TWI415093B

TWI415093B - 場序式顯示器的驅動方法

Info

Publication number: TWI415093B
Application number: TW098113010A
Authority: TW
Inventors: Pao Shu Chang
Original assignee: Nuvoton Technology Corp
Priority date: 2009-04-20
Filing date: 2009-04-20
Publication date: 2013-11-11
Also published as: TW201039323A; US9330620B2; US20100265218A1

Description

場序式顯示器的驅動方法

本發明是有關於一種平面顯示技術，且特別是有關於一種場序式顯示器的驅動方法。

在傳統的液晶顯示器中，其背光模組的光源設計通常為一白光光源(普遍是利用冷陰極管發出白光光源)，此白光光源會透過彩色濾光片(color filter)來形成每一畫素所需的背光源。從一畫素陣列來看，一個畫素位置上會設置紅色(R)、綠色(G)與藍色(B)三個彩色濾光片，此法不僅較耗費成本，並於紅色、綠色與藍色三個彩色濾光片之間的相鄰處也會有混色的問題存在。此外，由於液晶顯示器是採用彩色濾光片的架構，因此白光光源會受到彩色濾光片的阻隔，而使液晶顯示器的亮度降低。

基於上述的問題，因而發展出以色序法(Color Sequential Method)搭配控制電路的色序式顯示器，並且由於此顯示器以色場(Color Field)交替顯示，故亦稱為場序式(Field Sequential)顯示器。此場序式顯示器是利用各種顏色之發光二極體(light-emitting diodes,LED)來取代傳統白光的背光源，在時序上交替點亮其中一色光源以顯示各畫素的色彩。其原理是在人眼視覺暫留的時間範圍內，以紅色、綠色與藍色三種顏色影像在時間軸上快速切換，藉此產生混色效果以使人眼能感受到全彩的影像。

圖1A為一傳統場序式顯示器的驅動波形示意圖。請參照圖1A，在完整的圖框中會包含紅色、綠色及藍色場域。在紅色場域中，紅色發光二極體會被點亮以提供紅色背光。在期間T1中，場序式顯示器會依序驅動掃描線SL₁ ~SL_n ，以寫入對應的像素資料至各像素中。並且，為了避免紅色場域所寫入的像素資料影響到下一個場域(例如綠色場域)，故在期間T2中會同時驅動掃描線SL₁ ~SL_n ，以寫入重置像素資料(例如黑色像素資料)。而在綠色及藍色場域中，會分別點亮綠色及藍色發光二極體以分別提供綠色及藍色背光，而其掃描線SL₁ ~SL_n 的驅動方式與紅色場域相同。然而，由於上述驅動方式為循序驅動，並且液晶畫素透光需要反應時間，因此上述驅動方式會造成掃描線SL_n 上畫素的透光量會小於掃描線SL₁ 上畫素的透光量，而導致影像顯示的亮度不均勻。

而上述問題的解決方式之一，如美國專利案US 2005/0225545 A1所述之液晶顯示裝置及其驅動方法。圖1B為美國專利案US 2005/0225545 A1所述之液晶顯示裝置及其驅動方法的驅動波形圖。請參照圖1B，在此專利案中，將每個場域分別兩個子場域。每個子場域分別具有寫入期間101、顯示期間102及重置期間103。以紅色場域而言，其第一個子場域的寫入期間101依序出現於各掃描線中以寫入像素資料至各像素，並且於最後一條掃描線寫入像素責料後仍會有顯示期間102以讓其進行顯示，藉此可提升影像亮度的均勻度，但是各掃描線上像素的亮度仍有差異。而重置期間103中會對各像素進行重置，以避免此子場域所寫入的像素資料影響到下一個子場域。

在紅色場域的第二個子場域中，其寫入期間101的出現順序與第一個子場域相反，讓最後一條掃描線上像素的亮度高於第一條掃描線上像素的亮度。藉由紅色場域的第一與第二子場域寫入期間出現順序的相反，以平衡各掃描線上像素顯示的亮度。而綠色場域及藍色場域的驅動波形與紅色場域相同，故可參照上述紅色場域的說明不再贅述。

然而，由於同一場域中出現兩個重置期間103，並且最後寫入像素資料的掃描線亦具有顯示期間102，此會對寫入期間101造成排擠效應，會縮短寫入期間101。以現在顯示面板尺寸越來越大的情況之下，會使得寫入期間101越來越小。若以美國專利案US 2005/0225545 A1所述之驅動方法應用於大尺寸的顯示面板的話，則可能造成寫入期間101不足，無法寫入正確的像素資料。

本發明提供一種場序式顯示器的驅動方法，可以提升影像亮度的均勻度並降低影像閃爍的程度。

本發明提出一種場序式顯示器的驅動方法，其包括下列步驟。首先，於第一場域的第一期間中，依據掃描順序，依序驅動場序式顯示器的多條掃描線，其中第一場域位於第一圖框中。接著，於第一場域的第二期間中，依據反向順序，依序驅動各掃描線，其中反向順序相反於掃描順序。最後，於第一場域的第三期間中，同時驅動此些掃描線。

在本發明之一實施例中，上述之驅動方法更包括下列步驟：於第二場域的第四期間中，依據反向順序，依序驅動各掃描線，其中第二場域位於第二圖框中；於第二場域的第五期間中，依據掃描順序，依序驅動各掃描線；於第二場域的一第六期間中，同時驅動此些掃描線。

本發明提出一種場序式顯示器的驅動方法，其包括下列步驟。首先，於第一場域的第一期間中，依據掃描順序，依序驅動場序式顯示器的多條掃描線，其中第一場域位於第一圖框中。接著，於第一場域的一第二期間中，依據反向順序，依序驅動各掃描線，其中反向順序相反於掃描順序。於第一場域的一第三期間中，停止驅動此些掃描線。

在本發明之一實施例中，上述之驅動方法更包括下列步驟：於第二場域的第四期間中，依據反向順序，依序驅動各掃描線，其中第二場域位於第二圖框中；於第二場域的第五期間中，依據掃描順序，依序驅動各掃描線；於第二場域的一第六期間中，停止驅動此些掃描線。

在本發明之一實施例中，上述之第一場域及第二場域為紅色場域、綠色場域或藍色場域。

在本發明之一實施例中，上述之第一圖框及第二圖框分別為奇數圖框及偶數圖框。

在本發明之一實施例中，上述之第一期間與第二期間相等。

在本發明之一實施例中，上述之各掃描線於第一場域中的驅動時間均等。

在本發明之一實施例中，上述之第三期間及第六期間的時間為零。

在本發明之一實施例中，所述掃描線對應至多個畫素，並且於第三期間及第六期中，每一畫素的上電極板與其下電極板間的電壓差為零。

基於上述，本發明之場序式顯示器的驅動方法，於第一及第二場域中依據掃描順序及反向順序分別依序驅動各掃描線，以寫入像素資料到各像素中，其中掃描順序與反向順序相反，以提高各場域影像亮度的均勻度。並且，透過第一圖框及第二圖框的掃描線驅動方式相反，可提高場序式顯示器所顯示影像亮度的均勻度。同時，由於驅動速度的增加可降低人眼所感受到影像閃爍的程度，進而可消除影像閃爍。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖2為本發明一實施例的場序式顯示器的驅動波形示意圖。請參照圖2，在此先看到第一圖框，在第一圖框中具有紅色、綠色及藍色場域。在此先對第一圖框中的紅色場域(亦即第一場域)作說明，在紅色場域中，紅色發光二極體會被點亮以提供紅色背光。在期間T11(亦即第一期間)中，場序式顯示器會依據掃描順序，依序驅動其掃描線SL₁ ~SL_n 。在此假設此掃描順序為SL₁ 至SL_n ，故此時場序式顯示器會由掃描線SL₁ 依序驅動到掃描線SL_n ，以將像素資料寫入對應的像素中，致使場序式顯示器顯示影像的紅色場域部份。在此，掃描線SL₁ ~SL_n 的驅動時間可以為均等，亦即掃描線SL₁ ~SL_n 的驅動時間皆為相同。

在期間T12(亦即第二期間)中，場序式顯示器會依據反向順序，依序驅動其掃描線SL₁ ~SL_n 。在此假設此反相順序相反於掃描順序，故此時場序式顯示器會由掃描線SL_n 依序驅動到掃描線SL₁ ，以將像素資料寫入對應的像素中，同樣會致使場序式顯示器顯示影像的紅色場域部份。然而，由於期間T11為由掃描線SL₁ 依序驅動到掃描線SL_n ，而期間T12為由掃描線SL_n 依序驅動到掃描線SL₁ ，所以其所顯示的紅色場域較亮及較暗的部份會不同，經由影像重疊後，期間T11及期間T12所顯示的紅色場域的亮度會較為均勻，並且紅色場域會由於驅動速度的增加可降低人眼所感受到影像閃爍的程度，進而消除影像閃爍。

在期間T13(亦即第三期間)中，場序式顯示器同時驅動掃描線SL₁ ~SL_n ，以將重置像素資料(例如為黑色像素資料)寫入至所有的像素中，以避免紅色場域中寫入像素的像素資料影響到下一個場域(在此為綠色場域)的顯示。值得一提的是，期間T11可以與期間T12相等，並且期間T13可以小於期間T11及期間T12。

而在第一圖框的綠色及藍色場域中，會分別點亮綠色及藍色發光二極體以分別提供綠色及藍色背光，而其掃描線SL₁ ~SL_n 的驅動方式與第一圖框的紅色場域相同。換言之，期間T21及T31的驅動方式可參照期間T11的說明，期間T22及T32的驅動方式可參照期間T12的說明，期間T23及T33的驅動方式可參照期間T13的說明。然而，不同顏色的場域中，其掃描線SL₁ ~SL_n 的驅動時間可以不同。至此，第一圖框所顯示之紅色、綠色及藍色場域，其亮度可以會較為均勻，並且由於驅動速度的增加可降低人眼所感受到影像閃爍的程度，進而消除影像閃爍。

再看到第二圖框，在第二圖框中同樣具有紅色、綠色及藍色場域。然而在第二圖框的紅色場域中，會先進行反向掃描再進行順向掃描。換言之，在期間T41(亦即第四期間)中，場序式顯示器會依據反向順序，由掃描線SL_n 依序驅動到掃描線SL₁ ，以將像素資料寫入對應的像素中，以使場序式顯示器顯示影像的紅色場域部份。在期間T42(亦即第五期間)中，場序式顯示器會依據掃描順序，由掃描線SL₁ 依序驅動到掃描線SL_n ，以將像素資料寫入對應的像素中，使場序式顯示器再次顯示影像的紅色場域部份。

同樣地，由於期間T41為由掃描線SL_n 依序驅動到掃描線SL₁ ，而期間T42為由掃描線SL₁ 依序驅動到掃描線SL_n ，所以其所顯示的紅色場域較亮及較暗的部份會不同’因此期間T11及期間T12所顯示的紅色場域的亮度會較為均勻。在期間T43(亦即第六期間)中，場序式顯示器同時驅動掃描線SL₁ ~SL_n ，以將重置像素資料寫入至所有的像素中，以避免紅色場域中寫入像素的像素資料影響到綠色場域的顯示。

而在第二圖框的綠色及藍色場域中，其掃描線SL₁ ~SL_n 的驅動方式與第二圖框的紅色場域相同。換言之，期間T51及T61的驅動方式可參照期間T41的說明，期間T52及T62的驅動方式可參照期間T42的說明，期間T53及T63的驅動方式可參照期間T43的說明。至此，第二圖框所顯示之紅色、綠色及藍色場域，其亮度同樣會較為均勻，並且由於驅動速度的增加可降低人眼所感受到影像閃爍的程度，進而消除影像閃爍。

依據上述，由於第一圖框與第二圖框中各場域的掃描線驅動方式不同，因此第一圖框所顯示的影像與第二圖框所顯示的影像，其較亮及較暗的部份會不同。據此，第一圖框所顯示的影像與第二圖框所顯示的影像進行疊加之後，場序式顯示器所顯示的影像亮度會更加的均勻。並且，由於第一圖框與第二圖框中各場域只進行一次重置，所以各掃描線的驅動時間可以較習知更長，以避免驅動時間不足而導致無法正確寫入像素資料到像素中。值得一提的是，上述第一圖框與第二圖框可以分別為奇數圖框及偶數圖框，此可依據本領域具有通常知識者自行設定，並且不以此限制本發明。此外，由於傳統液晶顯示器在進行畫素重置時，畫素的上電極板與其下電極板間仍會存有電壓差。因此，在期間T13、T23、T33、T43、T53及T63中，會將畫素的上電極板與下電極板間的電壓差設定為零，以提高顯示的均勻度。

圖3為本發明另一實施例的場序式顯示器的驅動波形示意圖。請參照圖2及圖3，其不同之處為期間T13、T23、T33、T43、T53及T63停止驅動掃描線SL₁ ~SL_n ，而讓液晶自行回復到常態(例如展曲狀態)。

然而，也可以減少期間T13、T23、T33、T43、T53及T63的時間，甚至為零。圖4為本發明又一實施例的場序式顯示器的驅動波形示意圖。請參照圖3及圖4，其不同之處為期間T13、T23、T33、T43、T53及T63為零，亦即本實施例不具期間T13、T23、T33、T43、T53及T63。在第一圖框中，由於各場域的驅動順序為頭尾相接，亦即各場域中首先驅動與最後驅動為同一條掃描線。因此，前一個場域最後寫入的像素資料的像素在目前的場域中會被最先更新，故各場域的像素資料不會相互影響。同樣地，在第二圖框中，各場域的寫入的像素資料不會相互影響。

在第一圖框及第二圖框切換之時，由於第一圖框的藍色場域最後驅動掃描線SL₁ ，第二圖框的藍色場域最先驅動掃描線SL_n ，故在顯示上會產生些許影響。然而，由於液晶轉動需要時間，所以掃描線SL_n 上的像素在寫入像素資料至穩定時需要時間。此時，掃描線SL₁ 上的像素會同步進行回復。因此，在掃描線SL_n 上的像素的像素責料穩定之時，掃描線SL₁ 上的像素會回復到接近常態。藉此，在不具有期間T13、T23、T33、T43、T53及T63的情況之下，仍可正常顯示而不影響視覺效果。

綜上所述，本發明實施例之場序式顯示器的驅動方法，於各場域中依據掃描順序及反向順序分別依序驅動各掃描線，以寫入像素資料到各像素中，其中掃描順序與反向順序相反，以提高各場域影像亮度的均勻度。並且，透過奇數圖框中各場域與偶數圖框中各場域的掃描線驅動方式相反，可再提高場序式顯示器所顯示影像亮度的均勻度。同時，由於驅動速度的增加可降低人眼所感受到影像閃爍的程度，進而可消除影像閃爍。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

101‧‧‧寫入期間

102‧‧‧顯示期間

103‧‧‧重置期間

SL₁ ~SL_n ‧‧‧掃描線

T1、T2、T11、T12、T13、T21、T22、T23、T31、T32、T33、T41、T42、T43、T51、T52、T53、T61、T62、T63‧‧‧期間

圖1A為一傳統場序式顯示器的驅動波形示意圖。

圖1B為美國專利案US 2005/0225545 A1所述之液晶顯示裝置及其驅動方法的驅動波形圖。

圖2為本發明一實施例的場序式顯示器的驅動波形示意圖。

圖3為本發明另一實施例的場序式顯示器的驅動波形示意圖。

圖4為本發明又一實施例的場序式顯示器的驅動波形示意圖。

SL₁ ~SL_n ．．．掃描線

T11、T12、T13、T21、T22、T23、T31、T32、T33、T41、T42、T43、T51、T52、T53、T61、T62、T63．．．期間

Claims

一種場序式顯示器的驅動方法，包括：於一第一場域的一第一期間中，依據一掃描順序，依序驅動該場序式顯示器的多條掃描線，其中該第一場域位於一第一圖框中；於該第一場域的一第二期間中，依據一反向順序，依序驅動該些掃描線，其中該反向順序相反於該掃描順序，而且該反向順序接續該掃描順序；以及於該第一場域的一第三期間中，同時驅動該些掃描線。
如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，更包括：於一第二場域的一第四期間中，依據該反向順序，依序驅動該些掃描線，其中該第二場域位於一第二圖框中；於該第二場域的一第五期間中，依據該掃描順序，依序驅動該些掃描線；以及於該第二場域的一第六期間中，同時驅動該些掃描線。
如申請專利範圍第2項所述之驅動方法，其中該第一場域及該第二場域為一紅色場域、一綠色場域或一藍色場域。
如申請專利範圍第2項所述之驅動方法，其中該第一圖框及該第二圖框分別為一奇數圖框及一偶數圖框。
如申請專利範圍第2項所述之驅動方法，其中該些掃描線對應至多個畫素，並且於該第三期間及該第六期中，每一該些畫素的一上電極板與其一下電極板間的電壓差為零。
如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該第一期間與該第二期間相等。
如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該些掃描線於該第一場域中的驅動時間均等。
一種場序式顯示器的驅動方法，包括：於一第一場域的一第一期間中，依據一掃描順序，依序驅動該場序式顯示器的多條掃描線，其中該第一場域位於一第一圖框中；於該第一場域的一第二期間中，依據一反向順序，依序驅動該些掃描線，其中該反向順序相反於該掃描順序，而且該反向順序接續該掃描順序；以及於該第一場域的一第三期間中，停止驅動該些掃描線。
如申請專利範圍第8項所述之驅動方法，更包括：於一第二場域的一第四期間中，依據該反向順序，依序驅動該些掃描線，其中該第二場域位於一第二圖框中；於該第二場域的一第五期間中，依據該掃描順序，依序驅動該些掃描線；以及於該第二場域的一第六期間中，停止驅動該些掃描線。
如申請專利範圍第9項所述之驅動方法，其中該第一場域及該第二場域為一紅色場域、一綠色場域或一藍色場域。
如申請專利範圍第9項所述之驅動方法，其中該第一圖框及該第二圖框分別為一奇數圖框及一偶數圖框。
如申請專利範圍第9項所述之驅動方法，其中該第六期間的時間為零。
如申請專利範圍第9項所述之驅動方法，其中該些掃描線對應至多個畫素，並且於該第三期間及該第六期中，每一該些畫素的一上電極板與其一下電極板間的電壓差為零。
如申請專利範圍第8項所述之驅動方法，其中該第一期間與該第二期間相等。
如申請專利範圍第8項所述之驅動方法，其中該些掃描線於該第一場域中的驅動時間均等。
如申請專利範圍第8項所述之驅動方法，其中該第三期間的時間為零。