专利名称：液晶显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明有关于一种液晶显示器及其驱动方法，特别指一种插入黑画面的液晶显示器及其驱动方法。
背景技术：
一般而言，液晶显示器具有重量轻、功率消耗少以及低辐射等等的优点，因此，液晶显示器已广泛地应用于市面上多种可携式信息产品，例如笔记本计算机(notebook)以及个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等商品。此外，液晶屏幕以及液晶电视亦已逐渐普及，取代传统使用的阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示器和电视。但是液晶显示器亦有其缺点，因为液晶分子特性的限制，在图像数据切换的时候，必须扭转液晶分子改变其排列方向，所以会出现画面延迟的情形，而这种画面延迟的现象尤其当液晶显示器显示一动态图像时会更为明显。
为解决液晶显示器显示动态图像时产生残影的现象，常规的解决方式经由插入黑画面(black frame)来实现。然而常规经由插入黑画面来消除液晶显示器残影的驱动电路，其将黑画面的数据当作一般的图像数据在处理，故其效能无法有效地提升。
发明内容
因此本发明的目的在于提供一种新的液晶显示器及其方法，以解决上述常规的问题。
该液晶显示器包含有一液晶面板，其包含有多个排列成一矩阵的显示单元，该矩阵包含有多行及多列，每一行显示单元皆连接到一对应的扫描线，且每一列显示单元皆连接到一对应的数据线；一源极驱动电路，经由该多条数据线电连接到该多个显示单元；以及一栅极驱动电路，经由该多条扫描线电连接到该多个显示单元。
该方法包含有(a)接收每一显示单元于每一显示周期的图像数据，以决定每一显示单元于各显示周期的灰度；(b)令该栅极驱动电路经由该多条扫描线，每一显示周期至少导通每一行显示单元两次；(c)令该源极驱动电路产生一数据切换信号；(d)当该切换信号处于第一电压电平时，令该源极驱动电路依据该图像数据来决定某一行该多个显示单元的灰度；以及(e)当该切换信号处于第二电压电平时，令该源极驱动电路将某一行该多个显示单元的灰度皆驱动到一预定灰度。
图1为本发明液晶显示器的示意图。
图2为图1液晶面板的电路图。
图3为图1栅极驱动电路的信号的时序图。
图4为图1源极驱动电路的相关信号的时序图。
图5为图1源极驱动电路及栅极驱动电路的相关信号的时序图。
图6表示了图1源极驱动电路于驱动某一行显示单元的灰度至一预定灰度时的相关信号的时序图。
附图符号说明2 液晶显示器 10 液晶面板12源极驱动电路 14 栅极驱动电路16扫描线 18 数据线20显示单元 22 开关元件24像素电极 VA 垂直启用信号NOL 扫描线启用信号 YDIO扫描线时钟信号DE数据启用信号 XDIO数据线时钟信号STB 数据线控制信号 G1～G386栅极开关信号BDO 数据切换信号 YCLKD 垂直时钟信号CLK 时钟信号 Y1～Y3072 数据线电压D00P-D00N～D22P-D22N 图像差动对信号具体实施方式
请参考图1及图2，图1为本发明液晶显示器2的示意图，图2为图1液晶面板10的电路图。液晶显示器2包含有一液晶面板10、一源极驱动电路12、一栅极驱动电路14。源极驱动电路12及栅极驱动电路14皆电连接到液晶显示器10，而用来控制液晶面板10的操作。液晶面板10包含有多个排列成一矩阵的显示单元20，此些显示单元20可进一步定义出红色显示单元、蓝色显示单元及绿色显示单元，每一显示单元20包含有一开关元件22以及一像素电极(pixel electrode)24，而每一行显示单元20连接到一对应的数据线18，每一行显示单元20皆连接到一对应的扫描线16。所有的数据线18连接到源极驱动电路12，所有的扫描线16皆连接到栅极驱动电路14，源极驱动电路12经由数据线18控制每一显示单元20的像素电极24的灰度状态，而栅极驱动电路14则经由数据线18来控制每一显示单元20的开关元件22的导通及关断。
在本实施例中，液晶面板10的分辨率为1024像素×768像素，而其中每一像素包含有三个颜色分别为红、蓝、绿的显示单元20，换句话说，液晶面板10的显示单元20共排列成3072行×768列。栅极驱动电路14会由上而下依序施加扫描电压G1～G768至各扫描线16，以将扫描线16所连接的该行所有的显示单元20的开关元件22打开，而当栅极驱动电路14扫描完最下一行显示单元20后，会再从最上行的显示单元20重新扫描。当显示单元20的开关元件22导通后，源极驱动电路12会将所接收到的图像数据转换成对应的数据线电压Y1～Y3072，并将所产生的数据线电压Y1～Y3072经由数据线18施加到导通的该行显示单元20的开关元件的源极，进而使其像素电极24被充电，而使各个显示单元20的灰度得以被改变。
请参考图3，图3为图1栅极驱动电路14的信号的时序图。栅极驱动电路14所产生的信号包含有一垂直启用信号VA、一扫描线启用信号NOL以及一扫描线时钟信号YDIO。当垂直启用信号VA为高电位时，栅极驱动电路14才会经由扫描线16来控制显示单元20的开关元件22的导通及关断，而当垂直启用信号VA为低电位时，栅极驱动电路14会暂停扫描显示单元20。当垂直启用信号VA为高电位且扫描线时钟信号YDIO为高电位时，栅极驱动电路14会开始依序地扫描每一行的显示单元20，而经由扫描线启用信号NOL，每一行显示单元20会依序地导通，而使得显示单元20的灰度得以被改变。图3表示了栅极驱动电路14于两个显示周期(frame period)内信号VA、NOL、YDIO的波形，须注意的是，扫描线时钟信号YDIO的电压电平会于每一显示周期内由低电位至高电位切换两次，而使得每一显示周期内，有两行的显示单元20的开关元件22会导通，其中一行显示单元20会受源极驱动电路12控制而依据一般的图像数据来进行灰度转换，而另一行显示单元20则会被驱动至一预定灰度，而以下将会就此再作更详细的说明。
请参考图4，图4为图1源极驱动电路12的相关信号的时序图。图4中表示了一数据启用信号DE、一原始图像数据DIN以及一处理过的图像数据DOUT，而源极驱动电路所产生的信号包含有一数据线时钟信号XDIO、一数据线控制信号STB以及一数据切换信号BDO。当数据启用信号DE处于高电位时，驱动液晶面板10所需的原始图像信号DIN即会被加以处理，而处理过的图像信号DOUT会被传送到源极驱动电路12，以使源极驱动电路12得以依据处理过的图像信号DOUT来控制液晶面板10每一显示单元的灰度切换操作。当数据线时钟信号XDIO为高电位时，会触发源极驱动电路12开始准备施加数据电压予被栅极驱动电路14所扫描到的显示单元20。当数据线控制信号STB向上触发时，会使得用来驱动的灰度数据被传送到源极驱动电路12的一数字类比转换器(未绘出)，而当数据线控制信号STB向下触发时，会使得上述的数字类比转换器将灰度数据转换成对应的类比的数据线电压，并将数据线电压施加于对应的显示单元20，以控制其灰度转换。当数据切换信号BDO为高电位时，输入到上述数字类比转换器的灰度数据所对应的灰度皆为一预定灰度，而使得的后当数据线控制信号STB向下触发时，施加到栅极驱动电路14所扫描到的该行各个显示单元20的扫描电压皆相等，而使得被扫描到的该行显示单元20显示相同的灰度；而当数据切换信号BDO为低电位时，输入到上述数字类比转换器的灰度数据则为上述处理过的图像数据DOUT，而的后当数据线控制信号STB向下触发时，被扫描到的该行显示单元20则会表现出对应于图像数据DOUT的灰度状态。
请参考图3至图5，图5为图1源极驱动电路12及栅极驱动电路14的相关信号的时序图。其中，G1～G4、G383～G386为栅极驱动电路14施加于扫描线16的栅极开关信号，当栅极开关信号G1～G4、G383～G386为高电位时，相对应的该行显示单元20的开关元件22即会导通，例如当栅极开关信号G1为高电位时，第1行的显示单元20的开关元件22会导通；而当栅极开关信号G385为高电位时，第385行的显示单元20的开关元件22会导通。实际上，因液晶面板10的显示单元20共排列成768行，故栅极驱动电路14所产生的栅极开关信号包含有G1～G768(如图1所示)，然而为了方便说明，图5只表示了其中的栅极开关信号G1～G4以及G383～G386。图5表示了各种信号在一显示周期内的波形变化情形，而在一显示周期内，每一行显示单元20可被扫描至少两次，图5以每一行显示单元20皆会被扫描两次为例，由图5的栅极开关信号G1～G4、G383～G386可知，在一显示周期内，每一行显示单元20皆会被扫描两次，其中当第一次被扫描时，数据切换信号BDO处于低电位，而使得被扫描该行显示单元20显示出原本的显示数据的灰度，而当第二次被扫描时，数据切换信号BDO处于高电位，而使得被扫描该行显示单元20表现出预定的灰度，而在本实施例中，当显示单元转换至上述的预定灰度状态时，其所表现出来的颜色可为黑色，而由此可知，每一行显示单元20的灰度于每一显示周期内皆会被改变两次，其中一次改变依据原先的图像数据，而另一次改变则依据一预定的灰度设定。另外，图5另表示了一垂直时钟信号YCLKD，其用来闩锁(latch)扫描线时钟信号YDIO，以产生各栅极开关信号G1～G768。
请参考图6，图6表示了图1源极驱动电路12于驱动某一行显示单元20的灰度至一预定灰度时的相关信号的时序图。其中CLK为一周期性的时钟信号，而D00P-D00N、D01P-D01N、D02P-D02N、D10P-D10N、D11P-D11N、D12P-D12N、D20P-D20N、D21P-D21N、D22P-D22N则分别为图像差动对信号，用以将数字的图像信号传递至源极驱动电路12，其中图像差动对信号D00P-D00N、D01P-D01N、D02P-D02N负责传递红色显示单元20的图像数据，图像差动对信号D10P-D10N、D11P-D11N、D12P-D12N负责传递绿色显示单元20的图像数据，而图像差动对信号D20P-D20N、D21P-D21N、D22P-D22N负责传递蓝色显示单元20的图像数据。在本实施例中，液晶面板10的每一像素包含有红、蓝、绿三个不同颜色的显示单元20，而决定每一显示单元20灰度的数据量可为六位元。当数据切换信号BDO处于低电位时，图像差动对信号D00P-D00N、D01P-D01N、D02P-D02N、D10P-D10N、D11P-D11N、D12P-D12N、D20P-D20N、D21P-D21N、D22P-D22N所传递的图像数据为一般的图像数据，且其会每隔一个时钟信号CLK的周期，传递驱动一像素时所需的影响数据；而当数据切换信号BDO处于高电位时，图像差动对信号D00P-D00N、D01P-D01N、D02P-D02N、D10P-D10N、D11P-D11N、D12P-D12N、D20P-D20N、D21P-D21N、D22P-D22N所传递的图像数据则为插入图像数据，用以驱动某行显示单元20至上述的预定灰度。其中，当数据切换信号BDO由低电位转换至高电位后的时钟信号CLK第二次由高电位转换至低电位时(t1～t2的期间)，插入图像数据即会被源极驱动电路12所接收，而当源极驱动电路12接收到插入图像数据的后且数据线控制信号STB由高电位转至低电位时(t3～t4的期间)，源极驱动电路12即会依据所接收到的插入图像数据，施加相同的数据电压至被栅极驱动电路14所扫描到的该行显示单元20，以驱动某行显示单元20至上述预定灰度，换句话说，t4的后的数据线电压Y1～Y3072会有一段时间是相同的。相较于数据切换信号BDO为低电位时，源极驱动电路12所接收一般的图像数据每隔一个时钟信号CLK的周期接收一对应像素的图像数据，当数据切换信号BDO为高电位时，源极驱动电路12用来驱动某行多个显示单元20的插入图像数据于单一个时钟信号CLK的周期内完成。
相较于常规技术，因本发明液晶显示器及其方法可在一个时钟周期内，接收完某行所有显示单元的插入图像数据，故可在较短的时间内完成驱动某行显示单元至特定的灰度的操作，也因而本发明的液晶显示器及驱动方法，其数据处理效能会较常规技术来得高。
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
1.一种驱动一液晶显示器的方法，该液晶显示器包含有一液晶面板，其包含有多个显示单元，每一显示单元连接到一数据线与一扫描线且该多个显示单元定义出多行显示单元及多列显示单元；一源极驱动电路，经由该多条数据线电连接到该多个显示单元；以及一栅极驱动电路，经由该多条扫描线电连接到该多个显示单元；该方法包含有以下步骤(a)接收每一显示单元于每一显示周期的一图像数据，以决定该显示单元于各显示周期的灰度；(b)令该栅极驱动电路经由该多条扫描线，在每一显示周期中至少扫描每一行显示单元两次；(c)令该源极驱动电路产生一数据切换信号；(d)当该数据切换信号处于一第一电压电平时，令该源极驱动电路依据该图像数据来决定对应的该多行显示单元的灰度；以及(e)当该数据切换信号处于一第二电压电平时，令该源极驱动电路将对应该行显示单元驱动到一预定灰度。
2.如权利要求1所述的方法，其中该数据切换信号的该第一或第二电压电平对应于该多行显示单元的一扫描时间。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(d)于该多行显示单元被扫描时执行。
4.如权利要求1所述的方法，其中执行步骤(d)时所依据的图像数据该源极驱动电路于多个时钟周期完成接收。
5.如权利要求1所述的方法，其中执行步骤(e)时所需的一插入图像数据该源极驱动电路于一个时钟周期内完成接收。
6.如权利要求1所述的方法，其中步骤(e)于该多行显示单元被扫描时执行。
7.一种液晶显示器，其包含有一液晶面板，其包含有多个显示单元，每一显示单元连接到一数据线与一扫描线且该多个显示单元定义出多行显示单元及多行显示单元，其中，每一显示周期内每一显示单元依据所对应的一图像数据来决定其灰度；一源极驱动电路，经由该多条数据线电连接到该多个显示单元，并产生一数据切换信号，其中当该数据切换信号处于一第一电压电平时，该源极驱动电路会依据该图像数据来决定对应的该多行显示单元的灰度，而当该数据切换信号处于一第二电压电平时，该源极驱动电路会将对应的该行显示单元驱动到一预定灰度；以及一栅极驱动电路，经由该多条扫描线电连接到该多个显示单元，且于每一显示周期内至少扫描每一行显示单元两次。
8.如权利要求7所述的液晶显示器，其中该数据切换信号的第一电压电平对应于该多行显示单元的一扫描时间，而当该数据切换信号处于该第一电压电平时，该栅极驱动电路会扫描对应的该行显示单元，而该源极驱动电路会依据该图像数据来决定对应的该多行显示单元的灰度。
9.如权利要求7所述的液晶显示器，其中当该数据切换信号处于该第一电压电平时，该源极驱动电路会依据其于多个时钟周期所完成接收的该图像数据来决定对应的该多行显示单元的灰度，而当该数据切换信号处于该第二电压电平时，该源极驱动电路会将对应的该行显示单元驱动到一预定灰度，而该预定灰度所对应的一插入图像数据该源极驱动电路于一个时钟周期内完成接收。
10.如权利要求7所述的液晶显示器，其中该数据切换信号的第二电压电平对应于该多行显示单元的一扫描时间，而当该数据切换信号处于该第二电压电平时，该栅极驱动电路会扫描对应的该行显示单元，而该源极驱动电路将对应该行显示单元驱动到一预定灰度。
全文摘要
一种液晶显示器及其驱动方法，该驱动方法包含有下列步骤(a)接收该液晶显示器的每一显示单元于每一显示周期的图像数据，以决定各显示单元于各显示周期的灰度；(b)令该液晶显示器的栅极驱动电路控制每一行显示单元于每一显示周期至少被扫描两次；(c)令该液晶显示器的源极驱动电路产生一数据切换信号；(d)当该切换信号处于第一电压电平时，令该源极驱动电路依据该图像数据来决定某一行显示单元的灰度；以及(e)当该切换信号处于第二电压电平时，令该源极驱动电路将某一行显示单元皆驱动到一预定灰度。
文档编号G02F1/133GK1588183SQ20041005776
公开日2005年3月2日 申请日期2004年8月17日 优先权日2004年8月17日
发明者杨智翔, 汪志松, 谢曜任, 黎焕欣 申请人:友达光电股份有限公司