荷值的绝对值大于临界值，且累积电荷值小于0时，使目前帧周期中的驱动极性等于第一电压极性。

在本发明的一实施例中，上述依据累积电荷值来决定目前帧周期中的驱动极性的步骤，更包括当判断结果指示累积电荷值的绝对值不大于临界值时，保持目前帧周期中的驱动极性为一原始设定驱动极性。

在本发明的一实施例中，上述计算至少一第一极性驱动电压的致能时间以获得第一极性电荷累计值的步骤，包括借由一参考频率信号以计数至少一第一极性驱动电压对应的帧周期的时间长度以获得第一极性电荷累计值。

在本发明的一实施例中，上述计算至少一第二极性驱动电压的致能时间以获得第二极性电荷累计值的步骤，包括借由参考频率信号以计数至少一第二极性驱动电压对应的帧周期的时间长度以获得第二极性电荷累计值。

在本发明的一实施例中，上述借由参考频率信号以计数至少一第一极性驱动电压对应的帧周期的时间长度以获得第一极性电荷累计值的步骤，包括借由参考频率信号以计数至少一第一极性驱动电压对应的帧周期以获得一第一计数值；以及使第一计数值与参考频率信号相乘以获得第一极性电荷累计值。

在本发明的一实施例中，上述借由参考频率信号以计数至少一第二极性驱动电压对应的帧周期的时间长度以获得第二极性电荷累计值的步骤，包括借由参考频率信号以计数至少一第二极性驱动电压对应的帧周期以获得一第二计数值；以及使第二计数值与参考频率信号相乘以获得第二极性电荷累计值。

在本发明的一实施例中，上述的参考频率信号为水平同步信号。

本发明提供的显示驱动装置包括电荷监测器以及驱动极性控制器。电荷监测器用以计算至少一第一极性驱动电压的致能时间以获得第一极性电荷累计值，计算至少一第二极性驱动电压的致能时间以获得第二极性电荷累计值，其中第一极性驱动电压的第一电压极性与第二极性驱动电压的第二电压极性相反，并依据累积电荷值来产生极性控制信号。驱动极性控制器耦接于电荷监测器，用以接收极性控制信号并依据极性控制信号以决定目前帧周期中的驱动极性。

基于上述，在本发明的实施例中，是透过计算不同极性驱动电压的致能时间，并借由计算不同极性驱动电压的致能时间的差值来获得累积电荷值。所得到的累积电荷值来决定目前帧周期中的驱动极性，针对显示器动态刷新率的应用下所造成的正负极性充电时间不平衡问题，有效的进行补偿。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1绘示本发明一实施例的显示驱动方法的流程图。

图2绘示本发明一实施例的驱动极性的示意图。

图3绘示本发明实施例的电荷累计值计数方式的实施方式的示意图。

图4绘示本发明实施例的显示驱动方法的驱动极性调整的动作示意图。

图5a绘示本发明一实施例的显示器驱动装置的示意图。

图5b绘示本发明另一实施例的显示器驱动装置的示意图。

其中，附图标记：

s110、s120、s130、s140：步骤

210、220：电压极性图样

p1、p2：像素

ps1、ps2、ps3：脉波

c1、c2、c3、c4、ca1、ca2：电荷累计值

f1、f2、f3、f4、f5、f6：帧周期

cv1、cv2：计数值

vsync：垂直同步信号

hsync：水平同步信号

rck：参考频率信号

trck：周期

xpol：极性信号

410、420：波形

500：显示器驱动装置

510：输入级电路

520：信号处理器

530：电荷监测器

540：驱动极性控制器

550：输出级电路

700：源极驱动电路

fdata：显示影像数据信号

sdata：数据信号

ctrl：极性控制信号

csxpol：驱动极性设定信息

具体实施方式

请参照图1，图1绘示本发明一实施例的显示驱动方法的流程图。图1的驱动方法适用于一液晶显示设备。其中，步骤s110中计算一个或多个第一驱动极性电压的致能时间，并借以获得第一极性电荷累计值。并且，在步骤s120中，计算一个或多个第二驱动极性电压的致能时间，并借以获得第二极性电荷累计值。在此，第一驱动极性电压具有第一电压极性，第二驱动极性电压具有第二电压极性，且第一电压极性与第二电压极性相反。并且，在步骤s130中，则使第一极性电荷累计值与第二极性电荷累计值相减，并借以计算第一极性电荷累计值与第二极性电荷累计值的差值。其中，第一极性电荷累计值与第二极性电荷累计值的差值可以作为液晶显示设备中的累积电荷值。在步骤s140中则可使步骤s130中所计算出的累积电荷值的大小，来决定所要驱动的目前帧周期中的驱动极性。

细节上来说明，步骤s110以及步骤s120可以交替持续的进行。步骤s130则可以在每一个帧周期结束时进行。举例来说明，步骤s130中可透过使第一极性电荷累计值减去第二极性电荷累计值。而在步骤s140中，可以透过使累积电荷值的绝对值与一个预设的临界值进行比较来决定所要驱动的目前帧周期中的驱动极性。承上例，若累积电荷值的绝对值小于上述的临界值时，表示液晶显示设备未发生极性不平衡现象，保持该目前帧周期中的驱动极性为原始的设定驱动极性而不进行调整。若累积电荷值的绝对值大于上述的临界值时，表示液晶显示设备开始发生极性不平衡现象，目前帧周期中的驱动极性则需要进行调整。

进一步来说明，若目前帧周期中的驱动极性默认为第一电压极性，在当累积电荷值大于0且累积电荷值的绝对值大于预设的临界值时，表示液晶显示设备开始发生极性不平衡现象并且累积较多的第一电压极性的电荷，则目前帧周期中的驱动极性被调整为第二电压极性。此外，若目前帧周期中的原始设定驱动极性默认为第二电压极性，在当累积电荷值小于0且累积电荷值的绝对值大于预设的临界值时，表示液晶显示设备开始发生极性不平衡现象并且累积较多的第二电压极性的电荷，则目前帧周期中的原始设定驱动极性需被调整为第一电压极性。

在另一方面，若目前帧周期中的驱动极性默认为第二电压极性，在当累积电荷值大于0且累积电荷值的绝对值大于预设的临界值时，表示液晶显示设备开始发生极性不平衡现象并且累积较多的第一电压极性的电荷，则目前帧周期中的驱动极性会维持为其原始设定驱动极性(亦即第二电压极性)。此外，若目前帧周期中的驱动极性默认为第一电压极性，在当累积电荷值小于0且累积电荷值的绝对值大于预设的临界值时，表示液晶显示设备开始发生极性不平衡现象并且累积较多的第二电压极性的电荷，则目前帧周期中的驱动极性则可维持为其原始设定驱动极性(亦即第一电压极性)。

应注意的是，在本发明实施例中，所谓的第一极性驱动电压与第二极性驱动电压所指的并非两个电压值。其中，第一极性驱动电压指的是施加于一个显示区块中的多个显示像素的第一电压极性图样(pattern)，第二极性驱动电压指的是施加于此子显示区块中的多个显示像素的第二电压极性图样。其中，第一电压极性图样中各像素的驱动极性与第二电压极性图样相对位置的各像素的驱动极性相反。

以下请参照图2绘示的本发明实施例的驱动极性的示意图。以图2为范列，其中第一电压极性图样210以及第二电压极性图样220为分别接收第一极性驱动电压以及第二极性驱动电压所产生的电压极性图样。其中，第一电压极性图样210中的各个像素与第二电压极性图样220中具有相对位置的各像素的驱动极性是相反的。以第一电压极性图样210中的像素p1为范例，像素p1的驱动极性与第二电压极性图样220中具有相对位置的像素p2的驱动极性是相反的。

由上述的说明可得知，本发明实施例的电压极性图样可适用于多种不同的极性反转方式的驱动方法，例如帧反转(frameinversion)、子帧反转(sub-frameinversion)、行反转(columninversion)或者是列反转(rowinversion)或点反转(dotinversion)等反转方式。

关于本发明实施例中计算第一电荷累计值及第二电荷累计值的实施细节，可参照图3。图3绘示本发明实施例的电荷累计值计数方式的实施方式的示意图。一般而言，电荷累计值与对应的驱动电压的致能时间呈现正相关的关系。因此，在本实施例中，可借由参考频率信号rck来分别计数第一极性驱动电压以及第二极性驱动电压被致能的帧周期的时间长度。在图3中，对应极性信号xpol，帧周期f1、f3中，第一极性驱动电压被致能(第二极性驱动电压被禁能)，且在帧周期f2、f4中，第二极性驱动电压被致能(第一极性驱动电压则被禁能)。也因此，透过参考频率信号rck来计算帧周期f1、f3的时间长度可获得电荷累计值c1及c3，而透过参考频率信号rck来计算帧周期f2、f4的时间长度则可获得电荷累计值c2及c4。

进一步说明，关于步骤s110中第一极性电荷累计值的获得方式，可透过计数器(未绘示)依据参考频率信号rck以计数垂直同步信号vsync的相邻两脉波间的帧周期的时间长度来进行。以帧周期f1为范例，在步骤s110中，计数器可依据垂直同步信号vsync发生脉波ps1时(或脉波ps1结束时)启动，并依据参考频率信号rck执行计数动作。这个计数动作可在垂直同步信号vsync发生脉波ps2时(或脉波ps2结束时)停止，并获得计数值cv1。在此，电荷累计值c1可依据计数值cv1与参考频率信号rck的周期trck相乘来获得，其中，电荷累计值c1＝cv1×trck。基于帧周期f1为第一个帧周期，因此，此时的第一电荷累计值ca1＝0+c1＝c1。

接着，关于步骤s120中第二极性电荷累计值的获得方式，则可透过计数器依据帧周期f2中，垂直同步信号vsync上的相邻两脉波ps2及ps3来进行。其中，计数器可在发生脉波ps2时(或脉波ps2结束时)启动依据计数动作，并在发生脉波ps3时(或脉波ps3结束时)结束计数动作，并获得另一计数值cv2。在此，电荷累计值c2可依据计数值cv2与参考频率信号rck的周期trck相乘来获得，其中，第二电荷累计值ca2＝c2＝cv2×trck。

步骤s130则可使第一电荷累计值ca1与第二电荷累计值ca2相减以获得第一电荷累计值ca1与第二电荷累计值ca2的差值，并在步骤s140以依据上述差值的正负位(signbit)以及上述差值的绝对值决定是否需调整目前帧周期中的原始设定驱动极性。

值得注意的，步骤s110可在帧周期f3中持续进行，并依据参考频率信号rck计数帧周期f3的时间长度，并借以获得帧周期f3中所产生的第一极性的电荷累计值c3。此时，第一电荷累计值ca1＝c1+c3。在此同时，步骤s130可被执行并判断帧周期f4中的原始设定驱动极性是否需要调整。

接续上述，步骤s120可在帧周期f4中持续进行，并依据参考频率信号rck计数帧周期f4的时间长度，并借以获得帧周期f4中所产生的第二极性的电荷累计值c4。此时，第二电荷累计值ca2＝c2+c4。在此同时，步骤s130可被执行并判断帧周期f4后的目前帧的原始设定驱动极性是否需要调整。

附带一提的，本发明实施例中的参考频率信号rck可以是水平同步信号hsync或其他任意的频率信号。另外，参考频率信号rck的周期trck并非固定不变而可以被调整。

以下请参照图4，图4绘示本发明实施例的显示驱动方法的驱动极性调整的动作示意图。依据极性信号xpol，帧周期f1、f3、f5为第一驱动极性，且在帧周期f1、f3、f5中，第一极性驱动电压被致能。帧周期f2、f4则为第二驱动极性，且在帧周期f2、f4中，第二极性驱动电压被致能。未判断帧周期f6的驱动极性是否需要进行调整，可计算各帧周期f1～f5中所产生的电荷累计值c1～c5并获得对应第一驱动极性的第一电荷累计值ca1(＝c1+c3+c5)以及对应第二驱动极性的第二电荷累计值ca2(＝c2+c4)。使第一电荷累计值ca1减去第二电荷累计值ca2(＝c2+c4)，其中，所获得的差值小于0且其绝对值大于预设的临界值。由此可知，显示设备中残留的第二极性的电荷过多，因此，极性信号xpol在帧周期f6所设定的原始设定驱动极性由“-”(第二驱动极性，如波形410)被调整为“+”(第一驱动极性，如波形420)。

由上述的说明可以得知，本发明实施例透过实时的计算显示设备中的残留电荷的极性，并在残留电荷过大时，透过调整原始设定驱动极性来对残留电荷进行补偿，以达到显示设备中的电荷平衡，降低发生残影的可能性，并提升显示质量。

请参照图5a及图5b，图5a以及图5b分别绘示本发明不同实施例的显示器驱动装置的示意图。在图5a中，显示器驱动装置500包括输入级电路510、信号处理器520、电荷监测器530、驱动极性控制器540以及输出级电路550。输入级电路510接收输入影像信号，信号处理器520耦接至输入级电路510并针对输入影像信号进行处理以产生显示影像数据信号fdata。信号处理器520耦接输出级电路550，并提供显示影像数据信号fdata至输出级电路550。电荷监测器530耦接输入级电路510，用以计算不同极性驱动电压的致能时间并以获得第一极性电荷累计值以及第二极性电荷累计值。电荷监测器530并依据第一极性电荷累计值以及第二极性电荷累计值的差值来产生极性控制信号ctrl。驱动极性控制器540耦接电荷监测器530，驱动极性控制器540接收极性控制信号ctrl并依据极性控制信号ctrl以产生极性信号xpol。并透过极性信号xpol决定目前帧周期中的驱动极性。

在此，极性信号xpol可以有一原始设定值。原始设定值中记录分别对应多个帧周期的多个原始设定驱动极性。而在当极性控制信号ctrl指示要针对原始设定驱动极性进行调整时，极性信号xpol中一目前帧的电压准位可依据极性控制信号ctrl来进行调整，例如由逻辑低(高)电压变更为逻辑高(低)电压。当极性控制信号ctrl指示不需针对原始设定驱动极性进行调整时，极性信号xpol维持原来的设定而不改变。

输出级电路550耦接至信号处理器520以及驱动极性控制器540的输出端。输出级电路550接收极性信号xpol以及显示影像数据信号fdata，并输出数据信号sdata至源极驱动电路700，其中数据信号sdata内含关于显示影像的频率信息以及驱动极性设定信息。

请参照图5b，与图5a不同的是，在本实施例中的驱动极性控制器540可将极性信号xpol传送至源极驱动电路700。而耦接于信号处理器520的输出端的输出级电路550则将信号处理器520产生的显示影像数据信号fdata输出至源极驱动电路700。

关于图5a、5b实施例中，电荷监测器530以及驱动极性控制器540产生极性控制信号ctrl以及依据极性控制信号ctrl以决定目前帧周期中的驱动极性的实施细节，在前述的实施例及实施方式都有详细的描述，在此不多赘述。

综上所述，本发明所提出的显示器驱动装置及其驱动方法中，显示设备中的电荷残存量以及极性，可透过计算不同极性驱动电压的致能时间所计算出的第一及第二极性电荷累计值来获知。透过实时监控显示设备中的电荷残存量以及极性，可透过改变目前帧周期中的驱动极性以对显示设备中的电荷残存量进行补偿。并有效改善电荷明显不平衡的状况，提升显示效能。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。