CN102136260B - 液晶显示面板的驱动单元及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种液晶显示面板的驱动单元及液晶显示面板的驱动方法，该液晶显示面板包含多个配置成矩阵形式的像素与多条数据线，该方法包含根据一输入影像数据产生对应于该多个像素的灰阶值信号；判断一第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号是否皆位于一第一预定范围之外；及当该第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号皆位于该第一预定范围之外时，以行极性反转的方式控制该第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性。

Description

液晶显示面板的驱动单元及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示面板的驱动方法，尤指一种根据多条同一颜色数据线对应的同一列像素的灰阶值信号以驱动液晶显示面板的方法。
背景技术
一般而言，液晶显示面板包含多个配置成矩阵形式的像素与多条数据线。而液晶显示面板的驱动单元会根据输入的影像数据产生对应于该多个像素的灰阶值信号，灰阶值信号为电压信号，用以控制像素格内液晶的偏转角度，进而显示影像。为了避免液晶长时间持续接收到同一极性的电压而受到破坏，因此每一像素的灰阶值信号会跟着每一显示帧(frame)的切换而变换其极性，以使像素格内液晶的偏转角度能交替变换，进而使液晶不致受到破坏。目前公知控制灰阶值信号的极性的方法有好几种，举例来说有点极性反转(dot inversion)方式、二点极性反转(2-dot inversion)方式(或为多点极性反转方式)、行极性反转(column inversion)方式以及帧极性反转(frame inversion)方式等。在上述各种极性反转方式中，以点极性反转方式所显示的影像画面最为稳定而不易闪烁，二点极性或多点极性反转方式次之，以行极性反转方式所显示的影像画面则较易有闪烁的情况发生，而以帧极性反转方式所显示的影像画面最容易有闪烁的情况。然而，相较于行极性反转方式或帧极性反转方式，以点极性反转方式或二点极性反转方式驱动液晶显示面板较为耗电。
为了兼顾影像品质及电源消耗的表现，现有技术提出一种液晶显示面板的驱动方法。请同时参考图1、图2及图3，图1为液晶显示面板110及其驱动单元120的示意图，图2为公知液晶显示面板的驱动方法的示意图，而图3为以公知液晶显示面板的驱动方法所显示的帧的示意图。如图1所示，液晶显示面板110包含多个配置成矩阵形式的像素R，G，B与多条数据线S，每一行像素由一条数据线S所控制，分别用来控制红色像素R、绿色像素G以及蓝色像素B的灰阶值。驱动单元包含数据产生单元122及极性控制单元124，数据产生单元122用来根据每一要显示的输入影像数据产生对应于液晶显示面板的像素的灰阶值信号，而极性控制单元124用来控制每一灰阶值信号的极性。虽然以行极性反转方式所显示的影像画面较易有闪烁的情况发生，但是当像素的灰阶值位于某预定范围以外时(例如大于某一灰阶值，或小于某一灰阶值)，则人眼较不易察觉出画面闪烁的情况。因此，现有技术即利用此种特性适应性地控制每一像素的极性反转方式。
如图2所示，极性控制单元124会根据相邻两条数据线的同一列像素的灰阶值信号来判断相对应的像素以何种极性反转方式来控制。以6-bit的液晶显示面板为例，其像素的灰阶值可从0至63分为64个等级，当像素的灰阶值位于预定范围以外时(例如大于60，或小于3)，则人眼较不易察觉出画面闪烁的情况。因此极性控制单元124即会先根据相邻两条数据线(例如S1&S2，S3&S4，S5&S6...)的同一列像素的灰阶值信号得知相邻两条数据线的同一列像素的灰阶值大小(灰阶值信号为电压信号，因此根据灰阶值信号的电压值即可推得知其相对应的灰阶值)。当相邻两条数据线的同一列像素的灰阶值皆位于预定范围以外时，则极性控制单元124会以行极性反转的方式控制灰阶值信号的极性，而当相邻两条数据线的同一列像素的灰阶值非皆位于预定范围以外时，则极性控制单元124会以点极性反转或多点极性反转的方式控制灰阶值信号的极性。举例来说，若红色像素R的灰阶值为57，绿色像素G的灰阶值为60，蓝色像素B的灰阶值为60，则数据线S1、S4、S7、S10的同一列像素的灰阶值位于预定范围以内，而数据线S2、S3、S5、S6、S8、S9、S11、S12的同一列像素的灰阶值位于预定范围以外，因此极性控制单元124会以点极性反转或多点极性反转的方式控制相邻两条数据线S1&S2，S3&S4，S7&S8，S9&S10的同一列像素的灰阶值信号的极性，且以行极性反转的方式控制控制相邻两条数据线S5&S6，S11&S12的同一列像素的灰阶值信号的极性。因此，如图3所示，在液晶显示面板的像素矩阵中，会有某些区块以行极性反转的方式来显示影像，而其他区块以点极性反转的方式(亦可以多点极性反转的方式)来显示影像，其中符号“+”代表灰阶值信号的极性为正，符号“-”代表灰阶值信号的极性为负。
虽然公知液晶显示面板的驱动方法可让液晶显示面板的部分像素以行极性反转的方式来显示影像，进而减少电源的消耗，但是若某一种颜色的像素的灰阶值较易位于预定范围之内时，例如图2的红色像素R，则红色像素R会使其相邻的绿色像素G及蓝色像素B无法以行极性反转的方式来显示影像，因而减少像素以行极性反转的方式来显示影像之机率。公知液晶显示面板的驱动方法无法根据红色、绿色及蓝色的特性适应性地分别控制液晶显示面板红色、绿色及蓝色的像素的极性反转方式，避免因某一颜色像素的因素造成其他颜色像素无法以行极性反转的方式来显示影像的情况。
发明内容
本发明提供一种液晶显示面板的驱动方法，其中该液晶显示面板包含多个配置成矩阵形式的像素与多条数据线，该方法包含根据一输入影像数据产生对应于该多个像素的灰阶值信号；判断一第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号是否皆位于一第一预定范围之外；及当该第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号皆位于该第一预定范围之外时，以一第一极性反转方式控制该第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性，当该第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号非皆位于该第一预定范围之外时，以一第二极性反转方式控制该第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性。
本发明另提供一种液晶显示面板的驱动单元，其中该液晶显示面板包含多个配置成矩阵形式的像素与多条数据线，该驱动单元包含一数据产生单元及一极性控制单元，该数据产生单元用以根据一输入影像数据产生对应于该多个像素的灰阶值信号；该极性控制单元用以判断同一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号是否皆位于一相对应的预定范围之外，及当该同一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号皆位于该相对应的预定范围之外时，以一第一极性反转方式控制该同一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性，当该同一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号非皆位于该相对应的预定范围以外时，以一第二极性反转方式控制该同一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性。
相较于现有技术，本发明液晶显示面板的驱动方法可分别根据红色、绿色及蓝色的特性适应性地控制液晶显示面板的像素的极性反转方式，避免当某种颜色的像素的灰阶值较易位于预定范围之内时，其相邻的其他颜色的像素无法以行极性反转的方式来显示影像。因此本发明液晶显示面板的驱动方法可以进一步增加像素以行极性反转的方式来显示影像的机率，进而达成更省电的功能。
附图说明
图1为液晶显示面板及其驱动单元的示意图；
图2为公知液晶显示面板的驱动方法的示意图；
图3为以公知液晶显示面板的驱动方法所显示的帧的示意图；
图4为本发明液晶显示面板的驱动方法的第一实施例的示意图；
图5为本发明液晶显示面板的驱动方法的第二实施例的示意图；
图6为本发明液晶显示面板的驱动方法的流程图。
其中，附图标记
110       液晶显示面板    120           驱动单元
122       数据产生单元    124           极性控制单元
R         红色像素        G             绿色像素
B         蓝色像素        S，S1至S12    数据线
610至640  步骤
具体实施方式
请参考图4，图4为本发明液晶显示面板的驱动方法的第一实施例的示意图。相异于现有技术，在本发明中极性控制单元124根据多条相同颜色数据线的同一列像素的灰阶值信号来判断相对应的像素以何种极性反转方式来控制。以6-bit的液晶显示面板为例，极性控制单元124根据二条相同颜色数据线(例如S1与S4，S7与S10)的同一列像素的灰阶值信号得知二条相同颜色数据线的同一列像素的灰阶值大小(灰阶值信号为电压信号，因此根据灰阶值信号的电压值即可推得知其相对应的灰阶值)。当二条相同颜色数据线的同一列像素的灰阶值皆位于预定范围以外时(例如大于60，或小于3)时，则极性控制单元124会以行极性反转的方式控制灰阶值信号的极性，而当二条相同颜色数据线的同一列像素的灰阶值非皆位于预定范围以外时，则极性控制单元124会以点极性反转或多点极性反转的方式控制灰阶值信号的极性。举例来说，若红色像素R的灰阶值为57，绿色像素G的灰阶值为60，蓝色像素B的灰阶值为60，则数据线S1、S4、S7、S10的同一列像素的灰阶值位于预定范围以内，而数据线S2、S3、S5、S6、S8、S9、S11、S12的同一列像素的灰阶值位于预定范围以外，因此极性控制单元124会以点极性反转或多点极性反转的方式控制二条相同颜色数据线S1与S4，S7与S10的同一列像素的灰阶值信号的极性，且以行极性反转的方式控制控制二条相同颜色数据线S2与S5，S3与S6，S8与S11，S9与S12的同一列像素的灰阶值信号的极性。因此，相较于图2的公知液晶显示面板的驱动方法，在相同灰阶值条件下，本发明液晶显示面板的驱动方法具有较多像素以行极性反转的方式来显示影像。
请参考图5，图5为本发明液晶显示面板的驱动方法的第二实施例的示意图。由于人眼对红、绿、蓝三种颜色的敏感度以绿色最高，蓝色次之，红色最低，且本发明液晶显示面板的驱动方法根据多条相同颜色数据线的同一列像素的灰阶值信号来判断相对应的像素以何种极性反转方式来控制，所以本发明液晶显示面板的驱动方法可进一步分别设定红色像素R，绿色像素G和蓝色像素B的灰阶值的预定范围，以增加像素以行极性反转的方式来显示影像的机率，其中，红色像素R的灰阶值的预定范围的最大值小于蓝色像素B的灰阶值的预定范围的最大值且小于绿色像素G的灰阶值的预定范围的最大值，且红色像素R的灰阶值的预定范围的最小值大于蓝色像素B的灰阶值的预定范围的最小值且大于绿色像素G的灰阶值的预定范围的最小值。举例来说，若红色像素R的灰阶值预定范围设定为5至56，绿色像素G的灰阶值预定范围设定为3至60，蓝色像素B的灰阶值预定范围设定为4至58，则当红色像素R的灰阶值为57，绿色像素G的灰阶值为60，蓝色像素B的灰阶值为60时，所有数据线S1至S12的同一列像素的灰阶值皆位于相对应的预定范围以外。因此极性控制单元124会以行极性反转的方式控制控制二条相同颜色数据线S1与S4，S2与S5，S3与S6，S7与S10，S8与S11，S9与S12的同一列像素的灰阶值信号的极性。相较于图4的本发明第一实施例，在相同灰阶值条件下，本发明第二实施例可更进一步提高像素以行极性反转的方式来显示影像的机率。
另外，为了方便和公知液晶显示面板的驱动方法比较，在上述本发明实施例中根据二条相同颜色数据线的同一列像素的灰阶值信号来判断相对应的像素以何种极性反转方式来控制。但相同颜色数据线的数目可不限于二条，其亦可多于二条。再者，为了方便说明，在本发明图示中每一数据线用以控制单一颜色的像素，然而，本发明液晶显示面板的驱动方法亦可应用于其他具不同硬件架构的液晶显示面板，例如具半源极驱动(Half Source Driving，HSD)架构的液晶显示面板，半源极驱动架构通过一条数据线分别控制其两侧不同颜色的像素，由于本发明应用于具半源极驱动架构的液晶显示面板的驱动方法相似于上述方法，因此不再多加叙述。
请参考图6，图6为本发明液晶显示面板的驱动方法的流程图。本发明液晶显示面板的驱动方法的流程如下列步骤：
步骤610：根据一输入影像数据产生对应于多个像素的灰阶值信号；
步骤620：判断多条同一颜色数据线的同一列像素的灰阶值信号是否皆位于相对应的预定范围之外；
步骤630：当多条同一颜色数据线的同一列像素的灰阶值信号皆位于相对应的预定范围之外时，则以行极性反转的方式控制该多条同一颜色数据线的同一列像素的灰阶值信号的极性；及
步骤640：当多条同一颜色数据线的同一列像素的灰阶值信号非皆位于相对应的预定范围之外时，则以点极性反转或多点极性反转的方式控制该多条同一颜色数据线的同一列像素的灰阶值信号的极性。
综上所述，本发明提供了一种液晶显示面板的驱动方法，其利用人眼对红、绿、蓝三种颜色的敏感度的特性，适应性地分别控制红色像素R，绿色像素G和蓝色像素B的极性反转方式，并分别设定红色像素R，绿色像素G和蓝色像素B的灰阶值的预定范围。相较于现有技术，本发明液晶显示面板的驱动方法可避免因某一颜色像素的因素造成其他颜色像素无法以行极性反转的方式来显示影像的情况，进而增加像素以行极性反转的方式来显示影像的机率，达成节能省电的功能。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种液晶显示面板的驱动方法，其特征在于，该液晶显示面板包含多个配置成矩阵形式的像素与多条数据线，其中该方法包含：
根据一输入影像数据产生对应于该多个像素的灰阶值信号；
判断一第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号是否皆位于一第一预定范围之外；及
当该第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号皆位于该第一预定范围之外时，以一第一极性反转方式控制该第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性，当该第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号非皆位于该第一预定范围以外时，以一第二极性反转方式控制该第一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性；
该方法另包含判断一第二颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号是否皆位于一第二预定范围之外；及当该第二颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号皆位于该第二预定范围之外时，以该第一极性反转方式控制该第二颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性，当该第二颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号非皆位于该第二预定范围以外时，以该第二极性反转方式控制该第二颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性；
该方法另包含判断一第三颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号是否皆位于一第三预定范围之外；及当该第三颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号皆位于该第三预定范围之外时，以该第一极性反转方式控制该第三颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性，当该第三颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号非皆位于该第三预定范围以外时，以该第二极性反转方式控制该第三颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性；其中
该第一极性反转方式为行极性反转方式；
该第二极性反转方式为点极性反转或多点极性反转方式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一颜色为红色，该第二颜色为绿色，该第三颜色为蓝色，且该第一预定范围的最大值小于该第三预定范围的最大值且小于该第二预定范围的最大值，该第一预定范围的最小值大于该第三预定范围的最小值且大于该第二预定范围的最小值。
3.一种液晶显示面板的驱动单元，其特征在于，该液晶显示面板包含多个配置成矩阵形式的像素与多条数据线，该驱动单元包含：
一数据产生单元，用以根据一输入影像数据产生对应于该多个像素的灰阶值信号；及
一极性控制单元，用以判断同一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号是否皆位于一相对应的预定范围之外，及当该同一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号皆位于该相对应的预定范围之外时，以一第一极性反转方式控制该同一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性，当该同一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号非皆位于该相对应的预定范围以外时，以一第二极性反转方式控制该同一颜色的多条数据线对应的同一列像素的灰阶值信号的极性；其中
该第一极性反转方式为行极性反转方式；
该第二极性反转方式为点极性反转或多点极性反转方式。
4.根据权利要求3所述的驱动单元，其特征在于，该液晶显示面板包含多个配置成矩阵形式的红色像素、绿色像素及蓝色像素，且该红色像素的灰阶值的预定范围的最大值小于该蓝色像素的灰阶值的预定范围的最大值且小于该绿色像素的灰阶值的预定范围的最大值，且该红色像素的灰阶值的预定范围的最小值大于该蓝色像素的灰阶值的预定范围的最小值且大于该绿色像素的灰阶值的预定范围的最小值。 
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