CN101727848B - 液晶显示器的数据调整装置及其数据调整方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示器的数据调整装置及其数据调整方法。数据调整装置包括第一调整单元与第二调整单元。第一调整单元依据第一期间的调整数据与第二期间的输入数据产生第二期间的调整数据。第二调整单元耦接第一调整单元，依据第一期间的调整数据与第二期间的调整数据产生第二期间的输出数据。本发明因此可提升动态影像画质。

Description

液晶显示器的数据调整装置及其数据调整方法

技术领域

本发明是有关于一种液晶显示器，且特别是有关于一种液晶显示器的数据调整技术。

背景技术

近年来，随着半导体产业的发展，液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，简称LCD)已相当普及。由于液晶显示器的液晶分子反应速度过慢，因此容易造成模糊残影现象。有鉴于此，传统技术则利用过驱动(Over Drive)技术来改善此问题。以下配合图式作进一步的说明。

图1是公知的一种液晶显示器的数据调整装置的示意图。请参照图1，数据调整装置10由调整单元20与存储单元30所构成。存储单元30用以储存目前期间的输入数据，并提供前一期间所储存的输入数据给调整单元20。调整单元20可依据目前期间的输入数据以及存储单元30所提供的前一期间的输入数据，利用查表法产生输出数据。

假设第一、二、三、四、五、六期间的帧的输入数据的灰阶分别为10、50、50、50、50、50。表一为公知各期间的输入数据与输出数据的整理表。图2是公知液晶显示器所呈现的光强度示意图。请合并参照表一、图1与图2。图2中，曲线201为公知各期间的输出数据，曲线202为公知的液晶显示器所呈现的光强度。

表一公知各期间的输入数据与输出数据的整理表

在第一期间时，存储单元30可储存第一期间的输入数据(灰阶为10)。调整单元20可依据第一期间的输入数据(灰阶为10)以及存储单元30所提供的前一期间的输入数据来产生输出数据。但由于前一期间存储单元30并无储存数据，因此在第一期间，调整单元20会产生灰阶为10的输出数据。

在第二期间，调整单元20可依据第二期间的输入数据(灰阶为50)以及存储单元30所提供的前一期间的输入数据(灰阶为10)来产生第二期间的输出数据(灰阶为60)。另外，存储单元30可储存第二期间的输入数据(灰阶为50)。以此类推，第三、四、五、六期间的输出数据的灰阶分别为50、50、50、50。

值得一提的是，液晶分子前后期间所接收到的电压落差过大时，瞬间会产生不规则的倾倒，需经过一段时间后液晶分子才会形成固定方向倾斜。因此在第二期间，数据调整装置10虽然利用过驱动技术，使液晶显示器所呈现的光强度达到理想的灰阶(50)。但此时，液晶分子会处于非稳态的状态，部分液晶分子还在振荡，需要数个期间液晶分子才能渐渐稳定，导致第二期间光强度升高之后却会在第三期间突然下降。因此虽然第三、四、五、六期间的输出数据的灰阶虽然是50，但是却需等到第五期间甚至第六期间液晶显示器所显示的光强度才会到达50。

为了改善上述问题，美国专利第US6,977,636B2号提出了利用多个存储单元来储存多期间的输入数据，接着利用调整单元依据多个期间的输入数据来产生输出数据。以下配合图式作更详细的说明。

图3是公知的另一种液晶显示器的数据调整装置的示意图。请合并参照图1与图3，数据调整装置11由调整单元20与存储单元30、31、32所构成。存储单元30、31、32可轮流储存各期间的输入数据。调整单元20再依据存储单元30所提供的前二期间的输入数据、存储单元31所提供的前一期间的输入数据与存储单元32所提供的目前期间的输入数据，利用查表法产生目前期间的输出数据。此作法虽可更稍微改善前述问题，但却必须增设存储单元，相当耗费成本。

发明内容

本发明提供一种液晶显示器的数据调整装置，藉以提高动态画质。

本发明提供一种数据调整方法，藉以提高动态画质。

本发明提出一种液晶显示器的数据调整装置，包括第一调整单元与第二调整单元。第一调整单元依据第一期间的调整数据与第二期间的输入数据产生第二期间的调整数据。第二调整单元耦接第一调整单元，依据第一期间的调整数据与第二期间的调整数据产生第二期间的输出数据。

在本发明的一实施例中，第一调整单元依据第二期间的调整数据与第三期间的输入数据产生第三期间的调整数据。第二调整单元依据第二期间的调整数据与第三期间的调整数据产生第三期间的输出数据。

在本发明的一实施例中，数据调整装置更包括存储单元。存储单元耦接第一调整单元与第二调整单元，用以延迟第一调整单元所输出的调整数据，并据以提供给第二调整单元与第一调整单元。在另一实施例中，存储单元为帧缓冲器。

在本发明的一实施例中，第一调整单元具有第一对应表，此第一对应表依据第一期间的调整数据与第二期间的输入数据产生第二期间的调整数据。在另一实施例中，第二调整单元具有第二对应表，此第二对应表依据第一期间的调整数据与第二期间的调整数据产生第二期间的输出数据。

在本发明的一实施例中，第一调整单元将第一期间的调整数据与第二期间的输入数据代入第一运算规则，藉以计算第二期间的调整数据。在另一实施例中，第二调整单元将第一期间的调整数据与第二期间的调整数据代入第二运算规则，以计算第二期间的输出数据。

从另一观点来看，本发明提供一种数据调整方法，适用于液晶显示器。数据调整方法包括依据第一期间的调整数据与第二期间的输入数据产生第二期间的调整数据。另外，依据第一期间的调整数据与第二期间的调整数据产生第二期间的输出数据。

本发明因采用两个调整单元，第一调整单元依据第一期间的调整数据与第二期间的输入数据产生第二期间的调整数据。另外，第二调整单元依据第一期间的调整数据与第二期间的调整数据产生第二期间的输出数据。因此可提升动态影像画质。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举几个实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1是公知的一种液晶显示器的数据调整装置的示意图；

图2是公知液晶显示器所呈现的光强度示意图；

图3是公知的另一种液晶显示器的数据调整装置的示意图；

图4是依照本发明的第一实施例的一种液晶显示器的数据调整装置的示意图；

图5是依照本发明的第一实施例的数据调整方法的流程图；

图6是第一实施例与公知液晶显示器所呈现的光强度的比较示意图；

图7是第二实施例与公知液晶显示器所呈现的光强度的比较示意图；

图8是第三实施例与公知液晶显示器所呈现的光强度的比较示意图。

【主要组件符号说明】

10～12：数据调整装置爱          20～22：调整单元

30～33：存储单元                S501、S502：数据调整方法的各步骤

201、202、601～604、701～704、801～804：曲线

具体实施方式

第一实施例

图4是依照本发明的第一实施例的一种液晶显示器的数据调整装置的示意图。请参照图4，数据调整装置12包括调整单元21、22与存储单元33。本实施例中，存储单元33以帧缓冲器(Frame Buffer)为例进行说明。存储单元33耦接调整单元21、22，用以延迟调整单元21所输出的调整数据，并据以提供给调整单元21、22。更详细地说，存储单元33可提供前一期间所储存的调整数据给调整单元21、22，并储存调整单元21于目前期间所输出的调整数据。

承上述，调整单元21依据存储单元33所提供的前一期间的调整数据与目前期间的输入数据，藉以产生目前期间的调整数据给存储单元33与调整单元22。调整单元22耦接调整单元21，可依据调整单元21所提供的目前期间的调整数据与存储单元33所提供的前一期间的调整数据，产生目前期间的输出数据。本实施例中，调整单元21可利用查表(Look-up Table)方式来产生调整数据，调整单元22亦可利用查表方式来产生输出数据。

图5是依照本发明的第一实施例的数据调整方法的流程图。表二为第一实施例中各期间的输入数据、调整数据与输出数据的整理表。请合并参照图4、图5与表二。假设第一、二、三期间的帧的输入数据的灰阶分别为10、50、50。

表二各期间的输入数据与输出数据的整理表

首先由步骤S501，在第一期间时，调整单元21可依据第一期间的输入数据(灰阶为10)以及存储单元33所提供的前一期间的调整数据来产生第一期间的调整数据。但由于前一期间存储单元33并无储存数据，因此在第一期间，调整单元21会产生灰阶为10的调整数据。此外，在第一期间，存储单元33可储存调整单元21所输出的调整数据(灰阶为10)。另外由步骤S502，调整单元22可依据调整单元21所提供的第一期间的调整数据(灰阶为10)以及存储单元33所提供的前一期间的调整数据来产生第一期间的输出数据。但由于前一期间存储单元33并无储存数据，因此在第一期间，调整单元22会产生灰阶为10的输出数据。

以此类推，在第二期间，调整单元21可依据第二期间的输入数据(灰阶为50)以及存储单元33所提供的第一期间的调整数据(灰阶为10)来产生第二期间的调整数据(灰阶为40)(步骤S501)。此外，在第二期间，存储单元33可储存调整单元21所输出的调整数据(灰阶为40)。另外，调整单元22可依据调整单元21所提供的第二期间的调整数据(灰阶为40)以及存储单元33所提供的第一期间的调整数据(灰阶为10)来产生第二期间的输出数据(灰阶为60)(步骤S502)。

在第三期间，调整单元21可依据第三期间的输入数据(灰阶为50)以及存储单元33所提供的第二期间的输入数据(灰阶为40)来产生第三期间的调整数据(灰阶为50)(步骤S501)。此外，在第三期间，存储单元33可储存调整单元21所输出的调整数据(灰阶为50)。另外，调整单元22可依据调整单元21所提供的第三期间的调整数据(灰阶为50)以及存储单元33所提供的第二期间的调整数据(灰阶为40)来产生第三期间的输出数据(灰阶为55)(步骤S502)。以下将本实施例与图1的公知技术作一比较，以凸显本实施例的优点。

图6是第一实施例与公知液晶显示器所呈现的光强度的比较示意图。请参照图6，曲线601是本实施例的各期间输出数据，曲线602是本实施例的液晶显示器所呈现的光强度。曲线603是公知的各期间输出数据，曲线604是公知的液晶显示器所呈现的光强度。

值得注意的是，本实施例与公知在第一、二、三期间的输入数据的灰阶皆相同，其灰阶分别为10、50、50。由于公知是采用前一期间与目前期间的输入数据来产生目前期间的输出数据。因此在第三期间时，公知仅会依据第二期间的输入数据与第三期间的输入数据来产生第三期间的输出数据。又由于第二期间与第三期间的输入数据相同，因此公知在第三期间的输出数据会相同于第二期间与第三期间的输入数据，并无法补偿液晶分子振荡的问题。

然而，本实施例在第三期间时，则是采用第二期间的调整数据与第三期间的输入数据来产生第三期间的调整数据，再利用第三期间的调整数据与第二期间的调整数据来产生第三期间的输出数据。由于第二期间的调整数据是由第二期间的输入数据与第一期间的调整数据所产生，而第一期间的调整数据又是由第一期间的输入数据与第一期间的前一期间的调整数据所产生...，以此类推不再赘述。因此本实施例在第三期间的输出数据所依据的数据至少包括了第一期间至第三期间的输入数据。故，即便第二期间与第三期间的输入数据相同，但由于第一期间至第二期间的输入数据差异过大，因此本实施例在第三期间依然能够适当地对液晶振荡所发生的光强度突降进行补偿，进而改善亮纹或暗纹的残影问题，藉以提高动态影像画质。以下再将本实施例与图3的公知技术作一比较，以凸显本实施例的优点。

图3的公知技术采用了多个存储单元来储存各期间的输入数据，藉以产生输出数据。也就是说若要储存愈多期间的输入数据则必须增设相对应数量的存储单元，此作法相当耗费成本。

然而，本实施例却仅用了存储单元33，并利用二次调整与回授技术，即可依据多个期间的输入数据，藉以产生输出数据。因此不但可大幅节省成本，更可提升动态影像画质。以下提供第一实施例中，调整单元21与22的部分对应表供熟习本领域技术者参详。

表三是本发明的第一实施例的调整单元21所具有的部分对应表。表四是本发明的第一实施例的调整单元22所具有的部分对应表。请再参照图4，本实施例中，调整单元21可将目前期间的输入数据与存储单元33所提供的前一期间的调整数据代入表三的对应表，以查表方式产生目前期间的调整数据。此外，调整单元22可将调整单元21所提供的目前期间的调整数据与存储单元33所提供的前一期间的调整数据代入表四的对应表，以查表方式产生目前期间的输出数据。

请参照表三，举例来说，当调整单元21接收到存储单元33所提供的前一期间的调整数据(灰阶为128)，且目前期间的输入数据(灰阶为224)，调整单元21则会输出灰阶为212的调整数据。又例如，当调整单元21接收到存储单元33所提供的前一期间的调整数据(灰阶为224)，且目前期间的输入数据(灰阶为32)，调整单元21则会输出灰阶为52的调整数据。

请参照表四，举例来说，当调整单元22接收到存储单元33所提供的前一期间的调整数据(灰阶为96)，且目前期间的调整数据(灰阶为32)，调整单元22则会输出灰阶为22的输出数据。又例如，当调整单元22接收到存储单元33所提供的前一期间的调整数据(灰阶为32)，且目前期间的调整数据(灰阶为96)，调整单元22则会输出灰阶为126的输出数据。

表三  第一实施例的调整单元21所具有的部分对应表

表四第一实施例的调整单元22所具有的部分对应表

值得一提的是，虽然上述实施例中已经对液晶显示器的数据调整装置及其方法描绘出了一个可能的型态，但所属技术领域中具有通常知识者应当知道，各厂商对于数据调整装置及其方法的设计都不一样，因此本发明的应用当不限制于此种可能的型态。换言之，只要是依据前一期间的调整数据与目前期间的输入数据藉以产生目前期间的调整数据，并利用目前期间的调整数据与前一期间的调整数据来产生目前期间的输出数据就已经是符合了本发明的精神所在。以下再举几个实施例以便本领域具有通常知识者能够更进一步的了解本发明的精神，并实施本发明。

第二实施例

请再参照图4，第一实施例调整单元21、22所使用的对应表仅是一种选择实施例，在其它实施例中熟习本领域技术者可依其需求变更调整单元21、22所使用的对应表。举例来说，当本发明的精神应用于慢速液晶或是高频处理(120Hz)的液晶显示器时，则更能凸显本发明的优点。图7是第二实施例与公知液晶显示器所呈现的光强度的比较示意图。请参照图7，曲线701是本实施例的各期间输出数据，曲线702是本实施例的液晶显示器所呈现的光强度。曲线703是公知的各期间输出数据，曲线704是公知的液晶显示器所呈现的光强度。

值得注意的是，本实施例与公知在第一、二、三期间的输入数据的灰阶皆相同，其灰阶分别为0、192、192。由于公知是采用前一期间与目前期间的输入数据来产生目前期间的输出数据。因此在第三期间时，公知仅会依据第二期间的输入数据与第三期间的输入数据来产生第三期间的输出数据。又由于第二期间与第三期间的输入数据相同，因此公知在第三期间的输出数据会相同于第二期间与第三期间的输入数据。在液晶分子为慢速液晶或液晶显示器为高频处理(120Hz)时，液晶分子无法在短时间内转至理想的角度，故公知作法会发生拖影现象。

然而，本实施例在第三期间时，则是采用第二期间的调整数据与第三期间的输入数据来产生第三期间的调整数据，再利用第三期间的调整数据与第二期间的调整数据来产生第三期间的输出数据。由于第二期间的调整数据是由第二期间的输入数据与第一期间的调整数据所产生，而第一期间的调整数据又是由第一期间的输入数据与第一期间的前一期间的调整数据所产生...，以此类推不再赘述。因此本实施例在第三期间的输出数据所依据的数据至少包括了第一期间至第三期间的输入数据。故，即便第二期间与第三期间的输入数据相同，但由于第一期间至第二期间的输入数据差异过大，因此本实施例在第三期间依然能够用过驱动技术进行亮度补偿，藉以缩短液晶分子的反应期间。

以下提供第二实施例中，调整单元21与22的部分对应表供熟习本领域技术者参详。表五是本发明的第二实施例的调整单元21所具有的部分对应表。表六是本发明的第二实施例的调整单元22所具有的部分对应表。

表五  第二实施例的调整单元21所具有的部分对应表

表六第二实施例的调整单元22所具有的部分对应表

第三实施例

熟习本领域技术者应当知道，在公知技术中常会使用较强的过驱动方式藉以缩短液晶的反应时间，然而当使用较强的过驱动方式时，亦导致画面较理想画面更亮，进而产生亮残影。

请再参照图4，在第三实施例中，亦藉由改变调整单元21、22的对应表，藉以改善公知的亮残影问题，例如图8是第三实施例与公知液晶显示器所呈现的光强度的比较示意图。请参照图8，曲线801是本实施例的各期间输出数据，曲线802是本实施例的液晶显示器所呈现的光强度。曲线803是公知的各期间输出数据，曲线804是公知的液晶显示器所呈现的光强度。

值得注意的是，本实施例与公知在第一、二、三期间的输入数据的灰阶皆相同，其灰阶分别为10、50、50。由于公知是采用前一期间与目前期间的输入数据来产生目前期间的输出数据。因此在第三期间时，公知仅会依据第二期间的输入数据与第三期间的输入数据来产生第三期间的输出数据。又由于第二期间与第三期间的输入数据相同，因此公知在第三期间的输出数据会相同于第二期间与第三期间的输入数据。在第二期间公知采用了较强的过驱动方式，因此液晶显示器所呈现的画面会较理想画面来得亮。进而造成亮残影现象。

然而，本实施例在第三期间时，则是采用第二期间的调整数据与第三期间的输入数据来产生第三期间的调整数据，再利用第三期间的调整数据与第二期间的调整数据来产生第三期间的输出数据。由于第二期间的调整数据是由第二期间的输入数据与第一期间的调整数据所产生，而第一期间的调整数据又是由第一期间的输入数据与第一期间的前一期间的调整数据所产生...，以此类推不再赘述。因此本实施例在第三期间的输出数据所依据的数据至少包括了第一期间至第三期间的输入数据。故，即便第二期间与第三期间的输入数据相同，但由于第二期间采用了较强的过驱动方式，因此本实施例在第三期间依然能够用过驱动技术进行亮度补偿，藉以改善亮残影现象。

以下提供第三实施例中，调整单元21与22的部分对应表供熟习本领域技术者参详。表七是本发明的第三实施例的调整单元21所具有的部分对应表。表八是本发明的第三实施例的调整单元22所具有的部分对应表。

表七  第三实施例的调整单元21所具有的部分对应表

表八第三实施例的调整单元22所具有的部分对应表

请再参照图4，值得一提的是，上述诸实施例中，调整单元21、22皆是利用对应表来分别产生调整数据或输出数据，但本发明并不以此为限。在其它实施例中，调整单元21亦可将输入数据与前一期间的调整数据代入预先设定好的运算规则，藉以产生目前期间的调整数据。调整单元22亦可将目前期间的调整数据与前一期间的调整数据代入预先设定好的运算规则，藉以产生目前期间的输出数据。如此一来也能够达成与上述诸实施例相类似的功效。

综上所述，本发明依据前一期间的调整数据与目前期间的输入数据藉以产生目前期间的调整数据，并利用目前期间的调整数据与前一期间的调整数据来产生目前期间的输出数据，因此目前期间的输出数据包括了多个期间的输入数据的信息，因此能更佳弹性地调整输出数据，藉以提升动态影像的画质。此外，本发明的诸实施例至少具有下列优点：

第一，利用单一存储单元并搭配二次调整与回授技术，即可依据多个期间的输入数据，藉以产生输出数据。因此不但可大幅节省成本，更可提升动态影像画质。

第二，公知技术使用过驱动技术时，液晶分子会有不稳定的现象，造成画面中物体边缘出现亮或暗纹拖影情形，本发明的第一实施例可改善此问题，提高动态画质。

第三，在慢速液晶或高频处理(120Hz)的液晶显示器，液晶分子不易在短期间内转动至理想角度，本发明的第二实施例可加速液晶的反应时间。

第四，公知当采用较强的过驱动技术时，易产生亮残影。本发明的第三实施例可只强化画面边缘(灰阶变化大)的部分，并缩短残影现象，使动态画面更加锐利。

虽然本发明已以几个实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (13)

1.一种液晶显示器的数据调整装置，其特征在于，包括：

一第一调整单元，依据一第一期间的调整数据与一第二期间的输入数据产生该第二期间的调整数据；以及

一第二调整单元，耦接该第一调整单元，依据该第一期间的调整数据与该第二期间的调整数据产生该第二期间的输出数据。

2.如权利要求1所述的数据调整装置，其特征在于，该第一调整单元依据该第二期间的调整数据与一第三期间的输入数据产生该第三期间的调整数据；该第二调整单元依据该第二期间的调整数据与该第三期间的调整数据产生该第三期间的输出数据。

3.如权利要求1所述的数据调整装置，其特征在于，还包括：

一存储单元，耦接该第一调整单元与该第二调整单元，用以延迟该第一调整单元所输出的调整数据，并据以提供给该第二调整单元与该第一调整单元。

4.如权利要求3所述的数据调整装置，其特征在于，该存储单元为一帧缓冲器。

5.如权利要求1所述的数据调整装置，其特征在于，该第一调整单元具有一对应表，该对应表依据该第一期间的调整数据与该第二期间的输入数据产生该第二期间的调整数据。

6.如权利要求1所述的数据调整装置，其特征在于，该第二调整单元具有一对应表，该对应表依据该第一期间的调整数据与该第二期间的调整数据产生该第二期间的输出数据。

7.如权利要求1所述的数据调整装置，其特征在于，该第一调整单元将该第一期间的调整数据与该第二期间的输入数据代入一运算规则，以计算该第二期间的调整数据。

8.如权利要求1所述的数据调整装置，其特征在于，该第二调整单元将该第一期间的调整数据与该第二期间的调整数据代入一运算规则，以计算该第二期间的输出数据。

9.一种数据调整方法，适用于一液晶显示器，其特征在于，其包括：

依据一第一期间的调整数据与一第二期间的输入数据产生该第二期间的调整数据；以及

依据该第一期间的调整数据与该第二期间的调整数据产生该第二期间的输出数据。

10.如权利要求9所述的数据调整方法，其特征在于，还包括：

依据该第二期间的调整数据与一第三期间的输入数据产生该第三期间的调整数据；以及

依据该第二期间的调整数据与该第三期间的调整数据产生该第三期间的输出数据。

11.如权利要求10所述的数据调整方法，其特征在于，该第一期间为该第二期间的前一个期间，该第三期间为该第二期间的后一个期间。

12.如权利要求9所述的数据调整方法，其特征在于，依据该第一期间的调整数据与该第二期间的输入数据产生该第二期间的调整数据的步骤，包括：

将该第一期间的调整数据与该第二期间的输入数据代入一对应表或一运算规则，以产生该第二期间的调整数据。

13.如权利要求9所述的数据调整方法，其特征在于，依据该第一期间的调整数据与该第二期间的调整数据产生该第二期间的输出数据的步骤，包括：

将该第一期间的调整数据与该第二期间的调整数据代入一对应表或一运算规则，以产生该第二期间的输出数据。

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