專利名稱：液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及液晶顯示裝置，尤其涉及一種劃分掃描區(qū)、相鄰掃描區(qū) 以相反方向掃描的液晶顯示裝置。
技術背景目前現有的彩色液晶顯示器(liquid crystal display, LCD)主要采用一片 彩色濾光片(color filter),使得從背光模塊(backlight module)的冷陰極熒 光(cold cathode fluorescent light, CCFL)燈管發(fā)射的白光，透過液晶面板、 以及彩色濾光片的處理而呈現出彩色的畫面。彩色濾光片是LCD零組件中成 本最高的，以筆記型計算機用的14.1吋TFT-LCD面板為例，彩色濾光片約 占所有材料成本的28%左右，高于背光模塊(18%)與其它零組件的采購成 本。隨著發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)的照明技術的進步，再加上 LED在配合大尺寸LCD的趨勢下的生產優(yōu)勢，以LED為光源的直照式 (direct-lit)背光模塊已是目前LCD的主流技術之一。若以紅、綠、藍三色 光的LED來作為背光模塊的光源(通常背光模塊的紅、綠、藍三色LED是 以矩陣的方式排列)，更可以省略高成本的彩色濾光片的使用。這種無彩色濾 光片的LCD除了成本大幅降低以外，還具有LED所提供的較高亮度與較大 色域、以及省略背彩色濾光片后所避免的亮度損耗等優(yōu)點。但是這些優(yōu)點是 需要付出相對的代價的。這種無彩色濾光片、以紅、綠、藍三色LED為光源的LCD，通常是以下 列方式顯示畫面。首先， 一個原始畫面是被分色為紅、綠、藍三色的子畫面， 然后在顯示原始畫面時，其實是依某一順序先后顯示該三色的子畫面，例如 先將紅色子畫面的數據寫入到面板的像素里，并將背光模塊的紅光LED打開；接下來再將綠色子畫面的數據寫入到面板的像素里，并將背光模塊的綠光 LED打開(此時紅光LED己經都關閉)；依此類推再顯示藍色子畫面。由于
人眼視覺暫留的作用，使用者是不會感受到這些子畫面的分別顯示。原始畫面的呈現速率是60Hz，也就是每秒呈現60個原始畫面，每個原 始畫面的顯示時間是1/60秒。換言之，各分色子畫面的顯示時間只有1/180 -5.55ms秒而已。在此時間內，整個子畫面的數據必須完全寫入到面板的像 素里，還必須將背光模塊里相對應的色光LED打開。以分辨率為1920x1080 (也就是包含有1920x1080個像素)的LCDTV為例，子畫面數據的寫入是 逐列的掃描(scan)或致能(enable)同一列上的1920個像素，然后將這1920 個像素的數據同時寫入到這些像素里。寫入的數據其實是控制像素的液晶分 子的透明度以便呈現不同明暗的色光。由于驅動電路的反應時間、線路上大 面積的寄生電容等等因素，掃描、寫入每列像素約需10 20^ts左右。如果掃 描每列像素的時間是10 20fis，那么顯在分辨率為1920x1080的LCD TV顯 示一個子畫面，就會需要10~20(isxl080=10~20ms左右，遠超過了前述的 5.55msc為了解決大尺寸LCD掃描時間過長的問題，現有的作法是將像素水平劃 分為N (N>1)個掃描區(qū)，然后對這些掃描區(qū)里的像素，同時進行逐列的掃 描。也就是說，同一時間會有N列像素被掃描(每一區(qū)一列)，也同時有N 列像素的數據被寫到這N列像素里。如果分辨率為1920x1080的LCD TV被 劃分為四個掃描區(qū)時，整個畫面掃描時間因此可降成原先的1/4，也就是大約 10 20ms/4=2.5~5ms，而符合在5.55ms以內的要求。但是這樣并沒有完全解 決問題，最主要是因為液晶分子的反應速度慢，數據寫入到像素后，需要經 過一段時間液晶分子才會反映出正確的明暗，而背光模塊的LED才能打開。 目前由于材料與加速驅動(over-drive)的技術的突破，液晶分子的反應時間 大約為2 3ms，再加上前述2.5 5ms的畫面掃描時間，己經非常逼近5.55ms， 幾乎沒有時間可以點亮LED 了。為了解決這個問題，美國專利第6448951號提出一種解決方案。如圖la 所示，美國951號專利將面板像素水平劃分為三個掃描區(qū)S1、 S2、 S3,每個 掃描區(qū)再水平細分為若干小區(qū)(本例為10個小區(qū))。所以，如圖所示，Sl掃 描區(qū)細分為I廣Iu)小區(qū)，S2掃描區(qū)細分為In l2。小區(qū)，S3掃描區(qū)細分為121 130 小區(qū)。背光模塊在每一個小區(qū)背后設有對應的一組LED，因此背光模塊共有 30組LED,每一組LED都包含有適當數目與適當排列的列紅、綠、藍三色 LED,以照亮該小區(qū)內的各列像素。在顯示一個子畫面時，同時逐列掃描S1 掃描區(qū)的I,小區(qū)、S2掃描區(qū)的In小區(qū)、S3掃描區(qū)的I21小區(qū)里的每一列像素， 同時完成I,、 I 、 121小區(qū)之后，再同時逐列掃描S1掃描區(qū)的12小區(qū)、S2掃 描區(qū)的112小區(qū)、S3掃描區(qū)的l22小區(qū)里的每一列像素，依此類推直到完成所 有小區(qū)的掃描。其中，在完成一個小區(qū)的掃描后，等到該小區(qū)的液晶分子完 成反應后，即點亮小區(qū)背后的那組LED，而同時其它的小區(qū)正在被掃描中。也就是說，小區(qū)的掃描與點亮是分頭同步進行的。因為各小區(qū)L l30只占全部像素列的1/30，以1080列像素為例，各小區(qū)內只有36列像素。若每列掃描 時間為15iis，則掃描一個小區(qū)只需要15^x36=0.54ms，再經過3ms等待液晶 分子完成反應(假設液晶反應時間為3ms)，所以從小區(qū)的觀點來看，在每個 小區(qū)呈現一分色子畫面時間的5.55ms內，可在完成一小區(qū)的掃描(0.54ms) 而且液晶分子完全反應后(3ms)，尚余2ms左右的時間點亮小區(qū)背后的那組 LED。因此美國951號專利確實可以解決掃描時間不足與液晶分子反應遲延 的問題。但是美國951號專利存有一個問題，就是在顯示動態(tài)畫面時，相鄰掃描 區(qū)的交界處會有視覺上的不連續(xù)感，尤其當畫面的內容變化愈快速時，這種 不連續(xù)感會更嚴重，其原因主要在于各掃描區(qū)的逐列掃描方向是一致的。如 圖lb所示，畫面P1被分為三段影像P1-1、 P1-2、 Pl-3同時由掃描區(qū)S1、 S2、 S3如箭頭所示的方向所掃描呈現。假設畫面P1有兩個對象分別位于P1-1最 后一列像素的A點和P1-2最后一列像素的C點，而在下一個畫面P2里(包 含P2-1、 P2-2、 P2-3三段影像)，這兩個對象則是分別移動到P2-2第一列像 素的B點和P2-3第一列像素的D點。在P1-1、 Pl-2、 Pl-3影像同時掃描完 后，也是Pl最后一個分色子畫面(假設是藍色)完成掃描后，下一畫面的 P2-l、 P2-2、 P2-3影像的第一個分色子畫面(假設是紅色)開始從頭掃描。 由于掃描的不連續(xù)而且顏色不同，這時視覺上就會感覺對象好像是突然出現 在B、 D點形成跳躍、不連續(xù)的現象。此外，美國951號專利要求小區(qū)總數 須為3的倍數，而且必須大于或等于6，這也使得其應用較不具彈性。
發(fā)明內容促成本實用新型的動機即出于解決現有的無彩色濾光片的液晶顯示裝置 的問題。然本實用新型所提出的液晶顯示裝置其實同時包含與適用在無彩色 濾光片、以及有彩色濾光片的液晶顯示裝置上。本實用新型所提出的液晶顯 示裝置的主要特征在于(l)其掃描線可沿其掃描線方向水平或垂直劃分為至少 兩個以上、不限定特定數目的掃描區(qū)；以及(2)任二相鄰掃描區(qū)的逐條掃描方 向是相對向的或相背向的。本實用新型所提出的一個實施例是一個無彩色濾光片、以紅、綠、藍三 色LED作為背光光源、并將畫面依紅、綠、藍三色分色為子畫面分時依序顯 示的液晶顯示裝置。而基于前述的特征，此實施例對于動態(tài)畫面不會有前述 的不連續(xù)問題，在掃描區(qū)的劃分上也更具有彈性。此液晶顯示裝置，包含有 一面板、 一背光模塊、以及一驅動顯示機制。面板具有P (P22)條掃描線，每條掃描線具有Q (Q22)個像素，該P 條掃描線為依其方向劃分為不相重疊的N (N^2)個掃描區(qū)(視掃描線方向， 可以是和面板垂直的、或是水平的N個掃描區(qū))。驅動顯示機制具有P/N條 柵極驅動線。每條柵極驅動線同時連接到每個掃描區(qū)里的一條掃描線。驅動 顯示機制具有N組、每組Q條數據線，每一組數據線供一對應掃描區(qū)所含掃 描線的數據寫入。其中柵極驅動線與掃描線具有一適當連接方式，致使驅動 顯示機制以一適當順序驅動柵極驅動線顯示一分色子畫面時，任二相鄰掃描 區(qū)的掃描線是各以朝向掃描區(qū)交界處或遠離掃描區(qū)交界處的相反方向逐條掃 描。面板的每個掃描區(qū)再依掃描線方向細分為不相重疊的M (M21)個小區(qū)。 液晶顯示裝置的背光模塊具有NxM組LED，每一組LED包含有適當數目與 適當排列的紅、綠、藍三色LED。每個小區(qū)背后設有對應的一組LED。其中， 驅動顯示機制在完成一個小區(qū)的掃描、并等待其液晶分子完成反應后，即觸 發(fā)被光模塊點亮該小區(qū)之后對應的一組LED，直到驅動顯示機制對該小區(qū)開 始寫入下一畫面的數據為止。藉由以上的設計，可以避免動態(tài)畫面的不連續(xù)的現象。液晶顯示裝置并 可在小區(qū)開始寫入下一畫面數據的適當時間前，提前關閉LED，以解決漏光 的問題。
以下配合所附圖示、實施例的詳細說明，將上述及本實用新型的其它目 的與優(yōu)點詳述于后。然而，應當理解的是，所附圖示只是為解說本實用新型 的精神而設，不當視為本實用新型范疇的定義。有關本實用新型范疇的定義， 請參照權利要求書。

圖la、 lb所示為現有的液晶顯示器掃描方式的示意圖；圖2a、 2b所示為本實用新型第一實施例掃描方式的示意圖；圖3a、 3b所示為圖2a、 2b的第一實施例的接線示意圖；圖4所示為本實用新型第一實施例的時序圖；圖5所示為本實用新型第一實施例的另一時序圖；圖6所示為本實用新型各小區(qū)亮度分布的示意圖；圖7a、 7b、 7c所示為本實用新型第二實施例掃描方式的示意圖； 圖8a、 8b、 8c所示為本實用新型第三實施例掃描方式的示意圖；圖9所示為本實用新型各實施例的歸納表。圖中S1 S4掃描區(qū)小區(qū)1-1080掃描線1 1920數據線Pl-l Pl-3畫面片段P2-l~P2-3畫面片段Gi G54o柵極驅動線1A, 1A，數據線數據線本畫面紅、'tj^":、1920A, 1902A，Rn，Bn，Gn綠色數據前 一 畫面紅、本畫面紅、'ii^":、Rn-,BrT，Gn-藍、綠色數據Rn+,Bn+，Gn+綠色數據A距離具體實施方式
如前所述，本實用新型雖然是出于解決現有的無彩色濾光片的液晶顯示 裝置的問題，然而本實用新型所提出的液晶顯示裝置其實同時包含與適用在 無彩色濾光片、以及有彩色濾光片的液晶顯示裝置上。以下本說明書首先從 本實用新型的幾個較復雜的實施例切入，這些實施例都是無彩色濾光片、以紅、綠、藍三色LED作為背光光源、并將畫面依紅、綠、藍三色分色為子畫
面分時依序顯示的液晶顯示裝置。 一旦從這些較復雜的實施例了解本實用新 型的精神后，不需要進一步解釋就可以了解本實用新型的有彩色濾光片的實 施例。更進一步說，本實用新型的精神其實不限定有無彩色濾光片，只是本 實用新型是由無彩色濾光片的液晶顯示裝置引發(fā)研究動機，而以實施在無彩 色濾光片的液晶顯示裝置最具實效而已。圖2a、 2b所示為本實用新型第一實施例的掃描順序示意圖。此實施例假 設LCD的分辨率為1920x1080，但請注意到本實用新型的運作原理可適用于 其它分辨率的LCD。如圖所示，LCD的像素被"水平"劃分為掃描區(qū)Sl、 S2，各自包含第1 540列共540列像素、以及第541 1080列共540列像素(以 下，每一列像素稱為一條掃描線)。各區(qū)內再"水平"細分為IO個小區(qū)，分 別用Ii Iu)及Iu l2o代表，每一小區(qū)有54條掃描線。背光模塊(未圖標)在 每一小區(qū)背后設有對應的一組LED，以點亮每一小區(qū)里的掃描線。也就是說， 小區(qū)I,所對應的一組LED可以點亮掃描線1~54,小區(qū)12所對應的一組LED 則可以點亮掃描線55 108，依此類堆。每一組LED里都包含有適當排列與 適當數目的紅、綠、藍三色LED。背光模塊具有適當的驅動電路可以分別控 制每一組LED里各色LED的明滅。有關三色LED的數目與排列、以及驅動 電路等細節(jié)均屬現有的技術，而且亦非本實用新型的標的，因此僅略述如上。為了解決相鄰掃描區(qū)的動態(tài)畫面不連續(xù)的現象，掃描區(qū)S1、 S2的掃描線 逐條掃描方向(及其背后LED點亮的方向)是以相反或相對的方向進行。在 圖2a中，掃描區(qū)S1由掃描線540開始掃描，其次為539…直到掃描線1，而 同時掃描區(qū)S2則由掃描線541開始掃描，其次為542...直到掃描線1080。相 反地，在圖2b中，掃描區(qū)Sl由掃描線1開始，逐漸掃描到掃描線540，而 掃描區(qū)S2則由掃描線1080開始掃描，逐漸掃描到掃描線541。在圖2a的掃 描方式中，掃描區(qū)S1、 S2同時由交界處(即掃描線540及掃描線541)背向 掃描，而在圖2b中，掃描區(qū)S1、 S2在交界處(即掃描線540及掃描線541) 同時結束掃描，所以跨越相鄰掃描區(qū)的交界處的跳躍或不連續(xù)現象會完全解 決。為達到圖2a、 2b所示的掃描方式，其實施方式分別如圖3a、 3b所示。 為使掃描區(qū)S1、 S2從交界處開始以背向方式逐條掃描，掃描區(qū)S1中的掃描 線540及掃描區(qū)S2中的掃描線541需要在同一時間被致能，所以如圖3a所 示的這兩條掃描線是連接到一柵極驅動器(gate driver)的同一條柵極驅動線 Gp依此類推，掃描區(qū)Sl的掃描線1與掃描區(qū)S2的掃描線1080是接到同一 條柵極驅動線054()。同樣地，如圖3b所示，為使掃描區(qū)S1、 S2以對向方式 掃描到交界處，掃描區(qū)Sl的掃描線1與掃描區(qū)S2的掃描線1080是連接至同 一條柵極驅動線G,，其余依此類推。在此實施例中，整個LCD面板因此需 要540條柵極驅動線。以圖3a為例，當柵極驅動線G！同時致能掃描區(qū)Sl中的掃描線540及掃 描區(qū)S2中的掃描線541時，掃描線540的1920像素和掃描線541的1920個 像素需要同時寫入畫面數據。例如掃描線540和掃描線541的第一個像素的 畫面數據是分別由源極驅動器(source driver)或稱數據驅動器(datadriver) 的二條源極驅動線(或稱數據線)1A、 1A'所寫入。同理，掃描線540和掃描 線541的第1920個像素的畫面數據是分別由二條數據線1920A、 1920A，所寫 入。在此實施例中，整個LCD面板因此需要二組、每一組1920條數據線各 供一掃描區(qū)里的掃描線的數據寫入，所以共有1920x2=3840條數據線。傳統(tǒng) 使用彩色濾光片的1920x1080分辨率的LCD，需要1080條柵極驅動線，另 外因為需要同時寫入紅、綠、藍三色的畫面數據給一個像素的三個子像素， 需要1920x3=5760條數據線。相對之下，本實施例只需540條柵極驅動線，而且因為是以分時方式先后寫入紅、綠、藍三色的分色畫面數據，所以只需 要3840條數據線。在本說明書里所謂"水平"或"垂直"，除有特別指明外，都是指相對于 面板而言。而請注意到，上述本實施例的水平劃分方式是基于目前現有的面 板是以水平方向安排掃描線，而以垂直方向安排數據線的緣故。然而技術上， 面板亦有可能將掃描線以垂直方向安排，而將數據線以水平方向安排。對于 這種面板，本實用新型是將面板劃分為垂直的掃描區(qū)。更明確的說，本實用 新型的掃描區(qū)是以平行于掃描線的方向來劃分，而非一定是以水平的劃分方 式，合先敘明。為了簡化起見，本說明書的實施例都假設面板的掃描線是以 水平方向安排，所以掃描區(qū)都是以水平劃分。然而本實用新型的精神實可相 同運用于掃描線垂直的面板。
以前述實施例來說，若掃描線是以垂直方向安排，而且被"垂直"劃分為掃描區(qū)Sl、 S2,而數據線則為"水平"方向安排，那么原先需要540(1080/2) 條柵極驅動線以及3840 (1920x2)條數據線的數量，會變成960 (1920/2) 條柵極驅動線以及2160 (1080x2)條數據線的數量。換言之，"垂直"劃分 為掃描區(qū)的柵極驅動線與數據線總數將會減少，成本將會降低。以下為進一步說明本實用新型的精神，請參閱圖4所示的以圖2b所示的掃描方向為例的時序圖。在圖4中，縱向所示為在某一時間點L l2()小區(qū)里像素所具有的數據與狀態(tài)，其中Rn、 Gn、 Bn分別代表的是小區(qū)n的像素具有的 是紅色、綠色、藍色的分色畫面(本畫面)數據，Rn、 Gn、 Bn字型有外框者 則代表小區(qū)n背后的LED組是點亮的。此外，Rn—、 Gn—、 B?！淼氖乔耙划?面的數據；Rn+、 Gn+、 Bn+則代表的是下一畫面的數據。在圖4中橫軸代表時 間，本實施例中是以完成一小區(qū)掃描所需的時間AT為單位，而時間Tn就是 nAT，也就是所有相關的時間控制(像是LED明滅的時間長短)都是以AT 為單位。在本實施例中，由于掃描區(qū)S1、 S2的同時完成掃描時間最長不能超 過一個分色畫面的顯示時間5.55ms，因此每條掃描線的掃描時間(啟動柵極 驅動線、數據線寫入數據、像素儲存數據等動作)最長不能超過 5.55ms/540-10.3ns。因每個小區(qū)均含有54條掃描線，故小區(qū)掃描時間AT為 10.3psx54-0.55ms。請注意到，以目前的技術水準要做到在10.3ps完成一條 掃描線的掃描尚有困難，但本說明書在此主要是以此實施例為例說明本實用 新型的精神與運作原理。本實施例是依序先后顯示紅、綠、藍的分色畫面，所以如圖所示，在經 過最初10個AT后(亦即到達Tu)時)，完整的紅色分色畫面R廣R2o已經分別 寫入到I廣l2。小區(qū)里；再經過10個AT后(亦即到達T2o時)，完整的綠色分 色畫面G廣G加已經分別寫入到I廣I加小區(qū)里；再經過10個AT后(亦即到達T3。時)，完整的藍色分色畫面B廣B2。已經分別寫入到I廣l20小區(qū)里。所以完成一個原始畫面(亦即完成其三個分色子畫面)的顯示，需要To T鄧共30 個AT (0.55msx30-16.6ms)，也就是圖中"本畫面"所標示的時間范圍，T30 后則為下一畫面的時間范圍。以小區(qū)h及小區(qū)l2o為例，其在時間To T,間分 別掃描寫入數據^及數據R2C)。由于在掃描小區(qū)完成后，必須再等待液晶分
子完成反應，才能點亮小區(qū)背后對應色光的LED，若液晶分子反應的時間約3ms，所以是在六個AT (0.55msx6=3.3ms)以后，也就是時間T7以后開始點 亮小區(qū)I,及l(fā)20背后的那組LED中的紅色LED，點亮的時間可以持續(xù)到Tu)、 當開始對小區(qū)I,及120掃描寫入綠色數據G,與G2Q時才關掉。所以在每個小區(qū) 顯示分色畫面的5.55ms內，點亮的時間約有1.65ms (LED的反應時間是ns 等級，所以可以忽略不計)，已經有相當充足的時間正確的呈現小區(qū)里影像的 色彩和明暗。此外，由圖中也可以看出，在丁15 丁18的時段內，小區(qū)11()的紅 色影像數據Ru)是點亮的，而同時小區(qū)In的紅色影像數據Ru也是點亮的，Iu) 與1 為Sl掃描區(qū)與S2掃描區(qū)的交界處，但因其掃描的數據為同一畫面內的 同一紅色影像，因此交界處恰為連續(xù)的數據，所以不會有不連續(xù)的現象產生。 另外在T7 T^的時段內，小區(qū)I,及12。的本畫面紅色數據R,及R2。都是點亮 的，小區(qū)18 113的前一畫面的藍色數據B廣Bn也是點亮的。這時點亮的數據 是分屬兩個畫面，而且顏色不一致，但是因為h及Is、 113及12。之間掃描線相 差有54x7=378條之多，在此遙遠距離下眼睛不會產生不連續(xù)的感覺。所以由 圖4可以看出，利用反方向與分時分色的掃描，可以避免在掃描區(qū)交界處或 其它地方產生不連續(xù)的現象。如圖4所示，在T『Tu之間，小區(qū)12的紅色數據112正點亮中，但于此同 時小區(qū)h的綠色數據G,也正寫入中。在理想情況下，小區(qū)12背后點亮的LED 光線不會漏泄到小區(qū)Ip但實際上相鄰兩小區(qū)間可能會有范圍可達若干條掃描線的漏光，因而可能造成小區(qū)I2的紅光漏到I,小區(qū)的綠色數據，因而產生不當的影像(也就是說，有些像素的液晶分子的明暗是依照綠色數據，但其 后點亮的卻是紅色的背光)。為了解決相鄰小區(qū)間漏光的問題，可以把單位時 間AT設計得更小，以利更精確控制掃描時間、液晶反應時間及LED點亮時 間。舉例而言，如果單位時間AT，縮小為上例中AT的1/3，使得AT，-0.183ms， 則一個完整畫面的時間范圍將被分為90個AT，，亦即每個分色畫面為30個 AT，而每個小區(qū)的掃描時間需要3個AT，來完成。因此圖4以3倍擴展后如 圖5所示。其中，在第1個AT'時間后，只完成小區(qū)n的前l(fā)/3掃描線，以下 表示為R，或G^或B，；在第2個AT，時間后，則只完成小區(qū)n的前2/3掃描線，以下表示為R，或G，或B^;直到第3個AT，時間后，小區(qū)n的所有掃描線都掃描完成，以下表示為Rn或Gn或B。。如圖所示，在To m時段內，只完成小區(qū)I！的紅色數據R,的前1/3掃描 線，圖中表示為R/3，而在到達T2、 T3時間時，則分別完成了R嚴與R,。因 為液晶分子反應的時間約3ms，所以I,小區(qū)在時間T3完成掃描后，需等待17 個AT，，也就是約0.183x17=3.lms后，在時間丁2。液晶完成反應后，才把小區(qū) h背后那組LED中的紅光LED點亮。若和前例的AT二0.55ms相比，前例因為 △T較大，在一個小區(qū)掃描完后需要等待六個AT，也就是3.3ms才開始點亮 LED,其實比液晶分子的反應時間3ms已經超出些許。相對地，本例的AT， 較小，所以等待液晶分子反應的時間(17個AT^3.1ms)可以控制的更精密。 小區(qū)l2的掃描必須等小區(qū)h掃描完成才開始，因此延后3個AT'開始、從丁3開始R2的掃描寫入。依理類推小區(qū)Ii的處理，小區(qū)I2在時間T6完成掃描后，等待17個AT，到時間T23液晶完成反應后，才把小區(qū)12背后那組LED中的紅 光LED點亮。若依照前例，小區(qū)L和12背后的LED應該是分別一直點亮到時間T犯和 T33、當綠色數據G,和G2開始掃描寫入的時候。但如圖6所示，本實施例是在時間T29和T32就提前將小區(qū)It、 12的背光LED關閉。在T29 T鄧期間，小區(qū)12的LED剛被點亮，但小區(qū)I！的LED已被關閉。在T30~T31期間，小區(qū)12 的LED仍是點亮的，此時小區(qū)I,已開始掃描寫入綠色數據Gp但只有掃描 寫入小區(qū)I,的前l(fā)/3部份(亦即G,)。在T『T32期間，小區(qū)I2的LED繼續(xù) 點亮中，此時小區(qū)I,已完成前2/3部份(亦即G嚴)的掃描寫入。由圖5可 以看出，小區(qū)I,與小區(qū)12彼此間的漏光范圍只要不超過1/3掃描線的范圍，就不會造成不當的影像顯示。例如，在T3o T32之間，小區(qū)12的紅色光的漏光并不致影響到小區(qū)L的前2/3掃描線的綠色數據。反而在小區(qū)I,的后1/3 掃描線，因為尚未被寫入綠色數據，所以還保留著原先的R,數據。此時，小 區(qū)12的漏光反而可以增加亮度。但在丁32~丁33之間，小區(qū)I,的綠色數據G,己 漸掃描完(亦即進入了小區(qū)12的漏光涵蓋范圍)，因此必須提前把小區(qū)12的 LED關掉。圖6為本實用新型各小區(qū)背光亮度的分布示意圖。如第六圖所示，小區(qū) Ii的背光亮度在靠近小區(qū)12前已線性下降，到二區(qū)交界處時己降為50%,而 在超過交界處A的距離才降為零。雖然理想上，A距離愈小愈好，但實務上A 很難完全消除。不過當小區(qū)I,和l2的背光都點亮時，例如在T23 T3Q之間， 小區(qū)在靠近交界處下降的亮度得到相鄰小區(qū)漏光的補償，其總亮度還是100%。圖7a 7c所示為本實用新型第二實施例的示意圖。如圖7a所示，面板是 以平行掃描線的方向水平分割成三個掃描區(qū)Sl、 S2、 S3，分別包含掃描線 1 360、 361~720、 721~1080各360條掃描線。每一掃描區(qū)的360條掃描線又 以平行掃描線的方向水平劃分成10個小區(qū)，圖中分別標示為I, Iu)、 I ~I2Q、121~130。依照本實用新型，相鄰的二個掃描區(qū)的逐條掃描方向要不是對向的(都 朝向交界處)，要不就是背向的(逐漸遠離交界處)，所以本實施例會有第7b、 7c圖所示的二種掃描方式在圖7b中，Sl、 S2區(qū)逐條掃描方向為對向，S2、 S3區(qū)逐條掃描方向為背向；而在圖7c中，Sl、 S2區(qū)逐條掃描方向為背向， S2、 S3區(qū)逐條掃描方向為對向。由于本實施例是分為三個掃描區(qū)，所以不論是采圖7b或圖7c的掃描方 式，都需要同時驅動三條掃描線，例如圖7b的掃描線1、 720、 721或是圖 7c的掃描線360、 361、 1080，因此這三條掃描線是接到同一條柵極驅動線， 也因此本實施例需要1080/3=360條柵極驅動線。另外，在三條掃描線同時驅 動時，每條掃描線的1920個像素需要同時寫入數據，所以本實施例共需要 1920x3=5760條數據線。由于三個掃描區(qū)必須同時在一個分色子畫面的 5.55ms內完成掃描，每一掃描區(qū)有360條掃描線，所以每條掃描線必須在 5.55ms/360-15.4ps完成掃描。目前己經有一些技術可以達到這樣的速度。每 個小區(qū)有36條掃描線，所以每個小區(qū)的掃描時間是15.4px36-0.55ms，再加 上液晶的反應時間3ms，每一小區(qū)還有2ms左右的時間可以點亮LED。如果用圖5的時序圖來看，AT=0.55ms，而在一個小區(qū)顯示一個分色子畫 面的10個AT的時間里，第1個AT是掃描寫入數據，6個AT (約 6x0.55ms=3.3ms)等待液晶分子完成反應，3個AT點亮LED。而且，由于采 用對向或背向的相反方向掃描，在掃描區(qū)交界處的掃描線被掃描時是屬于同 一畫面而且相同顏色，所以不會有不連續(xù)的現象。同理，若將單位時間AT' 縮小到AT的1/3 (約為0.55ms/3-0.183ps)，則一個小區(qū)顯示一個分色子畫面 的30個AT'的時間里，前3個AT'是掃描寫入數據，17個AT (約 17x0.183(is=3.1ms)等待液晶分子完成反應，9個AT，點亮LED，最后一個AT， 則將LED關閉以作為防止漏光的緩沖時間。圖8a 8c所示為本實用新型第三實施例的示意圖。如圖8a所示，面板是 以平行掃描線的方向水平分割成四個掃描區(qū)S1、 S2、 S3、 S4，分別包含掃描 線1~270、 271 540、 541 810、 811 1080各270條掃描線。每一掃描區(qū)的270 條掃描線又以平行掃描線的方向水平劃分成10個小區(qū)，圖中分別標示為 I廣I,o、 1 ~120、 12廣130、 13廣140。本實施例有圖8b、 8c所示的二種掃描方式 在圖8b中，Sl、 S2區(qū)逐條掃描方向為對向，S3、 S4區(qū)逐條掃描方向也是對 向；而在圖8c中，Sl、 S2區(qū)逐條掃描方向為背向，S2、 S3區(qū)逐條掃描方向 亦為背向。本實施例需要1080/4=270條柵極驅動線與1920x4=7680條數據線。由于四個掃描區(qū)必須同時在一個分色子畫面的5.55ms內完成掃描，每一 掃描區(qū)有270條掃描線，所以每條掃描線必須在5.55ms/270-20.57)is完成掃 描，目前產業(yè)技術己經可以輕易達到這樣的速度。每個小區(qū)有27條掃描線， 所以每個小區(qū)的掃描時間是20.57)isx27-0.55ms，再加上液晶的反應時間3ms， 每一小區(qū)還有2ms左右的時間可以點亮LED。同樣用圖5的時序圖來看， AT-0.55ms，而在一個小區(qū)顯示一個分色子畫面的10個AT的時間里，第1 個AT是掃描寫入數據，6個AT(約6x0.55mS=3.3ms)等待液晶分子完成反應， 3個AT點亮LED。同樣地，由于采用對向或背向的相反方向掃描，在掃描區(qū) 交界處的掃描線(例如圖8b的掃描線540、 541，或是圖8c的掃描線270、 271、以及810、 811)被掃描時是屬于同一畫面而且相同顏色，所以不會有 不連續(xù)的現象。同理，若將單位時間縮小可以達到更精密的LED的控制和防 止漏光。圖9為本實用新型于分辨率為1920x1080的LCD的前述幾種實施例的歸 納表。由此表不難發(fā)現，掃描區(qū)數越多時，柵極驅動線總數越少但數據線總 數越多，而掃描線的速度要求也就越低、愈容易實現。請注意到，以上的實 施例都將每一掃描區(qū)劃分為IO個小區(qū)，但本實用新型實不以此為限，本實用 新型的精神適用于將掃描區(qū)劃分為M個小區(qū)，其中M可以是任何大于或等 于1的整數(當M4時即變成不劃分小區(qū))。另外本實用新型的精神也適用于將像素劃分為N個掃描區(qū)，其中N可以是任何大于或等于2的整數，而不 是只以前述實施例的劃分數目為限。和美國951號專利要求小區(qū)總數須為3 的倍數，而且必須大于或等于6的限制相比，本實用新型可以更彈性的容許 液晶顯示裝置的設計者在速度與成本之間取得最佳的平衡。從前述的說明，相信對此領域具相關技藝人士當可輕易推知本實用新型 的掃描區(qū)分割方式、相鄰掃描區(qū)的相反方向掃描方式其實就可單獨應用于產 生有彩色濾光片、無彩色濾光片；背光模塊是采三色LED、白光LED、或冷 陰極熒光管；采分色顯示畫面、不采分色顯示畫面的各種液晶顯示裝置。以 下就不多贅述。通過以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本實用新型的 特征與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本實用新型的范疇 加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本實 用新型所欲申請的專利范圍的范疇內。
權利要求1.一種液晶顯示裝置，將畫面依紅、綠、藍三色分色為子畫面分時依序顯示，其特征在于，其至少包含一面板，具有P條掃描線，其中P≥2，每條掃描線具有Q個像素，其中Q≥2，該P條掃描線沿掃描線方向劃分為不相重疊的N個掃描區(qū)，其中N≥2，每個掃描區(qū)的掃描線再沿掃描線方向劃分為不相重疊的M個小區(qū)，其中M≥1；一驅動顯示機制，具有P/N條柵極驅動線，每條柵極驅動線同時連接到每個掃描區(qū)里的一條掃描線，該驅動顯示機制并具有N組、每組Q條數據線，每一組數據線供一對應掃描區(qū)所含掃描線的數據寫入；及一背光模塊，具有N×M組LED、以及接受該驅動顯示機制的觸發(fā)而控制該N×M組LED分別明滅的適當控制電路，每一組LED包含有適當數目與適當排列的復數個紅、綠、藍三色LED，該面板的每個小區(qū)背后設有對應的一組LED，其中，該驅動顯示機制的柵極驅動線與該面板的掃描線連接，致使該驅動顯示機制以一順序驅動該柵極驅動線以掃描一分色子畫面時，任二相鄰掃描區(qū)的掃描線是以一相反方向逐條掃描；以及，在該驅動顯示機制完成一個小區(qū)的掃描、并等待一第一時段后，該驅動顯示機制觸發(fā)該背光模塊點亮該小區(qū)背后對應的該組LED，直到一第二時段后關閉該組LED。
7. 如權利要求6所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第三時段至少等于完成一小區(qū)掃描所需時間的1/L，其中L21。
8. 如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該第一、第二時段 分別為完成一小區(qū)掃描所需時間的1/L的適當整數倍，其中L21。
9. 如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該N個掃描區(qū)沿掃 描線方向呈水平排列。
10. 如權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該N個掃描區(qū)沿 掃描線方向呈垂直排列。
11. 一種液晶顯示裝置，其特征在于，其至少包含一面板，具有P條掃描線，其中P3，每條掃描線具有Q個像素，其中 Q3，該P條掃描線沿掃描線方向劃分為不相重疊的N個掃描區(qū)，其中N三2; 及一驅動顯示機制，具有P/N條柵極驅動線，每條柵極驅動線同時連接到 每個掃描區(qū)里的一條掃描線，該驅動顯示機制并具有N組、每組Q條數據線， 每一組數據線供一對應掃描區(qū)所含掃描線的數據寫入，其中，該驅動顯示機制的柵極驅動線與該面板的該掃描線連接，致使該 驅動顯示機制以一順序驅動該柵極驅動線以掃描一畫面時，任二相鄰掃描區(qū) 的掃描線是以一相反方向逐條掃描。
12. 如權利要求ll所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該相反方向為朝 向該二相鄰掃描區(qū)的交界處。
13. 如權利要求ll所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該相反方向為背 向該二相鄰掃描區(qū)的交界處。
14. 如權利要求ll所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該N個掃描區(qū)沿 掃描線方向呈水平排列。
15. 如權利要求ll所述的液晶顯示裝置，其特征在于，該N個掃描區(qū)沿 掃描線方向呈垂直排列。
專利摘要本實用新型的液晶顯示裝置，包括面板，具有P條掃描線；驅動顯示機制，具有P/N條柵極驅動線，并具有N組、每組Q條數據線；背光模塊，具有N×M組LED及控制電路，每組LED包含有多個紅、綠、藍三色LED，對應的一組LED設在面板的每個小區(qū)背后，其中，驅動顯示機制的柵極驅動線與面板的掃描線連接，致使驅動顯示機制以一順序驅動柵極驅動線掃描一分色子畫面時，任二相鄰掃描區(qū)的掃描線以相反方向逐條掃描；在驅動顯示機制完成一個小區(qū)的掃描、并等待第一時段后，驅動顯示機制觸發(fā)背光模塊點亮小區(qū)背后對應的LED，直到第二時段后關閉該組LED。本實用新型避免了亮度損耗和動態(tài)畫面的相鄰掃描區(qū)的交界處在視覺上的不連續(xù)感。
文檔編號G09G3/20GK201017147SQ200620130659
公開日2008年2月6日 申請日期2006年8月4日 優(yōu)先權日2006年8月4日
發(fā)明者王遵義 申請人:光遠科技股份有限公司