圖像顯示器的制造方法
【專利摘要】一種圖像顯示器，含柵極驅動器、源極驅動器、顯示面板及時序控制器。時序控制器檢測數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)是否具有特征圖樣，據(jù)以決定是否進行預充放電。其中，時序控制器根據(jù)數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)的圖像幀平均值以判定是否具有特征圖樣。
【專利說明】圖像顯不器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圖像顯示器，尤其涉及一種可動態(tài)調適充放電的源極驅動器。
【背景技術】
[0002]平面顯示器(例如液晶顯示器)普遍使用于電子裝置以作為顯示輸出之用。由于顯示器的解析度一直在增加當中，使得功率的消耗也跟著增加。對于移動電子裝置而言，在電池容量無法跟著大幅增加的情形下，功率消耗的增加不但會降低移動電子裝置電池的續(xù)航力，縮短移動電子裝置的開機持續(xù)時間，且還會增加散熱的問題。
[0003]圖1顯示傳統(tǒng)液晶顯示器于列反轉(column inversion)模式操作下,源極驅動器對電容器進行充放電的電壓波形。在此種操作模式下，源極驅動器的輸出恰好為高電壓V2與低電壓Vl互相交錯，造成頻繁的充放電，因而消耗大量且無謂的電源。如圖1所示，第一列(line I)的電容從電壓值Vl充電至另一電壓值V2，功率的消耗可以表示如下:
[0004](2*VCI) (O (VC1-Vl) /T) + (2*VCI) (O (V2-VCI) /T)
[0005]鑒于傳統(tǒng)液晶顯示器于一般操作模式下經常發(fā)生耗電過大的情形，因此，亟需提出一種新穎圖像顯示器的充放電機制，用以解決前述功率消耗過大的問題。

【發(fā)明內容】

[0006]鑒于上述，本發(fā)明實施例的目的之一在于提出一種圖像顯示器，其可動態(tài)調適源極驅動器的充放電，用以降低功率的消耗，因而達成省電的目的。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例，圖像顯示器包含柵極驅動器、源極驅動器、顯示面板及時序控制器。顯示面板包含排列成矩陣形式的多個像素，且每一像素相應有一像素開關。其中同一行的這些像素開關通過一柵極掃描線連接在一起，并受控于柵極驅動器的掃描控制信號，用以開啟或關閉該行的像素，且同一列的這些像素開關通過一源極數(shù)據(jù)線連接在一起，并受控于源極驅動器，用以自源極驅動器接收顯示數(shù)據(jù)。時序控制器接收數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)，并控制源極驅動器與柵極驅動器的時序。其中，時序控制器根據(jù)數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)的圖像幀平均值以判定是否具有特征圖樣，據(jù)以決定是否進行預充放電。在一實施例中，圖像幀平均值由內容調適背光控制(CABC)單元所產生，用以代表全部或部分數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)的灰階平均值。當數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)具有特征圖樣時，則圖像幀平均值會接近灰階中間值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1顯示傳統(tǒng)液晶顯示器于列反轉模式操作下，源極驅動器對電容器進行充放電的電壓波形。
[0009]圖2A顯示本發(fā)明實施例的圖像顯示器的方塊圖。
[0010]圖2B顯示圖2A的圖像顯示器的部分細部方塊圖。
[0011]圖3A至圖3C例示特征圖樣。
[0012]圖4例示本實施例的灰階值范圍及檢測視窗。[0013]圖5例示本發(fā)明實施例的充放電的電壓波形。
[0014]【主要元件符號說明】
[0015]100圖像顯示器
[0016]11顯示面板
[0017]12源極驅動器
[0018]121切換開關
[0019]122—般充放電器
[0020]123預充放電器
[0021]13柵極驅動器
[0022]14時序控制器
[0023]141檢測單元
[0024]142內容調適背光控制(CABC)單元
[0025]15背光模塊
【具體實施方式】
[0026]圖2A顯示本發(fā)明實 施例的圖像顯示器100的方塊圖，其可適用于液晶顯示器，但不限定于此。此外，本實施例雖以列反轉(column inversion)操作模式為例,然而本實施例同樣可適用于其他操作模式，例如點反轉(dot inversion)模式。
[0027]在本實施例中，圖像顯示器100主要包含顯示面板11、源極驅動器12、柵極驅動器
13、時序控制器14及背光模塊15。其中，顯示面板11(例如液晶面板)包含排列成矩陣形式的多個像素，且每個像素相應有一個像素開關，例如薄膜晶體管(thin film transistor,TFT)。同一行的薄膜晶體管的柵極通過一柵極掃描線連接在一起，并受控于柵極驅動器13的掃描控制信號，用以開啟或關閉該行的像素。同一列的薄膜晶體管的源極通過一源極數(shù)據(jù)線連接在一起，并受控于源極驅動器12，用以自源極驅動器12接收(模擬)顯示數(shù)據(jù)。時序控制器14接收圖像幀(frame)數(shù)據(jù)，并控制源極驅動器12與柵極驅動器13的時序。背光模塊15設于顯示面板11的背面或/和周圍，用以提供光源給顯示面板11 (例如其液晶層)。
[0028]圖2B顯示圖2A的圖像顯示器100的部分細部方塊圖。在本實施例中，時序控制器14包含一檢測單元141，用以檢測輸入的數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)是否具有特征圖樣(也可稱為kill pattern)。在本說明書中，所謂「特征圖樣」是指一種數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)，其會造成類似圖1所示功率消耗過大的情形。圖3A至圖3C例示三種較明顯的特征圖樣，這些特征圖樣的一個共同特征為:上下相鄰的像素當中，其中一個像素具黑色灰階值，而另一像素具白色灰階值。一般來說，在本實施例中，上下相鄰的像素當中，其中一個像素的灰階值大于預設的第一臨界值，且另一像素的灰階值小于預設的第二臨界值(其中第一臨界值大于第二臨界值)，則稱該數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)具有特征圖樣。在一實施例中，上述第一臨界值接近或等于最大灰階值，且第二臨界值接近或等于最小灰階值。
[0029]為了避免檢測單元141因進行特征圖樣的檢測而影響到圖像顯示器100的整體速度，因此在本實施例中，檢測單元141根據(jù)內容調適背光控制(content adaptivebacklight control,CABC))單元142所產生的圖像幀平均值(mean)來檢測特征圖樣,該圖像幀平均值代表整張(或部分)圖像幀的灰階平均值。當數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)具有特征圖樣(如圖3A至圖3C所例示者)時，內容調適背光控制(CABC)單元142所產生的圖像幀平均值會接近灰階中間值；反之，當圖像幀平均值遠離灰階中間值時，則表示數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)不具有特征圖樣。圖4例示八位系統(tǒng)的灰階值范圍0-255，其灰階中間值為128。在一實施例中，當圖像幀平均值介于98-158之間，即表示接近灰階中間值128，因此表示數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)具有特征圖樣；反之，當圖像幀平均值落于98-158之外，即表示遠離灰階中間值128，因此表示數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)不具有特征圖樣。在這個例子中，檢測視窗中跨于灰階中間值128，并涵蓋其上下灰階值各30的范圍，因此檢測視窗的灰階總值為60。在其他實施例中，檢測視窗不一定中跨于灰階中間值，且檢測視窗的灰階總值可以動態(tài)改變。
[0030]本實施例的內容調適背光控制(CABC)單元142雖設于時序控制器14內，但不限定于此。上述內容調適背光控制(CABC)單元142所產生的圖像幀平均值還用以(直接或間接)控制背光模塊15。例如，當圖像幀平均值較大時，背光模塊15即會隨著提高背光源的亮度；反之，當圖像幀平均值較小時，背光模塊15即會隨著降低背光源的亮度。換句話說，內容調適背光控制(CABC)單元142會根據(jù)數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)的灰階值大小以調整背光模塊15的背光源亮度大小。
[0031]回到圖2B，檢測單元141的檢測信號傳送至源極驅動器12的切換開關121，據(jù)以選擇一般充放電器122或者預充放電器123其中之一，用以對源極驅動器12 (例如其輸出級電路的電容器)進行充放電，以輸出顯示數(shù)據(jù)至顯示面板11。上述的一般充放電器122及預充放電器123可使用傳統(tǒng)的充放電電路來實施，因此不予贅述。
[0032]圖5例示本發(fā)明實施例的充放電的電壓波形。其中，第一列(line I)的電容從第一電壓值Vl預先(亦即，比正常掃描順序更早)充電至一中間電壓值VCI，接著，(依正常的掃描順序)由中間電壓值VCI再充電至第二電壓值V2。圖5所示充放電的消耗功率可表示如下:
[0033](1*VCI) (C* (VC1-Vl) /T) + (2*VCI) (C* (V2-VCI) /T)
[0034]與圖1所示傳統(tǒng)充放電的消耗功率相比較，得知本實施例可以大幅降低功率的消耗，因而達成省電的目的。
[0035]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的權利要求書要求保護的范圍；凡其它未脫離發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在所附的權利要求書要求保護的范圍內。
【權利要求】
1.一種圖像顯示器，包含: 一柵極驅動器； 一源極驅動器； 一顯示面板，包含排列成矩陣形式的多個像素，且每一該像素相應有一像素開關，其中同一行的這些像素開關通過一柵極掃描線連接在一起，并受控于該柵極驅動器的掃描控制信號，用以開啟或關閉該行的像素，且同一列的這些像素開關通過一源極數(shù)據(jù)線連接在一起，并受控于該源極驅動器，用以自該源極驅動器接收顯示數(shù)據(jù) '及 一時序控制器，接收數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)，并控制該源極驅動器與該柵極驅動器的時序； 其中該時序控制器根據(jù)該數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)的圖像幀平均值以判定是否具有特征圖樣，據(jù)以決定是否進行預充放電。
2.如權利要求1所述的圖像顯示器，其中該顯示面板包含一液晶面板。
3.如權利要求1所述的圖像顯示器，其中該顯示面板操作于列反轉(columninversion)模式。
4.如權利要求1所述的圖像顯示器，其中該像素開關包含一薄膜晶體管(TFT)。
5.如權利要求4所述的圖像顯示器，其中同一行的這些薄膜晶體管的柵極通過該柵極掃描線連接在一起，且同一列的這些薄膜晶體管的源極通過該源極數(shù)據(jù)線連接在一起。
6.如權利要求1所述的圖像顯示器，其中該特征圖樣包含至少一像素對，其由上下相鄰像素所組成，其中一像素的灰階值大于預設的第一臨界值，且另一像素的灰階值小于預設的第二臨界值，且該第一臨界值大于該第二臨界值。`
7.如權利要求6所述的圖像顯示器，其中該第一臨界值接近或等于最大灰階值，且該第二臨界值接近或等于最小灰階值。
8.如權利要求7所述的圖像顯示器，其中該特征圖樣的像素對，其中一個像素具黑色灰階值，且另一像素具白色灰階值。
9.如權利要求6所述的圖像顯示器，還包含一內容調適背光控制(CABC)單元，其接收該數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)以產生一圖像幀平均值，其代表全部或部分該數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)的灰階平均值。
10.如權利要求9所述的圖像顯示器，其中該時序控制器包含一檢測單元，其根據(jù)該圖像幀平均值以判定該數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)是否具有特征圖樣。
11.如權利要求10所述的圖像顯示器，當該數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)具有特征圖樣時，則該圖像幀平均值會接近一灰階中間值，該灰階中間值為該數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)的整個灰階值范圍的中間值。
12.如權利要求11所述的圖像顯示器，其中該檢測單元使用一檢測視窗以決定該圖像幀平均值是否落入該檢測視窗，以判定該數(shù)據(jù)圖像幀數(shù)據(jù)具有特征圖樣。
13.如權利要求12所述的圖像顯示器，其中該檢測視窗中跨于該灰階中間值。
14.如權利要求10所述的圖像顯示器，其中該源極驅動器包含: 一切換開關，其接收該檢測單元于檢測特征圖樣后所產生的檢測信號；及 一般充放電器及預充放電器，其中該檢測信號選擇該一般充放電器及該預充放電器兩者之一，用以對該源極驅動器進行充放電，以輸出該顯示數(shù)據(jù)至該顯示面板。
15.如權利要求14所述的圖像顯示器，其中該一般充放電器或該預充放電器對該源極驅動器的輸出級電路的電 容器進行充放電。
【文檔編號】G09G3/34GK103456260SQ201210169008
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月28日 優(yōu)先權日:2012年5月28日
【發(fā)明者】吳昭呈, 陳天豪 申請人:奇景光電股份有限公司