CN100361187C - 液晶显示器的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器的驱动方法是首先侦测液晶显示器的画素中的最大灰阶值。接着，调整背光模组的输出亮度，以提供这些画素中的最大灰阶值所对应的亮度。同时，调整所有画素的灰阶值，使其映像为新的灰阶值，并驱动每个画素。该液晶显示器的驱动方法使液晶显示器在显示较暗的画面时仍具有清晰的画面品质，并可节省用电量，特别是在显示低亮度画面时。

Description

液晶显示器的驱动方法
技术领域
本发明涉及一种显示领域液晶显示器的驱动方法，特别是涉及一种在低亮度画面时，可保有清晰的画面品质并可节省用电量的液晶显示器的驱动方法。
背景技术
针对多媒体社会的急速进步，多半受惠于半导体组件或人机显示装置的飞跃性进步。就显示器而言，阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)因具有优异的显示品质与其经济性，一直独占近年来的显示器市场。然而，对于个人在桌上操作的多数终端机/显示器装置的环境，或是以环保的观点切入来看，若以节省能源的潮流加以预测，阴极射线管因其空间利用以及能源消耗上仍存在很多问题，而对于轻、薄、短、小以及低消耗功率的需求无法有效的提供解决之道。因此，具有高画质、空间利用效率佳、低消耗功率、无辐射等优越特性的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)已逐渐成为市场的主流。
液晶显示器所显示的画面是由许多阵列排列(即数组排列)的画素所构成，而每一画素所显示的亮度是由背光模组(即背光模块)的亮度与画素所控制的灰阶值所共同决定。现今在液晶显示器的驱动方法中，最常使用的方法是将背光模组的亮度维持一固定亮度，而根据输入的影像信息，分别以不同大小的偏压驱动每一画素内的液晶进行旋转，并藉由液晶的旋转角度来决定画素的透光率，以达到灰阶显示的目的。
请参阅图1所示，是画素的透光率与偏压的关系图。液晶显示器中的各个画素在显示上皆会面临灰阶显示能力不佳的问题，此问题通常发生在显示较亮画面(高灰阶画面)以及较暗画面(低灰阶画面)时，且在显示较暗画面(低灰阶画面)时更为明显。另外，当画素的透光率位于较高区域时亦会有相同问题，但由于人的眼睛在较高亮度时对灰阶的敏感度较低，因此较不易被察觉。
当液晶显示器欲显示一较暗的画面时，液晶分子在此区段的透光率变化量与其它区段相较，明显较小，而这种现象是因为液晶分子本身的物理特性所导致。因此，当画面的最大亮度较低时，亦即低灰阶画面显示时，能用以表现整个画面中低灰阶部分的灰阶数明显不足，从而造成显示画面的品质低落。
由此可见，上述现有的液晶显示器仍存在有缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决现有的液晶显示器的缺陷，相关厂商莫不费尽心思谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的液晶显示器存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，积极加以研究创新，以期创设一种新的液晶显示器的驱动方法，能够改进一般现有的液晶显示器，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服上述现有的液晶显示器存在的缺陷，而提供一种新的液晶显示器的驱动方法，所要解决的主要技术问题是使其适于使液晶显示器在低亮度画面时，仍能够表现清晰的画面品质，并且可以节省用电量，从而更加适于实用性。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本发明提出的一种液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器包括一背光模组与一液晶显示面板，其中该液晶显示面板具有多个画素，该液晶显示器的驱动方法至少包括以下步骤：侦测该些画素中的最大灰阶值X；调整该背光模组的输出亮度为(X/N)×L，其中，N为每一该些画素所能显示的最大灰阶值，L为该背光模组对应于灰阶值N所输出的亮度；以及调整每一该些画素的灰阶值Xa，使其映像为灰阶值Xb，并以灰阶值Xb驱动每一该些画素，0≤Xb≤N。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的液晶显示器的驱动方法，其中所述的灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系为线性关系，且满足Xb＝(Xa/X)×N。
前述的液晶显示器的驱动方法，其中所述的灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系为非线性关系。
前述的液晶显示器的驱动方法，其中所述的每一该些画素是根据灰阶值Xb决定施加于其上的电压，以调整每一该些画素的透光率。
本发明的目的及解决其主要技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器包括一背光模组与一液晶显示面板，其中该液晶显示面板具有多个画素，该液晶显示器的驱动方法至少包括以下步骤：将0，1，2，...，N灰阶值分为多个区段，其中N为每一该些画素所能显示的最大灰阶值；侦测该些画素中的最大灰阶值X；调整该背光模组的输出亮度为(Y/N)×L，其中，Y为最大灰阶值X所落在的区段的上极限，L为该背光模组对应于灰阶值N所输出的亮度；以及调整每一该些画素的灰阶值Xa，使其映像为灰阶值Xb，并以灰阶值Xb驱动每一该些画素，0≤Xb≤(X/Y)×N。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的液晶显示器的驱动方法，其中所述的灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系为线性关系，且满足Xb＝(Xa/Y)×N。
前述的液晶显示器的驱动方法，其中所述的灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系为非线性关系。
前述的液晶显示器的驱动方法，其中所述的当下一个画面的最大灰阶值X落在包括前一个画面的Y至Y+S的范围与Z-S至Z的范围其中之一时，则不调整该背光模组的输出亮度，其中Z为最大灰阶值X所落在的区段的下极限，S为一自然数。
前述的液晶显示器的驱动方法，其中所述的每一该些区段是分别包含相同个数的该些灰阶值。
前述的液晶显示器的驱动方法，其中所述的每一该些区段是分别包含不同个数的该些灰阶值。
前述的液晶显示器的驱动方法，其中所述的每一该些画素是根据灰阶值Xb决定施加于其上的电压，以调整每一该些画素的透光率。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，为了达到前述发明目的，本发明的主要技术内容如下：
本发明提出一种液晶显示器的驱动方法。该驱动方法适于驱动一液晶显示器，且该液晶显示器是由一背光模组与一液晶显示面板所构成，其中液晶显示面板具有多个画素。上述的液晶显示器的驱动方法是先侦测这些画素中的最大灰阶值X。接着，调整背光模组的输出亮度，使其等于(X/N)×L。其中，N是所有画素所能显示的最大灰阶值，L为该背光模组对应于灰阶值N所输出的亮度。同时，调整所有画素的灰阶值，使其自灰阶值Xa映像为灰阶值Xb，并以灰阶值Xb驱动每个画素。
其中，上述的灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系例如是线性关系，满足Xb＝(Xa/X)×N。当然，灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系亦可为非线性关系。此外，每个画素是根据灰阶值Xb决定施加于其上的电压，藉由电压所造成的偏压来调整每个画素的透光率。
基于上述目的，本发明更提出一种液晶显示器的驱动方法。液晶显示器是由一背光模组与一液晶显示面板所构成，其中液晶显示面板具有多个画素。该液晶显示器的驱动方法是首先将0，1，2，...，N等灰阶值分为多个区段，其中N是所有画素所能显示的最大灰阶值。接着，侦测这些画素中的最大灰阶值X。随后，调整背光模组的输出亮度，使其等于(Y/N)×L。其中，Y为X所落在的区段的上极限，L为该背光模组对应于灰阶值N所输出的亮度。同时，调整所有画素的灰阶值，使其自灰阶值Xa映像为灰阶值Xb，并输出灰阶值Xb以驱动每个画素。
其中，上述的灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系例如是线性关系，满足Xb＝(Xa/Y)×N。当然，灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系亦可以为非线性关系。灰阶值所分成的每个区段是分别包含相同个数的灰阶值。当然，灰阶值所分成的每个区段亦可以分别包含不同个数的灰阶值。此外，当下一个画面的最大灰阶值X与前一个画面的最大灰阶值X相差不大，如下一个画面的X落在包括前一个画面的Y至Y+S的范围与Z-S至Z的范围其中之一时，则不调整背光模组的输出亮度，其中Z为X所落在的区段的下极限。另外，每个画素是根据灰阶值Xb决定施加于其上的电压，藉由电压所造成的偏压来调整每个画素的透光率。
值得注意的是，在本发明中由于背光模组的输出亮度是根据画素所需的最大灰阶值而进行调整，因此可以节省背光模组的用电量。此外，由于在每个画面中，所有画素的灰阶值是根据画素所需的最大灰阶值而重新排列，因此在低亮度画面时，仍能获得非常清晰的画面品质。
经由上述可知，本发明液晶显示器的驱动方法，是首先侦测液晶显示器的画素中的最大灰阶值。接着，调整背光模组的输出亮度，以提供这些画素中的最大灰阶值所对应的亮度。同时，调整所有画素的灰阶值，使其映像为新的灰阶值，并驱动每个画素。该液晶显示器的驱动方法使液晶显示器在显示较暗的画面时仍具有清晰的画面品质，并可节省用电量，特别是在显示低亮度画面时。
在本发明所提出的液晶显示器的驱动方法中，藉由调整背光模组的亮度，使其符合画素所需的最高亮度的设计，而可以达到节省液晶显示器的用电量的目的。而且，藉由重新排列灰阶值的设计，可以使低亮度画面经由较多的灰阶值而呈现，而能够达到将低亮度画面清晰化的目的。更进一步，藉由将灰阶值区分为多个区段，而可减少本发明所提出的液晶屏幕显示器的驱动方法中的运算复杂度。此外，再加上缓冲区的设置，更可避免因背光板亮度的不断改变而产生的画面抖动问题，进而获得稳定性更高的画面品质。
综上所述，本发明特殊的液晶显示器的驱动方法，适于使液晶显示器在低亮度画面时仍能够表现清晰的画面品质，并且可以节省用电量。其具有上述诸多优点及实用价值，在驱动方法上确属创新，较现有的液晶显示器的驱动方法具有增进的多项功效，且在技术上有较大进步，并产生了好用及实用的效果，从而更加适于实用，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是画素的透光率与偏压的关系图。
图2是根据本发明提出的第一较佳实施例的背光模组的亮度的示意图。
图3是根据本发明提出的第一较佳实施例的画素的灰阶值的示意图。
X：画素中的最大灰阶值
N：所有画素所能显示的最大灰阶值
L：背光模组对应于灰阶值N所输出的亮度
Xa：灰阶值
Xb：灰阶值
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的液晶显示器的驱动方法其具体方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
[第一实施例]
根据本发明提出的第一较佳实施例的液晶显示器的驱动方法中，液晶显示器是由一背光模组与一液晶显示面板所构成。其中，背光模组的亮度是可调整的。液晶显示面板具有多个画素，且这些画素是适于显示0，1，2，...，N等灰阶值，N例如是255(在8位影像显示系统中)。灰阶值0表示画素所显示的亮度为最低，画素所显示的亮度随灰阶值增大而提高，灰阶值N表示画素所显示的亮度为最高。以下所述的液晶显示器的驱动方法，是以处理单一时序的画面为例，所有时序的画面例如皆可藉由相同的方法来驱动液晶显示器所形成，当然，任何熟悉此项技术的人士应知，并非所有的画面皆须以本发明的灰阶映像(gray level mapping)驱动方式进行驱动。举例而言，当所欲显示的画面为较亮画面(高灰阶画面)时，可选择性地采用本发明的驱动方式。
首先，侦测这些画素中的最大灰阶值X，以决定背光模组的输出亮度。请参阅图2所示，是根据本发明提出的第一较佳实施例的背光模组的亮度的示意图。如图2所示，接着调整背光模组的输出亮度，使其等于(X/N)×L。其中，L为该背光模组对应于灰阶值N所输出的亮度。请参阅图3所示，是根据本发明提出的第一较佳实施例的画素的灰阶值的示意图。如图3所示，同时调整0，1，2，...，X等所有画素的灰阶值，重新排列分布于0至N，使其分别自原先的灰阶值Xa映像为灰阶值Xb，并以调整后的灰阶值Xb驱动每个画素。
其中，灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系例如是线性关系，其满足Xb＝(Xa/X)×N关系式，而将0，1，2，...，X等所有画素的灰阶值重新排列，平均分布于0至N。当然，灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系亦可为非线性关系。此外，每个画素是根据灰阶值Xb决定施加于其上的电压，藉由电压所造成的偏压来调整每个画素的透光率。
[第二实施例]
根据本发明所提出的第二较佳实施例的液晶显示器的驱动方法中，主要是为了减少运算的复杂度，其余与上述第一较佳实施例相同处在此即不再赘述。首先，将0，1，2，...，N等灰阶值分为多个区段，而背光模组的输出亮度亦区分为多个亮度值，并分别对应灰阶值的每个区段。其中，N是液晶显示器的所有画素所能显示的最大灰阶值。接着，侦测这些画素中的最大灰阶值X，以决定背光模组的输出亮度。随后，调整背光模组的输出亮度，使其等于(Y/N)×L。其中，Y为最大灰阶值X所落在的区段的上极限，L为该背光模组对应于灰阶值N所输出的亮度。提供背光模块的输出亮度需等于(Y/N)×L的原因是为确保即使最大灰阶值X等于Y时，背光模块依然能够提供最大灰阶值X对应所需的亮度。同时，调整0，1，2，...，X等所有画素的灰阶值，重新排列分布于0至(X/Y)×N，使其分别自原先的灰阶值Xa映像为灰阶值Xb，并驱动每个画素以显示调整后的灰阶值Xb。
其中，上述的灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系例如是线性关系，满足Xb＝(Xa/Y)×N，而将0，1，2，...，X等所有画素的灰阶值重新排列，平均分布于0至(X/Y)×N。当然，灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系亦可为非线性关系。而灰阶值所分成的每个区段是分别包含相同个数的灰阶值。当然，灰阶值所分成的每个区段亦可分别包含不同个数的灰阶值，例如在较小的灰阶值部份区分为较多区段，以能更显著的将低亮度画面清晰化。
此外，为了解决因背光模组亮度的不断改变，而造成液晶显示器的使用者的眼睛察觉到画面抖动的情形，本发明另提出下面所述的设置缓冲区的解决方法。当下一个画面的最大灰阶值X与前一个画面的最大灰阶值X相差不大，如下一个画面的X落在包括前一个画面的Y至Y+S的范围与Z-S至Z的范围其中之一时，则不调整背光模组的输出亮度，其中Z为X所落在的区段的下极限。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以多个较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (11)

1、一种液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器包括一背光模组与一液晶显示面板，其中该液晶显示面板具有多个画素，其特征在于该液晶显示器的驱动方法至少包括以下步骤：
侦测该些画素中的最大灰阶值X；
调整该背光模组的输出亮度为(X/N)×L，其中，N为每一该些画素所能显示的最大灰阶值，L为该背光模组对应于灰阶值N所输出的亮度；以及
调整每一该些画素的灰阶值Xa，使其映像为灰阶值Xb，并以灰阶值Xb驱动每一该些画素，0≤Xb≤N。
2、根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于其中所述的灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系为线性关系，且满足Xb＝(Xa/X)×N。
3、根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于其中所述的灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系为非线性关系。
4、根据权利要求1所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于其中所述的每一该些画素是根据灰阶值Xb决定施加于其上的电压，以调整每一该些画素的透光率。
5、一种液晶显示器的驱动方法，该液晶显示器包括一背光模组与一液晶显示面板，其中该液晶显示面板具有多个画素，其特征在于该液晶显示器的驱动方法至少包括以下步骤：
将0，1，2，...，N灰阶值分为多个区段，其中N为每一该些画素所能显示的最大灰阶值；
侦测该些画素中的最大灰阶值X；
调整该背光模组的输出亮度为(Y/N)×L，其中，Y为最大灰阶值X所落在的区段的上极限，L为该背光模组对应于灰阶值N所输出的亮度；以及
调整每一该些画素的灰阶值Xa，使其映像为灰阶值Xb，并以灰阶值Xb驱动每一该些画素，0≤Xb≤(X/Y)×N。
6、根据权利要求5所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于其中所述的灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系为线性关系，且满足Xb＝(Xa/Y)×N。
7、根据权利要求5所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于其中所述的灰阶值Xa与灰阶值Xb的映像关系为非线性关系。
8、根据权利要求5所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于其中当下一个画面的最大灰阶值X落在包括前一个画面的Y至Y+S的范围与Z-S至Z的范围其中之一时，则不调整该背光模组的输出亮度，其中Z为最大灰阶值X所落在的区段的下极限，S为一自然数。
9、根据权利要求5所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于其中所述的每一该些区段是分别包含相同个数的该些灰阶值。
10、根据权利要求5所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于其中所述的每一该些区段是分别包含不同个数的该些灰阶值。
11、根据权利要求5所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于其中所述的每一该些画素是根据灰阶值Xb决定施加于其上的电压，以调整每一该些画素的透光率。
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