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TWI473055B - 平面顯示器及其驅動方法 - Google Patents

平面顯示器及其驅動方法 Download PDF

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TWI473055B
TWI473055B TW96150966A TW96150966A TWI473055B TW I473055 B TWI473055 B TW I473055B TW 96150966 A TW96150966 A TW 96150966A TW 96150966 A TW96150966 A TW 96150966A TW I473055 B TWI473055 B TW I473055B
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TW96150966A
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Inventor
Chian Hung Chan
Kuo Shiuan Peng
Yueh Jui Li
Original Assignee
Innolux Corp
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Publication date
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Description

平面顯示器及其驅動方法
本發明是有關於一種平面顯示器及其驅動方法，且特別是有關於一種可以解決影像畫面閃爍問題之平面顯示器及其驅動方法。
對於液晶顯示器而言，解決因採用保持式(hold type)驅動方法所造成的動態影像模糊(motion blur)問題是近幾年來各家公司所努力的課題。其中，脈衝驅動(impulse-driving)方法為一發展多年之解決方案。
脈衝驅動方法係於動態影像的每一個圖框週期期間週期性地插入黑畫面，故能有效地減少前一個圖框週期的影像在人眼中暫留的時間。然而，由於光穿透時間縮短，故採用脈衝驅動方法之液晶顯示器，其畫素之亮度雖然有達到脈衝式輸出的效果，但其畫素整體平均亮度大幅下降，導致其實用性大為降低。
後來又發展出超級脈衝驅動(super impulse-driving)方法以解決脈衝驅動方法使得畫素整體平均亮度大幅耗損的問題。超級脈衝驅動方法係先於每一個圖框週期之前半週期以小於目標灰階值之低灰階值驅動相對應之畫素，再於後半週期以大於目標灰階值之高灰階值驅動相對應之畫素。其中，低灰階值及高灰階值之平均值會等於目標灰階值，以維持畫素整體平均亮度。
然而，超級脈衝驅動方法中，雖然整體而言，畫素之亮度有達到脈衝式輸出的效果，且畫素整體平均亮度有維持住，但每一個圖框週期之前半週期之低灰階值與後半週期之高灰階值之灰階值差，卻會導致影像畫面於單一圖框週期中產生閃爍(flicker)的現象，影響最終影像畫面的品質。
本發明係有關於一種平面顯示器及其驅動方法，利用改變超級脈衝驅動方法之時序，以維持平面顯示器於超級脈衝驅動模式時畫素整體平均亮度，並解決影像畫面閃爍的問題。
根據本發明之第一方面，提出一種平面顯示器，包括一畫素陣列、一資料驅動單元以及一掃描驅動單元。畫素陣列具有多個畫素，此些畫素至少包括一第一畫素及一第二畫素。資料驅動單元用以驅動此些畫素。掃描驅動單元用以致能此些畫素。其中，於一圖框週期之第一子圖框週期，資料驅動單元依據一第一灰階值驅動第一畫素，並依據一第二灰階值驅動第二畫素。其中，於圖框週期之第二子圖框週期，資料驅動單元依據一第三灰階值驅動第一畫素，並依據一第四灰階值驅動第二畫素。第一灰階值小於第三灰階值，且第一灰階值及第三灰階值之平均值等於一第一目標灰階值。第二灰階值大於第四灰階值，且第二灰階值及第四灰階值之平均值等於一第二目標灰階值。
根據本發明之第二方面，提出一種平面顯示器驅動方法，平面顯示器具有多個畫素，此些畫素至少包括一第一畫素及一第二畫素。平面顯示器驅動方法包括，首先，於一圖框週期之第一子圖框週期，依據一第一灰階值驅動第一畫素，並依據一第二灰階值驅動第二畫素。之後，於圖框週期之第二子圖框週期，依據一第三灰階值驅動第一畫素，並依據一第四灰階值驅動第二畫素。其中，第一灰階值小於第三灰階值，且第一灰階值及第三灰階值之平均值等於一第一目標灰階值，第二灰階值大於第四灰階值，且第二灰階值及第四灰階值之平均值等於一第二目標灰階值。
根據本發明之第三方面，提出一種平面顯示器驅動方法，包括，首先，比較一第一畫素之一第一目標灰階值與一第二畫素之一第二目標灰階是否分別相同於第一畫素之一第一先前目標灰階值與第二畫素之一第二先前目標灰階值。第一目標灰階值與第二目標灰階值對應於一當前圖框週期，第一先前目標灰階值與第二先前目標灰階值對應於一先前圖框週期。接著，若第一目標灰階值與第二目標灰階值分別不同於第一先前目標灰階值與第二先前目標灰階值，則於當前圖框週期之第一子圖框週期，依據一第一過驅動灰階值驅動第一畫素，並依據一第二過驅動灰階值驅動第二畫素。然後，於當前圖框週期之第二子圖框週期，依據一第三過驅動灰階值驅動第一畫素，並依據一第四過驅動灰階值驅動第二畫素。其中，第一過驅動灰階 值及第三過驅動灰階值之平均值等於一第一目標過驅動灰階值，第二過驅動灰階值及第四過驅動灰階值之平均值等於一第二目標過驅動灰階值，第一目標過驅動灰階值對應於第一先前目標灰階值及第一目標灰階值，第二目標過驅動灰階值對應於第二先前目標灰階值及第二目標灰階值。其中，第一過驅動灰階值實質上小於第三過驅動灰階值，第二過驅動灰階值實質上大於第四過驅動灰階值。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明提供一種平面顯示器及其驅動方法，利用改變超級脈衝驅動方法中低灰階值及高灰階值之順序，使得平面顯示器於超級脈衝驅動(super impulse-driving)模式時，不但能維持畫素整體平均亮度，並且亦解決影像畫面閃爍(flicker)的問題。
請參照第1圖，其繪示乃依照本發明較佳實施例之平面顯示器之方塊圖。平面顯示器100，例如為一液晶顯示器，其包括一畫素陣列110、一資料驅動單元120以及一掃描驅動單元130。畫素陣列110具有多個畫素(未繪示於圖)，此些畫素至少包括一第一畫素及一第二畫素。第一畫素與第二畫素可為相鄰，亦可為不相鄰。資料驅動單元120用以驅動畫素，掃描驅動單元130用以致能畫素。其中，平面顯示器100之顯示模式實質上為一超級脈衝驅動 模式。
請配合參照第2圖，其繪示乃依照本發明較佳實施例之平面顯示器驅動方法之一例之流程圖。首先，於步驟210中，於一圖框週期(frame period)之第一子圖框週期，資料驅動單元120依據一第一灰階值驅動第一畫素，並依據一第二灰階值驅動第二畫素。之後，於圖框週期之第二子圖框週期，資料驅動單元120依據一第三灰階值驅動第一畫素，並依據一第四灰階值驅動第二畫素。其中，第一灰階值小於第三灰階值，且第一灰階值及第三灰階值之平均值等於一第一目標灰階值，第二灰階值大於第四灰階值，且第二灰階值及第四灰階值之平均值等於一第二目標灰階值。
請參照第3A圖，其繪示乃依照本發明較佳實施例之平面顯示器之畫素之一例之示意圖。於第3A圖中，畫素310例如對應於第一目標灰階值60，畫素320例如對應於第二目標灰階值90。首先，於第一子圖框週期，資料驅動單元120依據灰階值50驅動畫素310，並依據灰階值100驅動畫素320。接著，於第二子圖框週期，資料驅動單元120依據灰階值70驅動畫素310，並依據灰階值80驅動畫素320。
如此一來，灰階值50小於灰階值70，且灰階值50及灰階值70之平均值等於第一目標灰階值60。灰階值100大於灰階值80，且灰階值100及灰階值80之平均值等於第二目標灰階值90。故畫素310及畫素320之亮度不僅達 到脈衝式輸出的效果，並且維持整體平均亮度。此外，畫素310及畫素320分別於第一子圖框週期及第二子圖框週期之整體亮度相等，解決了影像畫面閃爍的問題。另外，若第一目標灰階值等於第二目標灰階值，則於圖框週期內，畫素310之動態畫面反應曲線(motion picture response curve，MPRC)會相同於畫素320之動態畫面反應曲線。
於第3A圖中，係舉相鄰之畫素310及畫素320為例做說明，然並不限於此。請參照第3B圖，其繪示乃依照本發明較佳實施例之平面顯示器之畫素之另一例之示意圖。於第3B圖中，係於第一子圖框週期以小於目標灰階值之低灰階值(L)驅動第一行畫素C1，並以大於目標灰階值之高灰階值(H)驅動第二行畫素C2。之後，於第二子圖框週期以大於目標灰階值之高灰階值(H)驅動第一行畫素C1，並以小於目標灰階值之低灰階值(L)驅動第二行畫素C2。其中，低灰階值及高灰階值之平均值等於目標灰階值。
請參照第3C圖，其繪示乃依照本發明較佳實施例之平面顯示器之畫素之再一例之示意圖。於第3C圖中，係於第一子圖框週期以低灰階值(L)驅動第一列畫素R1，並以高灰階值(H)驅動第二列畫素R2。之後，於第二子圖框週期以高灰階值(H)驅動第一列畫素R1，並以低灰階值(L)驅動第二列畫素R2。請參照第3D圖，其繪示乃依照本發明較佳實施例之平面顯示器之畫素之更一例之示意圖。於第3D圖中，係於不同的子圖框週期及不同的位置，以低 灰階值(L)及高灰階值(H)交錯地驅動所有畫素。
實際上，本發明並不限定於必須以特定的圖樣(pattern)驅動畫素陣列110。此外，雖然第一子圖框週期：該第二子圖框週期實質上係為1：1，亦即以二倍畫面更新頻率驅動畫素陣列110，然本發明亦不限於此。只要畫素陣列110中，所有畫素於第一子圖框週期之整體平均亮度實質上相等於所有畫素於第二子圖框週期之整體平均亮度，即屬於本發明之範疇。
此外，本發明同時適用於動態影像畫面及靜態影像畫面。請參照第4圖，其繪示乃依照本發明較佳實施例之平面顯示器驅動方法之另一例之流程圖。首先，於步驟410中，比較一第一畫素之一第一目標灰階值與一第二畫素之一第二目標灰階是否分別相同於第一畫素之一第一先前目標灰階值與第二畫素之一第二先前目標灰階值。其中，第一目標灰階值與第二目標灰階值對應於一當前圖框週期，第一先前目標灰階值與第二先前目標灰階值對應於一先前圖框週期。
若第一目標灰階值與第二目標灰階值分別不同於第一先前目標灰階值與第二先前目標灰階值，則於步驟420中，於當前圖框週期之第一子圖框週期，依據一第一過驅動灰階值驅動第一畫素，並依據一第二過驅動灰階值驅動第二畫素。接著，於步驟430中，於當前圖框週期之第二子圖框週期，依據一第三過驅動灰階值驅動第一畫素，並依據一第四過驅動灰階值驅動第二畫素。其中，第一過驅 動灰階值及第三過驅動灰階值之平均值等於一第一目標過驅動灰階值，第二過驅動灰階值及第四過驅動灰階值之平均值等於一第二目標過驅動灰階值，第一目標過驅動灰階值實質上係依據第一先前目標灰階值及第一目標灰階值查表而得，而及第二目標過驅動灰階值實質上則依據第二先前目標灰階值及第二目標灰階值查表而得。
若第一目標灰階值與第二目標灰階值分別等於第一先前目標灰階值與第二先前目標灰階值，則於步驟440中，於當前圖框週期之第一子圖框週期，依據一第一灰階值驅動第一畫素，並依據一第二灰階值驅動第二畫素。之後，於步驟450中，於當前圖框週期之第二子圖框週期，依據一第三灰階值驅動第一畫素，並依據一第四灰階值驅動第二畫素。其中，第一灰階值實質上小於第三灰階值，且第一灰階值及第三灰階值之平均值等於第一目標灰階值，第二灰階值實質上大於第四灰階值，且第二灰階值及第四灰階值之平均值等於第二目標灰階值。
上述實施例所揭露之平面顯示器及其驅動方法，係均以一畫素為一顯示單元為例做說明，然並不限於此。單一畫素實質上包括分別用以顯示r、g及b之三個子畫素，故本發明亦可以應用於以一子畫素為一顯示單元之實施例，其操作原理係已詳述於上，故於此不再重述。
本發明上述實施例所揭露之平面顯示器及其驅動方法，實質上係利用超級脈衝驅動的方式，於單一圖框週期之第一子圖框週期內，將部份之畫素依據先低灰階值後高 灰階值之順序驅動，並將剩餘部份之畫素依據先高灰階值後低灰階值之順序驅動。然後，於單一圖框週期之第二子圖框週期內，將部份之畫素依據依據先高灰階值後低灰階值之順序驅動，並將剩餘部份之畫素依據先低灰階值後高灰階值之順序驅動。因此，平面顯示器內所有畫素於第一子圖框週期之整體平均亮度會實質上相等於所有畫素於第二子圖框週期之整體平均亮度。如此一來，平面顯示器於超級脈衝驅動(super impulse-driving)模式時，不但能維持畫素整體平均亮度，並且亦解決影像畫面閃爍(flicker)的問題。
綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧平面顯示器
110‧‧‧畫素陣列
120‧‧‧資料驅動單元
130‧‧‧掃描驅動單元
310、320‧‧‧畫素
第1圖繪示依照本發明較佳實施例之平面顯示器之方塊圖。
第2圖繪示依照本發明較佳實施例之平面顯示器驅動方法之一例之流程圖。
第3A圖繪示依照本發明較佳實施例之平面顯示器之畫素之一例之示意圖。
第3B圖繪示依照本發明較佳實施例之平面顯示器之畫素之另一例之示意圖。
第3C圖繪示依照本發明較佳實施例之平面顯示器之畫素之再一例之示意圖。
第3D圖繪示依照本發明較佳實施例之平面顯示器之畫素之更一例之示意圖。
第4圖繪示依照本發明較佳實施例之平面顯示器驅動方法之另一例之流程圖。

Claims (19)

  1. 一種平面顯示器，包括：一畫素陣列，具有複數個畫素，各該畫素至少包括一第一畫素及一第二畫素；一資料驅動單元，用以驅動該些畫素；以及一掃描驅動單元，用以致能該些畫素；其中，於一圖框週期之第一子圖框週期，該資料驅動單元依據一第一灰階值驅動該第一畫素，並依據一第二灰階值驅動該第二畫素；其中，於該圖框週期之第二子圖框週期，該資料驅動單元依據一第三灰階值驅動該第一畫素，並依據一第四灰階值驅動該第二畫素，其中，於該圖框週期裡該第一畫素係由低至高灰階順序進行灰階驅動，該第一灰階值小於該第三灰階值，且該第一灰階值及該第三灰階值之平均值等於一第一目標灰階值，而於該圖框週期裡該第二畫素係由高至低灰階順序進行灰階驅動，係與該第一畫素之灰階驅動方式相反，該第二灰階值大於該第四灰階值，且該第二灰階值及該第四灰階值之平均值等於一第二目標灰階值，其中該第一灰階值和該第二灰階值之平均值等於該第三灰階值和該第四灰階值之平均值亦等於該第一目標灰階值和該第二目標灰階值之平均值，其中該第一灰階值係不同於該第四灰階值，該第二灰階值係不同於該第三灰階值，且該第一灰階值、該第二灰階值、該第三灰階值和該第四灰階值皆不等 於0。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該些畫素於該第一子圖框週期之整體平均亮度實質上相等於該些畫素於該第二子圖框週期之整體平均亮度。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中若該第一目標灰階值等於該第二目標灰階值，則於該圖框週期內，該第一畫素之動態畫面反應曲線(motion picture response curve，MPRC)相同於該第二畫素之動態畫面反應曲線。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該平面顯示器之顯示模式為一超級脈衝驅動(super impulse-driving)模式。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該第一畫素相鄰於該第二畫素。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該第一畫素不相鄰於該第二畫素。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該第一子圖框週期：該第二子圖框週期為1：1。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該平面顯示器係為一液晶顯示器。
  9. 一種平面顯示器驅動方法，該平面顯示器具有複數個畫素，該些畫素至少包括一第一畫素及一第二畫素，該平面顯示器驅動方法包括：於一圖框週期之第一子圖框週期，依據一第一灰階值 驅動該第一畫素，並依據一第二灰階值驅動該第二畫素；以及於該圖框週期之第二子圖框週期，依據一第三灰階值驅動該第一畫素，並依據一第四灰階值驅動該第二畫素；其中，於該圖框週期裡該第一畫素係由低至高灰階順序進行灰階驅動，該第一灰階值小於該第三灰階值，且該第一灰階值及該第三灰階值之平均值等於一第一目標灰階值，而於該圖框週期裡該第二畫素係由高至低灰階順序進行灰階驅動，與該第一畫素之灰階驅動方式相反，該第二灰階值大於該第四灰階值，且該第二灰階值及該第四灰階值之平均值等於一第二目標灰階值，其中該第一灰階值和該第二灰階值之平均值等於該第三灰階值和該第四灰階值之平均值亦等於該第一目標灰階值和該第二目標灰階值之平均值，其中該第一灰階值係不同於該第四灰階值，該第二灰階值係不同於該第三灰階值，且該第一灰階值、該第二灰階值、該第三灰階值和該第四灰階值皆不等於0。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之平面顯示器驅動方法，其中該些畫素於該第一子圖框週期之整體平均亮度實質上相等於該些畫素於該第二子圖框週期之整體平均亮度。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之平面顯示器驅動方法，其中若該第一目標灰階值等於該第二目標灰階值，則於該圖框週期內，該第一畫素之動態畫面反應曲線相同於 該第二畫素之動態畫面反應曲線。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之平面顯示器驅動方法，其中係以一超級脈衝驅動模式驅動該平面顯示器。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之平面顯示器驅動方法，其中該第一畫素相鄰於該第二畫素。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之平面顯示器驅動方法，其中該第一畫素不相鄰於該第二畫素。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之平面顯示器驅動方法，其中該第一子圖框週期：該第二子圖框週期為1：1。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之平面顯示器驅動方法，其中該平面顯示器係為一液晶顯示器。
  17. 一種平面顯示器驅動方法，包括：比較一第一畫素之一第一目標灰階值與一第二畫素之一第二目標灰階是否分別相同於該第一畫素之一第一先前目標灰階值與該第二畫素之一第二先前目標灰階值，該第一目標灰階值與該第二目標灰階值對應於一當前圖框週期，該第一先前目標灰階值與該第二先前目標灰階值對應於一先前圖框週期；若該第一目標灰階值與該第二目標灰階值分別不同於該第一先前目標灰階值與該第二先前目標灰階值，則於該當前圖框週期之第一子圖框週期，依據一第一過驅動灰階值驅動該第一畫素，並依據一第二過驅動灰階值驅動該第二畫素；以及於該當前圖框週期之第二子圖框週期，依據一第三過 驅動灰階值驅動該第一畫素，並依據一第四過驅動灰階值驅動該第二畫素；其中，該第一過驅動灰階值及該第三過驅動灰階值之平均值等於一第一目標過驅動灰階值，該第二過驅動灰階值及該第四過驅動灰階值之平均值等於一第二目標過驅動灰階值，該第一目標過驅動灰階值對應於該第一先前目標灰階值及該第一目標灰階值，該第二目標過驅動灰階值對應於該第二先前目標灰階值及該第二目標灰階值；其中，於該當前圖框週期裡該第一畫素係由低至高灰階順序進行灰階驅動，該第一過驅動灰階值實質上小於該第三過驅動灰階值，而於該當前圖框週期裡該第二畫素係由高至低灰階順序進行灰階驅動，與該第一畫素之灰階驅動方式相反，該第二過驅動灰階值實質上大於該第四過驅動灰階值，其中該第一過驅動灰階值和該第二過驅動灰階值之平均值等於該第三過驅動灰階值和該第四過驅動灰階值之平均值亦等於該第一目標過驅動灰階值和該第二目標過驅動灰階值之平均值，其中該第一過驅動灰階值係不同於該第四過驅動灰階值，該第二過驅動灰階值係不同於該第三過驅動灰階值，且該第一過驅動灰階值、該第二過驅動灰階值、該第三過驅動灰階值和該第四過驅動灰階值皆不等於0。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之平面顯示器驅動方法，更包括：若該第一目標灰階值與該第二目標灰階值分別等於 該第一先前目標灰階值與該第二先前目標灰階值，則於該當前圖框週期之第一子圖框週期，依據一第一灰階值驅動該第一畫素，並依據一第二灰階值驅動該第二畫素；以及於該當前圖框週期之第二子圖框週期，依據一第三灰階值驅動該第一畫素，並依據一第四灰階值驅動該第二畫素；其中，該第一灰階值及該第三灰階值之平均值等於該第一目標灰階值，該第二灰階值及該第四灰階值之平均值等於該第二目標灰階值；其中，該第一灰階值實質上小於該第三灰階值，該第二灰階值實質上大於該第四灰階值。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該第三灰階值減去該第一灰階之值與該第四灰階值減去該第二灰階之值的一總和為0。
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