TWI270045B - Method for over driving a liquid crystal panel - Google Patents

Description

1270045 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種過激驅動一液晶顯示面板之方 法，尤指一種以多階查表方式來過激驅動一液晶顯示面板 的方法。 【先前技術】 一般而言，液晶顯示器具有重量輕、功率消耗少以及低 輻射等等的優點，因此，液晶顯示器已廣泛地應用於市面 上多種可攜式資訊產品，例如筆記蜇電腦以及個人數位助 理（personal digital assistant，PDA)等商品。此外’液晶 螢幕以及液晶電視亦已逐漸普及，取代傳統使用的陰極射 線管顯示器和電視。但是液晶顯示器亦有其缺點。因為液 晶分子特性的限制，在影像資料切換的時候，必須扭轉液 晶分子改變其排列方向，所以會出現晝面延遲的情形。為 了因應影像的快速切換，如何提昇液晶的反應速度日趨重 要。 為了加快像素之液晶分子的偏轉速度，近來過激驅動 (請r drive)方法已被使用在液晶顯示器上，而過激驅動的 作法係將像素的㈣提高麵低，來加大像素於灰階 1270045 轉換時其影像資料值的差距，以加快其液晶分子偏轉的速 度。此外，因為利用過激驅動的方法，其施予像素之資料 電壓可能會與原先預定的資料電壓不相等，故在一般的液 晶顯不器的驅動電路中，通常會設計有一查表元件 (Look_Up Table unit，LUT unit)，藉由前後兩圖框週期的影 像貧料，由一參數表(Look_UpTable，LUT)中查出一過激影 像貧料，以代替原先的影像資料，進而使其資料線驅動電 路產生對應於該過激影像資料之資料電壓，以過激驅動該 液晶顯示面板中的某一像素。 請參考第1圖及第2圖，第丨圖為習知一查表元件1〇 之資料流向圖，第2圖為第丨圖查表元件1〇所使用到的一 麥數表12之示意圖。查表元件10主要的功能係依據一當 時的影像資料De以及-延遲影像資料Dp，從參數表u 中k出對應的過激象資料Dout並加以輸出。參數表 12記錄有複數筆過激影像㈣14，查表元件1()會依據前 後兩圖框週期的影像資料尋找―職、的過激影像資料Μ， 以施加對應的資料線電壓來驅動像素之液晶分子偏轉到適 當角度，進而表現出對應的灰階。查表元件1()記錄了任一 灰階轉換到其他灰階時所需的過激影像#料，其優點是其 精確度較高，但其缺點0料量較大，如以每筆過激= 1270045 14的長度為8位元來推算，用來儲存查表元件10所需的 記憶體容量則為（256x25 6x8x3)位元，亦即196,608位元組。 請參考第3圖及第4圖，第3圖為另一習知查表元件 20之資料流向圖，第4圖為第3圖查表元件20所使用到 的一參數表24之示意圖。與上一習知技術類似地，查表元 件20亦會根據當時的影像資料Dc以及延遲影像資料Dp 來查詢一參數表24以決定出一過激影像資料Dout，較不 同的是，其過激影像資料Dout係一計算單元22依據經查 詢參數表24後所得的一參數值Dref並藉由内差法運算求 得。參數表24記錄有複數筆參數值26，每一參數值26皆 對應於某一灰階範圍的影像資料Dc以及某一灰階範圍的 延遲影像資料Dp，例如參數值D3_2即對應於灰階範圍 16〜23的影像資料Dc以及灰階範圍8〜15的延遲影像資料 Dp。因過激影像資料Dout係計算單元22依據查詢參數表 24所得的參數值Dref而以執行内差運算所得，故其準確度 較低，但相對地其資料量卻較低，如以每筆過激資料26的 長度為16位元來推算，用來儲存查表元件10所需的記憶 體容量則為（32x32x16x3)位元，亦即6，144位元組。 1270045 【發明内容】 因此本發明之目的即在於提供—觀時兼顧參一 料量及精確度之過激驅動液晶顯示面板之方法，^表資 述習知的問題。 以解決上 該方法係用來過激驅動—潘S弓 勒液晶顯不面板。該液 面板包含有減個像素，㈣―像素包含# θ.、'、貝不 及-用來控制該液晶元件之操作的開關元件。該：：件以 含：接收每-像素於每1框週期的影包 資料皆用來控制-對應的像素於—對應的圖期2像 出—對應較階；將所接收相影像㈣延遲内表現 以產生該等像素之延遲的影像資料;建:： 數表，該第H數表包含有排贼—矩階參 階區塊，該矩陣之每—列及每_行的第—階區=個第- 0關，將料—階參數表劃分為至少―货 白非特定區以及至少―第—㈣㈣，而 卓- 特定區之每-第-階區塊皆記錄有至少一對庫階非 考資料；雜該衫《料μ料延遲㈣皆t 疋母—像素於每1框週期的-過激影像資料，其”決、 f任—像素於某1框_的該過激影像資料時，先:據 X像素於4圖框週期的該影像資料以及該像素於前一圖框 l27〇〇45 週期之延遲的影像資料，從該等[階區塊中.一第_ 階參考區塊；若該第一階參考區塊位於呤楚 ^ 亥弟—階非特定區 中，則依據該第-許考區塊所記錄的第__考次 計算出該過激影像資料；以及若該第—階參考㈣ 第-階特定區巾，則減-第二階參數表來計算出該過: 影像資料。 / 【實施方式】 請參考第5圖，第5圖為依據本發明之方法實施的一、夜 晶顯示器30之功能方塊圖。液晶顯示器3〇包含有—液= 面板32、-類比/數位轉換電路34、—訊號接_ % = 緩衝器38、-查表電路40、—時脈控制電路42、—婦 輸出埠44、一資料線驅動電路46 w η . Λ及一掃瞄線驅動電路 48。類比/數位轉換電路34是用來极 ㈣類比影像資料轉換成 數位影像資料，訊號接收埠36則县田十 、彳疋用來將數位的影 y刀別傳送到緩衝器38及查表電路 、十 {私路4〇。緩衝器38會 收到的影像資料延遲一圖框週期德 後，再傳送到杳表 40。查表電路40則會依據當時的旦 一 图士「、田# 的衫像資料以及延遲一 圖框週期後的延遲影像資料Dp， φ ^ 石查詢相關的參數表，以 决疋—過激影像資料D0V。時脈控 刺電路42則是用炎吝& 同步時脈訊號’以控制訊號輸_仏資料線驅動電路46 1270045 以及掃猫線驅動電路48的操作。婦瞄線驅動電路48會依 序地開啟液晶面板32各像素的開關元件，以使資料線驅動 電路46得以將來自訊號輸出埠44的影像輸出訊號D_ 轉換成相對的電壓訊號後，再施加於液晶面板32，進而使 其像素之液晶分子產生偏轉’而表心對應於f彡像輸出訊 號Dout之灰階。 _狹晶面板32之電路圖。 液晶面板32包含有複數條掃崎％、複數條純線 及複數個像素96。每—像素96連接於—對應的掃瞒線％ 以及-對應的㈣線94，且每—像素％包含有_開關元 件98以及-像素電極(pixel elect崎辦，盆 連接於所對應的掃瞄線92 八幵胃70件98 一像素96被驅動時，㈣應的資料線…當某 連接的掃描線92以門啟^⑨*會被施加于該像素96所 碣啟開關元件98，然後再蕤ώ次W 資料電壓經由開關元件 象:二線 广描電壓被施加於掃描線92上而使J = 4，資料線94上的:欠# 吏開關凡件98開啟 ㈣進行充電，而二:?會經由 描電壓被移除而使得77子偏轉’而當掃描線上的掃 崎像素電極99則保持其被充電的 1270045 狀態。掃描線92會控制開關元件98重複地開關，使得像 素電極99可重複地被資料線94充電。掃描線92上不同的 資料線電壓會使晝素96的液晶分子產生·不同角度的偏 轉’而使晝素96呈現出不同的透光率，而如此一來，液晶 顯示面板32即可呈現出不同的顯示晝面。 請再參考第5圖及第6圖。為過激驅動液晶面板以， 液晶顯示器30係利用查表電路40將原先的影像資料Dc、 « DP經查表轉換成—過激影像資料Dgv。液晶顯示面板Μ 所顯示的晝面會週期性地被更新，每—週期所顯示的晝面 稱為一個圖框(frame)，而其週期則可稱為圖框週期洚啦e period)。每一圖框週期内，液晶顯示器邓會接收每—像素 於該圖框週期的影像資料，而每-影像資料皆用來控制二、 對應的像素96於一對應的圖框週期内表現出一對應^的灰 階。為過激驅動液晶面板32的每一像素96， 带 ^ 、 —表電路40 於每一圖框週期都會比較前後兩圖框週期的影像資料 及Dp，以決定一過激影像資料Dov，並 0 兀以所決疋的過教 像資料Dov來代替原先的影像資料^ Μ驅動液晶面 32中的像素96,而資料線驅動電路％會依據過激影像次 料Dov產生相對的資料線電壓，並施加此—電壓於對應:、 資料線94上，以過激驅動所對應的像素％。 、…勺 11 1270045 請參考第7圖至第9圖，第7圖為第5圖查表電路40 之功能方塊圖，第8圖為第7圖一第一查表元件50所使用 到的一第一階參數表60之示意圖，第9圖為第7圖一第二 查表元件52所使用到的一第二階參數表70之示意圖。第 一階參數表60包含有排列成一矩陣之複數個第一階區塊 62,此矩陣的每一列及每一行的第一階區塊62皆對應於一 對應的灰階範圍，例如左上角的第一階區塊62即對應於當 時影像資料Dc之灰階範圍0〜31並同時對應於延遲影像資 料之灰階範圍〇〜31，而右上角的第一階區塊62則對應於 當時影像資料Dc之灰階範圍224〜255並同時對應於延遲影 像資料之灰階範圍〇〜31，而其他第一階區塊62所對應的 灰階範圍則可依此類推。第一階參數表60的被劃分為一第 一階非特定區64以及一第一階特定區66，而位於第一階 非特定區64的每一第一階區塊62皆記錄有至少一對應的 第一階參考資料Dn〜D88。與第一階參數表60類似地，第 二階參數表70包含有複數個第二階區塊72，且第二階參 數表70被劃分為一第二階非特定區74以及一第二階特定 區76，而位於第二階非特定區74之每一第二階區塊72皆 記錄有一對應的第二階參考貨料Di_i〜D32-32。需說明的 是，第一階參數表60的第一階非特定區64以及第一階特 12 1270045 定區66的數目不限於都只有一個，亦即第一階參數表60 包含複數個第一階非特定區64的情形，以及第一階參數表 60包含複數個第一階特定區66的情形，皆屬本發明所欲 涵蓋之範疇。同樣地，第二階參數表70的第二階非特定區 74以及一第二階特定區76的數目不限於都只有一個，亦 即第二階參數表70包含複數個第二階非特定區74的情 形，以及第二階參數表70包含複數個第二階特定區76的 情形，亦是本發明所欲涵蓋之範疇。 當查表電路40在決定某一像素於某一圖框週期的過激 影像資料Dov時，查表電路40的第一查表元件50會依據 該像素於該圖框週期的當時影像資料Dc以及前一週期的 影像資料（即延遲影像資料Dp)來決定，而在決定過激影像 資料Dov之前，查表電路40會先依據當時影像資料Dc以 及延遲影像資料Dp，從第一階區塊62中選出一第一階參 考區塊，舉例來說，若當時影像資料Dc的值等於196而延 遲影像資料Dp的值等於40時，上述的第一階參考區塊即 是記錄第一階參考資料D27的第一階區塊62。若上述的第 一階參考區塊位於第一階非特定區62中，則查表電路40 的一計算單元54會依據第一階參考區塊所記錄的第一階 參考資料Dn、D12…D87或D88來計算出過激影像資料 13 1270045

Dov ;而若第一階參考區塊位於第一階特定區66中，則計 算單元54會依據第二階參數表70來計算出過激影像資料 Dov 〇 再進一步地說，當上述的第一階參考區塊位於第一階 特定區66中時，查表電路40的第二查表元件52會依據當 時影像資料Dc及延遲影像資料Dp從第二階區塊72中選 出一第二階參考區塊，並判斷此一第二階參考區塊係位於 第二階非特定區74中，亦或是位於第二階特定區76中。 若第二階參考區塊位於第二階非特定區74中，則計算單元 54會依據第二階參考區塊所記錄的第二階參考資料Dm、 Di_2…D32-31或D32-32來計算出過激影像資料D〇V ;而若第 二階參考區塊位於第二階特定區76中，則計算單元54會 依據一第三階參數表80 (如第10圖所示）來決定過激影 像資料Dov。 不論計算單元54係依據第一階參考區塊所記錄的第一 階麥考資料Dn、Di2"*Ds7或Ds8來計鼻過激影像資料Dov ’ 或是依據第二階參考區塊所記錄的第二階參考資料Dw、 〇ΐ-2···〇32-31或D32-32來計算過激影像資料D〇V，其皆可以是依 據其所得的參考資料以内差法（或是其他運算方法）來計 14 1270045

算，而兩者的不同之處在於其精確度的不同，其中因為每 第一階區塊72所對應的灰階範圍（2灰階)較每第一階區塊 62所對應的灰階範圍（32灰階）小，故依據第二階參考資料 Di_i、Di_2…D32-31或D32-32所計算出來的過激影像資料D〇V其 精確度較第一階參考資料Du、D12-D87或D88所計算出來的 過激影像資料Dov來得高。除此之外，如第10圖所示，第 三階參數表80包含複數個第三階區塊82，每一第三階區 塊82分別對應於當時影像資料Dc的某一灰階及影像資料 Dc的某一灰階，並記錄有一過激影像資料。當第二階參考 區塊位於第二階特定區76中時，計算單元54會依據當時 影像資料Dc及延遲影像資料Dp直接從第三階參數表80 找出對應的過激影像資料Dov。故依據第三階參數表80所 決定的過激影像資料Dov其精確度會較依據第二階參考資 料Di_i、Di_2…D32-3I或D32-32所計算出來的過激影像資料Dov 來得高。 在本發明的另一個實施例中，第二階參數表70並無被 劃分為一第二階非特定區74以及一第二階特定區76，而 只包含複數個第二階區塊72。在此實施例中，其驅動電路 同樣地會依據前後兩圖框週期的影像資料，從第一階區塊 62中選出一第一階參考區塊，並判斷此一第一階參考區塊 15 1270045 係位於第一階非特定區62中或是位於第一階特定區66 中。若上述的第一階參考區塊位於第一階非特定區62中， 則計算單元54依據第一階參考區塊所記錄的第一階參考 資料Dn、DfD87或D88來計算出過激影像資料Dov ;而若 第一階參考區塊位於第一階特定區66中，則計算單元54 會依據兩圖框週期的影像資料Dc、Dp，從第二階參數表 70讀取對應第二階區塊72所記錄的參考資料，並根據所 讀取的參考資料求得過激影像資料Dov。 相較於習知過激驅動液晶顯示面板的方法，本發明之方 法可針對不同精確度之過激影像資料的需要，來設置各階 的參數表，並於各階的參數表中劃分特定區及非特定區， 而可在記憶體容量需求及過激影像資料準確度間取得一個 平衡。 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，皆應屬本發明專利之涵蓋 範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖為習知一查表元件之資料流向圖。 16 1270045 第2圖為第1圖查表元件所使用到的一參數表之示意圖。 第3圖為另一習知查表元件之資料流向圖。 第4圖為第3圖查表元件所使用到的一參數表之示意圖。 第5圖為依據本發明之方法貫施的一液晶顯不裔之功能方 塊圖。 第6圖為第5圖液晶面板之電路圖。 第7圖為第5圖查表電路之功能方塊圖。 第8圖為第7圖一第一查表元件所使用到的一第一階參數 表之示意圖。 第9圖為第7圖一第二查表元件所使用到的一第二階參數 表之示意圖。 第10圖為一第三階參數表之示意圖。 【主要元件符號說明】 10、20查表元件 12、 24參數表 14、 26激影像資料 22 計算單元 30 液晶顯不 32 液晶面板 34 類比/數位轉換電路 36 訊號接收埠 38 緩衝器 40 查表電路 42 時脈控制電路 44 訊號輸出埠 46 資料線驅動電路 48 掃瞄線驅動電路 17 1270045 50 第一查表元 52 第二查表元件 54 計算單元 60 第一階參數表 62 第一階區塊 64 第一階非特定區 66 第一階特定區 70 第二階參數表 72 第二階區塊 74 第二階非特定區 76 第二階特定區 80 第三階參數表 82 第三階區塊 92 掃瞄線 94 資料線 96 像素 98 開關元件 99 像素電極

Claims (1)

1270045 十、申請專利範圍·· 】·種過教驅動（over drive)-液晶題 液晶顯示面板包含有複數個像素t板的方法，該 液晶元件以及-用來控制該液晶:像=包含有一 件； 件之知作的開闕元 该方法包含： 接收每1素於每一圖框週期的 料皆用來控制一對應 母一影像資 内表現出-對應的灰階；對應的圖框週期 將所接收到的景》像資料延遲— 素之延遲的影像資料；Θ仙’以產生該等像 建立一第一階參數丰， 矩陣之複數個第;區數表包含有排列成一 行的第-階區塊皆對庠於矩陣之每一列及每一 將，笛时叙 對應的灰階範圍； 將第參數表劃分為至少―第―階非特定區以及 每-第-/Γ定區’而位於該第—階非特定區之 考資料；“塊皆記錄有至少一對應的第一階參 依據=;象資料以及該等延遲的影像資料，決定每一 週期的，影像資料，其中當決 。、某一圖框週期的該過激影像資料 19 1270045 時，先依據該像素於該圖框週期的該影像資料以及 該像素於前一圖框週期之延遲的影像資料，從該等 第一階區塊中選出一第一階參考區塊； 若該第一階參考區塊位於該第一階非特定區中，則依據 該第一階參考區塊所記錄的第一階參考資料來計 鼻出該過激影像貧料，以及 若該第一階參考區塊位於該第一階特定區中，則依據一 第二階參數表來計算出該過激影像資料。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中若該第一階參考區 塊位於該第一階非特定區中，則該過激影像資料係利 用内差法，並依據該第一階參考區塊所記錄的第一階 參考資料求得。 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第二階參數表 包含有複數個第二階區塊，而該方法另包含有： 將該第二階參數表劃分為至少一第二階非特定區以及 至少一第二階特定區，而位於該第二階非特定區之 每一第二階區塊皆記錄有一對應的第二階參考資 料； 若該第一階參考區塊位於該第一階特定區中，則依據該 20 1270045 像素於該圖框週期的該影像資料以及該像素於前 一圖框週期之延遲的影像資料，從該等第二階區塊 中選出一第二階參考區塊； 若該第二階參考區塊位於該第二階非特定區中，則依據 該第二階參考區塊所記錄的第二階參考資料來計 算出該過激影像資料；以及 若該第二階參考區塊位於該第二階特定區中，則依據一 第三階參數表來決定該過激影像資料。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中若該第二階參考區 塊位於該第二階非特定區中，則該過激影像資料係利 用内差法，並依據該第二階參考區塊所記錄的第二階 參考資料求得。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該過激影像資料 係用來過驅動該像素，以使該像素於該圖框週期内表 現出一對應的灰階。 十一、圖式： 21