TWI567724B - 用於顯示裝置的驅動模組及相關的驅動方法 - Google Patents

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Description

用於顯示裝置的驅動模組及相關的驅動方法
本發明係指一種用於顯示裝置的驅動模組及相關的驅動方法，尤指一種依據負載大小調整驅動訊號開啟區間的驅動模組及相關的驅動方法。
液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）具有外型輕薄、低輻射、體積小及低耗能等優點，廣泛地應用在筆記型電腦或平面電視等資訊產品上。因此，液晶顯示器已逐漸取代傳統的陰極射線管顯示器（Cathode Ray Tube Display）成為市場主流，其中又以主動矩陣式薄膜電晶體液晶顯示器（Active Matrix TFT LCD）最受歡迎。簡單來說，主動矩陣式薄膜電晶體液晶顯示器之驅動系統係由一時序控制器（Timing Controller）、源極驅動器（Source Driver）以及閘極驅動器（Gate Driver）所構成。源極驅動器及閘極驅動器分別控制資料線（Data Line）及掃描線（Scan Line），其在面板上相互交叉形成電路單元矩陣，而每個電路單元（Cell）包含液晶分子及電晶體。液晶顯示器的顯示原理是閘極驅動器先將掃描訊號送至電晶體的閘極，使電晶體導通，同時源極驅動器將時序控制器送來的資料轉換成輸出電壓後，將輸出電壓傳送至電晶體的源極，此時液晶一端的電壓會等於電晶體汲極的電壓，並根據汲極電壓改變液晶分子的傾斜角度，進而改變透光率達到顯示不同顏色的目的。
根據不同應用及設計理念，相異的電子產品於設置液晶顯示器時可能採用不同的電路配置方式。在此狀況下，液晶顯示器中每一電路單元的負載亦會隨著電路配置方式而改變，進而影響驅動系統的運作。因此，如何根據電路配置方式調整驅動系統來降低電路單元的負載變化所造成的影響便成為業界亟欲探討的議題。
為了解決上述的問題，本發明提供一種依據負載大小調整驅動訊號開啟區間的驅動模組及相關的驅動方法。
本發明揭露一種用於一顯示裝置的驅動模組。驅動模組包含有一第一驅動單元，用來根據一第一控制訊號產生複數個資料驅動訊號至該顯示裝置的複數條資料線；以及一控制單元，用來產生該第一控制訊號至該第一驅動單元，及產生一第二控制訊號至該顯示裝置中一第二驅動單元；其中，該控制單元透過該第二控制訊號控制該第二驅動單元產生複數個閘極驅動訊號至該顯示裝置的複數條掃描線，且該複數個閘極驅動訊號的複數個閘極開啟區間的時間長度相異。
本發明另揭露用於一種一顯示裝置中一驅動模組的驅動方法。驅動方法包含有產生複數個閘極驅動訊號至該顯示裝置中複數條掃描線；其中該複數個閘極驅動訊號的複數個閘極開啟區間的時間長度相異。
請參考第1圖，第1圖為本發明實施例一顯示裝置10的示意圖。顯示裝置10可為智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦等具有顯示面板的電子產品，其詳細組成方式或架構視不同應用而有所不同。為求簡潔，第1圖僅繪示出顯示系統10的一面板100、一驅動模組102以及一驅動單元DRI_G，其餘如殼體、連接介面等非直接相關於本發明概念的元件則略而未示。面板100包含有掃描線SL1～SLn、資料線DL1～DLm。其中，掃描線SL1～SLn與資料線DL1～DLm的每一交界處分別耦接於像素PIX_1_1～PIX_m_n。面板100之運作原理應為本領域具通常知識者所熟知，在此不贅述。驅動模組102包含有控制單元CON及驅動單元DRI_S。控制單元CON用來產生控制訊號CON_G、CON_S。驅動單元DRI_S用來根據驅動訊號CON_S產生資料驅動訊號DD1～DDm，以驅動資料線DL1～DLm。驅動單元DRI_G用來根據驅動訊號CON_G，產生閘極驅動訊號GD1～GDn，以驅動掃描線SL1～SLn。由於走線長度的差異，對於驅動單元DRI_S來說位於第一列的像素PIX_1_1～PIX_1_m的負載大於位於第n列的像素PIX_n_1～PIX_n_m的負載。為了避免不同的負載大小造成面板100運作異常，控制單元CON透過控制訊號CON_G調整閘極驅動訊號GD1～GDn，以改變閘極驅動訊號GD1～GDn致能掃描線SL1～SLn的閘極開啟區間TG1～TGn的時間長度。
詳細來說，控制單元CON透過控制訊號CON_G，調整驅動單元DRI_G所產生的閘極驅動訊號GD1～GDn中致能掃描線SL1～SLn的開啟區間TG1～TGn的時間長度，以改變閘極驅動訊號GD1～GDn的閘極開啟區間TG1～TGn的時間長度相異。在一實施例中，控制單元CON係根據掃描線SL1～SLn與驅動單元DRI_S間的距離，分別調整相對應的閘極驅動訊號GD1～GDn的開啟區間的時間長度。在此實施例中，閘極驅動訊號GD1～GDn的開啟區間的時間長度分別正比於對應於閘極驅動訊號GD1～GDn的掃描線SL1～SLn與驅動單元DRI_S間的距離。舉例來說，閘極驅動訊號GD1的開啟區間的時間長度正比於掃描線SL1與驅動單元DRI_S間的距離，閘極驅動訊號GD2的開啟區間的時間長度正比於掃描線SL2與驅動單元DRI_S間的距離，以此類推。如此一來，控制單元CON可降低由走線配置產生的負載變化所造成的影響。
在一實施例中，在一幀影像中閘極驅動訊號GD1～GDn的閘極開啟區間TG1～TGn的時間長度總和等於符合系統規範的一定值CHT。也就是說，當控制單元CON延長閘極開啟區間TG1～TGn其中之一的時間長度時，控制單元CON必須縮短剩餘閘極開啟區間TG1～TGn其中至少一者的時間長度，以使閘極開啟區間TG1～TGn的時間長度總和維持於定值CHT。依據不同應用及設計理念，閘極開啟區間TG1～TGn的時間長度總和可被合適地更動。在一實施例中，於驅動掃描線SL1～SLn中每一掃描線時，閘極驅動訊號GD1～GDn的閘極開啟區間TG1～TGn的時間長度總和介於定值CHT正負5％的範圍內（即0.95*CHT≦TG1～TGn的時間長度總和≦1.05*CHT）。在另一實施例中，閘極驅動訊號GD1～GDn的閘極開啟區間TG1～TGn的時間長度總和介於定值CHT正負20％的範圍內（即0.8*CHT≦TG1～TGn的時間長度總和≦1.2*CHT）。
在一實施例中，定值CHT可為面板100中掃描線SL1～SLn被致能的時間總和。舉例來說，當面板100的更新率為60赫茲（Hz）時，定值CHT可為 秒。在另一實施例中，為了確保顯示裝置10正常運作，當面板100的更新率為60赫茲時，定值CHT可改為小於 秒。在此實施例中，設計者可將面板100上掃描線SL1～SLn定義為作動（Active）區域AA，且另定義包含有複數條虛擬掃描線（未繪示於第1圖）的一空白（Blanking）區域BA。接下來， 秒可被平均分配予作動區域AA及空白區域BA（即分配予掃描線SL1～SLn及虛擬掃描線）。舉例來說，若面板100的解析度為800*480（即主動區域AA中掃描線SL1～SLn的數目為480條）、更新率為60赫茲且空白區域BA包含有26條虛擬掃描線，則數值CHT可為 秒。根據不同應用及設計理念，數值CHT可被合適地改變。
在一實施例中，控制單元CON會根據閘極驅動訊號GD1～GDn的閘極開啟區間TG1～TGn的時間長度的調整，改變資料驅動訊號DD1～DDm中資料開啟區間TD1～TDm的時間長度。舉例來說，當控制單元CON控制驅動單元DRI_S產生對應於掃描線SL1的資料驅動訊號DD1～DDm時，資料驅動訊號DD1～DDm的資料開啟區間TD1～TDm的時間長度會被調整至小於等於閘極驅動訊號GD1的閘極開啟區間TG1的時間長度；當控制單元CON控制驅動單元DRI_S產生對應於掃描線SL2的資料驅動訊號DD1～DDm時，資料驅動訊號DD1～DDm的資料開啟區間TD1～TDm的時間長度會被調整至小於等於閘極驅動訊號GD2的閘極開啟區間TG2的時間長度；以此類推。如此一來，控制單元CON可確保面板100接收到正確的資料電壓。
請參考第2圖，第2圖為第1圖所示顯示裝置10運作時相關訊號的示意圖。在第2圖中，資料驅動訊號DD1於掃描線SL1~SLn上的目標電壓皆為電壓REF。此外，在此實施例中控制單元CON未調整閘極驅動訊號GD1～GDn的開啟區間TG1～TGn，閘極驅動訊號GD1～GDn的開啟區間TG1～TGn的時間長度皆相同。由於走線長度造成的負載變化，資料驅動訊號DD1無法使位於掃描線SL1與資料線DL1交界處的像素接收到的電壓於開啟區間TG1結束前達到電壓REF。相似地，資料驅動訊號DD1也無法於使位於掃描線SL2與資料線DL1交界處的像素接收到的電壓於開啟區間TG2結束前達到電壓REF。相較之下，資料驅動訊號DD1則可使位於掃描線SLn與資料線DL1交界處的像素接收到的電壓於開啟區間TGn中快速地達到電壓REF。在此狀況下，顯示裝置10的運作可能會受到由走線長度產生的負載變化影響。
請參考第3圖，第3圖為第1圖所示顯示裝置10運作時相關訊號的示意圖。在第3圖中，資料驅動訊號DD1於掃描線SL1~SLn上的目標電壓皆為電壓REF。此外，在此實施例中控制單元CON根據掃描線SL1～SLn與驅動單元DRI_S間距離，調整閘極驅動訊號GD1～GDn的開啟區間TG1～TGn的間長度。閘極驅動訊號GD1～GDn的開啟區間TG1～TGn的時間長度正比於掃描線SL1～SLn與驅動單元DRI_S間的距離。在此狀況下，資料驅動訊號DD1於開啟區間TG1～TGn內皆可達到電壓REF，從而消除由走線長度產生的負載變化所造成的影響。
在上述實施例中，控制單元CON透過控制訊號CON_G，調整驅動單元DRI_G所產生的閘極驅動訊號GD1～GDn中致能掃描線SL1～SLn的開啟區間的時間長度，以消除由走線長度產生的負載變化所造成的影響。根據不同應用及設計理念，本領域具通常知識者應可據以實施合適的更動及修改。舉例來說，被控制單元CON調整後，開啟區間TG1～TGn中每一閘極開啟區間的時間長度相異於其餘閘極開啟區間的時間長度的時間長度皆相異。在另一實施例中，閘極驅動訊號GD1～GDn被劃分為閘極驅動訊號群組GDG1～GDGi。位於相同閘極驅動訊號群組的閘極驅動訊號的開啟區間的時間長度相同，且位於相異閘極驅動訊號群組的閘極驅動訊號的開啟區間的時間長度相異。換言之，對應於與驅動單元DRI_S距離近似相同的掃描線的閘極驅動訊號可具有相同時間長度的開啟區間。
上述控制單元CON調整閘極驅動訊號GD1～GDn中致能掃描線SL1～SLn的開啟區間的時間長度的流程可被歸納為一驅動方法40，如第4圖所示。驅動方法40用於一顯示裝置（如智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦等具有顯示面板的電子產品）的驅動模組，且包含有以下步驟：
步驟400：   開始。
步驟402：產生複數個閘極驅動訊號至該顯示裝置中複數條掃描線，其中該複數個閘極驅動訊號的複數個閘極開啟區間的時間長度相異。
步驟404：   結束。
根據驅動方法40，驅動模組產生複數個閘極驅動訊號至該顯示裝置中複數條掃描線。舉例來說，驅動模組可透過控制訊號控制該顯示裝置中一第一驅動單元產生複數個閘極驅動訊號。需注意的是，複數個閘極驅動訊號的複數個閘極開啟區間的時間長度相異。在一實施例中，複數個閘極驅動訊號的複數個閘極開啟區間的時間長度總和等於符合系統規範的一定值。在另一實施例中，複數個閘極驅動訊號的複數個閘極開啟區間的時間長度正比於耦接於複數個閘極驅動訊號的該複數條掃描線與一第二驅動單元的距離。其中，第二驅動單元用來產生複數個資料驅動訊號至顯示裝置中複數個資料線。進一步地，當第二驅動單元產生對應於該複數條掃描線中一第一掃描線的複數個資料驅動訊號至顯示裝置中複數條資料線時，複數個資料驅動訊號中複數個資料開啟區間的時間長度正比於該複數個閘極驅動訊號中對應於該第一掃描線的一第一閘極驅動訊號中閘極開啟區間的時間長度。
在一實施例中，每一閘極開啟區間的時間長度相異於其餘閘極開啟區間的時間長度。在另一實施例中，複數個閘極驅動訊號被分類為複數個閘極驅動訊號群組，其中位於相同閘極驅動訊號群組的閘極驅動訊號的閘極開啟區間具有相同的時間長度，且位於相異的閘極驅動訊號群組的閘極驅動訊號的閘極開啟區間具有相異的時間長度。驅動方法40的詳細運作過程可參照上述，為求簡潔，在此不贅述。
根據不同應用及設計理念，驅動模組102可以各式各樣的方式實現。舉例來說，請參考第5圖，第5圖為本發明實施例中一驅動模組50的示意圖。驅動模組50用於一顯示裝置，其包含有一處理單元500以及一儲存單元510。處理單元500可為一微處理器或一特定應用積體電路（Application-Specific Integrated Circuit，ASIC）。儲存單元510可為任一資料儲存裝置，用來儲存一程式碼514，處理單元500可透過儲存單元510讀取及執行程式碼514。舉例來說，儲存單元510可為唯讀式記憶體、隨機存取記憶體、光碟唯讀記憶體、磁帶、硬碟及光學資料儲存裝置等，而不限於此。
在一實施例中，驅動方法40可被編譯成程式碼514，以使驅動模組50根據程式碼514，實施步驟400～406來產生用於驅動顯示面板的驅動訊號。
綜上所述，上述實施例中驅動模組透過調整閘極驅動訊號中致能掃描線的開啟區間的時間長度，消除由走線長度產生的負載變化所造成的影響。經調整後，閘極驅動訊號中致能掃描線的開啟區間的時間長度維持為一定值。此外，驅動模組也相對應地調整資料驅動訊號的資料開啟區間的時間長度，以正常地驅動顯示面板。   以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0003"><TBODY><tr><td> 10 </td><td> 顯示裝置 </td></tr><tr><td> 100 </td><td> 面板 </td></tr><tr><td> 102 </td><td> 驅動模組 </td></tr><tr><td> CHT </td><td> 定值 </td></tr><tr><td> 40 </td><td> 驅動方法 </td></tr><tr><td> 400～404 </td><td> 步驟 </td></tr><tr><td> 50 </td><td> 驅動模組 </td></tr><tr><td> 500 </td><td> 處理單元 </td></tr><tr><td> 510 </td><td> 儲存單元 </td></tr><tr><td> 514 </td><td> 程式碼 </td></tr><tr><td> CON </td><td> 控制單元 </td></tr><tr><td> CON_G、CON_S </td><td> 控制訊號 </td></tr><tr><td> DD1～DDm </td><td> 資料驅動訊號 </td></tr><tr><td> DL1～DLm </td><td> 資料線 </td></tr><tr><td> DRI_G、DRI_S </td><td> 驅動單元 </td></tr><tr><td> GD1～GDn </td><td> 閘極驅動訊號 </td></tr><tr><td> PIX_1_1～PIX_m_n </td><td> 像素 </td></tr><tr><td> SL1～SLn </td><td> 掃描線 </td></tr><tr><td> TG1～TGn </td><td> 閘極開啟區間 </td></tr><tr><td> TD1～TDn </td><td> 資料開啟區間 </td></tr></TBODY></TABLE>
第1圖為本發明實施例一顯示裝置的示意圖。 第2圖為第1圖所示顯示裝置運作時相關訊號的示意圖。 第3圖為第1圖所示顯示裝置運作時相關訊號的示意圖。 第4圖為本發明實施例一驅動方法的流程圖。 第5圖為本發明實施例一驅動模組的示意圖。
<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0004"><TBODY><tr><td> 10 </td><td> 顯示裝置 </td></tr><tr><td> 100 </td><td> 面板 </td></tr><tr><td> 102 </td><td> 驅動模組 </td></tr><tr><td> CON </td><td> 控制單元 </td></tr><tr><td> CON_G、CON_S </td><td> 控制訊號 </td></tr><tr><td> DD1～DDm </td><td> 資料驅動訊號 </td></tr><tr><td> DL1～DLm </td><td> 資料線 </td></tr><tr><td> DRI_G、DRI_S </td><td> 驅動單元 </td></tr><tr><td> GD1～GDn </td><td> 閘極驅動訊號 </td></tr><tr><td> PIX_1_1～PIX_m_n </td><td> 像素 </td></tr><tr><td> SL1～SLn </td><td> 掃描線 </td></tr></TBODY></TABLE>

Claims (15)

  1. 一種驅動模組，用於一顯示裝置，該驅動模組包含有： 一第一驅動單元，用來根據一第一控制訊號產生複數個資料驅動訊號至該顯示裝置的複數條資料線；以及 一控制單元，用來產生該第一控制訊號至該第一驅動單元，及產生一第二控制訊號至該顯示裝置中一第二驅動單元； 其中，該控制單元透過該第二控制訊號控制該第二驅動單元產生複數個閘極驅動訊號至該顯示裝置的複數條掃描線，且該複數個閘極驅動訊號的複數個閘極開啟區間的時間長度相異。
  2. 如請求項1所述的驅動模組，其中該複數個閘極驅動訊號的該複數個閘極開啟區間的時間長度正比於耦接於該複數個閘極驅動訊號的該複數條掃描線與該第一驅動單元的距離。
  3. 如請求項1所述的驅動模組，其中在一幀影像中，該複數個閘極驅動訊號的該複數個閘極開啟區間的時間長度總和等於一定值。
  4. 如請求項3所述的驅動模組，其中該定值係由該顯示裝置的一更新率及該複數條掃描線的數目所決定。
  5. 如請求項3所述的驅動模組，其中該定值係由該顯示裝置的一更新率、該複數條掃描線的數目及複數條虛擬掃描線的數目所決定。
  6. 如請求項1所述的驅動模組，其中對應於該複數條掃描線中一第一掃描線的該複數個資料驅動訊號中資料開啟區間的時間長度正比於該複數個閘極驅動訊號中對應於該第一掃描線的一第一閘極驅動訊號中閘極開啟區間的時間長度。
  7. 如請求項1所述的驅動模組，其中該複數個閘極驅動訊號被分類為複數個閘極驅動訊號群組，位於相同閘極驅動訊號群組的閘極驅動訊號的閘極開啟區間具有相同的時間長度，且位於相異的閘極驅動訊號群組的閘極驅動訊號的閘極開啟區間具有相異的時間長度。
  8. 一種驅動方法，用於一顯示裝置的一驅動模組，該驅動方法包含有： 產生複數個閘極驅動訊號至該顯示裝置中複數條掃描線； 其中該複數個閘極驅動訊號的複數個閘極開啟區間的時間長度相異。
  9. 如請求項8所述的驅動方法，其中產生該複數個閘極驅動訊號至該顯示裝置中該複數條掃描線的步驟包含有： 控制該顯示裝置中一驅動單元，產生該複數個閘極驅動訊號至該顯示裝置中複數條掃描線。
  10. 如請求項8所述的驅動方法，其中該顯示裝置包含有一驅動單元，該驅動單元用來產生複數個資料驅動訊號至該顯示裝置中複數個資料線，且該複數個閘極驅動訊號的該複數個閘極開啟區間的時間長度分別正比於耦接於該複數個閘極驅動訊號的該複數條掃描線與該驅動單元的距離。
  11. 如請求項8所述的驅動方法，其中在一幀影像中，該複數個閘極驅動訊號的該複數個閘極開啟區間的時間長度總和等於一定值。
  12. 如請求項11所述的驅動方法，其中該定值係由該顯示裝置的一更新率及該複數條掃描線的數目間的關係所決定。
  13. 如請求項11所述的驅動方法，其中該定值係由該顯示裝置的一更新率、該複數條掃描線的數目及複數條虛擬掃描線的數目間的關係所決定。
  14. 如請求項8所述的驅動方法，另包含有： 產生對應於該複數條掃描線中一第一掃描線的複數個資料驅動訊號至該顯示裝置中複數條資料線； 其中該複數個資料驅動訊號中複數個資料開啟區間的時間長度正比於該複數個閘極驅動訊號中對應於該第一掃描線的一第一閘極驅動訊號中閘極開啟區間的時間長度。
  15. 如請求項8所述的驅動方法，其中該複數個閘極驅動訊號被分類為複數個閘極驅動訊號群組，位於相同閘極驅動訊號群組的閘極驅動訊號的閘極開啟區間具有相同的時間長度，且位於相異的閘極驅動訊號群組的閘極驅動訊號的閘極開啟區間具有相異的時間長度。
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