TW202009916A - 顯示裝置的驅動方法 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種顯示裝置的驅動方法，其中顯示裝置包括多個畫素。驅動方法包括以下步驟：根據顯示資料獲得對應這些畫素中的第一畫素與第二畫素的第一灰階值與第二灰階值，其中第一灰階值與第二灰階值不同；根據第一灰階值與第二灰階值決定第一頻率與第二頻率；以及驅動第一畫素操作在第一頻率，且同時驅動第二畫素操作在第二頻率，其中第一頻率與第二頻率不相同。

Description

顯示裝置的驅動方法

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種顯示裝置的驅動方法。

現有的顯示裝置在顯示靜態畫面或是變動較少或緩慢的畫面時，可以通過降低頻閃頻率（Flicker Frequency）的方式達到節能的目的。這是因為當畫素的更新頻率愈低，消耗的能量愈少。目前常用的節能技術是一次降低全部畫素的頻率，讓所有畫素操作在低頻模式，但這樣一來，隨著更新頻率降低，畫面閃爍現象也會愈來愈明顯，造成影像品質下降。如何在維持影像品質的前提下來達到節能的目的，成為目前顯示裝置發展上的一個待解決的問題。

本發明提供一種顯示裝置的驅動方法，能夠個別調整畫素的頻率，提供良好的影像品質與更佳的節能效果。

本發明的一種顯示裝置的驅動方法，其中顯示裝置包括多個畫素。驅動方法包括以下步驟：根據顯示資料獲得對應這些畫素中的第一畫素與第二畫素的第一灰階值與第二灰階值，其中第一灰階值與第二灰階值不相同；根據第一灰階值與第二灰階值決定第一頻率與第二頻率；以及驅動第一畫素操作在第一頻率，且同時驅動第二畫素操作在第二頻率，其中第一頻率與第二頻率不相同。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法中，根據第一灰階值與第二灰階值決定第一頻率與第二頻率的步驟包括：將第一灰階值與第二灰階值與參考灰階範圍進行比較以決定第一頻率與第二頻率，其中，當第一灰階值落在參考灰階範圍外時第一頻率被判斷屬於低頻模態，且第二灰階值落在參考灰階範圍內時第二頻率被判斷屬於高頻模態，且第一頻率小於第二頻率。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法中，參考灰階範圍為一連續的灰階範圍，其中參考灰階範圍的大小與第一頻率有關。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法中，根據第一灰階值與第二灰階值決定第一頻率與第二頻率的步驟還包括：根據第一畫素與第二畫素的顏色決定第一頻率或第二頻率。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法中，根據第一畫素與第二畫素的顏色決定第一頻率或第二頻率的步驟包括：根據顯示資料獲得這些畫素中的第三畫素的第三灰階值，其中當第三灰階值與第一灰階值相同但第三畫素與第一畫素的顏色不同時，第三畫素操作在第三頻率，且第三頻率不同於第一頻率。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法中，根據第一灰階值與第二灰階值決定第一頻率與第二頻率的步驟還包括：根據第一畫素與第二畫素的亮度決定第一頻率或第二頻率。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法中，根據第一畫素與第二畫素的亮度決定第一頻率或第二頻率的步驟包括：根據顯示資料獲得這些畫素中的第四畫素的第四灰階值，其中，第一畫素、第二畫素與第四畫素的顏色相同但第一灰階值、第二灰階值與第四灰階值彼此不同，第四畫素操作在第四頻率，且第一頻率、第二頻率與第四頻率也彼此不同。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法中，根據第一灰階值與第二灰階值的大小決定第一頻率與第二頻率的步驟還包括：通過環境光感測器以產生環境光感測信號；以及根據環境光感測信號調整第一頻率或第二頻率。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法中，根據環境光感測信號調整第一頻率或第二頻率的步驟還包括：根據環境光感測信號先後獲得第一環境光亮度與第二環境光亮度，其中當第二環境光亮度大於第一環境光亮度時，調降第一頻率或第二頻率。

在本發明的一實施例中，上述的驅動方法中，這些畫素的每一個包括發光二極體。

基於上述，本發明的顯示裝置的驅動方法可以根據畫素的灰階值來選擇畫素的頻率。當第一畫素的灰階值與第二畫素不相同時，可以驅動第一畫素操作在第一頻率，驅動第二畫素操作在第二頻率，第一頻率不同於第二頻率。藉此達到有效調整顯示裝置的能耗。

為讓本發明的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1是依照本發明一實施例的顯示裝置的裝置示意圖。請參照圖1，顯示裝置100包括多個畫素PX，這些畫素PX是以矩陣排列形成畫素陣列130。顯示裝置100至少還包括多條閘極線GL、多條資料線DL、閘極驅動電路110與顯示控制電路120。這些畫素PX配置於資料線DL與閘極線GL的交錯處，以通過相對應的閘極線GL與資料線DL來控制這些畫素PX的操作。顯示控制電路120接收顯示資料DATA且電性連接閘極驅動電路110以提供控制信號CS給閘極驅動電路110。閘極驅動電路110通過這些閘極線GL電性連接這些畫素PX，以根據控制信號CS驅動這些畫素PX。顯示控制電路120可以通過晶片或是電路設計的方法實施，本發明並不限制。

圖2是依照本發明一實施例的顯示裝置的驅動方法的流程圖。驅動方法200可適用於圖1的顯示裝置100，以下以顯示裝置100的元件來具體說明驅動方法200的實施方式。

在步驟S210中，顯示控制電路120可以根據顯示資料DATA獲得對應這些畫素PX的灰階值（gray level），例如對應第一畫素PX1的第一灰階值與對應第二畫素PX2的第二灰階值，其中第一灰階值與第二灰階值可以不相同。接著，在步驟S220中，顯示控制電路120會根據第一灰階值與第二灰階值決定第一頻率與第二頻率，並對應地產生給第一畫素PX1的第一控制信號與給第二畫素PX2的第二控制信號。接著，在步驟S230中，閘極驅動電路110根據第一控制信號驅動第一畫素PX1操作在第一頻率，並且根據第二控制信號同時驅動第二畫素PX2操作在第二頻率，其中第一頻率與第二頻率可以不相同。圖1中的控制信號CS包括第一控制信號與第二控制信號。

以下將更具體說明實施內容。

在本實施例中，這些畫素PX可以是單色的子畫素。多個子畫素可以組成顯示裝置100的解析度中的一個顯示畫素。第一畫素PX1例如是紅色子畫素，第二畫素PX2例如是綠色子畫素，諸如此類。在其他實施例中，畫素PX也可以是顯示畫素，本發明並不限制。顯示裝置100可以是發光二極體（Light-emitting diode，LED）面板，例如Micro-LED面板或是Mini-LED面板，每個畫素PX具有發光二極體以發出單色光。但本發明不限制顯示裝置的類型，在其他的實施例中，顯示裝置100也可以是液晶面板或其他類型的顯示裝置。

圖3是一種顯示裝置的人眼可接受的灰階值與閃爍值的關係曲線示意圖。人眼對不同灰階程度的影像會有不同的閃爍值容忍度，圖3的曲線310是人眼可接受的閃爍值（ Flicker Value）隨著灰階值的變化曲線。一般來說，當灰階值位於中間時，人眼對於畫面的閃爍現象會比較敏感，需要提高畫素的更新頻率以避免造成視覺干擾而讓觀賞者不適，而隨著灰階值愈低或是愈接近兩端時，人眼對於偏亮或偏暗的畫面的閃爍變化較不敏感，所以能夠接受畫素使用較低的更新頻率。

請搭配圖3再參照圖1與圖2，在本實施例中，顯示裝置100可以個別驅動畫素PX操作在不同的頻率上。顯示裝置100可以驅動具有中間範圍灰階值的畫素操作在高頻模態，以維持影像品質。高頻模態例如是大於30Hz以上的範圍。另一方面，顯示裝置100同時可以驅動具有偏低灰階值的畫素操作在低頻模態（在某些實施例中，也可以驅動具有偏高的灰階值的畫素操作在低頻模態），能夠在不影響視覺效果的情況下達到降低能耗的功效。低頻模態例如是大於0Hz到小於等於30Hz的範圍。因為畫素的更新頻率愈低，消耗的能量愈少。如此一來，顯示裝置100有別於現有的其他顯示裝置。現有的顯示裝置呈現靜態畫面時，會通過降低全部畫素的頻率來節省能源。本實施例的顯示裝置100可以根據個別畫素的灰階值來選擇頻率，也就是說可以調整局部畫面的畫素的工作頻率，不需要侷限在靜態畫面，讓節能模式的適用範圍更加靈活、擴大，能夠提供更佳的節能效果。

以圖3的考灰階範圍GR1為例，參考灰階範圍GR1是一個連續的灰階範圍，例如是灰階值大於32到小於224的範圍（但不限制）。顯示控制電路120可以將第一灰階值與第二灰階值與參考灰階範圍GR1進行比較以決定第一頻率與第二頻率。當第一灰階值落在參考灰階範圍GR1外，即第一灰階值小於等於32或大於等於224，第一頻率被判斷屬於低頻模態。第一畫素PX1被選擇操作在大於等於10Hz（赫茲）且小於15Hz的範圍，例如是10Hz。當第二灰階值落在參考灰階範圍GR1內，即第二灰階值大於32或小於224，第二頻率被判斷屬於高頻模態，第二頻率會大於第一頻率。第二畫素PX2例如被選擇操作在60Hz。

在另一實施例中，以圖3的參考灰階範圍GR2為例，參考灰階範圍GR2是灰階值大於64到小於192的範圍。當第一灰階值落在參考灰階範圍GR2外，第一頻率被決定在大於等於15Hz（赫茲）且小於等於30Hz的範圍內。當第二灰階值落在參考灰階範圍GR2內，第二頻率被設定為大於30Hz以上，例如還是60Hz。

特別說明的是，參考灰階範圍可能與低頻模態的範圍有關，也就是說參考灰階範圍的大小會與第一頻率有關。具體來說，當第一頻率被設定愈高時，所對應的參考灰階範圍可能會愈小，符合低頻模態的灰階值範圍變大，而第一頻率被設定愈低時，省電效果愈好，但參考灰階範圍可能會愈大，使得符合低頻模態的灰階值範圍變小。然而，本發明沒有限制低頻模態與高頻模態的範圍。

在一實施例中，一個顯示畫素包括紅色畫素、綠色畫素與藍色畫素，如果顯示控制電路120判斷紅色畫素的灰階值落在參考灰階範圍GR2內，而綠色畫素與藍色畫素的灰階值都落在參考灰階範圍GR2外，顯示控制電路120所提供的控制信號CS可以讓紅色畫素繼續操作在60Hz，但降低綠色畫素與藍色畫素的操作頻率，使綠色畫素與藍色畫素操作在15Hz。

在另一實施例中，顯示控制電路120除了根據第一灰階值與第二灰階值外，還根據第一畫素PX1與第二畫素PX2的顏色決定第一頻率或第二頻率。

舉例來說，顯示控制電路120根據顯示資料DATA獲得畫素PX中的第三畫素PX3的第三灰階值，第三灰階值與第一灰階值相同，但第一畫素PX1與第三畫素PX3的顏色不同，例如第一畫素PX1是紅色畫素，第三畫素PX3是藍色畫素，第三畫素PX3會被驅動操作在第三頻率，但第三頻率不同於第一頻率。顯示控制電路120可以將第三灰階值與參考灰階範圍比較，由於第三灰階值與第一灰階值相同，因此第三頻率可能同樣與第一頻率被判斷屬於低頻模態，與第二頻率不相同，但由於顏色不同，第一頻率可以是15Hz，第三頻率可以是10Hz。在其他實施例中，顯示控制電路120也可以根據畫素不同的顏色而使用不同的參考灰階範圍，本發明對此並不限制。

簡言之，即使是擁有相同灰階值的畫素，也有可能因為畫素的顏色不同而被驅動在不同的頻率上。例如，顯示控制電路120可以使眼睛較不敏感的顏色的畫素被驅動在更低的頻率。

在另一實施例中，顯示控制電路120還根據第一畫素PX1與第二畫素PX2的亮度決定第一頻率或第二頻率。舉例來說，顯示控制電路120根據顯示資料DATA獲得畫素PX中的第四畫素PX4的第四灰階值，並且第一畫素PX1、第二畫素PX2與第四畫素PX4具有相同的顏色，例如都是藍色，但第一灰階值、第二灰階值與第四灰階值彼此不同，顯示控制電路120會根據不同的灰階值選擇不同的操作頻率。第四畫素PX4操作在第四頻率，第一頻率、第二頻率與第四頻率也彼此不同。例如第一灰階值、第二灰階值與第四灰階值分別是8、128與32，則第一頻率可以被設定為10Hz，第二頻率可以被設定為60Hz，而第四頻率被設定為15Hz。

圖4是依照本發明另一實施例的顯示裝置的裝置示意圖。圖4的顯示裝置400可適用於上述的實施例，顯示裝置400的架構與顯示裝置100相似，但顯示裝置400還包括了環境光感測器410。環境光感測器410電性連接顯示控制電路120，用以檢測環境光並產生環境光感測信號。顯示控制電路120根據環境光感測信號調整第一頻率或第二頻率。在環境光強烈的狀態下（例如艷陽天的戶外），人眼不易察覺畫面閃爍現象，顯示裝置400可以再降低畫素的操作頻率以節約能源。

在本實施例中，顯示控制電路120根據環境光感測信號先後獲得第一環境光亮度與第二環境光亮度。環境光感測器410檢測到第一環境光亮度的時候，第一畫素PX1操作在第一頻率上，第二畫素PX2操作在第二頻率上。當環境光感測器410檢測到第二環境光亮度且第二環境光亮度大於第一環境光亮度時，顯示控制電路120調降第一頻率或第二頻率。也就是說，當環境光變亮時，顯示控制電路120可以相應地調降畫素的操作頻率，例如把低頻模式的第一頻率從15 Hz降到10 Hz。

在另一實施例中，環境光感測器410檢測到環境光的強度大於參考值，例如大於10000 lux（ lm/m² ，勒克斯），顯示控制電路120可以選擇降低第一頻率或第二頻率的大小，以更進一步節省能源。

綜上所述，本發明驅動方法適用於顯示裝置，藉由分析顯示資料得到畫面中每個一畫素的灰階值，進一步根據灰階值來調整個別畫素的操作頻率，因此同一個畫面上的畫素的操作頻率可以不相同，以達到更佳節能效果。

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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、400‧‧‧顯示裝置 110‧‧‧閘極驅動電路 120‧‧‧顯示控制電路 130‧‧‧畫素陣列 200‧‧‧驅動方法 310‧‧‧曲線 410‧‧‧環境光感測器 CS‧‧‧控制信號 DL‧‧‧資料線 DATA‧‧‧顯示資料 GL‧‧‧閘極線 GR1、GR2‧‧‧參考灰階範圍 PX‧‧‧畫素 PX1‧‧‧第一畫素 PX2‧‧‧第二畫素 PX3‧‧‧第三畫素 PX4‧‧‧第四畫素 S210～S230‧‧‧驅動方法的步驟

圖1是依照本發明一實施例的顯示裝置的裝置示意圖。 圖2是依照本發明一實施例的顯示裝置的驅動方法的流程圖。 圖3是一種顯示裝置的人眼可接受的灰階值與閃爍值的關係曲線示意圖。 圖4是依照本發明另一實施例的顯示裝置的裝置示意圖。

200‧‧‧驅動方法

S210~S230‧‧‧驅動方法的步驟

Claims (10)

1. 一種顯示裝置的驅動方法，其中該顯示裝置包括多個畫素，該驅動方法包括： 根據一顯示資料獲得對應該些畫素中的一第一畫素與一第二畫素的一第一灰階值與一第二灰階值，其中該第一灰階值與該第二灰階值不相同； 根據該第一灰階值與該第二灰階值決定一第一頻率與一第二頻率；以及 驅動該第一畫素操作在該第一頻率，且同時驅動該第二畫素操作在該第二頻率，其中該第一頻率與該第二頻率不相同。
2. 如申請專利範圍第1項所述的驅動方法，其中根據該第一灰階值與該第二灰階值決定該第一頻率與該第二頻率的步驟包括： 將該第一灰階值與該第二灰階值與一參考灰階範圍進行比較以決定該第一頻率與該第二頻率，其中，當該第一灰階值落在該參考灰階範圍外時該第一頻率被判斷屬於一低頻模態，且該第二灰階值落在該參考灰階範圍內時該第二頻率被判斷屬於一高頻模態，且該第一頻率小於該第二頻率。
3. 如申請專利範圍第2項所述的驅動方法，其中該參考灰階範圍為一連續的灰階範圍，其中該參考灰階範圍的大小與該第一頻率有關。
4. 如申請專利範圍第1項所述的驅動方法，其中根據該第一灰階值與該第二灰階值決定該第一頻率與該第二頻率的步驟還包括： 根據該第一畫素與該第二畫素的顏色決定該第一頻率或該第二頻率。
5. 如申請專利範圍第4項所述的驅動方法，其中根據該第一畫素與該第二畫素的顏色決定該第一頻率或該第二頻率的步驟包括： 根據該顯示資料獲得該些畫素中的一第三畫素的一第三灰階值，其中當該第三灰階值與該第一灰階值相同但該第三畫素與該第一畫素的顏色不同時，該第三畫素操作在一第三頻率，且該第三頻率不同於該第一頻率。
6. 申請專利範圍第1項所述的驅動方法，其中根據該第一灰階值與該第二灰階值決定該第一頻率與該第二頻率的步驟還包括： 根據該第一畫素與該第二畫素的亮度決定該第一頻率或該第二頻率。
7. 如申請專利範圍第6項所述的驅動方法，其中根據該第一畫素與該第二畫素的亮度來定該第一頻率或該第二頻率的步驟包括： 根據該顯示資料獲得該些畫素中的一第四畫素的一第四灰階值，其中，該第一畫素、該第二畫素與該第四畫素的顏色相同但該第一灰階值、該第二灰階值與該第四灰階值彼此不同，該第四畫素操作在一第四頻率，且該第一頻率、該第二頻率與該第四頻率也彼此不同。
8. 請專利範圍第1項所述的驅動方法，其中根據該第一灰階值與該第二灰階值決定該第一頻率與該第二頻率的步驟還包括： 通過一環境光感測器以產生一環境光感測信號；以及 根據該環境光感測信號調整該第一頻率或該第二頻率。
9. 請專利範圍第8項所述的驅動方法，其中根據該環境光感測信號調整該第一頻率或該第二頻率的步驟還包括： 根據該環境光感測信號先後獲得一第一環境光亮度與一第二環境光亮度， 其中當該第二環境光亮度大於該第一環境光亮度時，調降該第一頻率或該第二頻率。
10. 請專利範圍第1項所述的驅動方法，其中各該些畫素包括一發光二極體。

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