CN101667401A

CN101667401A - 液晶面板驱动方法及液晶显示器

Info

Publication number: CN101667401A
Application number: CN200810214867A
Authority: CN
Inventors: 蒋耀庆; 陈宥烨
Original assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2008-09-03
Filing date: 2008-09-03
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2028-09-03
Also published as: CN101667401B

Abstract

一种液晶面板驱动方法，包括下列步骤：依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据转换为N位的FRC像素数据，其中M及N为正整数，且M大于N；将M位的像素数据调整为N位的参考像素数据，参考像素数据与像素数据相差最低有效位的(M－N)位；将参考像素数据转换为边界值；依据边界值与先前边界值，得到像素数据偏移量；依据像素数据偏移量与FRC像素数据，得到过驱动像素数据，并输出过驱动像素数据以驱动液晶面板。

Description

液晶面板驱动方法及液晶显示器

技术领域

本发明涉及一种液晶面板驱动方法及液晶显示器，且特别涉及一种具有高画面质量的液晶面板驱动方法及液晶显示器。

背景技术

液晶分子的反应时间与液晶分子两端所跨的电压有关，因此为了使得液晶分子的反应速度提高，必须采用过驱动(overdriving)技术以提高液晶分子的反应速度。过驱动电路通常配置于后级电路，即靠近液晶面板端的电路。然而，如果在过驱动电路之前存在帧速率控制(frame rate control，FRC)电路，则当输入静态图像画面时，因为像素数据经过帧速率控制转换程序后，会因为数据位转换，例如6位像素数据转换为8位像素数据，而产生相同灰度值在不同图像画面中的像素数据不同，导致在过驱动电路中处理时产生误判，而造成严重的FRC噪声。

一般来说，过驱动电路传统上均采用查找表(Look up table)的方式来实现。参照图1A，其所示为传统过驱动查找表的示意图。在传统的液晶显示器中，过驱动单元依据边界值及先前边界值，从过驱动查找表中得到过驱动像素数据以驱动液晶面板上相对应的像素。其中，边界值及先前边界值通过查表分配产生，且边界值相对应于当前图像画面，先前边界值相对应于先前图像画面。当边界值等于先前边界值时(即图1A中的点状区域)，过驱动单元不采用过驱动技术，而直接输出当前图像画面。

参照图1B，其所示为传统液晶显示器的框图。液晶显示器100包括液晶面板105、扫描驱动单元110、帧速率控制单元120、映射(mapping)单元130、缓冲器(buffer)140、过驱动单元150、处理单元160以及数据驱动单元170。液晶面板105具有多个像素。扫描驱动单元110控制这些像素。

帧速率控制单元120依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据D_{I_M}转换为N位的FRC像素数据D_{FRC_N}，M及N为正整数，且M大于N。其中，M位的像素数据D_{I_M}例如为对应于静态图像画面的灰度值25，N位的FRC像素数据D_{FRC_N}例如为对应于动态图像画面的灰度值7、6、6及6之一。映射单元130依据界限查找表将FRC像素数据D_FRC N转换为边界值(boundary value)。缓冲器140储存边界值。

过驱动单元150耦接至映射单元130及缓冲器140，依据边界值及先前边界值，从过驱动查找表(OD LUT)得到像素数据偏移量(offset)。处理单元160耦接至帧速率控制单元120及过驱动单元150，用于将像素数据偏移量与FRC像素数据相加而得到过驱动像素数据。数据驱动单元170依据该过驱动像素数据驱动液晶面板105上相对应的像素。

然而，在边界值相对应的灰度值的范围的边界，当帧速率控制单元将像素数据转换为FRC像素数据之后，FRC像素数据可能会改变，所对应的先前边界值随之改变(即图1中的虚线区域)。举例来说，当FRC像素数据D_{FRC_N}为灰度值6时，映射单元130将灰度值6转换为边界值6。当FRC像素数据D_{FRC_N}为灰度值7时，映射单元130将灰度值7转换为边界值13。如此一来，对应于相同的静态图像画面的灰度值25，如果FRC像素数据D_{FRC_N}依次为灰度值6及7，则过驱动单元150依据先前边界值6及边界值13得到像素数据偏移量，例如为2。处理单元160依据像素数据偏移量2与FRC像素数据7得到过驱动像素数据9。然而，实质上静态图像画面并未改变。也即，过驱动单元150产生误操作，依据边界值及改变的先前边界值而采用过驱动的技术，导致液晶面板105未呈现正确的画面。

传统上，为了解决上述问题，当边界值与先前边界值对应于过驱动查找表对角线两侧的区域(即斜线区域)时，也不采用过驱动的技术。如此一来，虽然解决了因为帧速率控制单元所产生的问题，但却使得采用过驱动技术的液晶显示器整体显示质量下降，同时也浪费硬件资源。

发明内容

本发明涉及一种液晶面板驱动方法及液晶显示器，改进了液晶显示器所采用的过驱动技术，解决静态图像画面产生FRC噪声的问题，同时提高过驱动查找表的利用率，提高液晶显示器整体显示质量。

根据本发明的第一方案，提出一种液晶面板驱动方法，包括下列步骤：依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据转换为N位的FRC像素数据，其中M及N为正整数，且M大于N；将M位的像素数据调整为N位的参考像素数据，参考像素数据与像素数据相差最低有效位的(M-N)位；将参考像素数据转换为边界值；依据边界值与先前边界值，得到像素数据偏移量；依据像素数据偏移量与FRC像素数据，得到过驱动像素数据，并输出该过驱动像素数据以驱动液晶面板。

根据本发明的第二方案，提出一种液晶显示器，包括液晶面板、扫描驱动单元、帧速率控制单元、调整单元、映射单元、过驱动单元、处理单元以及数据驱动单元。液晶面板具有多个像素。扫描驱动单元控制这些像素。帧速率控制单元依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据转换为N位的FRC像素数据，其中M及N为正整数，且M大于N。调整单元将M位的像素数据调整为N位的参考像素数据，参考像素数据与像素数据相差最低有效位的(M-N)位。映射单元依据界限查找表将参考像素数据转换为边界值。过驱动单元依据边界值与先前边界值，输出像素数据偏移量。处理单元依据像素数据偏移量与FRC像素数据，得到过驱动像素数据。数据驱动单元依据过驱动像素数据驱动液晶面板。

根据本发明的第三方案，提出一种液晶面板驱动方法，包括下列步骤：依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据转换为N位的FRC像素数据，其中M及N为正整数，且M大于N；确定FRC像素数据所对应的边界值；依据边界值与先前边界值，得到像素数据偏移量；判断先前FRC像素数据与边界值所对应的灰度值范围相差是否大于1，先前FRC像素数据对应于先前边界值；当先前FRC像素数据与边界值所对应的灰度值范围相差小于或等于1，或先前FRC像素数据在边界值所对应的灰度值范围内，则将FRC像素数据输出为过驱动像素数据，以驱动液晶面板。

根据本发明的第四方案，提出一种液晶显示器，包括液晶面板、扫描驱动单元、帧速率控制单元、转换单元、过驱动单元、判断单元、处理单元以及数据驱动单元。液晶面板具有多个像素。扫描驱动单元控制这些像素。帧速率控制单元依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据转换为N位的FRC像素数据，其中M及N为正整数，且M大于N。转换单元确定FRC像素数据所对应的边界值。过驱动单元依据边界值与先前边界值，输出像素数据偏移量。判断单元判断先前FRC像素数据与边界值所对应的灰度值范围相差是否大于1，先前FRC像素数据对应于先前边界值。处理单元在先前FRC像素数据与边界值所对应的灰度值范围相差小于或等于1，或先前FRC像素数据在边界值所对应的灰度值范围内时，将FRC像素数据输出为过驱动像素数据。数据驱动单元依据过驱动像素数据驱动液晶面板。

为了让本发明的上述内容更加明显易懂，下文特举优选实施例，并结合附图，作出详细说明。

附图说明

图1A所示为传统过驱动查找表的示意图；

图1B所示为传统液晶显示器的框图；

图2A所示为依照本发明第一实施例的液晶显示器的框图；

图2B所示为依照本发明第一实施例的液晶面板驱动方法的流程图；

图3A所示为依照本发明第二实施例的液晶显示器的框图；

图3B所示为依照本发明第二实施例的过驱动查找表的示意图；

图3C所示为依照本发明第二实施例的液晶面板驱动方法的流程图。

具体实施方式

本发明提供一种液晶面板驱动方法及液晶显示器，以改进液晶显示器所采用的过驱动技术，解决静态图像画面应用帧速率控制的技术会产生噪声的问题，同时提高过驱动查找表的利用率，并提高液晶显示器整体显示质量。

第一实施例

参照图2A，其所示为依照本发明第一实施例的液晶显示器的框图。液晶显示器200包括液晶面板205、扫描驱动单元210、白平衡单元220、帧速率控制单元230、调整单元240、映射单元250、缓冲器260、过驱动单元270、处理单元280以及数据驱动单元290。液晶面板205具有多个像素。扫描驱动单元210控制这些像素。

白平衡单元220依据白平衡查找表将N位的原始像素数据DI_N校正为M位的像素数据DI_M，M及N为正整数，且M大于N。帧速率控制单元230依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据DI_M转换为N位的FRC像素数据DFRC_N。其中，帧速率控制转换过程的目的在于利用较低分辨率的动态图像画面的效果来仿真较高分辨率的静态图像画面。在本实施例中，将FRC像素数据DFRC_N经由单独的路径传送至处理单元280，而不会影响到过驱动单元270的操作。

对应于帧速率控制单元230所输出的N位的FRC像素数据DFRC_N，调整单元240也将M位的像素数据DI_M调整为N位的参考像素数据DR_N，参考像素数据DR_N与像素数据DI_M相差最低有效位(leastsignificant bits)的(M-N)位。举例来说，原始像素数据D_{I_N}为6位像素数据，经过白平衡单元220校正后的像素数据D_{I_M}为8位像素数据。调整单元240将8位的像素数据D_{I_M}调整为6位的参考像素数据D_{R_N}。如此一来，参考像素数据D_{R_N}与像素数据D_{I_M}相差2位。其中，调整单元240可以直接舍去像素数据D_{I_M}的最低有效位的(M-N)位，或是采用无条件进位法得到参考像素数据D_{R_N}。

映射单元250依据界限查找表将参考像素数据D_{R_N}转换为边界值。缓冲器260储存边界值。过驱动单元270耦接至映射单元250及缓冲器260，依据边界值及先前边界值，从过驱动查找表得到像素数据偏移量。由于参考像素数据D_{R_N}未经过帧速率控制转换过程，故不会产生跳动。因此，过驱动单元270所得到的像素数据偏移量不会包含FRC噪声。

举例来说，M位的像素数据D_{I_M}例如为对应于静态图像画面的灰度值25，N位的FRC像素数据D_{FRC_N}例如为对应于动态图像画面的灰度值7、6、6及6之一，则调整单元240将像素数据D_{I_M}调整为参考像素数据D_{R_N}，例如为灰度值6、6、6及6。如此一来，映射单元250所得到的边界值均为6。也即，对应于相同的静态图像画面的灰度值25，如果FRC像素数据D_{FRC_N}依次为灰度值6及7，则过驱动单元270依据先前边界值6及边界值6得到像素数据偏移量0。过驱动单元270未产生误操作。

处理单元280耦接至帧速率控制单元230及过驱动单元270，用于将像素数据偏移量与FRC像素数据D_{FRC_N}相加而得到过驱动像素数据。数据驱动单元290依据该过驱动像素数据驱动液晶面板205上相对应的像素。

本实施例也公开了一种液晶面板驱动方法，参照图2B，其所示为依照本发明第一实施例的液晶面板驱动方法的流程图。首先，在步骤20中，依据白平衡查找表将N位的原始像素数据校正为M位的像素数据，M及N为正整数，且M大于N。然后，在步骤21中，依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据转换为N位的FRC像素数据。

在步骤22中，将M位的像素数据调整为N位的参考像素数据，参考像素数据与像素数据相差最低有效位的(M-N)位。接着，在步骤23中，依据界限查找表将参考像素数据转换为边界值，并储存边界值。然后，在步骤24中，依据边界值与先前边界值，从过驱动查找表得到像素数据偏移量。

之后，在步骤25中，将像素数据偏移量与FRC像素数据相加而得到过驱动像素数据，并输出过驱动像素数据以驱动液晶面板上相对应的像素。本实施例所公开的液晶面板驱动方法，其操作原理已详述在液晶显示器200中，故于此不再重述。

上述第一实施例所公开的液晶面板驱动方法及液晶显示器，将FRC像素数据与参考像素数据分别经由不同的数据传输路径传送，故FRC像素数据不会对过驱动单元产生影响，过驱动单元所得到的像素数据偏移量不会包含FRC噪声，解决了传统液晶显示器中，过驱动单元处理FRC像素数据会产生误操作的问题，提高了液晶显示器整体显示质量，同时不会增加硬件成本。

第二实施例

参照图3A，其所示为依照本发明第二实施例的液晶显示器框图。液晶显示器300包括液晶面板305、扫描驱动单元310、白平衡单元320、帧速率控制单元330、转换单元340、缓冲器350、过驱动单元360、判断单元370、处理单元380以及数据驱动单元390。液晶面板305具有多个像素。扫描驱动单元310控制这些像素。

白平衡单元320依据白平衡查找表将N位的原始像素数据D_{I_N}校正为M位的像素数据D_{I_M}，M及N为正整数，且M大于N。帧速率控制单元330依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据D_{I_M}转换为N位的FRC像素数据D_{FRC_N}。其中，帧速率控制转换过程的目的在于利用较低分辨率的动态图像画面的效果来仿真较高分辨率的静态图像画面。

转换单元340用于确定FRC像素数据D_{FRC_N}所对应的边界值。转换单元340实质上依据二分法取代界限查找表，来确定FRC像素数据D_{FRC_N}所对应的边界值。如此一来，可以实现成本经济效益。缓冲器350储存边界值。过驱动单元360耦接至转换单元340及缓冲器350，依据边界值及先前边界值，从过驱动查找表得到像素数据偏移量。

判断单元370用于判断先前FRC像素数据与边界值所对应的灰度值范围相差是否大于1，先前FRC像素数据对应于先前边界值。参照图3B，其所示为依照本发明第二实施例的过驱动查找表的示意图。由于在过驱动查找表中，FRC像素数据D_{FRC_N}可能会改变之处仅在于当先前FRC像素数据与边界值所对应的灰度值范围的差值为1的区域(即图3B中的斜线区域)，故当判断单元370判断先前FRC像素数据与边界值的对应关系位于斜线区域或点状区域时，液晶显示器300不做过驱动的操作，处理器380将帧速率控制单元330所输出的FRC像素数据D_{FRC_N}输出为过驱动像素数据。如此一来，可以避免FRC噪声的产生。

当判断单元370判断先前FRC像素数据与该边界值所对应的灰度值范围相差大于1(即图3B图中点状区域及斜线区域以外的区域)，处理单元380将过驱动单元360所输出的像素数据偏移量与FRC像素数据D_{FRC_N}相加而得到过驱动像素数据。数据驱动单元390依据过驱动像素数据驱动液晶面板305上相对应的像素。

本实施例也公开了一种液晶面板驱动方法，参照图3C，其所示为依照本发明第二实例施例的液晶面板驱动方法的流程图。首先，在步骤30中，依据白平衡查找表将N位的原始像素数据校正为M位的像素数据，M及N为正整数，且M大于N。然后，在步骤31中，依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据转换为N位的FRC像素数据。

接着，在步骤32中，确定FRC像素数据所对应的边界值，并储存边界值。步骤32实质上依据二分法取代界限查找表，来确定边界值以实现成本经济效益。随后，在步骤33中，依据边界值与先前边界值，从过驱动查找表得到像素数据偏移量。然后，在步骤34中，判断先前FRC像素数据与边界值所对应的灰度值的范围相差是否大于1，先前FRC像素数据系对应于先前边界值。

当先前FRC像素数据与边界值所对应的灰度值的范围相差大于1，则在步骤35中，将像素数据偏移量与FRC像素数据相加而得到过驱动像素数据，并输出过驱动像素数据以驱动液晶面板上相对应的像素。当先前FRC像素数据与边界值所对应的灰度值范围相差小于或等于1，或先前FRC像素数据在边界值所对应的灰度值范围内，则在步骤36中，将FRC像素数据输出为过驱动像素数据，以驱动液晶面板上相对应的像素。

本实施例所公开的液晶面板驱动方法，其操作原理已详述于液晶显示器300中，故在此不再重述。

上述第二实施例所公开的液晶面板驱动方法及液晶显示器，除了边界值与先前边界值相同的情况以外，当FRC像素数据可能产生跳动时，也即先前FRC像素数据与边界值所对应的灰度值范围相差小于或等于1，液晶显示器均不进行过驱动的操作。如此一来，过驱动单元所得到的像素数据偏移量不会包含FRC噪声，解决了传统液晶显示器中，过驱动单元处理FRC像素数据会产生误操作的问题，提高了液晶显示器整体显示质量。

综上所述，虽然本发明已由以上两个优选实施例公开，然而其并非用于限定本发明。本领域技术人员，在不偏离本发明原理和范围内，可作各种改变与变型。因此，本发明的保护范围应当由所附权利要求的保护范围限定。

Claims

1、一种液晶面板驱动方法，包括：

依据帧速率控制转换过程，将M位的像素数据转换为N位的帧速率控制像素数据，其中M及N为正整数，且M大于N；

将所述M位的像素数据调整为N位的参考像素数据，所述参考像素数据与所述像素数据相差最低有效位的(M-N)位；

将所述参考像素数据转换为边界值；

依据所述边界值与先前边界值，得到像素数据偏移量；以及

依据所述像素数据偏移量与所述帧速率控制像素数据，得到过驱动像素数据，并输出所述过驱动像素数据以驱动所述液晶面板。

2、根据权利要求1所述的液晶面板驱动方法，还包括：

依据白平衡查找表，将N位的原始像素数据校正为所述M位的像素数据。

3、根据权利要求1所述的液晶面板驱动方法，其中在将所述参考像素数据转换为所述边界值之后，储存所述边界值。

4、根据权利要求1所述的液晶面板驱动方法，其中依据所述边界值与所述先前边界值，从过驱动查找表得到所述像素数据偏移量。

5、一种液晶显示器，包括：

液晶面板，具有多个像素；

扫描驱动单元，用于控制所述像素；

帧速率控制单元，用于依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据转换为N位的帧速率控制像素数据，其中M及N为正整数，且M大于N；

调整单元，用于将所述M位的像素数据调整为N位的参考像素数据，所述参考像素数据与所述像素数据相差最低有效位的(M-N)位；

映射单元，用于依据界限查找表将所述参考像素数据转换为边界值；

过驱动单元，用于依据所述边界值与先前边界值，输出像素数据偏移量；

处理单元，用于依据所述像素数据偏移量与所述帧速率控制像素数据，得到过驱动像素数据；以及

数据驱动单元，用于依据所述过驱动像素数据驱动所述液晶面板。

6、根据权利要求5所述的液晶显示器，还包括：

白平衡单元，耦接至所述帧速率控制单元及所述调整单元，并用于依据白平衡查找表，将N位的原始像素数据校正为所述M位的像素数据。

7、根据权利要求5所述的液晶显示器，还包括：

缓冲器，用于储存所述边界值。

8、根据权利要求5所述的液晶显示器，其中所述过驱动单元依据所述边界值与所述先前边界值，从过驱动查找表得到所述像素数据偏移量。

9、一种液晶面板驱动方法，包括：

依据帧速率控制转换过程将M位的像素数据转换为N位的帧速率控制像素数据，其中M及N为正整数，且M大于N；

确定所述帧速率控制像素数据所对应的边界值；

依据所述边界值与先前边界值，得到像素数据偏移量；

判断先前帧速率控制像素数据与所述边界值所对应的灰度值范围相差是否大于1，所述先前帧速率控制像素数据对应于所述先前边界值；以及

当所述先前帧速率控制像素数据与所述边界值所对应的灰度值范围相差小于或等于1，或所述先前帧速率控制像素数据在所述边界值所对应的灰度值范围内时，将所述帧速率控制像素数据输出为过驱动像素数据，以驱动所述液晶面板。

10、根据权利要求9所述的液晶面板驱动方法，其中当所述先前帧速率控制像素数据与所述边界值所对应的灰度值范围相差大于1时，则依据所述像素数据偏移量与所述帧速率控制像素数据，得到过驱动像素数据，并输出所述过驱动像素数据以驱动所述液晶面板。

11、根据权利要求9所述的液晶面板驱动方法，其中是依据二分法确定所述帧速率控制像素数据所对应的边界值。

12、根据权利要求9所述的液晶面板驱动方法，其中是在确定所述帧速率控制像素数据所对应的边界值之后，储存所述边界值。

13、一种液晶显示器，包括：

液晶面板，具有多个像素；

扫描驱动单元，用于控制所述像素；

转换单元，用于确定所述帧速率控制像素数据所对应的边界值；

判断单元，用于判断先前帧速率控制像素数据与所述边界值所对应的灰度值范围相差是否大于1，所述先前帧速率控制像素数据对应于所述先前边界值；

处理单元，用于在所述先前帧速率控制像素数据与所述边界值所对应的灰度值范围相差小于或等于1，或所述先前帧速率控制像素数据在所述边界值所对应的灰度值范围内时，将所述帧速率控制像素数据输出为过驱动像素数据；以及

14、根据权利要求13所述的液晶显示器，其中当所述先前帧速率控制像素数据与所述边界值所对应的灰度值范围相差大于1时，所述处理单元依据所述像素数据偏移量与所述帧速率控制像素数据，得到所述过驱动像素数据。

15、根据权利要求13所述的液晶显示器，其中所述转换单元是依据二分法以确定所述帧速率控制像素数据所对应的边界值。

16、根据权利要求13所述的液晶显示器，还包括：

白平衡单元，耦接至所述帧速率控制单元，并用于依据白平衡查找表将N位的原始像素数据校正为所述M位的像素数据。