CN102402956A - 驱动液晶显示器之动态极性控制方法及极性控制电路 - Google Patents

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Abstract

一种动态极性控制方法，用以驱动一液晶显示器。得到灰阶信息，其中该灰阶信息指示欲显示之一影像中各点的灰阶。将该灰阶信息代入至多个极性图样中的每一该极性图样，以得到多个结合图样，其中每一该极性图样具有一各自的极性分布。计算每一该结合图样之灰阶的总和。根据该多个总和结果，从该多个极性图样中选出一最后图样，以驱动该液晶显示器来显示该影像。本发明之动态极性控制方法能有效减少液晶显示器颜色偏移及闪烁现象的发生。本发明还提供一种极性控制电路。

Description

驱动液晶显示器之动态极性控制方法及极性控制电路
技术领域
本发明是关于一种驱动液晶显示器之动态极性控制方法，且特别关于一种以显示内容为基础之动态极性控制方法。 
背景技术
液晶显示器是由液晶单元(liquid crystal cell，LC cell)阵列所构成。图1是表示一液晶显示器之面板结构的示意图，其中每一液晶单元10是耦接至源极驱动器20、栅极驱动器30以及共享电压Vcom，而共享电压Vcom为液晶显示器之参考电压。在图1中，时序控制器(timing controller，TCON)40会控制栅极驱动器30来提供栅极电压VG以导通在每一行(row)之液晶单元10，且时序控制器40会控制源极驱动器20使用驱动电压VD来对每一列(column)之液晶单元10进行充电。液晶单元10所表示之像素或点(dot)的灰阶是根据驱动电压VD与共享电压Vcom之间的绝对压差所决定。参考图2，图2是表示对应于不同灰阶的驱动电压VD与共享电压Vcom之间的关系，其中相较于共享电压Vcom，驱动电压VD的极性可以为正或是负。举例来说，信号V1(+)至信号V255(+)是表示大于共享电压Vcom且具有从灰阶1至灰阶255之不同电压位准的驱动电压VD，而信号V1(-)至信号V255(-)是表示小于共享电压Vcom且具有从灰阶1至灰阶255之不同电压位准的驱动电压VD。假如大多数的液晶单元10是由具有正极性的驱动电压VD所充电，则在共享电压Vcom处会感应(induce)出正的电压偏压，反之亦然。在共享电压Vcom所感应出的电压偏压将会导致颜色偏移(color shift)以及闪烁的现象发生。因此，控制由具有正、负极性之驱动电压VD所驱动之液晶单元10的数量是重要的，以便共享电压Vcom能被维持在中性位准。 
发明内容
为了解决液晶显示器颜色偏移及闪烁现象的发生，本发明提供有效减少液晶显示器颜色偏移及闪烁现象发生的一种动态极性控制方法及一种极性控制电路。 
本发明提供一种动态极性控制方法，用以驱动一液晶显示器。得到灰阶信息，其中该灰阶信息表示欲显示之一影像中各点的灰阶。将该灰阶信息代入至多个极性图样中的每一该极性图样，以得到多个结合图样，其中每一该极性图样具有一各自的极性分布。计算每一该结合图样之灰阶的总和结果。根据该多个总和结果，从该多个极性图样中选出一最后图样，以驱动该液晶显示器来显示该影像。 
再者，本发明提供一种极性控制电路，用以驱动一液晶显示器。上述极性控制电路包括：一结合单元，用于接收在一影像中各点的灰阶信息，并对应于所接收的该灰阶信息以及一极性控制信号依序地提供具有极性的一灰阶值，其中该极性控制信号是根据多个极性图样之一所提供，且每一该极性图样具有一各自的极性分布；一累加器，用于接收由该结合单元所提供的该灰阶值，并将所接收之该灰阶值进行累加，以产生对应于每一该极性图样的一累加结果；以及，一选择器，用于根据该多个累加结果，从该多个极性图样中选出一最后图样，以驱动该液晶显示器来显示该影像。 
相较于现有技术，本发明提供之动态极性控制方法及极性控制电路能够有效减少液晶显示器颜色偏移及闪烁现象的发生。 
附图说明
图1是表示一液晶显示器的面板结构。 
图2是表示对应于不同灰阶之驱动电压VD与共享电压Vcom之间的关系。 
图3至图8是分别表示应用于液晶显示器之液晶单元的不同驱动方法。 
图9是表示根据本发明一实施例所述之驱动一液晶显示器之动态极性控制方法。 
图10是表示一4x4表来说明在一影像中4x4点之灰阶信息。 
图11至图16表示将图10之灰阶信息分别代入图3至图8之极性图样中而得到的结合图样。 
图17是表示一例子来描述具有四个区块A至D之极性图样，其中每一区 块A、B、C及D具有多个点。 
图18是表示根据本发明一实施例所述之极性控制电路之硬件架构示意图。 
具体实施方式
在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定元件。所属领域中技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”和“包含”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。间接的电气连接手段包括通过其它装置进行连接。 
相似地，装置实施例的示意图多为半原理性的，不限于图式中描述的尺寸，而且图式尺寸仅用于说明本发明，故将其夸大而显示于图式中。当揭露的多个实施例具有共同特点时，为了说明以及示意，相似的元件具有相同的标号，所属领域技术人员可以了解。所以在后续的图式中，不进行赘述。 
为让本发明之上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下： 
实施例： 
图3至图8是分别表示应用于液晶显示器之液晶单元的不同驱动方法。图3至图8的极性图样(pattern)具有不同的极性分布。图3至图8中，每一极性图样在每一行(row)中有一半的点具有正极性而另一半的点具有负极性。例如，在图3至图5中，应用在位于相同行的液晶单元之驱动电压的极性是每隔一点而反转，而在图6至图8中，应用在位于相同行的液晶单元之驱动电压的极性是每隔两点而反转。在图3及图6中，应用在位于相同列(column)的液晶单元之驱动电压的极性是每隔一点而反转，而在图4及图7中，应用在位于相同列的液晶单元之驱动电压的极性是每隔两点而反转。在图5及图8中，应用在位于相同列的液晶单元之驱动电压的极性是相同的。本发明所揭露的动态极性控制方法能根据欲显示之影像的内容，从不同极性图样(例如图3至图8)中选出一极性图样来驱动液晶单元。值得注意的是，图3至图8中4x4点之极性图样仅做为例子来说 明，而并非用以限定本发明。具体而言，在极性图样中，具有正极性之点的数量以及具有负极性之点的数量是相同的。再者，极性图样的极性分布可以被设计成能符合不同的极性反转技术，例如画面反转、线反转、点反转及其组合。在不违背本发明之精神下的任何替代设计皆属于本发明之范围。 
图9是表示根据本发明一实施例所述之驱动一液晶显示器的动态极性控制方法。首先，在步骤S402，得到欲显示之影像的灰阶信息，其中灰阶信息包括该影像中每一点的灰阶。例如，图10是表示一4x4表来说明在一影像中4x4点之灰阶信息。接着，在步骤S404，灰阶信息被代入至多个极性图样(例如图3至图8)中，其中每一极性图样具有各自的极性分布。于是，可得到多个结合图样。举例来说，图11至图16是表示将图10之灰阶信息分别代入图3至图8的极性图样中而得到的结合图样。接着，在步骤S406，计算每一结合图样内之灰阶的总和，以得到对应之电压偏压Vb。以图11做为例子来说明，图11是表示将图10之灰阶信息代入图3之极性图样而得到的一结合图样之灰阶。因此，通过将图11中的灰阶进行加总可得到电压偏压Vb，如下列算式所示： 
Vb＝+50-250+50-250-200+100-200+100+200-200+100-100-200+200-100+100＝-600。 
此外，以相同方式可得到图12至图16的电压偏压Vb。值得注意的是，当两点被相同灰阶但是相反极性所驱动时，则该两点在共享电压Vcom处所感应出的电压偏压Vb可以被抵消。因此，对液晶单元而言，当使用所对应之极性图样来驱动液晶单元时，在共享电压Vcom处所感应出的偏压则为先前所描述之电压偏压Vb。接着，在图9之步骤S408，根据总和结果，从多个极性图样中选出最后图样，即根据结合图样之电压偏压Vb，可从多个极性图样中选出一最后图样。在一实施例中，最后图样为对应于具有最小绝对值之电压偏压Vb的极性图样。例如，图14所表示之结合图样的电压偏压Vb为0，其表示在共享电压Vcom处没有偏压被感应出。在此实施例中，图6所表示之对应于图14之结合图样的极性图样可被选作为最后图样。换言之，驱动电压VD的电压值是接近于液晶显示器之共享电压Vcom，其中驱动电压VD是对应于具有最小绝对值之电压偏压Vb的结合图样。于是，可消除或减少颜色偏移以及闪烁的现象。 
再者，除了选择对应于具有最小绝对值之电压偏压Vb之结合图样的极性图样来作为最后图样，亦可使用其他规则来从多个极性图样中选出最后图样。在 一实施例中，部分的极性图样可被视为最后图样之候选者，其中候选之极性图样所对应到之结合图样的电压偏压Vb是具有小于一临界值之绝对值。然后，根据查找表(1ook up table)，可以从候选之极性图样中选出最后图样。举例来说，查找表记录了先前所选出之最后图样或是每一极性图样之前被选为最后图样的次数。以图3至图5的极性图样及其图11至图13中的结合图样作为例子来说明，假如临界值为250，则分别对应于图12及图13之结合图样的图4及图5之极性图样可被考虑为最后图样之候选者。接着，根据哪一个极性图样为先前所选出之最后图样或是较常被当作最后图样使用等规则，可从图4及图5的极性图样中选出最后图样。值得注意的是，临界值以及查找表可根据不同的应用而设计。 
在部分液晶显示器中，屏幕是由不同面板所构成，而且由于制造的技术，每一面板具有不同的极性特性。于是，施加正的驱动电压VD至液晶单元时，可能会在一面板中引起正的电压偏压Vb，但是却在另一面板中引起负的电压偏压Vb。所以，为了能驱动液晶显示器，极性图样可以被划分为不同区块/部分，其中每一区块是用来驱动一单独的面板。在极性图样中，带有正极性之区块以及带有负极性之区块是具有相同的数量，其中每一区块的极性是可以被调整的，且每一区块包含具有相同极性的点。参考图17，图17是表示本发明一用于来描述具有四个区块A至D之极性图样的示例，其中每一区块A、B、C及D具有多个点。在图17中，每一区块的极性可以被指定为正极性或是负极性。例如，若区块B和C的极性是与区块A和D相反，则区块B和C可以被指定为负极性，于是对应于图17之极性图样的电压偏压Vb可根据下列算式而得到： 
Vb＝+sumA-sumB-sumC+sumD， 
其中sumA、sumB、sumC与sumD是分别表示区块A、B、C与D内灰阶的总和。 
在一实施例中，只有在影像的兴趣/注意区域(region of interest，ROI)内的点才会被用来决定最后图样。换言之，只有在注意区域中之点的灰阶才会被用来计算电压偏压Vb，而落在注意区域之外的点将不会被考虑。 
图18是表示根据本发明一实施例所述之极性控制电路800之硬件架构示意图。在液晶显示器中，极性控制电路800可实施于时序控制器(例如图1之时序控制器40)中。极性控制电路800包括结合单元810、旁路单元820、累加器830、选择器840以及控制信号产生器850。对欲显示于液晶显示器之影像而言，影像 内各点的灰阶SGL会由结合单元810依序接收。同时地，对应于结合单元810所接收的灰阶SGL，控制信号产生器850会根据多个极性图样的其中之一而提供对应之极性控制信号SP，其中每一极性图样具有各自的极性分布。在接收到极性控制信号SP以及灰阶SGL之后，结合单元810会根据极性控制信号SP来将极性代入灰阶SGL中以产生灰阶值SGL+P，并提供灰阶值SGL+P至旁路单元820。在此实施例中，结合单元810是用来将影像的灰阶信息代入至每一极性图样中，以便分别得到所对应的结合图样。接着，假如注意区域(ROI)信号SROI指示灰阶值SGL+P是位在影像之注意区域内的某一点灰阶，则旁路单元820会提供灰阶值SGL+P来作为信号SGL+P+ROI，即直接将灰阶值SGL+P旁路至累加器830。反之，假如注意区域信号SROI指示灰阶值SGL+P是位在影像之注意区域外的某一点灰阶，则旁路单元820会提供具有零值之信号SGL+P+ROI至累加器830。接着，累加器830会对信号SGL+P+ROI进行累加，以得到对应于多个极性图样之一的累加结果，其中累加结果是表示电压偏压Vb，如之前所描述。在得到对应于该极性图样的累加结果之后，控制信号产生器850、旁路单元820以及累加器830会再重新执行之前所描述的操作，以得到对应于另一极性图样的累加结果，直到全部极性图样的累加结果都已得到。在一实施例中，可复制结合单元810、旁路单元820以及累加器830等单元以供多个的极性图样使用，以便能同时得到全部极性图样的累加结果。 
在得到全部极性图样的累加结果之后，选择器840可根据累加结果而从多个极性图样中选出最后图样，其中每一累加结果对应于各自的极性图样。同样地，最后图样可以是多个极性图样中具有最小绝对累加结果之极性图样。此外，选择器840更可根据一特定规则(例如先前所描述的临界值与查找表)从多个极性图样中选出最后图样。 
在本发明实施例中，可根据欲显示之影像的内容而从不同极性图样中找出最后图样，于是可消除或减少颜色偏移以及闪烁的现象。 
任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。 

Claims (12)

1.一种动态极性控制方法，用于驱动一液晶显示器，包括：
取得欲显示之一影像中各点的灰阶信息；
将该灰阶信息代入至多个极性图样中的每一该极性图样，以得到多个结合图样，其中每一该极性图样具有一各自的极性分布；
计算每一该结合图样之灰阶的总和结果；以及
根据该多个总和结果，从该多个极性图样中选出一最后图样，以驱动该液晶显示器来显示该影像。
2.如权利要求1所述的动态极性控制方法，其特征在于，该最后图样对应于在该多个极性图样中具有最小总和结果的一极性图样。
3.如权利要求1所述的动态极性控制方法，其特征在于，从该多个极性图样中选出该最后图样之步骤进一步包括：
设定一临界值；以及
当不只一个该总和结果具有小于该临界值的绝对值时，根据一特定规则，从该多个极性图样中选出该最后图样。
4.如权利要求3所述的动态极性控制方法，其特征在于，该最后图样是根据一先前的最后图样所选出。
5.如权利要求1所述的动态极性控制方法，其特征在于，计算每一该结合图样之灰阶的总和结果的步骤还包括：
分别计算该多个结合图样中，落在一特定区域中该多个点之灰阶的总和，
以及从该多个极性图样中选出该最后图样之步骤还包括：
根据对应于该多个结合图样中该特定区域的该多个总和结果，从该多个极性图样中选出该最后图样，以驱动该液晶显示器来显示该影像。
6.如权利要求1所述的动态极性控制方法，其特征在于，在每一该极性图样中，具有正极性之该多个点的数量与具有负极性之该多个点的数量相同。
7.一种极性控制电路，用以驱动一液晶显示器，包括：
一结合单元，用于接收在一影像中各点的灰阶信息，并对应于所接收的该灰阶信息以及一极性控制信号依序地提供具有极性的一灰阶值，其中该极性控制信号是根据多个极性图样之一所提供，且每一该极性图样具有一各自的极性分布；
一累加器，用于接收由该结合单元所提供的该灰阶值，并将所接收之该灰阶值进行累加，以产生对应于每一该极性图样的一累加结果；以及
一选择器，用于根据该多个累加结果，从该多个极性图样中选出一最后图样，以驱动该液晶显示器来显示该影像。
8.如权利要求7所述的极性控制电路，其特征在于，该极性控制电路还包括：
一控制信号产生器，用于根据该多个极性图样的其中一个，对应于由该结合单元所接收的该灰阶信息，提供该极性控制信号。
9.如权利要求7所述的极性控制电路，其特征在于，该最后图样在该多个极性图样中具有最小总和结果。
10.如权利要求7所述的极性控制电路，其特征在于，当不只一个该累加结果具有小于一临界值的绝对值时，该选择器根据一特定规则，从该多个极性图样中选出该最后图样。
11.如权利要求7所述的极性控制电路，其特征在于，更包括：
一旁路单元，当由该结合单元所提供的该灰阶值是位于该多个极性图样的其中一个所对应的一特定区域之外的该点之灰阶信息时，该旁路单元将由该结合单元所提供的该灰阶值取代为一零值，并将该零值提供至该累加器。
12.如权利要求7所述的极性控制电路，其特征在于，每一该极性图样被划分为多个区块，其中该多个区块的数量为偶数且每一该区块包括具有相同极性的该多个点。
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