TWI413092B - 液晶顯示器之驅動方法及三維伽瑪表之產生方法 - Google Patents

Description

液晶顯示器之驅動方法及三維伽瑪表之產生方法

本發明是有關於一種液晶顯示器之驅動方法及三維伽瑪表之產生方法，且特別是有關於一種減少整體灰階反應時間的液晶顯示器之驅動方法及三維伽瑪表之產生方法。

三維顯示技術被視為是顯示技術的新世代產品標的。人類的大腦可以利用兩眼視差，來判斷物體的距離感，兩眼視差是指觀賞者的左眼與右眼之間有一水平位移，使得觀看物體時，因觀看角度略有不同，導致兩眼所接收的影像也略有差異。三維顯示技術的開發就是藉由左眼與右眼分別接受不同影像的概念，發展出戴眼鏡式(stereoscopic)三維液晶顯示器及裸眼式(auto-stereoscopic)三維液晶顯示器。

液晶顯示器的灰階反應時間將嚴重地影響三維影像的視覺效果。灰階反應時間指的是由某一灰階值切換至另一灰階值時，液晶分子轉動至所期望位置需花的時間。然而，傳統液晶顯示器的整體灰階反應時間太長，容易導致左眼影像與右眼影像互相干擾(3D crosstalk)而嚴重影響三維影像的視覺效果。

本發明係有關於一種液晶顯示器之驅動方法及三維伽瑪表(Gamma Table)之產生方法，透過於三維伽瑪表中刪除部份灰階以大幅地降低液晶顯示器的整體灰階反應時間，進而改善左眼影像與右眼影像互相干擾(3D crosstalk)的現象以提高三維影像的視覺效果。

根據本發明，提出一種液晶顯示器之驅動方法。液晶顯示器之驅動方法包括：判斷輸入視訊源為二維輸入視訊訊號或三維輸入視訊訊號；當輸入訊號源為二維輸入視訊訊號，根據二維伽瑪表將二維輸入視訊訊號轉換為二維輸出視訊訊號輸出，並根據二維輸出視訊訊號顯示二維影像，二維伽瑪表係根據液晶面板之伽瑪曲線所產生，伽瑪曲線由保留部份及捨棄部份所組成；以及當輸入視訊源為三維輸入視訊訊號，根據三維伽瑪表將三維輸入視訊訊號轉換為三維輸出視訊訊號輸出，並根據三維輸出視訊訊號顯示三維影像，三維伽瑪表係僅根據保留部份所產生。

根據本發明，提出一種三維伽瑪表之產生方法。三維伽瑪表之產生方法包括：選擇灰階臨限值；根據灰階臨限值將液晶面板之伽瑪曲線劃分為保留部份及捨棄部份，伽瑪曲線用以產生二維伽瑪表(Gamma Table)；以及僅根據保留部份產生三維伽瑪表。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

為了改善液晶顯示器整體的灰階反應時間，下述實施例提出一種液晶顯示器之驅動方法及三維伽瑪表(Gamma Table)之產生方法。液晶顯示器之驅動方法包括如下步驟：判斷輸入視訊源為二維輸入視訊訊號或三維輸入視訊訊號。當輸入訊號源為二維輸入視訊訊號，根據二維伽瑪表將二維輸入視訊訊號轉換為二維輸出視訊訊號輸出，並根據二維輸出視訊訊號顯示二維影像。二維伽瑪表係根據液晶面板之伽瑪曲線所產生，伽瑪曲線由保留部份及捨棄部份所組成。當輸入視訊源為三維輸入視訊訊號，根據三維伽瑪表將三維輸入視訊訊號轉換為三維輸出視訊訊號輸出，並根據三維輸出視訊訊號顯示三維影像。三維伽瑪表係僅根據保留部份所產生。

三維伽瑪表之產生方法包括如下步驟：首先，選擇灰階臨限值。接著，根據灰階臨限值將液晶面板之伽瑪曲線劃分為保留部份及捨棄部份，伽瑪曲線用以產生二維伽瑪表。然後，僅根據保留部份產生三維伽瑪表。茲舉實施例詳細說明如下。

請參照第1圖，第1圖繪示係為一種扭曲排列型(Twisted Nematic,TN)液晶面板之部分灰階反應時間(Gray to Gray Response Time)量測表。不同的灰階切換係對應至不同的灰階反應時間。舉例來說，當扭曲排列型液晶面板由灰階0切換至灰階64時，灰階反應時間需要1.5毫秒(ms)，而當扭曲排列型液晶面板由灰階0切換至灰階96時，灰階反應時間需要2.77毫秒。透過量測扭曲排列型液晶面板灰階切換所對應的灰階反應時間，將可發現扭曲排列型液晶面板由低灰階切換到高灰階時，其灰階反應時間最慢。

若計算扭曲排列型液晶面板中灰階0、32、64、96、128、160、192、224及225之間的灰階切換將可發現扭曲排列型液晶面板整體的灰階反應時間平均為2.37毫秒。然而，若先捨棄灰階204以上的高灰階再重新計算扭曲排列型液晶面板中灰階0、32、64、96、128、160及192之間的灰階切換將可發現扭曲排列型液晶面板整體的灰階反應時間平均降為1.93毫秒。故此，下述實施例在顯示三維影像時將於三維伽瑪表中捨棄部分高灰階值以提升扭曲排列型液晶面板整體的灰階反應時間，進而有效改善三維影像的殘影問題。此外，垂直配向型(Vertical Alignment,VA)液晶面板中由高灰階切換到低灰階時，其灰階反應時間最慢。因此，下述實施例在顯示三維影像時亦可捨棄三維伽瑪表中部分低灰階值以提升垂直配向型液晶面板整體的灰階反應時間，進而有效改善三維影像的殘影問題。

請同時參照第2圖及第3圖，第2圖繪示係為伽碼曲線之示意圖，第3圖繪示係為三維伽瑪表(Gamma Table)之產生方法之流程圖。三維伽瑪表(Gamma Table)之產生方法包括如下步驟：首先如步驟310所示，選擇灰階臨限值Gth。灰階臨限值Gth可視液晶面板之灰階反應時間來決定。舉例來說，若液晶面板之灰階反應時間如第1圖繪示，則灰階臨限值Gth例如為前述之灰階204。接著如步驟320所示，根據灰階臨限值Gth將伽瑪曲線20劃分為保留部份20a及捨棄部份20b，伽瑪曲線20用以產生二維伽瑪表(Gamma Table)。然後如步驟330所示，僅根據保留部份20a產生三維伽瑪表。當液晶面板為扭曲排列型液晶面板時，由於三維伽瑪表需捨棄部分高灰階值，因此捨棄部份20b所對應之灰階值係大於保留部份20a所對應之灰階值。相對地，當液晶面板為垂直配向型液晶面板時，由於三維伽瑪表需捨棄部分低灰階值，因此保留部份所對應之灰階值反而將大於捨棄部份所對應之灰階值。以扭曲排列型液晶面板為例，若灰階臨限值Gth為前述之灰階204，則三維伽瑪表的輸出灰階值將介於灰階0至灰階204的灰階區間。而三維伽瑪表的輸入灰階值將仍維持介於灰階0至灰階255的灰階區間。

請同時參照第4圖及第5圖，第4圖繪示係為液晶顯示器之部分示意圖，第5圖為液晶顯示器之驅動方法之流程圖。液晶顯示器4包括時序控制器41、資料驅動器42及液晶面板43。時序控制器包括儲存單元412及處理單元414。儲存單元412用以儲存二維伽瑪表44及三維伽瑪表45。二維伽瑪表44係根據液晶面板43之伽瑪曲線所產生，液晶面板43之伽瑪曲線例如為第2圖所繪示之由保留部份20a及捨棄部份20b所組成之伽瑪曲線20。三維伽瑪表45則係僅根據保留部份20a所產生，而三維伽瑪表45的產生方法已於前述第3圖繪示說明，在此不另行贅述。

液晶顯示器40之驅動方法包括如下步驟：首先如步驟510所示，處理單元414判斷輸入視訊源Sin為二維輸入視訊訊號或三維輸入視訊訊號。當輸入視訊源Sin為二維輸入視訊訊號，則如步驟520所示。於步驟520中，處理單元414根據二維伽瑪表44將二維輸入視訊訊號轉換為二維輸出視訊訊號輸出至資料驅動器42，並由資料驅動器42根據二維輸出視訊訊號輸出像素電壓驅動液晶面板43顯示二維影像。

相反地，當輸入訊號源Sin為三維輸入視訊訊號，則如步驟530所示。於步驟530中，處理單元414根據三維伽瑪表45將三維輸入視訊訊號轉換為三維輸出視訊訊號輸出至資料驅動器42，資料驅動器42並根據三維輸出視訊訊號輸出像素電壓驅動液晶面板43顯示三維影像。

進一步來說，二維伽瑪表44係記錄輸入灰階值與輸出灰階值之間的對應關係。三維伽瑪表45同樣地係記錄輸入灰階值與輸出灰階值之間的對應關係。由於二維伽瑪表44係根據完整的伽瑪曲線所產生，因此二維伽瑪表的輸入灰階值及輸出灰階值介於相同的第一灰階區間，第一灰階區間例如皆為灰階0至灰階255。相對地，由於三維伽瑪表45係僅根據部份的伽瑪曲線所產生，因此三維伽瑪表45的輸出灰階值落於小於第一灰階區間的第二灰階區間，第二灰階區間例如為灰階0至灰階204。三維伽瑪表45的輸入灰階值將仍維持於第一灰階區間。

由於第二灰階區間小於第一灰階區間，因此當處理單元414接收三維輸入視訊訊號後，需將三維輸入視訊訊號中的輸入灰階值根據三維伽瑪表45實質上等比例縮小後，產生三維輸出視訊訊號中的輸出灰階值輸出。舉例來說，前述保留部份20a中最高灰階為灰階204，而伽瑪曲線20中最高灰階為灰階255。因此三維伽瑪表45中輸出灰階值與輸入灰階值將實質上呈1：0.8的比例關係。當三維輸入視訊訊號中的輸入灰階值等於100時，則處理單元414根據三維伽瑪表45找出三維輸出視訊訊號中的輸出灰階值等於80，並將輸出灰階值輸出至資料驅動器42。

上述液晶顯示器之驅動方法及三維伽瑪表之產生方法透過於三維伽瑪表中刪除部份灰階以大幅地降低液晶顯示器的整體灰階反應時間，進而改善左眼影像與右眼影像互相干擾(3D crosstalk)的現象以提高三維影像的視覺效果。

綜上所述，雖然本發明已以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。

4．．．液晶顯示器

20．．．伽瑪曲線

20a．．．保留部份

20b．．．捨棄部份

41．．．時序控制器

42．．．資料驅動器

43．．．液晶面板

44．．．二維伽瑪表

45．．．三維伽瑪表

310、320、330、510、520、530．．．步驟

412．．．儲存單元

414．．．處理單元

Sin．．．輸入視訊源

Gth．．．灰階臨限值

第1圖繪示係為一種扭曲排列型(Twisted Nematic,TN)液晶面板之部分灰階反應時間(Gray to Gray Response Time)量測表。

第2圖繪示係為伽碼曲線之示意圖。

第3圖繪示係為三維伽瑪表(Gamma Table)之產生方法之流程圖。

第4圖繪示係為液晶顯示器之部分示意圖。

第5圖為液晶顯示器之驅動方法之流程圖。

510、520、530．．．步驟

Claims (10)

1. 一種液晶顯示器之驅動方法，包括：判斷一輸入視訊源為一二維輸入視訊訊號或一三維輸入視訊訊號；當該輸入訊號源為該二維輸入視訊訊號，根據一二維伽瑪表(Gamma Table)將該二維輸入視訊訊號轉換為一二維輸出視訊訊號輸出，並根據該二維輸出視訊訊號顯示一二維影像，該二維伽瑪表係根據一液晶面板之一伽瑪曲線所產生，該伽瑪曲線由一保留部份及一捨棄部份所組成；以及當該輸入視訊源為該三維輸入視訊訊號，根據一三維伽瑪表將該三維輸入視訊訊號轉換為一三維輸出視訊訊號輸出，並根據該三維輸出視訊訊號顯示一三維影像，該三維伽瑪表係僅根據該保留部份所產生。
2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該二維伽瑪表的輸出灰階值介於一第一灰階區間，而該三維伽瑪表的輸出灰階值落於一第二灰階區間，且該第二灰階區間小於該第一灰階區間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該三維伽瑪表的輸出灰階值與該三維伽瑪表的輸入灰階值係實質上等比例縮小。
4. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中當該液晶面板為扭曲排列型(Twisted Nematic,TN)液晶面板時，該捨棄部份所對應之灰階值係大於該保留部份所對應之灰階值。
5. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中當該液晶面板為垂直配向型(Vertical Alignment,VA)液晶面板時，該保留部份所對應之灰階值係大於該捨棄部份所對應之灰階值。
6. 一種三維伽瑪表(Gamma Table)之產生方法，包括：選擇一灰階臨限值；根據該灰階臨限值將一液晶面板之一伽瑪曲線劃分為一保留部份及一捨棄部份，該伽瑪曲線用以產生一二維伽瑪表；以及僅根據該保留部份產生該三維伽瑪表。
7. 如申請專利範圍第6項所述之產生方法，其中該二維伽瑪表的輸出灰階值介於一第一灰階區間，而該三維伽瑪表的輸出灰階值介於一第二灰階區間，且該第二灰階區間小於該第一灰階區間。
8. 如申請專利範圍第6項所述之產生方法，其中該三維伽瑪表的輸出灰階值與該三維伽瑪表的輸入灰階值係實質上等比例縮小。
9. 如申請專利範圍第6項所述之產生方法，其中當該液晶面板為扭曲排列型(Twisted Nematic,TN)液晶面板時，該捨棄部份所對應之灰階值係大於該保留部份所對應之灰階值。
10. 如申請專利範圍第6項所述之產生方法，其中當該液晶面板為垂直配向型(Vertical Alignment,VA)液晶面板時，該保留部份所對應之灰階值係大於該捨棄部份所對應之灰階值。