专利名称：时序控制器和使用该时序控制器的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种时序控制器和使用该时序控制器的液晶显示器。
背景技术：
由于液晶显示面板具有轻、薄、耗电小等优点，被广泛应用于 电视、笔记本电脑、移动电话、个人数字助理等现代化信息设备。 随着液晶显示技术越来越成熟，人们对液晶显示面板的色彩显示能 力的要求也越来越高。
液晶显示面板的色彩显示能力是以在每一种色彩通道上液晶面
板能显示的灰阶的位数来加以描述。每个色彩通道上能显示2的6 次方，也就是64种灰阶的液晶显示面板称为6bit液晶显示面板。 而液晶显示面板有红绿蓝(RGB)三个色彩通道，则能显示262144种 色彩(64x64x64 = 262144)。以此类4侏，8bit液晶显示面板显示256 种灰阶，能显示16777216(16.7M)种颜色。从这里我们可以看出， 理论上6bit面板能显示的色彩数量还不到8bit面板的2% 。
液晶显示面板显示灰阶的位数，可以从液晶显示器驱动电路的 最大驱动路数的角度来理解。比如6bit液晶显示面板最大驱动路数 只能是64路，这并不能达到真彩显示的硬件要求。但驱动路数少也 有优点，比如驱动路数少可以降低在可视角度和对比度等方面的设 计难度。从液晶显示面板的物理结构上来理解，6bit液晶显示面板 也就是液晶分子在显示画面从纯黑到纯白之间只有64种可被控制 的状态，所以容易控制，因此现在大部分响应时间为12毫秒、8毫 秒的液晶显示器普遍采用6bit液晶显示面板。
而在实际使用中，6bit和8bit液晶显示面板的色彩看上去没有 太大差别。这主要是使用了色彩增强技术，目的是缩小6bit面板和 8bit面板的差距，延长6bit面板的应用寿命。所谓色彩增强技术通
常包括像素抖动(pixel dithering, PD)算法和帧速率控制(frame rate control, FRC)技术，它们都是利用了人眼视觉惰性的原理。例如， 帧速率控制技术在显示每屏图像时多次刷新像素，这样像素在帧的 切换当中就会造成一种灰阶的过渡态，从而增加了可显示的灰阶数。 由于帧速率控制技术比较容易实现，而且可以不降低图像的分辨率， 因而使用广泛。通过色彩增强技术增强后，6bit的液晶显示面板可 以4乾美8bit液晶显示面板的色彩。
请参阅图1,是一种帧速率控制算法原理的示意图。假定每个 像素都只能显示黑和白两种颜色，连续的四帧显示一画面，且定义 一个像素的连续四帧全部显示黑色时灰阶为1,全部显示白色时灰 阶为0。由图2中可以看出，从上到下，可以产生五个灰阶0， 1/4, 1/2, 3/4,1，从而帧速率控制算法实现了只用黑、白两色即可显示五种不 同灰阶的目的，即增加了三种灰阶显示。事实上，若采用连续的八 帧显示 一 画面，则帧速率控制算法可以实现只用黑、白两色显示九 种不同灰阶的目的，即增加了七种灰阶显示。
上述原理仅是时间域的帧速率控制算法原理。事实上，目前的 帧速率控制算法往往在时间域和空间域同时进行。
请参阅图2,是时间域和空间域的帧速率控制算法原理的示意 图。假定每个像素都只能显示黑和白两种颜色，在时间域上，连续 的四帧显示一画面，在空间域上，每四个〗象素构成一像素单元。定 义一个像素单元的连续四帧全部显示黑色时灰阶为1，全部显示白 色时灰阶为0。由图中可以看出，从上到下，可以产生五个灰阶0, 1/4, 1/2,3/4,1。和单一时间域的帧速率控制算法相比，时间域和空间域 同时进行的帧速率控制算法具像素抖动的功能。例如，对于1/2灰 阶，该连续四帧的十六个灰阶显示中的任意八个灰阶为1便可得到， 对该八个灰阶为1的像素出现的时间和位置并无限制。
液晶显示器通常使用帧速率控制算法来增强其显示效果。该帧 速率控制算法存储于该液晶显示器的时序控制器中。
请参阅图3,是一种现有技术液晶显示器的示意图。该液晶显 示器10包括一液晶显示面板11、 一扫描驱动器12、 一数据驱动器 13和一时序控制器14。该时序控制器14包括一存储器142和一数 据处理器141。该存储器142存储一种帧速率控制算法，该数据处
理器141采用该帧速率控制算法将其接收的外部初始数据信号处理
为待显示的数据信号并提供给该数据驱动器13。该时序控制器14 为该扫描驱动器12和该数据驱动器13提供时序控制信号。该扫描 驱动器12和该数据驱动器13用于驱动该液晶显示面板11。
因为不同的帧速率控制算法具有不同的显示效果，所以针对不 同显示需求的液晶显示器10, —般都会采用不同的时序控制器14， 该时序控制器14采用 一种特定的帧速率控制算法以符合该液晶显 示器10的显示需求。然而，由于该时序控制器14仅包括一种特定 的帧速率控制算法，该时序控制器14仅适用于一种液晶显示器，对 于不同显示需求的液晶显示器10需要重新设计该时序控制器14， 这样使得产品设计自由度低，周期长，费用高。对于使用该时序控 制器14的液晶显示器10则无法经由调整帧速率控制算法的方式来 调整显示效果。
发明内容
为了解决时序控制器设计自由度低，周期长，费用高的问题， 有必要提供一种设计自由度较高，周期短，费用低的时序控制器和 使用该时序控制器的液晶显示器。
一种时序控制器，其包括一数据处理器、 一存储器和至少一引 脚，该存储器用于存储至少两种帧速率控制算法，该引脚用于选择 一种帧速率控制算法，该数据处理器采用该帧速率控制算法处理其 接收的初始数据信号。
一种液晶显示器包括一液晶显示面板、 一扫描驱动器、 一数据
驱动器和一时序控制器。该扫描驱动器和该数据驱动器用于驱动该
液晶显示面板。该时序控制器用于为该扫描驱动器和该数据驱动器
提供时序控制信号，且为该数据驱动器提供待显示的数据信号。该
时序控制器包括一数据处理器、 一存储器和至少一引脚。该存储器
用于存储至少两种帧速率控制算法，该引脚用于控制该数据处理器
选择一种该帧速率控制算法，该数据处理器采用该帧速率控制算法 将其接收的初始数据信号处理为待显示的数据信号，并提供给该数
据驱动器。
相较于现有技术，本发明时序控制器存储至少两种帧速率控制 算法，使得该时序控制器适用于至少两种不同显示需求的液晶显示 器，而不需要根据液晶显示器的不同显示需求而重新设计该时序控 制器，因而缩短了液晶显示器产品设计周期，降低了设计费用。使 用该时序控制器的液晶显示器可经由调整帧速率控制算法的方式来 调整显示效果。
图1是一种现有技术时间域的帧速率控制算法原理的示意图。
图2是 一 种现有技术时间域和空间域的帧速率控制算法原理的 示意图。
图3是一种现有技术液晶显示器的示意图。 图4是本发明液晶显示器第一实施方式的示意图。 图5是图4中时序控制器的电路结构示意图。 图6是图5中两个引脚的逻辑状态和四种帧速率控制算法对应 关系的示意图。
图7是时间域和空间域的帧速率控制算法原理的示意图。
图8是本发明液晶显示器的第二实施方式的时序控制器的示意图。
具体实施例方式
请参阅图4,是本发明液晶显示器第一实施方式的示意图。该 液晶显示器20包括一液晶显示面板21、 一扫描驱动器22、 一数据 驱动器23和一时序控制器24。该扫描驱动器22和该数据驱动器23 用于驱动该液晶显示面板21。
请参阅图5,是该时序控制器24的电路结构示意图。该时序控 制器24包括一数据处理器241、 一存储器242、 一第一引脚243和 一第二引脚244。该存储器242存储四种帧速率控制算法，该数据 处理器241从该存储器242中读取一种帧速率控制算法，并采用该 帧速率控制算法将其接收的外部初始数据信号处理为待显示的数据 信号，并提供给该数据驱动器23。该时序控制器24为该扫描驱动
器22和该数据驱动器23提供时序控制信号。该时序控制器24根据 该第一引脚243和该第二引脚244被加载高电平或低电平的逻辑状 态选择一种帧速率控制算法。该存储器242为电可擦除只读存储器 (electrically erasable programmable read-only memory, EEPROM)。
该时序控制器24的第 一引脚243通过一第一 电阻Rl连接到一 第一电源VCC1,并通过一第二电阻R2接地。该第二引脚244通过 一第三电阻R3连接到一第二电源VCC2，并通过一第四电阻R4接 地。当该电源VCC1为高电平时，该第一引脚243的电平为高电平， 当该电源VCC1电平为0时，该第一引脚243的电平为低电平。同 样的，当该电源VCC2为高电平时，该第二引脚244的电平为高电 平，当该电源VCC2电平为0时，该第二引脚244的电平为低电平。 该四个电阻R1、 R2、 R3和R4的电阻值相同。
请参阅图6,是该两个引脚243、 244的逻辑状态和该四种帧速 率控制算法的对应关系的示意图。其中，0表示该两个引脚243、 244 的电平为低电平，l表示该两个引脚243、 244的电平为高电平。该 两个引脚243、 244的电平共有00、 01、 10和11四种逻辑状态，分 别对应该四种帧速率控制算法。当该两个引脚243、 244的电平为低 电平时，该两个引脚243、 244的逻辑电平为00,该液晶显示器20 采用该帧速率控制算法一处理数据信号。当该第一引脚243为低电 平，第二引脚244为高电平时，该两个引脚243、 244的逻辑电平为 01，该液晶显示器20采用该帧速率控制算法二处理数据信号。当该 第 一 引脚243为高电平，第二引脚244为低电平时，该两个引脚243 、 244的逻辑电平为10,该液晶显示器20采用该帧速率控制算法三处 理数据信号。当该两个引脚243、 244为高电平时，该两个引脚243、 244的逻辑电平为ll,该液晶显示器20采用该帧速率控制算法四处 理数据信号。
请参阅图7，是时间域和空间域的帧速率控制算法的原理示意 图。假定每个像素都只能显示黑和白两种颜色，在时间域上，连续 的四帧显示一画面，在空间域上，每四个像素构成一l象素单元。定 义一像素单元的每一像素连续四帧全部显示黑色时灰阶为1,全部 显示白色时灰阶为0。由图7中可以看出，从上到下，可以产生五 种灰阶0, 1/4, 1/2, 3/4, 1。以 一种实现4x4x4共64种色彩的液晶显
示器为例，每一像素仅需显示四种灰阶，因此采用以上五种灰阶的
任意四种， 一共有五种实现方法0, 1/4， 1/2， 3/4; 0,1/4,1/2,1; 0， 1/4,3/4,1;0,1/2,3/4,1;1/4, 1/2， 3/4， 1,该五种实现方法定 义五种帧速率控制算法。
同理，若液晶显示器的每一像素可显示64种灰阶，采用帧速率 控制算法后可以产生500多种灰阶，任意256种灰阶可实现16.7M 种颜色的全彩化显示，因而有多种帧速率控制算法可实现16.7M种 颜色的全彩化显示。本发明采用其中四种帧速率控制算法。
相较于现有技术，该时序控制器24包括四种可供选择的帧速率 控制算法，因而可以供四种不同显示需求的液晶显示器使用，而不 需要重新更改设计，产品设计自由度大大提高，周期缩短，从而设 计费用降低。该液晶显示器20由于采用该时序控制器24，其可经 由调整帧速率控制算法的方式来调整显示效果。
请参阅图8，是本发明液晶显示器第二实施方式的时序控制器 的示意图。该液晶显示器和第一实施方式的液晶显示器20基本相 同，其区别仅在于该时序控制器34包括三个引脚343、 344和345， 该三个引脚343、 344和345的高电平和低电平的逻辑状态有000、 001、 010、 011、 100、 101、 110和111共八种，对应的存储器342 存储八种帧速率控制算法以供该数据处理器341采用。
本发明实施方式并不限于以上实施方式，例如，该时序控制器 20的用于选择帧速率控制算法的引脚个数还可为四个，相应地，该 时序控制器20存储十六种帧速率控制算法。对于本发明，该时序控 制器20的用于选择帧速率控制算法的引脚个数至少为一个，相应 地，该时序控制器20存储至少两种帧速率控制算法。引脚数和存储 的帧速率控制算法越多，产品设计自由度就越高。
权利要求
1. 一种时序控制器，其包括一数据处理器、一存储器及至少一引脚，其特征在于该存储器用于存储至少两种帧速率控制算法，该引脚用于选择一种帧速率控制算法，该数据处理器采用该帧速率控制算法处理其接收的初始数据信号。
2. 如权利要求1所述的时序控制器，其特征在于该时序控制 器籍由对该引脚施加高电平或低电平来选择一种相应的帧速率控制算法。
3. 如权利要求2所述的时序控制器，其特征在于该引脚的个 数为两个，相应地，该存储器存储四种帧速率控制算法。
4. 如权利要求3所述的时序控制器，其特征在于该一引脚经 由一第一电阻连接至一第一电源，并经由一第二电阻接地，该另一 引脚经由 一 第三电阻连接至 一 第二电源，并经由 一 第四电阻接地。
5. 如权利要求4所述的时序控制器，其特征在于该存储器为 电可擦除只读存储器。
6. 如权利要求2所述的时序控制器，其特征在于该引脚的个 数为三个，相应地，该存储器存储八种帧速率控制算法。
7. —种液晶显示器，其包括 一液晶面板； 一扫描驱动器与一 数据驱动器，用于驱动该液晶显示面板；及一时序控制器，用于为 该扫描驱动器及该数据驱动器提供时序控制信号，且为该数据驱动 器提供待显示的数据信号，其特征在于该时序控制器包括一数据 处理器、 一存储器及至少一引脚，该存储器用于存储至少两种帧速 率控制算法，该引脚用于控制该数据处理器选择一种该帧速率控制 算法，该数据处理器采用该帧速率控制算法将其接收的初始数据信 号处理为待显示的数据信号，并提供至该数据驱动器。
8. 如权利要求7所述的液晶显示器，其特征在于该引脚的个 数为两个，相应地，该存储器存储四种帧速率控制算法。
9. 如权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于该一引脚经 由一第一电阻连接至一第一电源，并经由一第二电阻接地，该另一 引脚经由 一 第三电阻连接至 一 第二电源，并经由 一 第四电阻接地。
10.如权利要求7所述的液晶显示器，其特征在于引脚的个数为三个，相应地，该存储器存储八种帧速率控制算法。
全文摘要
本发明涉及一种时序控制器和使用该时序控制器的液晶显示器。该时序控制器包括一数据处理器、一存储器及至少一引脚，该存储器用于存储至少两种帧速率控制算法，该引脚用于选择一种帧速率控制算法，该数据处理器采用该帧速率控制算法处理其接收的初始数据信号。该时序控制器的设计自由度高，设计周期较短，费用较低。
文档编号G09G3/20GK101388181SQ20071007699
公开日2009年3月18日 申请日期2007年9月14日 优先权日2007年9月14日
发明者沙 冯 申请人:群康科技(深圳)有限公司;群创光电股份有限公司