CN101192385A - 显示面板的驱动方法及相关的图像显示系统 - Google Patents
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Abstract
一种显示面板的驱动方法，包括于第一周期中驱动像素阵列的第K列像素；于第二周期中驱动像素阵列的第K+1列像素；以及于第一、第二周期间的第三周期中，将供应至电荷泵的控制时钟转态(toggle)至少N次，并使控制时钟于第一、第二周期中维持在固定逻辑电平，其中N不小于2。
Description
技术领域
本发明有关于显示系统，特别有关一种能够避免产生颜色不均、水波纹和高频噪音的显示系统。
背景技术
目前液晶显示器是广泛地使用于不同的应用上，例如计算器、手表、彩色电视机、计算机屏幕以及其它电子装置中，然而最常见的液晶显示器为主动矩阵式液晶显示器。于传统主动矩阵式液晶显示器中，每一像素单元是使用薄膜晶体管所成构的矩阵以及一或多个电容器来应对，所有的像素单元亦排成具有多行与多列的矩阵。
为操作特定像素时，适当行的像素是切换至导通(就是充电至一电压)，然后于一对应列上送出一电压。由于该对应行上其它列皆被切换至截止，因此只有该特定像素上的晶体管与电容器可以接收到电荷。因应于此电压，特定像素上的液晶会变换极性排列，因而改变其反射的光线量或通过其的光线量，并且此程序将会在液晶显示器中一列一列地重复执行。
一般而言，液晶显示器中都需要升压装置用以提供较高的电压来驱动面板，最常用的方式就是利用电荷泵(charge pump)的方法来达成此目的，而且电荷泵所产生的高压通常会用以控制面板上扫描线的开启与关闭、用以产生共同电极电压(VCOM)的电平，以及供给伽马(Gammar)电路用以产生不同的灰阶值。因此，为了产生良好的显示质量，一个能够提供稳定高压的电荷泵是十分重要的。
发明内容
本发明是提供一种显示面板的驱动方法，包括于第一周期中驱动像素阵列的第K列像素；于第二周期中驱动像素阵列的第K+1列像素；以及于第一、第二周期间的第三周期中，将供应至电荷泵的控制时钟转态(toggle)至少N次，并使控制时钟于第一、第二周期中维持在固定逻辑电平，其中N不小于2。
本发明亦提供一种显示面板的驱动方法，依序驱动像素阵列的多列像素；于任一列像素被驱动时，使将供应至电荷泵的控制时钟维持在固定逻辑电平；以及于多列像素皆未被驱动的每个遮没周期中，将控制时钟转态(toggle)至少N次，其中N不小于2。
本发明亦提供一种图像显示系统，包括显示面板，用以显示图像，其中显示面板包括像素阵列，包括排列成矩阵的多个像素、多条扫描信号线以及多条数据信号线；数据驱动器，耦接至数据信号线；扫描驱动器，耦接至扫描信号线，并且扫描驱动器和数据驱动器是依序驱动像素阵列的多列像素；电压控制器，包括至少一电荷泵，用以产生至少一直流电压供应至数据驱动器与扫描驱动器；以及时钟产生器，用以产生控制时钟供应至电荷泵，以便产生直流电压，且时钟产生器是于任一列像素被驱动时，使将控制时钟维持在固定逻辑电平，而在多列像素皆未被驱动的每个遮没周期中，将控制时钟转态(toggle)至少N次，其中N不小于2。
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。
附图说明
图1为图像显示系统中显示面板的一实施例。
图2A为显示面板的一信号时序图。
图2B为显示面板的另一信号时序图。
图2C为显示面板的另一信号时序图。
图2D为显示面板的另一信号时序图。
图2E为显示面板的另一信号时序图。
图3为图像显示系统中显示面板的另一实施例。
图4为电荷泵的一实施例。
图5为图像显示系统的另一实施例。
[主要元件标号说明]
100、100”：显示面板； 102：像素阵列；
108：时序控制器； 110：时钟产生器；
112：电压控制器； 114：数据驱动器；
116：扫描驱动器； 118：共同电极电压产生器；
510：输入单元； 500：电子装置；
G1～Gn：扫描信号线； D1～Dm：数据信号线；
SG：扫描控制信号； VIDEO_DATA：图像数据；
Vref：参考电压； DOTCLK：系统控制时钟；
PAW：显示波形； DCCLK：控制时钟；
BK1～BK4：遮没周期； M1～MN：晶体管；
C1～CN-1：电容； SCOM：共同电极控制信号；
H_SYNC、V_SYNC：同步信号；
S_DATA：同步化的图像数据；
DCV1、DCV2、DCV3：直流电压；
DP_N、DP_N+1、DP_N+2、DP_N+3：显示周期。
具体实施方式
图1为图像显示系统中显示面板的一实施例。如图所示，显示面板100包括像素阵列102、时序控制器108、时钟产生器110、电压控制器112、数据驱动器(data driver)114、扫描驱动器(scan driver)116以及共同电极电压产生器(Vcom generator)118。
像素阵列102包括多个排列成矩阵的像素(未显示于图中)、多条扫描信号线G1～Gn以及多条数据信号线D1～Dm，并且由数据驱动器(datadriver)114与扫描驱动器(scan driver)116所驱动。
时序控制器108接收来自图形处理器或数据处理器的图像数据(VIDEO_DATA)、系统控制时钟DOTCLK及同步信号(H_SYNC与V_SYNC)，用以产生同步化的图像数据S_DATA给数据驱动器114，以便控制数据驱动器114产生数据信号线信号(data line signal)和供应至像素阵列102上的数据信号线的时序。
同样地，时序控制器108亦根据系统控制时钟DOTCLK及同步信号(H_SYNC与V_SYNC)，产生扫描信控制信号SG给扫描驱动器116，以便控制扫描驱动器116产生扫描信号线信号和供应至像素阵列102的扫描信号线G1～Gn的时序。再者，时序控制器108通过系统控制时钟DOTCLK产生一个初始的共同电极控制信号SCOM给共同电极电压产生器(VCOM generator)118，以便控制扫描驱动器116产生共同电极电压(VCOM)和供应至像素阵列102的共同电极(未显示于图中)的时序。
电压控制器112包括至少一个电荷泵(charge pump)104用以产生至少一个直流电压。一般而言，显示面板中所使用的电荷泵104用以通过控制时钟(DCCLK)的控制，产生一个数倍于参考电压Vref的直流电压(例如DCV1、DCV2、DCV3)。此类型的电荷泵的范例可参考美国专利申请案2003/0011568与2002/0044118，于此不再累述。
举例而言，电压控制器112所产生的直流电压DCV1是提供给数据驱动器114，用以控制施加于数据信号线D1～Dm上的每一数据信号线信号的大小(magnitude)。同样地，电压控制器112所产生的直流电压DCV2是提供给扫描驱动器116，用以控制施加于描扫信号线G1～Gn上的每一描扫信号线信号的大小。再者，电压控制器112所产生的直流电压DCV3是提供给VCOM产生器118，用以控制施加于像素阵列102中共同电极上的共同电极电压(VCOM)的大小。
时钟产生器110用以产生控制时钟DCCLK，控制电压控制器112中的至少一电荷泵104(显示于图4中)，以便产生直流电压DCV1、DCV2与DCV3。
图2A为显示面板的一信号时序图。图2A是表示像素阵列102的显示波形PAW和控制时钟DCCLK(电压控制器112中电荷泵所使用)之间的关系，其中显示周期DP_N、DP_N+1、DP_N+2与DP_N+3和遮没周期(blanking period；亦可称为无画面信号周期或空白周期)BK1、BK2、BK3与BK4是交替出现。于显示周期中，DP_N、DP_N+1、DP_N+2及DP_N+3，数据驱动器114与116会于像素阵列102中依序驱动第N列至第N+4列像素。
为了使电压控制器112中的电荷泵产生所需的直流电压(例如DCV1、DCV2或DCV3)，控制时钟DCCLK会周期性地被转态(toggle)，意即由高电位变成低电位或由高电位变成低电位。然而，由于控制时钟DCCLK于显示周期(DP_N、DP_N+1、DP_N+2或DP_N+3)中亦会进行转态，这将会使得图像出现颜色不均匀或是水波纹(water wave)。这是因为显示周期(DP_N、DP_N+1、DP_N+2或DP_N+3)是在数据驱动器114的输出电压(数据信号线信号)最不稳定的时候，而控制时钟DCCLK却在此时进行转态。
图2B为显示面板的另一信号时序图。于此实施例中，由于控制时钟DCCLK不会在显示周期(DP_N、DP_N+1、DP_N+2或DP_N+3)中进行转态，而只在遮没周期BK1、BK2、BK3与BK4中进行转态，因此图像出现颜色不均匀或是水波纹(water wave)的问题将可以被解决。然而，由于控制时钟DCCLK的频率过低，将会造成电压控制器112中电荷泵的电流/直流转换效率很低，并且会产生使用者可发觉的噪音。
有鉴于此，本发明亦提供另一种显示面板的驱动方法。图2C为显示面板的另一信号时序图。图2C是表示像素阵列102的显示波形PAW和控制时钟DCCLK(电压控制器112中电荷泵所使用)之间的关系，其中显示周期DP_N、DP_N+1、DP_N+2与DP_N+3和遮没周期(blanking period；亦可称为无画面信号周期或空白周期)BK1、BK2、BK 3与BK4是交替出现。
于显示周期中，DP_N、DP_N+1、DP_N+2及DP_N+3，数据驱动器114与116会于像素阵列102中依序驱动第N列至第N+4列像素。举例而言，于显示周期DP_N中，扫描驱动器116会根据来自时序控制器108的扫描控制信号SG，驱动像素阵列102中第N条扫描信号线(例如G2)，而数据驱动器114会根据来自时序控制器108的同步化的图像数据S_DATA，提供对应的数据信号线信号(data line signal)至像素阵列102上的数据信号线上。换言之，像素阵列102的第N列像素会被驱动。同样地，像素阵列102的第N+1列至N+3列像素会于显示周期DP_N+1、DP_N+2及DP_N+3中依序被驱动，其操作与第N列像素相似，于此不再累述。于遮没周期BK1～BK4中，所有的扫描信号线G1～Gn皆不会被启动(扫描)，即像素的显示数据此时不会进行更新。
然而，于此实施例中，时钟产生器110只会在遮没周期BK1、BK2、BK3与BK4中才将控制时钟DCCLK快速地转态，并且在显示周期(DP_N、DP_N+1、DP_N+2或DP_N+3)中会将控制时钟DCCLK维持在高电位而不进行转态。因此，除了图像出现颜色不均匀或是水波纹(water wave)的问题将可以被解决，同时亦可以避免电压控制器112中电荷泵的电流/直流转换效率过低，以及高频噪音的产生。
图2D为显示面板的另一信号时序图。于此实施例中，控制时钟DCCLK亦只会在遮没周期BK1、BK2、BK3与BK4中被快速地转态，而不会在显示周期(DP_N、DP_N+1、DP_N+2或DP_N+3)中被转态。不同的是，于图2D中控制时钟DCCLK在显示周期DP_N、DP_N+1、DP_N+2或DP_N+3都是维持在低电位而非图2C中所示都是维持在高电位。
图2E为显示面板的另一信号时序图。于此实施例中，控制时钟DCCLK同样不会在显示周期(DP_N、DP_N+1、DP_N+2或DP_N+3)中被转态，而只会在遮没周期BK1、BK2、BK3与BK4中被转态两次，并且于显示周期(DP_N、DP_N+1、DP_N+2或DP_N+3)中控制时钟DCCLK会一直被维持在高电位。要注意的是，控制时钟DCCLK的频率最好不小于20KHz，以便避免产生使用者可发觉的噪音。
图3为图像显示系统中显示面板的另一实施例。如图所示，显示面板100”是和图1所示的显示面板100相似，除了电压控制器112中电荷泵的控制时钟DCCLK是直接由时序控制器108产生，而非另外增设时钟产生器(如1图中所示)。
图4为电荷泵的一实施例。如图所示，电荷泵104包括多个MOS晶体管M1～MN串联地连接以及电容C1～CN-1。举例而言，晶体管M1具有第一端是耦接至时序控制器108所输出的参考电压Vref、第二端耦接至电容C1以及控制端耦至其第一端。晶体管M2具有第一端是耦接至晶体管M1的第二端、第二端耦接至电容C2以及控制端耦至其第一端，依此类推。不同的是，晶体管MN具有第一端是耦接至前一级晶体管的第二端、第二端作为输出端以及控制端耦至其第一端。另外，奇数号的电容(例如C1、C3、...)是耦接时钟产生器110或时序控制器108所输出的控制时钟DCCLK，而偶数号的电容(C2、C4、...)是耦接控制时钟DCCLK的反相信号。电荷泵104通过控制时钟DCCLK的转态，即可将参考电压Vref升压至想要的直流电压电平(DCV1、DCV2或DCV3)，提供至数据驱动器114、扫描驱动器116或VCOM电压产生器118。本发明的显示系统中电压控制器所使用的电荷泵并不限定于图4的实施例，可参考美国专利申请案2003/0011568与2002/0044118，于此不再累述。
图5为图像显示系统的另一实施例。于本实施例中图像显示系统是实现成电子装置，仔细而言，电子装置500包括显示面板(例如显示面板100或100”)，举例而言可以是液晶显示面板、等离子体显示面板、有机电致发光显示面板、场发光显示面板或阴极射线管显示面板，但不用以限定本发明。举例而言，电子装置500可为数字相机、可携式DVD、电视、车上型显示器、显示器、笔记本型计算机、平板计算机或移动电话。一般而言，电子装置500包括显示面板100/100”以及输入单元510，输入单元510耦接至显示面板100/100”，用以提供输入信号至显示面板100/100”，俾以产生图像。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
Claims (10)
1.一种显示面板的驱动方法，包括：
于第一周期中驱动像素阵列的第K列像素；
于第二周期中驱动上述像素阵列的第K+1列像素；以及
于上述第一、第二周期间的第三周期中，将供应至电荷泵的控制时钟转态至少N次，并使上述控制时钟于上述第一、第二周期中维持在固定逻辑电平，其中N不小于2。
2.根据权利要求1所述的显示面板的驱动方法，其中上述第三周期为两个显示周期间的遮没周期。
3.根据权利要求2所述的显示面板的驱动方法，其中上述第一、第二周期中上述控制时钟是维持在高电位。
4.根据权利要求2所述的显示面板的驱动方法，其中上述第一、第二周期中上述控制时钟是维持在低电位。
5.一种显示面板的驱动方法，包括：
依序驱动像素阵列的多列像素；
于上述任一列像素被驱动时，使将供应至电荷泵的控制时钟维持在固定逻辑电平；以及
于上述多列像素皆未被驱动的每个遮没周期中，将上述控制时钟转态至少N次，其中N不小于2。
6.根据权利要求5所述的显示面板的驱动方法，其中驱动上述像素阵列中的任一列像素包括：
扫描上述像素阵列的一条对应的扫描信号线；以及
提供对应的显示信号于上述像素阵列的多条数据信号线上。
7.一种图像显示系统，包括：
显示面板，用以显示图像，包括：
像素阵列，包括排列成矩阵的多个像素、多条扫描信号线以及多条数据信号线；
数据驱动器，耦接至上述数据信号线；
扫描驱动器，耦接至上述扫描信号线，并且上述扫描驱动器和上述数据驱动器是依序驱动上述像素阵列的多列像素；
电压控制器，包括至少一电荷泵，用以产生至少一直流电压供应至上述数据驱动器与上述扫描驱动器；以及
时钟产生器，用以产生控制时钟供应至上述电荷泵，以便产生上述直流电压，且上述时钟产生器是于上述任一列像素被驱动时，使将上述控制时钟维持在固定逻辑电平，而在上述多列像素皆未被驱动的每个遮没周期中，将上述控制时钟转态至少N次，其中N不小于2。
8.根据权利要求7所述的图像显示系统，其中于上述时钟产生器为振荡器电路。
9.根据权利要求8所述的图像显示系统，还包括时序控制器，用以根据来自图形处理器或数据处理器的图像数据、系统控制时钟及同步信号，产生对应的控制信号至上述数据驱动器与上述扫描驱动器。
10.根据权利要求8所述的图像显示系统，其中于上述时钟产生器为时序控制器。
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