CN102254522A - 驱动方法与驱动模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种驱动方法与驱动模块，用于液晶显示器中消除亮暗线。该驱动方法包括控制对应于数据线且设置于第一列的多个像素与对应于该数据线且设置于第二列的多个像素以相异顺序充电。

Description

驱动方法与驱动模块

技术领域

本发明是指一种驱动模块及驱动方法，特别涉及一种用于液晶显示器中对共享数据线且设置于不同列的像素以相异顺序充电，消除亮暗线的现象的驱动模块及驱动方法。

背景技术

液晶显示器(liquid crystal display，LCD)具有低辐射、体积小及低耗能等优点，已逐渐取代传统的阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示器，进而被广泛地应用在笔记型计算机、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、平面电视或行动电话等信息产品上。一般而言，液晶显示器是利用源极驱动电路(source driver)和栅极驱动电路(gate driver)来驱动面板上的像素以显示图像。由于源极驱动电路的成本较栅极驱动电路高，为了降低源极驱动电路的使用量，因而衍生出像素结构共享数据线的双栅极(Dual Gate)结构，或称半源极驱动(half source driver，HSD)。简单来说，针对相同数目的像素，双栅极结构是将源极驱动电路的数据线减半，而将栅极驱动电路的扫描线加倍，以减少生产成本。然而，由于栅极驱动信号开启的时间减半，数据线对像素(pixel)充电时间仅有正常结构的二分之一，容易导致像素充电不足。

另外，为了避免一直使用同一极性电压(如正电压或负电压)来不断地驱动液晶分子，而降低液晶分子对光线的偏振或折射效果，使得画面显示的质量恶化，必须使用正负电压交互的方式来驱动液晶分子，如单线反向驱动(one line inversion)、双线反向驱动(two line inversion)、行反向驱动(columninversion)等方式。由于双栅极结构是共享数据线，因此在双栅极结构中多采用双线反向驱动，其是对共享数据在线同一列的两个像素(分别由两条扫描线所控制)以同极性电压充电，而下一列的像素以相反极性电压充电。

请参考图1，图1为现有技术中以Z字型顺序驱动液晶显示装置10上的像素的示意图。为方便说明，液晶显示装置10仅包括源极驱动电路100、栅极驱动电路102、定时控制器104及液晶显示面板106。液晶显示面板106是双栅极驱动结构，其包括数据线CH_1～CH_p、扫描线GL_1～GL_q及像素点阵式Mat。在像素点阵式Mat中，每一像素由一薄膜晶体管及一液晶电容所组成，为求简洁，以方块表示的。以行而言，每两行像素是由同一数据线所控制，例如红色像素R1～Rn及绿色像素G1～Gn由数据线CH_1所控制，蓝色像素B1～Bn及红色像素R1’～Rn’由数据线CH_2所控制，绿色像素G1’～Gn’及蓝色像素B1’～Bn’由数据线CH_3所控制，并以此类推。而以列而言，每一列像素是由相邻两扫描线所控制，例如，在列Row_1上，红色像素R1、蓝色像素B1及绿色像素G1’是由扫描线GL_1所控制，而绿色像素G1、红色像素R1’及蓝色像素B1’则由扫描线GL_2所控制，其它各列(Row_2、Row_3…Row_n)也是相同配置。

当以Z字型顺序驱动液晶显示装置10上的像素时，定时控制器104分别通过源极驱动电路100与栅极驱动电路102，控制输出数据线CH_1～CH_p及扫描线GL_1～GL_q的信号大小、极性、定时等，以对像素点阵式Mat中各像素以Z字型的顺序充电。即，如图1中虚线所示，数据线CH_1的像素是以R1→G1→R2→G2…的顺序充电，其余依此类推。然而，Z字型驱动方式会使得数据线CH_1与CH_3上绿色像素G1～Gn充电较饱与G1’～Gn’充电不足，造成垂直亮暗线的现象。

请继续参考图2，图2为图1中数据线CH_1～CH_3输出双线反向驱动信号的波形示意图。由于人眼对绿色较为敏感，因此在此以绿色画面的输出波形(即对红色与蓝色像素充电较多而绿色像素充电较少以显示绿色画面)，进行亮暗线的测试。如图2所示，在Z字型驱动下，数据线CH_1是以像素R1→G1→R2→G2…的顺序充电。在对一像素充电时，若其与上一个像素的充电极性不同，则电压到达稳态的时间(settling time)较长(如像素R1、R2)，再加上充电时间较短，因此容易充电不足。举例来说，列Row_1上的像素R1、G1与列Row_2上的像素R2、G2充电极性不同，因此红色像素R1、R2充电较不足而绿色像素G1、G2充电较饱。同样地，数据线CH_3对绿色像素G1’、G2’充电较不足而蓝色像素B1’、B2’充电较饱。依此类推，数据线CH_1上的绿色像素G1～Gn充电较饱，对应自然显白(normally white)型液晶显示面板目视较暗，数据线CH_3上的绿色像素G1’～Gn’充电不足，对应自然显白型液晶显示面板目视较亮，因此造成垂直亮暗线的现象。

因此，对使用双线反向驱动的双栅极像素结构，由于现有技术对像素的驱动顺序采Z字型驱动，因此相对应同一条数据在线每一列的像素充电顺序相同，使数据在线有一边的像素充电较饱，造成目视可观察到垂直亮暗线的现象。有鉴于此，现有技术实有改进的必要。

发明内容

因此，本发明的主要目的即在于提供一种驱动模块及驱动方法。

本发明公开一种驱动方法，用于液晶显示器中消除亮暗线。该驱动方法包括控制对应于数据线且设置于第一列的多个像素与对应于该数据线且设置于第二列的多个像素以相异顺序充电。

本发明还公开一种驱动模块，用于液晶显示器中消除亮暗线。该驱动模块包括数据线信号处理单元，用来根据同步信号，产生多个数据驱动信号；扫描线信号处理单元，用来根据输出使能信号，产生多个栅极驱动信号；及控制单元，用来产生该同步信号及该输出使能信号，以控制该数据线信号处理单元及该扫描线信号处理单元，使对应于数据线且设置于第一列的多个像素与对应于该数据线且设置于第二列的多个像素以相异顺序充电。

附图说明

图1为现有技术中以Z字型顺序驱动液晶显示装置上的像素的示意图。

图2为图1中数据线输出双线反向驱动信号的波形示意图。

图3为本发明实施例驱动模块的示意图。

图4为本发明实施例中以222顺序驱动像素的示意图

图5为图4中数据线输出双线反向驱动信号的波形示意图。

图6A与图6B分别为以222-555顺序驱动像素时，在奇帧与偶帧中扫描线与数据线的输出信号的示意图。

图7为本发明实施例驱动流程的示意图。

其中，附图标记说明如下：

10                             液晶显示装置

100                            源极驱动电路

102                            栅极驱动电路

104                            定时控制器

106                            液晶显示面板

30                             驱动模块

32                             液晶显示面板

300                            数据线信号处理单元

302                            扫描线信号处理单元

304                            控制单元

70                             流程

700～704                       步骤

CH_1～CH_p                     数据线

GL_1～GL_q                     扫描线

Mat                            像素点阵式

R1～Rn、R1’～Rn’        红色像素

G1～Gn、G1’～Gn’        绿色像素

B1～Bn、B1’～Bn’        蓝色像素

Row_1～Row_n              列

Syn                       同步信号

Data_1～Data_p            数据驱动信号

Ena                       输出使能信号

Gate_1～Gate_q            栅极驱动信号

具体实施方式

请参考图3，图3为本发明实施例驱动模块30的示意图。驱动模块30用来驱动液晶显示面板32，以消除亮暗线。液晶显示面版32为双栅极结构，即相同于图1的液晶显示面板106，因此，为清楚说明本发明的精神，液晶显示面版32中各组件的附图及符号都沿用图1中液晶显示面板106各组件的附图及符号，以求简洁。驱动模块30包括数据线信号处理单元300、扫描线信号处理单元302及控制单元304。控制单元304用来产生同步信号Syn及输出使能信号Ena，以控制数据线信号处理单元300及扫描线信号处理单元302，进而输出数据驱动信号Data_1～Data_p至数据线CH_1～CH_p，及输出栅极驱动信号Gate_1～Gate_q至扫描线GL_1～GL_q。为了避免产生亮暗线的现象，控制单元304是控制数据线信号处理单元300及扫描线信号处理单元302，使共享同一数据线而设置于不同列上的像素以相异顺序充电。

简单来说，本发明是调整数据驱动信号Data_1～Data_p及栅极驱动信号Gate_1～Gate_q，使共享同一数据线设置于不同列的像素以相异顺序充电。举例来说，针对共享数据线CH_1的红色像素R1～Rn及绿色像素G1～Gn，根据本发明的概念，可以采R1→G1→G2→R2→R3→G3→G4→R4…的顺序充电，即奇数列Row_1、Row_3、Row_5…上的像素是采由左至右的方式进行充电，而偶数列Row_2、Row_4、Row_6…上的像素则采由右至左的方式进行充电。如此一来，液晶显示面版32中相邻列上的像素是采相异充电顺序，可避免有一边的像素充电较饱(或较不足)。

上述相邻列采相异充电顺序的例可称为「弓」形驱动或「222」驱动方式。更详细来说，请参考图4与图5，图4为本发明实施例中以222顺序驱动像素的示意图，图5为图4中数据线CH_1～CH_3输出双线反向驱动信号的波形示意图。在图4中，像素点阵式Mat中各像素是以222顺序充电，即如虚线所示，数据线CH_1的像素是以R1→G1→G2→R2…的顺序充电，数据线CH_2的像素是以B1→R1’→R2’→B2…的顺序充电，其余依此类推。在此情况下，由于数据线CH_1是以像素R1→G1→G2→R2、…顺序充电，且列Row_1上的像素R1、G1与列Row_2上的像素G2、R2充电极性不同，因此像素R1、G2充电较不足而绿色像素G1、R2充电较饱。依此类推，数据线CH_1上奇数列的绿色像素G1、G3…充电较饱，而偶数列的绿色像素G2、G4…充电较不足，因此数据线CH_1上的绿色像素G1～Gn不会全部充电较饱或较不足，而造成亮线或暗线。同样地，其它数据在线的绿色像素也不会全部充电较饱或较不足，如此一来，可避免产生亮暗线的现象。

值得注意的是，以上所述仅为本发明的实施例，本发明的主要精神在于对共享数据线中设置于不同列的像素以相异顺序充电，使得数据线并不会有一边的像素充电较饱(或较不足)，因而消除垂直亮暗线的现象。本领域技术人员当可依本发明的概念进行变化与修饰，而不限于此。举例来说，配合不同的充电顺序，扫描线信号处理单元302也应适度调整栅极驱动信号Gate_1～Gate_q的输出顺序。以图4为例，扫描线信号处理单元302是以Gate_1→Gate_2→Gate_4→Gate_3→Gate_5→Gate_6→Gate_8→Gate_7…的顺序输出栅极驱动信号Gate_1～Gate_q。换句话说，扫描线信号处理单元302输出完栅极驱动信号Gate_1、Gate_2后，会先跳至栅极驱动信号Gate_4，再输出栅极驱动信号Gate_3。若要避免跳序的输出方式，也可将扫描线GL_3与GL_4的位置交换(意即扫描线GL_3驱动像素G2而扫描线GL_4驱动像素R2)，将扫描线GL_7与GL_8的位置交换，并以此类推，则扫描线信号处理单元302是由上至下依序输出栅极驱动信号。然而，需注意的是，扫描线信号处理单元302如何输出栅极驱动信号Gate_1～Gate_q，或是数据线信号处理单元300及控制单元304的实现方式等，都不影响本发明的范围，只要能使共享同一数据线而设置于不同列上的像素能以相异顺序充电，以避免或降低亮暗线现象即可。

此外，本发明也不限于双栅极结构，其它如三栅极结构也可采用本发明的概念。再者，设置于同一列但对应于不同数据线的像素也可以相异顺序充电，即不限于「222」顺序，也可以是如「255」、「252」等顺序。所谓「255」是表示数据线CH_1的像素是以R1→G1→G2→R2→R3→G3→G4→R4…的顺序充电，数据线CH_2的像素是以R1’→B1→B2→R2’→R3’→B3→B4→R4’…的顺序充电，数据线CH_3的像素是以B1’→G1’→G2’→B2’→B3’→G3’→G4’→B4’…的顺序充电，并以此类推。而「252」是表示数据线CH_1的像素是以R1→G1→G2→R2→R3→G3→G4→R4…的顺序充电，数据线CH_2的像素是以R1’→B1→B2→R2’→R3’→B3→B4→R4’…的顺序充电，数据线CH_3的像素是以G1’→B1’→B2’→G2’→G3’→B3’→B4’→G4’…的顺序充电，并以此类推。「255」或「252」的充电顺序也可避免垂直亮暗线的现象。

除此之外，也可控制对应于同一数据线且设置于同一列的像素于显示相邻两帧(frame)时，以相异顺序充电，以利用时间上交错显示的方式，避免较亮或较暗的像素固定在同一位置上。举例来说，请参考图6A及图6B，图6A与图6B分别为以222-555顺序驱动像素时，在奇帧与偶帧中扫描线GL_1～GL_8与数据线CH_1的输出信号的示意图。如图6A及图6B所示，在奇帧中，扫描线GL_1～GL_q的开启顺序为GL_1→GL_2→GL_4→GL_3→…，即以像素R1→G1→G2→R2、…顺序充电；在偶帧中，扫描线GL_1～GL_q的开启顺序为GL_2→GL_1→GL_3→GL_4→…，即以像素G1→R1→R2→G2、…顺序充电。如此一来，在奇帧及偶帧中，共享同一数据线且设置于同一列的像素(如R1、G1)是以相异顺序充电(即R1→G1与G1→R1交替)，如此可避免较亮或较暗的像素固定在同一位置上。依此类推，也可以255-522顺序及252-525顺序驱动像素，以达到相同效果。

因此，借由将共享同一数据线且设置于不同列上的像素以相异顺序充电，驱动模块30可避免液晶显示面板32产生亮暗线的现象。需注意的是，驱动模块30是用以说明本发明的运作情形，其实现方式不限于软件或硬件方式，本领域技术人员当可根据系统所需，做适当的修改，或通过调整传统驱动模块而实现驱动模块30。举例来说，若图1中源极驱动电路100与栅极驱动电路102仅具有信号放大功能(即数据驱动信号Data_1～Data_p及栅极驱动信号Gate_1～Gate_q至扫描线GL_1～GL_q是由定时控制器104所产生)，则可通过修改定时控制器104输出信号的顺序，达成驱动模块30的功能，抑或是不修改定时控制器104输出信号的顺序，但改变源极驱动电路100与栅极驱动电路102内部线路而达成。或者，若图1中源极驱动电路100与栅极驱动电路102同时具有信号放大与处理的功能(即定时控制器104仅输出显示数据及定时)，则可通过修改源极驱动电路100与栅极驱动电路102的信号处理逻辑，达成驱动模块30的功能。凡此种种都是为了使共享同一数据线而设置于不同列上的像素以相异顺序充电，以消除亮暗线的现象。

驱动模块30的运作可归纳为驱动流程70，如图7所示。驱动流程70包括以下步骤：

步骤700：开始。

步骤702：控制单元304控制对应于同一数据线且设置于不同列的像素以相异顺序充电。

步骤704：结束。

驱动流程70可参考前述，在此不予赘述，以求简洁。

针对双栅极结构的液晶显示面板，现有技术是采Z字型驱动方式对像素充电，因此共同数据在线每一列的像素充电顺序相同，使数据在线有一边的像素充电较饱，造成目视可观察到垂直亮暗线的现象。相比较下，本发明对共同数据线且设置于不同列的像素以相异顺序充电，使得数据在线不会有一边的像素充电较饱(或较不足)，因而消除垂直亮暗线的现象。除此之外，本发明更可以控制对应于同一数据线且设置于同一列的多个像素于显示相邻两帧时，以相异顺序充电，避免较亮或较暗的像素固定在同一位置上。

综上所述，本发明可消除垂直亮暗线的现象，并可避免较亮或较暗的像素固定在同一位置上。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种驱动方法，用于液晶显示装置中消除亮暗线，其特征在于，包括：控制对应于数据线且设置于第一列的多个像素与对应于该数据线且设置于第二列的多个像素以相异顺序充电。

2.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，该第一列及该第二列是相邻列。

3.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，还包括控制对应于该数据线且设置于该第一列的该多个像素于显示相邻两帧时，以相同或相异顺序充电。

4.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，还包括控制设置于同一列且对应于不同数据线的多个像素以相同或相异顺序充电。

5.一种驱动模块，用于液晶显示装置中消除亮暗线，其特征在于，包括：

数据线信号处理单元，用来根据同步信号，产生多个数据驱动信号；

扫描线信号处理单元，用来根据输出使能信号，产生多个栅极驱动信号；及

控制单元，用来产生该同步信号及该输出使能信号，以控制该数据线信号处理单元及该扫描线信号处理单元，使对应于数据线且设置于第一列的多个像素与对应于该数据线且设置于第二列的多个像素以相异顺序充电。

6.如权利要求5所述的驱动模块，其特征在于，该第一列及该第二列是相邻列。

7.如权利要求5所述的驱动模块，其特征在于，该控制单元还用来控制该数据线信号处理单元及该扫描线信号处理单元，使对应于该数据线且设置于该第一列的该多个像素于显示相邻两帧时，以相同或相异顺序充电。

8.如权利要求5所述的驱动模块，其特征在于，该控制单元还用来控制该数据线信号处理单元及该扫描线信号处理单元，使设置于同一列且对应于不同数据线的多个像素以相同或相异顺序充电。

9.如权利要求5所述的驱动模块，其特征在于，是设于该液晶显示装置的定时控制器中。

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