CN101388192A - 色序式液晶显示设备的控制电路及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于色序式液晶显示设备的控制电路及控制方法，控制电路包含一光源驱动电路产生一驱动讯号，以控制色序式液晶显示设备产生不同颜色的背光源；一数据驱动电路产生一数据讯号，数据讯号包含复数数据脉波；一扫描驱动电路产生一扫描讯号，扫描讯号包含复数扫描脉波，并分别对应该些数据脉波，控制方法通过由该些扫描脉波、该些数据脉波与该背光源控制色序式液晶显示器显示一影像，该些数据脉波的准位与该些扫描脉波的准位会依据不同影像而改变。如此，可降低控制电路的电源消耗，并降低色序式液晶显示设备的混色。

Description

色序式液晶显示设备的控制电路及控制方法

技术领域

本发明是关于一种控制电路与控制方法，其尤指一种色序式液晶显示设备的控制电路及控制方法。

背景技术

现今科技蓬勃发展，信息商品种类推陈出新，满足了大众不同的需求。早期显示器多半为阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器，由于其体积庞大与耗电量大，而且所产生的辐射线对于长时间使用显示器的使用者而言，有危害身体的疑虑，因此，现今市面上的显示器渐渐将由液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)取代旧有的CRT显示器。液晶显示器具有轻薄短小、低辐射与耗电量低等优点，也因此成为目前市场主流。

承上所述，现今为了使液晶显示器达到大型化、彩色化以及薄型、轻量、低电功率损失的几项大特点，在液晶显示器的设计上就必须开发出高性能的光源。液晶显示器为非发光的显示器，因此在外光狀态不好的场所，就必须使用照明的方式來发光。例如，手表的液晶显示器为使用简单的小灯泡作为照明；汽車电表或OA终端机等所使用的液晶显示器也是由后方的照明光源发光，才能得到鲜明的显示。这些在背面使用薄型的白色光源的方式称为背光(Back Light)。

再者，背光的发光光源是由光源与光扩散膜所构成。由于背光必须为面光源，因此必须将白热电灯泡等点光源或屏幕灯等线光源，利用光扩散膜变化为面光源。传统一般的背光光源所使用的光源大致分为白热电灯泡、发光二极管、有机分散型EL(Electro Luminescent Lamp)、荧光灯与平板荧光灯，而其发光方式则分为直下式与边缘发光式，因此，一般說來，液晶面板由复数个以矩阵形式排列的像素所组成。通过由分别馈入每个像素的影像数据来控制像素的亮度，使整个液晶显示面板显示画面。由于像素只能显示由亮到暗的灰阶，因此需通过由另外的方式来据以显示颜色。

一种传统的液晶显示器利用彩色滤光片而同时显示一个像素的三原色成分，因而显示出色彩。此种具彩色滤光片的液晶显示器的一个像素由三个像素组合，分别对应至红、绿及蓝色滤光片。人眼接收过滤光片而显示出的红、绿及蓝光，即能将的混合而感受到此像素的色彩。

另一种传统的色序式(Color Sequential)液晶显示器依次显现出一个像素的三个原色成分而呈现出色彩。此种色序式液晶显示器的每个像素通过由三个发光源，分别发出红、绿及蓝光以作为背光源。在一画面时间中，此像素依据显示三笔数据，并分别对应开启红、绿及蓝光。利用人眼的视觉暂留，人即可辨识出此像素的色彩。色序式液晶显示器与具有彩色滤光片的液晶显示器相较之下，色序式液晶显示器不需使用彩色滤光片，即可显示色彩，因此具有节省成本的优点。此外，由于色序式的显示方法，只需由一个像素即可决定一个像素的颜色，因此利用色序式来显示影像的色彩，可以提高三倍的分辨率。

然而，现今色序式液晶显示器仍存在有些缺点。以应用色序式的扭曲向列型液晶显示器(Twisted Nematic LCD，TN LCD)与超扭曲向列型液晶显示器(Super Twisted Nematic LCD，STN LCD)来说，其控制电路产生一扫描讯号与一数据讯号，而利用扫描讯号与数据讯号之间的电压差，而控制液晶旋转角度，以决定彩色背光源的透光程度，即决定输出影像的色彩，上述的电压差称为画素电压。但是，现今扫描讯号为一固定准位的电压讯号，而控制电路仅通过由控制数据讯号的准位，以调整扫描讯号与数据讯号之间的电压差，而决定画素电压，进而决定影像的色彩，如此，当必须产生较大的画素电压，以控制液晶旋转较大角度时，由于扫描讯号的准位为固定准位，所以数据讯号的准位就必须提高很多，如此即会增加控制电路的电源消耗。此外，现今色序式液晶显示器具有混色的问题，而使得显示器所显示出的影像的色彩无法达到预期的色彩，而降低显示效果。

因此，本发明针对上述问题而提出一种新颖色序式液晶显示设备的控制电路及其控制方法，其通过由调整扫描讯号的准位与数据讯号的准位，而控制扫描讯号与数据讯号间的压差，以节省控制电路所消耗的电源，且可降低混色的问题，以可解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种色序式液晶显示设备的控制电路及其控制方法，其通过由调整扫描讯号的准位与数据讯号的准位，以控制色序式液晶显示设备输出的色彩，而达到节省电源与降低混色的目的。

本发明的目的之二在于提供一种色序式液晶显示设备的控制电路及其控制方法，其通过由增加白色背光源，而调整色序式液晶显示设备输出的色彩，以提高色序式液晶显示设备的亮度与色彩变化。

为实现本发明的目的及解决其技术问题是通过以下技术方案来实现的。

本发明提供的一种色序式液晶显示设备的控制电路，其包含：

一光源驱动电路，产生一驱动讯号并传送至该色序式液晶显示设备，以控制该色序式液晶显示设备产生不同颜色的背光源；

一数据驱动电路，产生一数据讯号并传送至该色序式液晶显示设备，该数据讯号包含复数数据脉波；以及

一扫描驱动电路，产生一扫描讯号并传送至该色序式液晶显示设备，该扫描讯号包含复数扫描脉波，并分别对应该些数据脉波；

其中，该色序式液晶显示设备依据该些扫描脉波、该些数据脉波与该背光源显示一影像，该些数据脉波的准位与该些扫描脉波的准位依据不同影像而改变。

本发明中，其中该些扫描脉波的准位依据该影像的色彩而改变。

本发明中，更包含：

一时序控制电路，产生一时序讯号并传送至该光源驱动电路、该数据驱动电路与该扫描驱动电路，以分别依据该时序讯号产生该驱动讯号、该数据讯号与该扫描讯号。

本发明中，其中该时序控制电路、该数据驱动电路与该扫描驱动电路整合为一控制芯片。

本发明中，其中该控制芯片更整合有该光源驱动电路。

本发明中，其中该驱动讯号控制该色序式液晶显示设备产生的背光源包含一红色背光源、一绿色背光源与一蓝色背光源。

本发明中，其中该背光源更包含一白色背光源。

本发明中，其中该白色背光源产生于该红色背光源、该绿色背光源或该蓝色背光源之后。

本发明中，其中该色序式液晶显示设备包含：

一背光源模块，依据该驱动讯号，产生不同颜色的背光源；以及

一显示模块，依据该数据讯号、该扫描讯号与该背光源，显示该影像。

本发明中，其应用于一扭曲向列型液晶显示器或一超扭曲向列型液晶显示器。

本发明还同时公开了一种色序式液晶显示设备的控制方法，其步骤包含：

产生一驱动讯号，并传送至该色序式液晶显示设备，以控制该色序式液晶显示设备产生不同颜色的背光源；

产生一数据讯号，并传送至该色序式液晶显示设备，该数据讯号包含复数数据脉波；以及

产生一扫描讯号，并传送至该色序式液晶显示设备，该扫描讯号包含复数扫描脉波，并分别对应该些数据脉波；

其中，该色序式液晶显示设备依据该些扫描脉波、该些数据脉波与该背光源显示一影像，该些数据脉波的准位与该些扫描脉波的准位依据不同影像而改变。

本发明中，其中该些扫描脉波准位依据该影像的色彩而改变。

本发明中，更包含：

产生一时序讯号，以依据该时序讯号产生该驱动讯号、该数据讯号与该扫描讯号。

本发明中，其中该驱动讯号控制该色序式液晶显示设备产生的背光源包含一红色背光源、一绿色背光源与一蓝色背光源。

本发明中，其中该背光源更包含一白色背光源。

本发明中，其中该白色背光源产生于该红色背光源、该绿色背光源与该蓝色背光源之后。

本发明中，其中该驱动讯号传送至该色序式液晶显示设备的一背光源模块，以产生不同颜色的背光源，该数据讯号与该扫描讯号传送至该色序式液晶显示设备的一显示模块，该显示模块依据该数据讯号、该扫描讯号与该背光源显示该影像。

本发明中，其应用于一扭曲向列型液晶显示器或一超扭曲向列型液晶显示器。

本发明的有益效果是，本发明所述的色序式液晶显示设备的控制电路及控制方法通过由扫描讯号的复数扫描脉波与数据讯号的复数数据脉波控制显示模块显示影像，且该些数据脉波的准位与该些扫描脉波的准位会依据不同影像而改变，如此，可降低控制电路所消耗的电源，以节省电源，且可降低色序式液晶显示设备的混色对显示影像的影响。

附图说明

图1为本发明较佳实施例之一的方块图；

图2A为本发明较佳实施例之一的像素示意图；

图2B为本发明较佳实施例之一的时序图；

图3A为本发明的另一较佳实施例的像素示意图；

图3B为本发明的另一较佳实施例的时序图；

图4为本发明的另一较佳实施例的时序图

图5A为本发明的另一较佳实施例的像素示意图；

图5B为本发明的另一较佳实施例的时序图；

图6A为本发明的另一较佳实施例的像素示意图；以及

图6B为本发明的另一较佳实施例的时序图。

图号说明：

10  光源驱动电路    12  数据驱动电路

14  扫描驱动电路    16  时序控制电路

20  显示面板        22    背光源模块

24  显示模块        30    第一像素

32  第二像素        40    扫描脉波

50  资料脉波        COM   扫描讯号

COM1第一扫描讯号    COM2  第二扫描讯号

COM3第三扫描讯号    LED   驱动讯号

LED_R  驱动讯号     LED_G 驱动讯号

LED_B  驱动讯号     SEG   数据讯号

SEG1   第一数据讯号 SEG2  第二数据讯号

SEG3   第三数据讯号

具体实施方式

为使审查员对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：

请参阅图1，为本发明较佳实施例之一的方块图。本发明的控制电路可应用于一扭曲向列型液晶显示器(Twisted NematicLCD，TN LCD)或一超扭曲向列型液晶显示器(Super TwistedNematic LCD，STN LCD)，但不局限应用于扭曲向列型液晶显示器与超扭曲向列型液晶显示器，亦可运用于其他类型的液晶显示器。如图所示，本发明的控制电路包含一光源驱动电路10、一数据驱动电路12、一扫描驱动电路14，而色序式液晶显示设备20包含有一显示面板20。显示面板20更包括一背光源模块22与一显示模块24。光源驱动电路10用以产生一驱动讯号，并传送驱动讯号至显示面板20的背光源模块22，以控制背光源模块22依序产生不同颜色的背光源，该些背光源包含红色背光源、绿色背光源与蓝色背光源。

承接上述，数据驱动电路12用以产生一数据讯号，并传送数据讯号至显示面板20的显示模块24，数据讯号包含复数数据脉波。扫描驱动电路14用以产生一扫描讯号，并传送扫描讯号至显示面板20的显示模块24，扫描讯号包含复数扫描脉波，并分别对应该些数据脉波。

基于上述，色序式液晶显示设备的显示面板20依据该些扫描脉波与该些资料脉波和配合背光源模块22依序产生的背光源而显示一影像。显示模块24是依据扫描脉波的电压准位与数据脉波的电压准位间的电压差，即依据画素电压而控制显示模块24内的液晶旋转的角度，以决定背光源透光程度，进而显示影像。本发明的该些资料脉波的准位与该些扫描脉波的准位会依据不同影像的色彩而改变。

再参阅图1，本发明的色序式液晶显示设备的控制电路更包括一时序控制电路16，其依据色序式液晶显示设备所要显示的影像而产生一时序讯号，并传送时序讯号至光源驱动电路10、数据驱动电路12与扫描驱动电路14，光源驱动电路10、数据驱动电路12与扫描驱动电路14接收时序讯号后，而分别依据时序讯号产生驱动讯号、数据讯号与扫描讯号，以驱使显示面板20显示影像。此外，时序控制电路16、数据驱动电路12与扫描驱动电路14可整合为一控制芯片，以节省控制电路所占用的面积，进而节省成本。更进一步，光源驱动电路10亦可整合于控制芯片内。

由于本发明的扫描驱动电路14可调整扫描讯号的扫描脉波的准位，所以本发明可通过由调整扫描脉波的准位与数据脉波的准位，而调整两者间的电压差，即调整画素电压，如此即可以降低控制电路所需要的电源。举例来说，若显示模块24所需的画素电压为5V(伏特)，本发明的扫描驱动电路14可调整扫描脉波的准位为正2.5伏特，而数据驱动电路12可调整数据脉波的准位为负2.5伏特，如此即可产生5伏特的画素电压。所以，本发明的控制电路相较于现有技术用的控制电路，会消耗较低的电源，而可节省电量的消耗。上述调整脉波的准位与数据脉波的准位分别为正准位与负准位，仅为本发明较佳实施例之一，并非仅局限于如此。

请一并参阅图2A与图2B，为本发明较佳实施例之一的像素示意图与时序图。图标中的COM即表示扫描讯号，SEG表示数据讯号，LED_R、LED_G、LED_B分别表示驱动红色背光源、绿色背光源与蓝色背光源的驱动讯号。图2A所示的实施例，以显示面板20中的一列像素为例，此列像数接收同一扫描讯号COM，并分别接收不同数据讯号SEG1-SEGn，以依据扫描讯号的扫描脉波的准位与数据讯号的数据脉波的准位，而显示色彩。

如图2B所示，本发明的扫描讯号COM包含复数扫描脉波40，而数据讯号SEG1与SEG2包含有复数数据脉波50。本发明的光源驱动电路10驱动背光源模块22依序产生红色背光源、绿色背光源与蓝色背光源，以完成一个色序周期。数据驱动电路12与扫描驱动电路14再依据显示面板20所欲显示的影像，而控制数据讯号SEG1与SEG2的数据脉波50的准位与扫描讯号COM的扫描脉波40的准位，即控制两者间的电压差(画素电压)，以控制背光源穿透液晶的透光率，以让显示面板20的弟一像素30与第二像素32显示所欲显示的色彩。

以下以图3A与图3B的实施例详细说明。图3A是以一个扫描讯号COM与三个数据讯号SEG1、SEG2与SEG3控制三个像素。第一个像素1受控于扫描讯号COM与第一数据讯号SEG1、第二个像素2受控于扫描讯号COM与第二数据讯号SEG2、第3个像素3受控于扫描讯号COM与第三数据讯号SEG3。如图3B所示，在光源驱动电路10驱动背光源模块22依序产生红色背光源R、绿色背光源G与蓝色背光源B，而完成一个色序周期后，第一个像素1、第二个像素2、第3个像素3分别会显示红色、蓝色与绿色。

承接上述，以第一个像素1来说，在背光源模块22产生红色背光源时，扫描讯号COM的第一个扫描脉波的准位为高准位，而第一数据讯号SEG1的第一个数据脉波的准位为高准位，所以两者间的电压差为零(COM-SEG1)，此时液晶将不偏转，使得红色背光源通过，之后在背光源模块22产生绿色背光源G与蓝色背光源B产生时，扫描讯号COM的扫描脉波的准位不同于第一数据讯号SEG1的数据脉波的准位，所以两者间具有电压差，故液晶将会偏转，而阻挡绿色背光源G与蓝色背光源B通过，所以第一个像素1即会显示红色。同理，第二个像素2与第3个像素3分别会显示蓝色与绿色。

请一并参阅图4，为本发明的另一较佳实施例的时序图。如图所示，本实施例与上述实施例不同之处在于本实施列的背光源更包含有白光背光源，即由光源驱动电路10驱动背光源模块22同时产生红色背光源、绿色背光源与蓝色背光源而混色为背白色光源，其产生于红色背光源、绿色背光源与蓝色背光源后，即光源模块22依序显示红色背光源、白色背光源、绿色背光源、白色背光源、蓝色背光源与背白色光源，如此，可通过由调整白色背光源穿过液晶的透光率，调整像素所显示出的色彩，而可使得像素显示更多颜色种类的色彩，且可以提高像素显示色彩的亮度，而增加显示影像的效果。

请一并参阅图5A与图5B，为本发明的另一较佳实施例的像素示意图与时序图。如图所示，本发明的扫描驱动电路14可产生复数扫描讯号，而使得像素可以呈矩阵方式排列。如图5A所示，扫描驱动电路14产生三个扫描讯号COM1、COM2与COM3，而数据驱动电路12亦产生三个数据讯号SEG1、SEG2与SEG3，以控制9个像素1-9。由于本发明的扫描讯号COM1、COM2、COM3具有复数扫描脉波且对应数据讯号SEG1、SEG2与SEG3的复数数据脉波，所以本发明可降低混色的影响。以下配合图示进行说明。

由于图5B的实施例具有三个扫描讯号COM1、COM2与COM3，所以完成一个画面的一个色序周期为红色背光源R、绿色背光源G、蓝色背光源B轮循三次，即为3个背光源周期RGB，依据图5B的波形，像素1-9所显示的色彩分别为红、绿、蓝、黄、紫、靛、黑、白、白。以第一像素1来说，其画素电压为第一扫描讯号COM1的扫描脉波的准位与第一数据讯号SEG1的数据脉波的准位间的差异，即为图5B所示的COM1-SEG1，其在第一个背光源周期为红色背光源穿过液晶，而绿色背光源与蓝色背光源不穿过液晶。之后，在第二个背光源周期则为50％红色背光源、50％绿色背光源与50％蓝色背光源穿过液晶而混为白色。最后，在第三个背光源周期同样为50％红色背光源、50％绿色背光源与50％蓝色背光源穿过液晶而混为白色。所以，第一像素1所显示的颜色即为红色与白色的混色，因为白色不太会影响色彩，所以第一像素1会显示红色。

同理，第四像素4的画素电压为第二扫描讯号COM2-SEG1，其在第一个背光源周期为50％红色背光源、50％绿色背光源与50％蓝色背光源穿过液晶而混为白色。之后，在第二个背光源周期为红色背光源与绿色背光源穿过液晶而混为黄色。最后，在第三个背光源周期为50％红色背光源、50％绿色背光源与50％蓝色背光源穿过液晶而混为白色。所以，第四像素4所显示的颜色即为黄色与白色的混色，因为白色不太会影响色彩，所以第四像素4会显示黄色。由上述说明可知，此实施例通过由让每个像素1-9与白色进行混色，而不影响原有欲显示的色彩，如此可降低混色的影响，且可提高色彩亮度，进而提升显示画面的效果。

请一并参阅图6A与图6B，为本发明的另一较佳实施例的像素示意图与时序图，此实施例同于图4的实施例，而在红色背光源R、绿色背光源G、蓝色背光源B之后，加入白色背光源W，以增加像素1-9所显示的色彩的种类，且可增加亮度。

因此，本发明的色序式液晶显示设备的控制电路及控制方法通过由扫描讯号的复数扫描脉波与数据讯号的复数数据脉波控制显示模块显示影像，且该些数据脉波的准位与该些扫描脉波的准位会依据不同影像而改变，如此，可降低控制电路所消耗的电源，以节省电源，且可降低色序式液晶显示设备的混色对显示影像的影响。

综上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为之均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (18)

1.一种色序式液晶显示设备的控制电路，其特征在于，其包含：

一光源驱动电路，产生一驱动讯号并传送至该色序式液晶显示设备，以控制该色序式液晶显示设备产生不同颜色的背光源；

一数据驱动电路，产生一数据讯号并传送至该色序式液晶显示设备，该数据讯号包含复数数据脉波；以及

一扫描驱动电路，产生一扫描讯号并传送至该色序式液晶显示设备，该扫描讯号包含复数扫描脉波，并分别对应该些数据脉波；

其中，该色序式液晶显示设备依据该些扫描脉波、该些数据脉波与该背光源显示一影像，该些数据脉波的准位与该些扫描脉波的准位依据不同影像而改变。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，其中该些扫描脉波的准位依据该影像的色彩而改变。

3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，更包含：

一时序控制电路，产生一时序讯号并传送至该光源驱动电路、该数据驱动电路与该扫描驱动电路，以分别依据该时序讯号产生该驱动讯号、该数据讯号与该扫描讯号。

4.根据权利要求3所述的控制电路，其特征在于，其中该时序控制电路、该数据驱动电路与该扫描驱动电路整合为一控制芯片。

5.根据权利要求4所述的控制电路，其特征在于，其中该控制芯片更整合有该光源驱动电路。

6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，其中该驱动讯号控制该色序式液晶显示设备产生的背光源包含一红色背光源、一绿色背光源与一蓝色背光源。

7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于，其中该背光源更包含一白色背光源。

8.根据权利要求7所述的控制电路，其特征在于，其中该白色背光源产生于该红色背光源、该绿色背光源或该蓝色背光源之后。

9.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，其中该色序式液晶显示设备包含：

一背光源模块，依据该驱动讯号，产生不同颜色的背光源；以及

一显示模块，依据该数据讯号、该扫描讯号与该背光源，显示该影像。

10.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，其应用于一扭曲向列型液晶显示器或一超扭曲向列型液晶显示器。

11.一种色序式液晶显示设备的控制方法，其特征在于，其步骤包含：

产生一驱动讯号，并传送至该色序式液晶显示设备，以控制该色序式液晶显示设备产生不同颜色的背光源；

产生一数据讯号，并传送至该色序式液晶显示设备，该数据讯号包含复数数据脉波；以及

产生一扫描讯号，并传送至该色序式液晶显示设备，该扫描讯号包含复数扫描脉波，并分别对应该些数据脉波；

其中，该色序式液晶显示设备依据该些扫描脉波、该些数据脉波与该背光源显示一影像，该些数据脉波的准位与该些扫描脉波的准位依据不同影像而改变。

12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，其中该些扫描脉波准位依据该影像的色彩而改变。

13.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，更包含：

产生一时序讯号，以依据该时序讯号产生该驱动讯号、该数据讯号与该扫描讯号。

14.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，其中该驱动讯号控制该色序式液晶显示设备产生的背光源包含一红色背光源、一绿色背光源与一蓝色背光源。

15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，其中该背光源更包含一白色背光源。

16.根据权利要求15所述的控制方法，其特征在于，其中该白色背光源产生于该红色背光源、该绿色背光源与该蓝色背光源之后。

17.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，其中该驱动讯号传送至该色序式液晶显示设备的一背光源模块，以产生不同颜色的背光源，该数据讯号与该扫描讯号传送至该色序式液晶显示设备的一显示模块，该显示模块依据该数据讯号、该扫描讯号与该背光源显示该影像。

18.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，其应用于一扭曲向列型液晶显示器或一超扭曲向列型液晶显示器。

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