显示器的驱动电路及其相关方法

专利名称：显示器的驱动电路及其相关方法
技术领域：
本发明有关一种显示器的驱动电路及其相关方法，尤其指一种液晶显示 器插入黑色画面的驱动电路及其相关方法。
背景技术：
为了改善液晶显示器动态拖影(motion blur)的现象，最简单的方法可 以在两正常显示画面之间插入一黑色画面以降^f氐动态4fe影。目前已有"^午多插 入黑色画面的公知驱动方法被广泛使用，在不更动显示面板中像素(pixel) 的设计下，插入黑色画面的方法将一个帧(Frame)时间分成两段，其中第一段 显示原始图像数据，而第二段显示黑色图像数据。然而，在这种驱动方式下， 在原本一个帧时间内要传送两批驱动数据，如此会造成中央处理器(CPU)或时 序控制器(TC0N)与数据总线负担增加，加上数据总线本身也是一个很耗电的 装置，因此采用此方法会耗电很多。

发明内容
因此本发明的目的的一在于提供一种液晶显示器插入黑色画面的驱动电 路及其相关方法，以解决上述的问题。
依据本发明的一实施例， 一种显示器的驱动电路包含有 一数据驱动电 路，其包含有多个驱动电路模块分别对应多个通道； 一控制单元，设置在该 多个驱动电路模块中至少一驱动电路子模块内，且当该控制单元启用时，该 控制单元控制该驱动电路子模块输出具有一预定灰度的一辅助显示数据来驱 动该显示器；以及当该控制单元禁用时，该驱动电路模块依据一原始显示数 据来驱动该显示器。
依据本发明的一实施例， 一种显示器的驱动方法包含有提供一数据驱 动电路，其包含有多个驱动电路模块分别对应多个通道；在该多个驱动电路 模块中至少一驱动电路子模块内设置一控制单元；当该控制单元启用时，使 用该控制单元来控制该驱动电路子模块输出具有一预定灰度的一辅助显示数
4据来驱动该显示器；以及当该控制单元禁用时，使用该驱动电路模块依据一 原始显示数据来驱动该显示器。
依据本发明所提供的驱动电路及其驱动方法，在原本一个扫描线的扫描 时间只需要传送一批驱动数据(亦即原始显示数据)，因此不会增加中央处理 器的数据总线的负担，与公知插黑色画面的驱动方法相比，本发明可以降低 中央处理器或时序控制器(TC0N)与数据总线的功率消耗。


图1为本发明实施例的一数据驱动电路的示意图。
图2为控制单元集成于电平移位器的电路示意图。
图3为显示器面板内像素与数据驱动电路的连接关系图。
图4所示为驱动电路的电压的相对电平示意图。
图5为数据驱动电路与扫描驱动电路的控制信号图。
图6为图5在时间Tl、 T2以及T4的控制信号图。
图7所示为图5中在时间T3的控制信号图。
图8为图5在时间T5的控制信号图。
图9为控制单元集成于緩沖放大器的第一实施例电路示意图。
图10为控制单元集成于緩冲放大器的第二实施例电路示意图。
图11为本发明应用在点反转驱动的示意图。
主要元件符号说明
100数据驱动电^各
110驱动电路模块
111、 112 数据寄存器(电路子模块)
114电平移位器(电路子模块)
115控制单元
116数模转换器
(电路子模块)
118缓沖放大器(电路子模块) 130扫描驱动电3各 140显示器面板
Ml、 M2、 M3、 M4、 M5、 M6、 M7、 M8、 M9、 MIO、 Mll、 M12、 M13、 M14晶体管
具体实施例方式
请参考图1,图1为本发明实施例的一数据驱动电路100的示意图。如
图1所示，数据驱动电路IOO包含有分别对应到多个通道(channel )的多个 驱动电路模块110，其中每一个驱动电路模块110均包含有多个电路子模块， 该多个电路子模块分别为两个数据寄存器(Data Latch) 111以及112、 一电 平移位器(Level shifter) 114、 一数模转换器116以及一緩沖放大器118 等电路单元，其中电平移位器114另包含有一控制单元115，且数据驱动电 路100中每一个驱动电路模块110的控制单元115接受相同的一控制信号 CON。此外，数据驱动电路IOO耦接于一显示器面板140以及一扫描驱动电路 130，用来传送对应于多个驱动电路模块110的多个显示数据输出通道
(Output Channel) Sl、 S2..... SN至显示器面板140中，以及当控制信号
CON接通时，通知扫描驱动电路130启用一扫描线全开GON的功能。
在实作上，控制单元115集成于驱动电路模块110中多个电路子模块的 1 (在本实施例中，控制单元115集成于电平移位器114),用来接收一控制 信号来启用(enable)或禁用(disable )控制单元115，本实施例中，若是 控制单元被启用时，使用控制单元115来控制驱动电路模块110输出具有一 预定灰度的一辅助显示数据来驱动该显示器；以及当控制单元115未被启用 时，使用驱动电路模块IIO依据一原始显示数据来驱动该显示器。
请参考图2，图2为控制单元115集成于电平移位器114的电路示意图。 如图2所示，控制单元115在本实施例中为一选择器，可以依据该原始显示 数据的极性(polarity )选4奪性地接通一设定(set )开关或是一重设定(reset ) 开关，以输出对应该预定灰度的辅助显示数据(在本实施例中，该预定灰度 为零灰度)。如图2所示，电平移位器114包含有多个晶体管Ml、 M2、 M3、 M4、 M5、 M6、 M7、 M8、 M9、 M10、 Mll、 M12、 M13、 M14以及多个电压源V_DIG、 VOUT以及VGND，用来将输入的数字信号Vin的电压电平拉升，其中Vin的电 压范围一般约为0V-1.8V,而输出数字信号OUT以及OUT—B的范围则约为 0V-6V;以下将说明电平移位器114在设定或是重设定开关接通时，各电压在 时间轴上的变化。
图3为显示器面板140内像素与数据驱动电路100的连接关系图。如图3所示，举一像素为例，当扫描线接通时(亦即相对应像素中的晶体管M1接 通)，数据驱动电路100的驱动电路模块110传送显示数据输出通道Sl至相 对应像素，使得像素电极SOURCE上的电压等于驱动电路模块110传送的显示 数据，的后再藉由像素电极SOURCE以及共电极VC0M之间的电压差来决定像 素所显示的灰度值。
图4所示为驱动电路的电压的相对电平示意图，其驱动电路的电压由大到小
分别为VGH、 VC0MH、 V0、 VI、 V2..... Vn、 VC0ML、 VGL，其中VGH为扫描线
接通时扫描线的电压(亦即像素栅极的电压)，VC0MH为一第一共电极电压，
V0、 VI、 V2..... Vn则分别为对应于每一灰度的驱动电压(亦即驱动电路模
块110所输出的电压值)，VC0ML为一第二共电极电压，以及VGL为扫描线关 断时扫描线的电压。
图5为数据驱动电路100与扫描驱动电路130的控制信号图。在时间Tl、 T2以及T4中，显示器输出一原始显示画面，亦即数据驱动电路100与扫描 驱动电路130依据一原始显示数据来驱动该显示器；而在时间T3以及T5中， 数据驱动电路100输出零灰度的辅助显示数据(亦即对应黑色色阶的显示数 据)来驱动该显示器。图6为图5在时间Tl、 T2以及T4的控制信号图，如 图6所示，Gz-l、 Gz以及Gz+l分别表示三条连续的扫描线信号，POL表示极 性信号，SOURCE则表示像素电极的电压，亦即数据驱动电路100中驱动电路 模块110所输出的驱动信号，VCOM则表示一共电极电压。此外，在本范例中， 在同一时间只有一条扫描线接通，且POL与VC0M的电压电平为反向(亦即当 POL为高电平时，VCOM的电压值为VCOML;而当POL为^氐电平时，VCOM的电 压值为VCOMH)。图6所示的控制信号图为公知控制信号的时序图，熟知此技 艺者可轻易了解其内容，因此在此不再赘述。
请参考图7，图7所示为图5中在时间T3的控制信号图。在图5所示的 时间T3中，扫描线全开G0N功能以及图2所示的设定开关SET为接通。如图
7所示，所有的扫描线信号G1、 G2..... GM的电压均为VGH (亦即扫描线接
通)，极性信号P0L的电压为高电平，以及共电极电压VCOM的电压为VC0ML。 因为图2所示的设定开关SET为接通，因此对六位的输入数字信号Vin而言， 图2所示的输出数字信号OUT为"111111",亦即对应于电压V0。此时，相 对应像素的像素电极电压SOURCE与共电极电压VCOM的电压差为一最大值，
7因此对一常亮态(normally white)的显示器而言，每个^f象素均为零灰度(亦 即黑色画面)。
同样地，当上述极性信号POL的电压为高电平，且共电极电压VCOM的电 压为VC0ML时，则要接通图2所示的重设定开关RESET以产生黑色画面。图 8为为图5在时间T5的控制信号图。在图5所示的时间T5中，扫描线全开 G0N功能以及图2所示的重设定开关RESET为接通。如图8所示，所有的扫
描线信号G1、 G2.....GM的电压均为VGH (亦即扫描线接通)，极性信号P0L
的电压为低电平，以及共电极电压VC0M的电压为VC0MH。因为图2所示的重 设定开关RESET为接通，因此对六位的输入数字信号Vin而言，图2所示的 输出数字信号OUT为"000000"，亦即对应于电压Vn。此时，相对应像素的 ^象素电极电压SOURCE与共电才及电压VC0M的电压差为一最大值，因此对一常 亮态的显示器而言，每个像素均为零灰度(亦即黑色画面)。
上述使用设定开关SET以及重设定开关RESET来切换驱动电路模块110 依据极性信号POL来输出一零灰度的显示数据，亦即不需要更动其他信号(例 如共电极电压VCOM或是极性信号POL等)就可以产生(插入) 一黑色画面。
此外，在本实施例中，扫描线全开GON功能^^吏用来同时让整个画面显 示黑色的显示数据，然而，在某些因素的考虑下，扫描线并不适合全部同时 接通或是整个画面不适合同时显示零灰度的显示数据，因此扫描线全开G0N 功能可以依据设计者的考虑来决定需要接通扫描线的数量，举例来说，可以 将显示萤幕划分为三个区域， 一子只接通一个区域内所有的扫描线以在该区 域显示黑色画面；或是针对扫描线的输入信号是经由显示器面板两端输入的 设计，在同一时间，奇数扫描线全部接通，而在下一时间，偶凄t扫描线全部 接通。这些设计上的变化亦符合本发明的精神。
上述将控制单元115集成于电平移位器114用来产生一零灰度的数字显 示数据(亦即上述"111111"或是"000000"),然而，控制单元115亦可集 成于緩冲放大器118中以产生一零灰度的模拟显示数据(亦即直接输出VO或 是Vn)。图9为控制单元115集成于緩冲放大器118的第一实施例的电路示 意图。如图9所示，控制单元115集成于緩沖放大器118的输出端，其中緩 冲放大器118的输出端分别连接至设定开关SET、重设定开关RESET以及设 定/重设定开关SET/RESET,且设定开关SET连接至具有电压V0的一电压源， 而重设定开关RESET连接至具有电压Vn的一电压源。在本实施例中，设定开关SET以及重设定开关RESET的接通与上述控制单元115集成于电平移位器 114的实施例相同，依据极性信号POL来决定。当设定开关SET接通时，设 定/重设定开关SET/RESET关断，且缓冲放大器118的输出电压为电压V0， 此时緩冲放大器118的输出电压与共电极电压VCOM (具有电压VCOML)的电 压差为一最大值；当重设定开关RESET接通时，设定/重设定开关SET/RESET 关断，且緩沖放大器118的输出电压为电压Vn,此时緩冲放大器118的输出 电压与共电才及电压VCOM (具有电压VCOMH)的电压差为一最大^i，因此对一 常亮态的显示器而言，每个像素均为零灰度(亦即黑色画面)。
同样地，控制单元115亦可集成于緩沖放大器118的输入端。图10为控 制单元115集成于緩冲放大器118的第二实施例的电路示意图。如图IO所示， 控制单元115集成于緩冲放大器118的输入端，其中緩冲放大器118的输入 端分别连接至设定开关SET、重设定开关RESET以及设定/重设定开关 SET/RESET，且设定开关SET连接至具有电压V0的一电压源，而重设定开关 RESET连"l妄至具有电压Vn的一电压源。本实施例的才喿作方法与图9所示控制 单元115集成于缓沖放大器118的输出端的操作方法相同，本领域技术人员 应依据本发明的上述教导而轻易地应用至本实施例中，因此细节在此不再赘 述。
需注意的是，上述实施例均是应用于常亮态的显示器，然而，藉由一些 电路元件上的变化或是电压上的调整，本发明亦可应用于常黑态的显示器。
此外，当显示器是使用点反转(dot inversion)驱动或是线反转(line inversion)驱动时，共电极电压为一固定值(亦即只有一个共电极电压值)， 而本发明亦可以应用在此驱动方式下。图11为本发明应用在点反转驱动的示 意图。如图11所示，在时间Tl以及T3时，驱动电鴻4莫块110依据极性信号 P0L接收一控制信号以产生零灰度的显示数据。产生零灰度的显示数据的方 式与图2以及图9所示的实施例类似，本领域技术人员应依据本发明的上述 教导而轻易地应用至本实施例中，因此细节在此不再赘述。
简单归纳上述应用于显示器的驱动电路以及相关方法，在本发明中，一
数据驱动电路包含有多个驱动电路模块分别对应多个通道，且每一个驱动电 路模块包含有多个电路单元；以及在每一个驱动电路模块中相同的电路单元 中设置一控制单元，且所有的控制单元接受相同的控制信号，且当该控制单 元启用时，该控制单元控制该驱动电路模块输出具有一预定灰度的一辅助显示数据来驱动该显示器；以及当该控制单元禁用时，该驱动电路模块依据一 原始显示数据来驱动该显示器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所进行的等效 变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1. 一种显示器的驱动方法，其包含有提供一数据驱动电路，其包含有多个驱动电路模块分别对应多个通道；在该多个驱动电路模块中每一驱动电路模块内的至少一电路子模块内设置一控制单元；当该控制单元启用时，使用该控制单元来控制该驱动电路模块输出具有一预定灰度的一辅助显示数据来驱动该显示器；以及当该控制单元禁用时，使用该驱动电路模块依据一原始显示数据来驱动该显示器。
2. 如权利要求1所述的驱动方法，其中在该多个驱动电路模块中每一驱 动电路模块内的至少 一电路子模块内设置一控制单元的步骤包含有于该多 个驱动电路模块中每一驱动电路模块内的功能相同电路子模块均设置一控制 单元；以及该驱动方法另包含有产生一控制信号至对应该多个驱动电路模块的多个控制单元，来同时控 制该多个控制单元启用或禁用。
3. 如权利要求1所述的驱动方法，其中该控制单元为一选择器，用来依 据该原始显示数据的极性选择性地输出对应该预定灰度的一第一辅助显示数 据或 一 第二辅助显示数据。
4. 如权利要求1所述的驱动方法，其中该驱动电路模块包含有至少一 数据寄存器、 一电平移位器、 一数模转换器以及一緩冲放大器，以及该控制 单元集成于该数据寄存器、该电平移位器、该数模转换器或该緩冲放大器。
5. 如权利要求1所述的驱动方法，其中当该控制单元启用时，至少一扫 描线接通。
6. 如权利要求1所述的驱动方法，其中当该控制单元启用时，全部扫 描线均接通。
7. 如权利要求1所述的驱动方法，其中当该控制单元启用时，奇数扫 描线全部接通。
8. 如权利要求1所述的驱动方法，其中当该控制单元启用时，偶数扫 描线全部接通。
9. 如权利要求1所述的驱动方法，其中该预定灰度为一零灰度，使显 示器画面呈现黑色。
10. —种显示器的驱动电路，其包含有一数据驱动电路，其包含有多个驱动电路模块分别对应多个通道；以及 一控制单元，设置在该多个驱动电路模块中每一驱动电路模块内的至少 一电路子模块，且当该控制单元启用时，该控制单元控制该驱动电路模块输 出具有一预定灰度的一辅助显示数据来驱动该显示器；以及当该控制单元禁 用时，该驱动电路模块依据一原始显示数据来驱动该显示器。
11. 如权利要求1Q所述的驱动电路，其中该多个驱动电路模块中每一驱 动电路模块内的至少一功能相同电路子模块均设置一控制单元，且对应该多 个驱动电路模块的多个控制单元接收一控制信号，来同时控制该多个控制单 元启用或禁用。
12. 如权利要求IO所述的驱动电路，其中该控制单元为一选择器，用来 依据该原始显示数据的极性选择性地输出对应该预定灰度的一第一辅助显示 数据或一第二辅助显示数据。
13. 如权利要求10所述的驱动电路，其中该驱动电路模块包含有至少 一数据寄存器、 一电平移位器、 一数模转换器以及一緩沖放大器，以及该控 制单元集成于该数据寄存器、该电平移位器、该数模转换器或该緩沖放大器。
14. 如权利要求10所述的驱动电路，其中当该控制单元启用时，至少一 扫描线接通。
15. 如权利要求10所述的驱动电路，其中当该控制单元启用时，全部 扫描线均接通。
16. 如权利要求10所述的驱动电路，其中当该控制单元启用时，奇数 扫描线全部接通。
17. 如权利要求10所述的驱动电路，其中当该控制单元启用时，偶数 扫描线全部接通。
18. 如权利要求10所述的驱动电路，其中该预定灰度为一零灰度，使 显示器画面呈现黑色。
全文摘要
本发明公开一种显示器的驱动电路及其相关驱动方法，其驱动电路包含有一数据驱动电路，其包含有多个驱动电路模块分别对应多个通道；一控制单元，设置在该多个驱动电路模块中至少一电路子模块内，且当该控制单元启用时，该控制单元控制该电路子模块输出具有一预定灰度的一辅助显示数据来驱动该显示器；以及当该控制单元禁用时，该驱动电路模块依据一原始显示数据来驱动该显示器。
文档编号G09G3/36GK101452682SQ20071019677
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日
发明者刘铭晃, 林孟勇, 欧威扬, 江伟山, 韩承宪 申请人:奕力科技股份有限公司