TWI767702B

TWI767702B - 掃描式顯示器的背光驅動方法及背光驅動模組

Info

Publication number: TWI767702B
Application number: TW110117350A
Authority: TW
Inventors: 陳常霖; 李俊億; 陳韋仲
Original assignee: 聚積科技股份有限公司
Priority date: 2021-05-13
Filing date: 2021-05-13
Publication date: 2022-06-11
Also published as: TW202244572A; US20220366860A1; CN115346494A; US11715430B2

Abstract

一種掃描式顯示器的背光驅動方法，由一背光驅動模組所執行且包含(A)產生一原始同步控制信號及一具有一圖像串流與多個預定延遲值的串列輸入信號；(B)根據該原始同步控制信號及該等預定延遲值，產生延遲的多個內部同步控制信號，每一內部同步控制信號與該原始同步控制信號間具有一延遲時間，該延遲時間相關於該等預定延遲值中的一對應者；(C)根據該串列輸入信號及該等內部同步控制信號，產生延遲的多個背光驅動信號輸出；及(D)將該等背光驅動信號輸出分別傳至多個背光單元，以致該等背光單元的發光順序分別隨該等預定延遲值的改變而變化。

Description

掃描式顯示器的背光驅動方法及背光驅動模組

本發明是有關於一種驅動方法及模組，特別是指一種掃描式顯示器的背光驅動方法及背光驅動模組。

現有掃描式液晶顯示器（liquid crystal display，LCD）中，圖像顯示是以資料線（Data Line）傳輸圖像信號控制其內部一液晶顯示面板中對應的液晶分子扭轉，並配合彩色濾光層提供濾光效果，以實現圖像的全彩顯示。其中，液晶分子扭轉響應時間長，若該掃描式LCD的一背光模組所具有的所有發光二極體（Light Emitting Diode，LED）一直持續發光，則於液晶分子扭轉響應期間，該掃描式LCD所顯示之動態圖像對人眼視覺會產生動態模糊（motion blur）現象。因此，現有掃描式LCD的背光驅動方法仍有改進的空間。

因此，本發明的一目的，即在提供一種能夠克服先前技術缺點的掃描式顯示器的背光驅動方法。

於是，本發明掃描式顯示器的背光驅動方法，由一背光驅動模組所執行，該掃描式顯示器的背光驅動方法包含以下步驟：

(A)產生一原始同步控制信號，及一具有一圖像串流與多個預定延遲值的串列輸入信號，該原始同步控制信號相關於該掃描式顯示器所顯示之畫面之圖像更新；

(B)根據該原始同步控制信號及該等預定延遲值，產生延遲的多個內部同步控制信號，每一內部同步控制信號與該原始同步控制信號間具有一延遲時間，該延遲時間相關於該等預定延遲值中的一對應者；

(C)根據該串列輸入信號及該等內部同步控制信號，產生延遲的多個背光驅動信號輸出，每一背光驅動信號輸出的一背光延遲時間相關於該等內部同步控制信號中之一對應者所對應的該預定延遲值；及

(D)將該等背光驅動信號輸出分別傳輸至一背光模組的多個背光單元，以致該掃描式顯示器進行圖像資料更新以顯示畫面時，該等背光單元的發光順序分別隨該等預定延遲值的改變而變化。

因此，本發明的另一目的，即在提供一種能夠克服先前技術缺點的背光驅動模組。

於是，本發明掃描式顯示器的背光驅動模組，用於驅動一包括多個背光單元的背光模組，且包含多個背光驅動單元。

該等背光驅動單元分別電連接該背光模組的該等背光單元。每一背光驅動單元接收一原始同步控制信號，及一具有一圖像串流與多個預定延遲值的串列輸入信號。每一背光驅動單元根據該等預定延遲值中的一對應者及該原始同步控制信號，產生延遲的一內部同步控制信號，並根據該串列輸入信號及該內部同步控制信號，產生延遲的一背光驅動信號輸出，且將該背光驅動信號輸出傳輸至該等背光單元中的一對應者，以致該掃描式顯示器進行圖像資料更新以顯示畫面時，該等背光單元的發光順序分別隨該等預定延遲值的改變而變化。

其中，該原始同步控制信號相關於該掃描式顯示器所顯示之畫面之圖像更新，每一內部同步控制信號與該原始同步控制信號間具有一延遲時間，該延遲時間相關於該等預定延遲值中的一對應者，每一背光驅動信號輸出的一背光延遲時間相關於該等內部同步控制信號中之一對應者所對應的該預定延遲值。

本發明的功效在於：利用該等預定延遲值使每一內部同步控制信號與該原始同步控制信號間具有該延遲時間，以致每一背光驅動信號輸出的該背光延遲時間相關於該等預定延遲值中的一對應者，使得該等背光單元的發光順序分別隨該等預定延遲值的改變而變化，如此，於該掃描式顯示器進行圖像資料更新以顯示畫面時，該等背光單元並非一直持續發光，進而可有效改善動態模糊現象。

參閱圖1，繪示了一掃描式顯示器的部分元件。該掃描式顯示器為一液晶顯示器（liquid crystal display，LCD），且用於動態圖像顯示（即，支援一動態訊源Dynamic frame rate）。該掃描式顯示器包括一背光裝置1、一液晶顯示面板2及其它必要元件（圖未示）。

在本實施例中，該背光裝置1包括一背光模組11，及一背光驅動模組12。該背光驅動模組12執行本發明掃描式顯示器的背光驅動方法，以驅動該背光模組11發光。

該背光模組11包括多個依序平行設置的背光單元111~113（圖1僅繪出三個背光單元為例，但背光單元的數量不限於此）。每一背光單元111~113包括多個開關（圖未示）及一包括多個發光二極體（Light Emitting Diode，LED）的發光二極體陣列（圖未示）。每一背光單元111~113的配置為熟悉本技術領域之通常知識者所熟知，為求簡潔起見，於此不贅述。

該背光驅動模組12包括一控制單元120，及三個背光驅動單元121~123。需說明的是，該等背光驅動單元121~123各自為單一驅動積體電路（Integrated Circuit，IC）。圖1僅繪出三個背光驅動單元為例，但背光驅動單元的數量並不限於此。另外，於圖1中是將該控制單元120繪於該背光驅動模組12內，但並非表示在製作時該控制單元120一定要設置在該背光驅動模組12內。實際上在製作時，該控制單元120也可獨立設置在該背光驅動模組12外。

該控制單元120產生一相關於該液晶顯示面板2所顯示畫面之圖像更新的原始同步控制信號EVsync，及一具有多個預定延遲值De1~De3與一圖像串流的串列輸入信號SDI。該液晶顯示面板2所顯示之單一幀畫面由多個圖像片段所組成。每一預定延遲值De1~De3相關於該等圖像片段中所對應之圖像片段進行圖像資料更新所需的時間。該圖像串流是由該控制單元120內的一圖形處理單元（Graphic Processing Unit，GPU，圖未示）所產生，且其相關於該液晶顯示面板2所欲顯示之畫面。需說明的是，在此實施例中，舉該串列輸入信號SDI所具有的該等預定延遲值De1~De3的數量為三個為例，但不限於此。該等預定延遲值的數量與該背光模組11的該等背光單元的數量相對應。

該等背光驅動單元121~123電連接該控制單元120以接收該串列輸入信號SDI及該原始同步控制信號EVsync，且分別電連接該背光模組11的該等背光單元111~113。該背光驅動單元121根據該串列輸入信號SDI的該預定延遲值De1（即，該等預定延遲值De1~De3中的一對應者）對該原始同步控制信號EVsync進行延遲，以產生延遲的一內部同步控制信號IVsync1，並根據該串列輸入信號SDI的該圖像串流及該內部同步控制信號IVsync1，產生延遲的一背光驅動信號輸出Dr1。該背光驅動單元122根據該串列輸入信號SDI的該預定延遲值De2對該原始同步控制信號EVsync進行延遲，以產生延遲的一內部同步控制信號IVsync2，並根據該串列輸入信號SDI的該圖像串流及該內部同步控制信號IVsync2，產生延遲的一背光驅動信號輸出Dr2。該背光驅動單元123根據該串列輸入信號SDI的該預定延遲值De3對該原始同步控制信號EVsync進行延遲，以產生延遲的一內部同步控制信號IVsync3，並根據該串列輸入信號SDI的該圖像串流及該內部同步控制信號IVsync3，產生延遲的一背光驅動信號輸出Dr3。該背光驅動信號輸出Dr1（Dr2、Dr3）的一背光延遲時間（即，該背光驅動單元121（122、123）將該背光驅動信號輸出Dr1（Dr2、Dr3）延遲該背光延遲時間後才輸出）相關於該內部同步控制信號IVsync1（IVsync2、IVsync3）所對應的該預定延遲值De1（De2、De3）。該等背光驅動單元121~123將該等背光驅動信號輸出Dr1~Dr3分別傳輸至該等背光單元111~113，以致該液晶顯示面板2進行圖像資料更新以顯示畫面時，該等背光單元111~113的發光順序分別隨該等預定延遲值De1~De3的改變而變化。

需說明的是，每一背光驅動信號輸出Dr1~Dr3包括多個用以切換該等背光單元111~113中一對應者內的多個開關的切換信號，及多個輸出至所對應之背光單元內的多個發光二極體之陰極以調整發光亮度之驅動信號，此為本領域具通常知識者所熟知，故於此不贅述。此外，在本實施例中，該控制單元120是將該串列輸入信號SDI及該原始同步控制信號EVsync傳輸至每一背光驅動單元121~123，但不限於此。在其它實施例中，該控制單元120可先將該串列輸入信號SDI及該原始同步控制信號EVsync傳輸至該背光驅動單元121，再由該背光驅動單元121將該串列輸入信號SDI及該原始同步控制信號EVsync傳輸至該背光驅動單元122，最後由該背光驅動單元122將該串列輸入信號SDI及該原始同步控制信號EVsync傳輸至該背光驅動單元123。或者，該控制單元120將該串列輸入信號SDI（或該原始同步控制信號EVsync）傳輸至每一背光驅動單元121~123，且將該原始同步控制信號EVsync（或該串列輸入信號SDI）傳輸至該背光驅動單元121，再由該背光驅動單元121將該原始同步控制信號EVsync（或該串列輸入信號SDI）傳輸至該背光驅動單元122，最後由該背光驅動單元122將該原始同步控制信號EVsync（或該串列輸入信號SDI）傳輸至該背光驅動單元123。

進一步參閱圖2，該等內部同步控制信號IVsync1~IVsync3與該原始同步控制信號EVsync各自具有一方波。該內部同步控制信號IVsync1（IVsync2、IVsync3）的該方波的一開始點與該原始同步控制信號EVsync的該方波的一開始點間具有一延遲時間t1（t2、t3）。該等延遲時間t1~t3分別相關於該等預定延遲值De1~De3（即，該延遲時間相關於該等預定延遲值De1~De3中的一對應者）。在本實施例中，該等預定延遲值De1~De3中相鄰二者間具有一差值，每一差值大小相同（即，該等預定延遲值De1~De3為連續數值），使得該等延遲時間t1~t3中相鄰二者間的一時間差相同（即，如圖2所示，t3-t2=t2-t1）。如此一來，於該液晶顯示面板2顯示畫面時，該等背光單元111~113依序發光，但不限於此。該等預定延遲值De1~De3中相鄰二者間的每一差值大小可不同（即，該等預定延遲值De1~De3為非連續數值），使得該等延遲時間t1~t3中相鄰二者間的一時間差不同（即，如圖3所示，t3-t2≠t2-t1），或者該等預定延遲值De1~De3中相鄰二者的該等差值中至少有一差值為零，使得該等延遲時間t1~t3中相鄰二者間至少有一時間差為零（例如，該預定延遲值De1小於該等預定延遲值De2、De3，該等預定延遲值De2、De3相同，則如圖4所示，t2-t1≠0，t3-t2=0，此時該等背光單元112、113同時發光）。需說明的是，圖2至圖4所繪示之該原始同步控制信號EVsync及該等內部同步控制信號IVsync1~IVsync3對應該液晶顯示面板2顯示之單一幀畫面周期為例進行示意，但不限於此。

詳細來說，參閱圖1及圖5，該背光驅動模組12執行一包括以下步驟31~35的本發明掃描式顯示器的背光驅動方法，以驅動該背光模組11的該等背光單元111~113發光。

在步驟31中，該控制單元120產生該原始同步控制信號EVsync及該串列輸入信號SDI。

在步驟32中，該控制單元120將該原始同步控制信號EVsync及該串列輸入信號SDI輸出至該等背光驅動單元121~123。

在步驟33中，該等背光驅動單元121~123各自根據該串列輸入信號SDI內的該等預定延遲值De1~De3中的一對應者及該原始同步控制信號EVsync，產生延遲的該等內部同步控制信號IVsync1~IVsync3中的一對應者。

在步驟34中，該等背光驅動單元121~123各自根據該等內部同步控制信號IVsync1~IVsync3中的該對應者及該串列輸入信號SDI的該圖像串流，產生延遲的該等背光驅動信號輸出Dr1~Dr3中的一對應者。

在步驟35中，該等背光驅動單元121~123將該等背光驅動信號輸出Dr1~Dr3分別傳輸至該等背光單元111~113，以驅動該等背光單元111~113發光。

綜上所述，本發明掃描式顯示器的背光驅動方法利用該等預定延遲值De1~De3來產生延遲的該等內部同步控制信號IVsync1~IVsync3，使得該等背光驅動單元121~123分別輸出該等背光驅動信號輸出Dr1~Dr3的該等背光延遲時間，分別相關於該等預定延遲值De1~De3，以致該等背光單元111~113的發光順序分別隨該等預定延遲值De1~De3的改變而變化，如此一來，於該液晶顯示面板2進行圖像資料更新以顯示每一幀畫面時，該等背光單元111~113並非一直持續發光，而是分別根據該等預定延遲值De1~De3來延遲發光時間，從而有效改善畫面的動態模糊（motion blur）現象，進而提升畫面品質。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

1:背光裝置 11:背光模組 111~113:背光單元 12:背光驅動模組 120:控制單元 121~123:背光驅動單元 2:液晶顯示面板 31~35:步驟 Dr1~Dr3:背光驅動信號輸出 EVsync:原始同步控制信號 IVsync1~IVsync3:內部同步控制信號 SDI:串列輸入信號 t1~t3:延遲時間

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一方塊圖，說明本發明掃描式顯示器的背光驅動模組之一實施例；圖2至圖4是時序圖，說明該實施例的一原始同步控制信號，及多個內部同步控制信號的不同實施態樣；及圖5是一流程圖，說明該實施例的該背光驅動模組執行本發明掃描式顯示器的背光驅動方法。

31~35:步驟

Claims

一種掃描式顯示器的背光驅動方法，由一背光驅動模組所執行，該掃描式顯示器的背光驅動方法包含以下步驟：(A)產生一原始同步控制信號，及一具有一圖像串流與多個預定延遲值的串列輸入信號，該原始同步控制信號相關於該掃描式顯示器所顯示之畫面之圖像更新；(B)根據該原始同步控制信號及該等預定延遲值，產生延遲的多個內部同步控制信號，每一內部同步控制信號與該原始同步控制信號間具有一延遲時間，該延遲時間相關於該等預定延遲值中的一對應者；(C)根據該串列輸入信號的該圖像串流及該等內部同步控制信號，產生延遲的多個背光驅動信號輸出，每一背光驅動信號輸出的一背光延遲時間相關於該等內部同步控制信號中之一對應者所對應的該預定延遲值；及(D)將該等背光驅動信號輸出分別傳輸至一背光模組的多個背光單元，以致該掃描式顯示器進行圖像資料更新以顯示畫面時，該等背光單元的發光順序分別隨該等預定延遲值的改變而變化。
如請求項1所述的掃描式顯示器的背光驅動方法，其中，在步驟(B)中，該等內部同步控制信號與該原始同步控制信號各自具有一方波，每一內部同步控制信號的該方波的一開始點與該原始同步控制信號的該方波的一開始點間的一時間差作為該延遲時間。
如請求項1所述的掃描式顯示器的背光驅動方法，其中，該等預定延遲值中相鄰二者間具有一差值，每一差值大小相同，於該掃描式顯示器進行圖像資料更新以顯示畫面時，該等背光單元逐行發光。
如請求項1所述的掃描式顯示器的背光驅動方法，其中，該等預定延遲值中相鄰二者間具有一差值，每一差值大小不同。
如請求項1所述的掃描式顯示器的背光驅動方法，其中，該等預定延遲值中相鄰二者間具有一差值，該等差值中至少有一差值為零。
一種掃描式顯示器的背光驅動模組，用於驅動一包括多個背光單元的背光模組，該背光驅動模組包含：多個背光驅動單元，分別電連接該背光模組的該等背光單元，每一背光驅動單元接收一原始同步控制信號，及一具有一圖像串流與多個預定延遲值的串列輸入信號，每一背光驅動單元根據該等預定延遲值中的一對應者及該原始同步控制信號，產生延遲的一內部同步控制信號，並根據該串列輸入信號的該圖像串流及該內部同步控制信號，產生延遲的一背光驅動信號輸出，且將該背光驅動信號輸出傳輸至該等背光單元中的一對應者，以致該掃描式顯示器進行圖像資料更新以顯示畫面時，該等背光單元的發光順序分別隨該等預定延遲值的改變而變化；其中，該原始同步控制信號相關於該掃描式顯示器所顯示之畫面之圖像更新，每一內部同步控制信號與該原始同步控制信號間具有一延遲時間，該延遲時間相關於該等預定延遲值中的一對應者，每一背光驅動信號輸出的一背光延遲時間相關於該等內部同步控制信號中之一對應者所對應的該預定延遲值。
如請求項6所述的掃描式顯示器的背光驅動模組，還包含：一控制單元，電連接該等背光驅動單元，且產生該原始同步控制信號及該串列輸入信號，並將該原始同步控制信號及該串列輸入信號輸出至該等背光驅動單元。
如請求項6所述的掃描式顯示器的背光驅動模組，其中，該等內部同步控制信號與該原始同步控制信號各自具有一方波，每一內部同步控制信號的該方波的一開始點與該原始同步控制信號的該方波的一開始點間的一時間差作為該延遲時間，及該等預定延遲值中相鄰二者間具有一差值，每一差值大小相同，於該掃描式顯示器進行圖像資料更新以顯示畫面時，該等背光單元逐行發光。
如請求項6所述的掃描式顯示器的背光驅動模組，其中，該等內部同步控制信號與該原始同步控制信號各自具有一方波，每一內部同步控制信號的該方波的一開始點與該原始同步控制信號的該方波的一開始點間的一時間差作為該延遲時間，及該等預定延遲值中相鄰二者間具有一差值，每一差值大小不同。
如請求項6所述的掃描式顯示器的背光驅動模組，其中，該等內部同步控制信號與該原始同步控制信號各自具有一方波，每一內部同步控制信號的該方波的一開始點與該原始同步控制信號的該方波的一開始點間的一時間差作為該延遲時間，及該等預定延遲值中相鄰二者間具有一差值，該等差值中至少有一差值為零。