CN1694153A - 像素驱动方法、时序控制器与平面显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动态变温的像素驱动方法,用于一液晶模块,实际操作方式为以下步骤。首先,检测该液晶模块的一温度值t,接着输入一起始灰阶,以及一终止灰阶。根据该起始灰阶与该终止灰阶,从一数字系数表中查出对应的一发散系数a1与另一数字系数表中查出对应的一位移系数a0,并使用一温度函数f(t),以下列公式计算出一过度驱动灰阶OD:OD=a1.f(t)+a0。最后,在起始灰阶与终止灰阶间,输出该过度驱动灰阶OD,使对应的一像素在一个显示周期内加速到达该终止灰阶。其中该数字系数表包含多栏,代表起始灰阶;多列,代表终止灰阶;以及多系数值,各对应一栏与一列。
Description
技术领域
本发明涉及一种像素驱动方法,特别涉及一种温度补偿对液晶模块影响的像素驱动方法。
背景技术
为了加快液晶的反应速度,过度驱动(overdrive)方法已普遍应用于现有平面显示器。图1为一现有的加速驱动信号时序图。在一像素中,为了让灰阶从起始灰阶L1快速的到达终止灰阶L2,在像素写入灰阶,从L1至L2的画面显示周期间插入此过度驱动灰阶VOD,V1对应于L1的电压,V2对应于L2的电压,VOD对应于LOD且较高于V2的电压,而在维持周期则供应正常电压V2,使灰阶保持在L2。然而,液晶的反应速度与温度有关。图2为不同温度下使用同一个过度驱动灰阶的液晶反应曲线。在图2是选取温度为40°(即T40)时的过度驱动灰阶为基准。横轴为时间(time),纵轴为亮度值(Intensity)。不同温度下,从灰阶L1到L2的速度皆不相同,其中曲线T60表示在60℃时的反应速度,在T60时仍采用T40时的过度驱动灰阶时,从图2可观察到在一显示周期内,亮度已超过了灰阶L2,因此动态画面呈现过亮。而曲线T20表示在20℃的反应速度,因反应过慢而使动态图像产生严重残影。
图3a为现有实施于温度补偿方法架构的平面显示器。包含多个查找表LUT(look-up table)304,其分别对应不同温度范围。温度传感器310检测液晶模块308的温度,传回选择器306,由选择器306选择对应该温度的LUT304,用以接收动态内存302输出的起始灰阶,以及终止灰阶,据以查得加速对应的一像素所需的过度驱动灰阶OD,输出至该液晶模块308。其中每一显示周期所输入的终止灰阶被存在动态内存302中,做为下一显示周期的起始灰阶。图3b为这些LUT 304所对应的温度范围表。这种做法需要耗费较多的内存空间来存放多个LUT 304,因此成本也较高。
发明内容
本发明提供一种动态变温的像素驱动方法,用于一液晶模块,其是利用下列公式计算出一过度驱动灰阶OD:
然后输出该过度驱动灰阶OD,使对应的一像素加速到达该终止灰阶。其中由所输入的起始灰阶与终止灰阶可在数字系数表中查得系数an的数值,该数字系数表可在装置出厂前事先测定烧录在内存中。本实施例以N=1为例,其实作方式为以下步骤:
首先,检测该液晶模块的一温度值t,接着输入一起始灰阶,以及一终止灰阶。根据该起始灰阶与该终止灰阶,从一数字系数表中查出对应的一发散系数a1与另一数字系数表中查出对应的一位移系数a0,并使用一温度函数f(t),以下列公式计算出一过度驱动灰阶OD:
OD=a1.f(t)+a0
最后输出该过度驱动灰阶OD,使对应的一像素加速到达该终止灰阶。其中该数字系数表包含多栏,代表起始灰阶;多列,代表终止灰阶,以及多系数值,各对应一栏与一列,在本发明实施例中是使用二张数字系数表,一为发散系数a1的数字系数表,一为位移系数a0的数字系数表。其中,此数字系数表中储存的是用以计算出过度驱动灰阶的系数值,而非储存过度驱动灰阶值。
当该起始灰阶不为预设的固定灰阶区间的倍数时,例如:若不为16的倍数时,则从这些栏中选取最接近该起始灰阶的预设固定灰阶区间,例如:选取最接近的16的倍数的起始上标与起始下标。当该终止灰阶不为预设的固定灰阶区间的倍数时,例如:若不为16的倍数时,从这些列中选取最接近该终止灰阶的预设固定灰阶区间,例如:选取最接近的16的倍数的终止上标与终止下标。亦即从该a0与a1的数字系数表中查出对应该起始上标、该起始下标、该终止上标与该终止下标的四组系数组(a0,a1),并根据该四组系数组(a0,a1)以及温度函数f(t),以同样公式计算出四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4。最后根据该四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4,以二维内插法决定该过度驱动灰阶OD。接着将该过度驱动灰阶取整数,如果该过度驱动灰阶OD大于显示信息的最大值,则将该过度驱动灰阶OD限定为显示信息的最大值,本实施例的最大值为255。如果该过度驱动灰阶OD小于显示信息的最小值,则将该过度驱动灰阶OD限定为显示信息的最小值,本实施例的最小值为0。
本发明并提供实施上述像素驱动方法的时序控制器与平面显示器,用以计算出不同温度下所需的过度驱动灰阶值。
附图说明
图1为一现有的加速驱动信号时序图。
图2为不同温度下的液晶反应曲线。
图3a为现有的平面显示器。
图3b为这些LUT 304所对应的温度范围表。
图4a为本发明实施例之一的平面显示器架构图。
图4b和4c图为本发明实施例的a0与a1的LUT示意图。
图5为过度驱动灰阶OD与温度的关系图。
图6为本发明实施例的像素驱动方法流程图。
附图符号说明
302~动态内存 304~LUT
306~选择器 308~液晶模块
310~温度传感器 402动态内存
404~时序控制器 406~温度传感器
408~液晶模块 410~只读存储器
具体实施方式
为了加速液晶反应,本发明提供一种过度驱动灰阶值可随温度变化的近似关系式,以及至少一个LUT,其是利用下列公式计算出一过度驱动灰阶OD:
然后输出该过度驱动灰阶OD,使对应的一像素加速到达该终止灰阶。本实施例以N=1为例,使用两个LUT,储存用来计算每灰阶变化间所对应的过度驱动灰阶的系数值,藉此只需这组系数即可改善于不同环境温度下的反应时间,并可节省硬件耗用成本。
图4a为本发明实施例的一的平面显示器架构图。包含一时序控制器404,用以驱动一液晶模块408。温度传感器406检测该液晶模块408的温度t,将数据传回时序控制器404。相对于现有的平面显示器,本发明不需要耗用多个LUT来储存不同温度对应的OD值。其中该时序控制器404除了接收当次显示周期的欲达到的目标灰阶(即终止灰阶),并从动态内存402读取上一显示周期的灰阶(起始灰阶),接着从只读存储器410的系数LUT中查出对应的发散系数a1和位移系数a0,依照OD=a1.f(t)+a0计算出过度驱动灰阶OD。其中f(t)是为任何用来近似于温度变化的函数,例如:t、exp(t)、ln(t)、sin(t)or cos(t)的组合...等。其中该只读存储器可以是一种EEPROM或者FLASH ROM。而该温度传感器406可装设在该液晶模块408。该动态内存402储存每次显示周期所输入的灰阶值,做为后一显示周期的起始灰阶。该f(t)在本发明中并不限定为上面所举例的函数,任何可用来近似温度变化的函数皆可适用。图4b和4c图为本发明实施例所使用的a0与a1的LUT示意图。在只读存储器410的LUT中每一由起始灰阶至终止灰阶对应的一系数值a0(ij)或a1(ij),是在装置出厂前事先测定而得。该a0与a1的LUT是可记录每一灰阶所对应的系数,亦可选择性纪录固定灰阶区间的系数值。在本实施例中,起始灰阶和终止灰阶各为256阶。为了节省LUT的空间,每隔某固定灰阶区间的倍数时,纪录一系数,例如:预设固定灰阶区间为16的倍数时,则每一LUT有17X17个系数。至于所求灰阶不为预设的固定灰阶区间的倍数时,例如:若该灰阶不为16的倍数时,则再用二维内插法求得。举例来说,参照图4b和4c图选取发散系数a1和位移系数a0,若起始灰阶位在LUT表的32和48的间,终止灰阶位在LUT表的48和64的间,则以(a0(32),a1(32)),(a0(33),a1(33)),(a0(42),a1(42)),(a0(43),a1(43))的系数组合(如图4b和4c图中以较粗线条方框标示出的部分),将此四组系数代入公式计算出四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3和OD4,再根据实际的起始与终止灰阶进行二维内插。若为简化电路的复杂度,也可仅用一维线性内插去近似。
图5为过度驱动灰阶OD与温度的关系图,针对起始灰阶为64,而终止灰阶X为16到240,实测所得的多过度驱动灰阶OD曲线。图上的点为各个温度下量测的过度驱动灰阶值,而我们可以找出一近似函数关系式:OD=a1.f(t)+a0来描述过度驱动灰阶随温度变化的关系,藉此只需要查得储存在LUT中的系数值,利用所得的系数组合(a0,a1)(本实施例使用两个LUT)计算出对应的OD值,输入此OD值便可有效地达成温度补偿的目的。系数组(a0,a1)可以是在出厂前事先测定并烧录在图4a的只读存储器410中。在本实施例中,f(t)为任何可用来近似于温度变化的函数。
图6为本发明实施例的像素驱动方法流程图。在步骤602中,检测该液晶模块的一温度值t。在步骤604中,设定上一显示周期的终止灰阶为起始灰阶,本次显示周期欲达到的目标灰阶为终止灰阶。在本例中,显示器中具有一动态内存用以储存每个显示周期欲达到的目标灰阶,作为终止灰阶。在步骤606中,根据所设定的起始灰阶与终止灰阶,从LUT中查出对应的系数组合(a0,a1)。在步骤608中,以公式OD=a1.f(t)+a0计算出过度驱动灰阶OD。因为在LUT中只纪录了灰阶值为某固定灰阶区间的倍数时,例如:预设固定灰阶区间为16的倍数时,如遇所查的灰阶非预设的固定灰阶区间的倍数时,例如:若该灰阶不为16的倍数时,则需以内插法计算。一般二维内插的做法是,当该起始灰阶不为某固定灰阶区间的倍数时,例如:若不为16的倍数时,在步骤610中,选取该预设固定灰阶区间的倍数中最接近该起始灰阶的起始上标与起始下标,例如:若固定灰阶区间为16的倍数时,则选取16的倍数中最接近该起始灰阶的上、下数值。当该终止灰阶不为某固定灰阶区间的倍数时,例如:若不为16的倍数时,选取该预设固定灰阶区间的倍数中最接近该终止灰阶的终止上标与终止下标,例如:若固定灰阶区间为16的倍数时,则选取16的倍数中最接近该终止灰阶的上、下数值。接着从该数字系数表中查出对应该起始上标、该起始下标、该终止上标与该终止下标的四组系数组(a0,a1),并根据该四组系数组(a0,a1)以及温度函数f(t),以公式OD=a1.f(t)+a0计算出四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4。最后根据该四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4,以二维内插法决定该灰阶不为某固定灰阶区间的倍数时,例如:若不为16的倍数时的起始至终止灰阶的过度驱动灰阶OD。在步骤612中,将该计算出来的过度驱动灰阶OD做处理,即取整数。如果该过度驱动灰阶OD大于显示信息的最大值,则将该过度驱动灰阶OD限定为显示信息的最大值,本实施例的最大值为255。如果该过度驱动灰阶OD小于显示信息的最小值,则将该过度驱动灰阶OD限定为显示信息的最小值,本实施例的最小值为0。步骤614,在写入周期,以该过度驱动灰阶OD对应的电压驱动一像素,而在维持周期,该像素维持终止灰阶对应的电压。通常写入周期为扫描线开启该像素的期间,而维持周期为一扫描周期中该扫描线未开启的期间。若一扫描周期有16ms,扫描线有800条,则该写入周期为16/800ms,该维持周期为(16-16/800)ms。
以上提供的实施例已突显本发明的诸多特色。本发明虽以较佳实施例揭露如上,然而其并非用以限定本发明的范围,任何熟习本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可做各种的更动与润饰。此外本说明书依照规定所提的分段标题并不用于限定其内容所述的范围,尤其是背景技术中所提未必是已揭露的现有发明,发明说明亦非用以限定本发明的技术特征。是以本发明的权利保护范围以权利要求书所界定的为准。
Claims (26)
1.一种像素驱动方法,用于一液晶模块,包含下列步骤:
检测该液晶模块的一温度值t;
输入一起始灰阶,以及一终止灰阶;
根据该起始灰阶与该终止灰阶,从至少一数字系数表中查出对应的系数an;
根据该系数an,以及一温度函数f(t),以下列公式计算出一过度驱动灰阶OD:
输出该过度驱动灰阶OD,使对应的一像素在一个显示周期内加速到达该终止灰阶。
2.如权利要求1所述的像素驱动方法,其中,该温度函数f(t)为任何可用来近似温度变化的函数。
3.如权利要求1所述的像素驱动方法,其中,该数字系数表包含:
多栏,其值为起始灰阶的阶数的分布;
多列,其值为终止灰阶的阶数的分布;以及
多系数值an,各对应一栏与一列。
4.如权利要求3所述的像素驱动方法,其中,该起始灰阶与终止灰阶的阶数为显示信息的最大值;
这些栏的值可为一预设固定灰阶区间的倍数;以及
这些列的值可为一预设固定灰阶区间的倍数。
5.如权利要求4所述的像素驱动方法,更进一步包含:
当该起始灰阶不为该预设固定灰阶区间的倍数时,从这些栏中选取最接近该起始灰阶的某预设固定灰阶区间的一起始上标与一起始下标;
当该终止灰阶不为该预设固定灰阶区间的倍数时,从这些列中选取最接近该终止灰阶的某预设固定灰阶区间的一终止上标与一终止下标;
从该数字系数表中查出对应该起始上标、该起始下标、该终止上标与该终止下标的四组系数组(a0,...an);
根据该四组系数组(a0,...an)以及温度函数f(t),以公式
计算出四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4;以及
根据该四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4,以二维内插法决定该过度驱动灰阶OD。
6.如权利要求1所述的像素驱动方法,其中,决定该过度驱动灰阶OD的步骤包含:
将该过度驱动灰阶OD取整数;
如果该过度驱动灰阶OD大于显示信息的最大值,则将该过度驱动灰阶OD限定为显示信息值的最大值;以及
如果该过度驱动灰阶OD小于显示信息的最小值,则将该过度驱动灰阶OD限定为显示信息的最小值。
7.如权利要求1所述的像素驱动方法,更进一步包含:
在写入周期,以该过度驱动灰阶OD对应的电压驱动该像素;以及
在维持周期,该像素维持该终止灰阶对应的电压。
8.如权利要求1所述的像素驱动方法,其中,当该过度驱动灰阶OD的计算公式的N=1时,该公式为OD=a1.f(t)+a0,且该像素驱动方法的步骤为:
检测该液晶模块的温度值t;
输入该起始灰阶,以及该终止灰阶;
根据该起始灰阶与该终止灰阶,从二数字系数表中分别查出对应的一发散系数a1与一位移系数a0;
根据该发散系数a1以及该位移系数a0,以及该温度函数f(t),依该公式OD=a1.f(t)+a0计算出一过度驱动灰阶OD;以及
输出该过度驱动灰阶OD,使对应的一像素在一个显示周期内加速到达该终止灰阶。
9.如权利要求8所述的像素驱动方法,更进一步包含:
当该起始灰阶不为该预设固定灰阶区间的倍数时,从这些栏中选取最接近该起始灰阶的某预设固定灰阶区间的一起始上标与一起始下标;
当该终止灰阶不为该预设固定灰阶区间的倍数时,从这些列中选取最接近该终止灰阶的某预设固定灰阶区间的一终止上标与一终止下标;
从该数字系数表中查出对应该起始上标、该起始下标、该终止上标与该终止下标的四组系数组(a0,a1);
根据该四组系数组(a0,a1)以及温度函数f(t),以公式
OD=a1.f(t)+a0
计算出四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4;以及
根据该四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4,以二维内插法决定该过度驱动灰阶OD。
10.一时序控制器,用以驱动一液晶模块中的至少一像素,包含至少一数字系数表,该时序控制器执行下列步骤:
接收该液晶模块的一温度值t;
从一动态内存读入一起始灰阶;
接收一终止灰阶;
根据该起始灰阶与该终止灰阶,从该数字系数表中查出对应的系数an;
根据该系数an,以及一温度函数f(t),以下列公式计算一过度驱动灰阶OD:
施加该过度驱动灰阶OD于一液晶模块,使对应的一像素在一显示周期内到达至该终止灰阶。
11.如权利要求10所述的时序控制器,其中,该温度函数f(t)为任何可用来近似温度变化的函数。
12.如权利要求10所述的时序控制器,其中,该数字系数表包含:
多栏,其值为起始灰阶的阶数的分布;
多列,其值为终止灰阶的阶数的分布;以及
多系数值an,各对应一栏与一列。
13.如权利要求12所述的时序控制器,其中:
该起始灰阶与终止灰阶的阶数为显示信息的最大值;
这些栏的值可为一预设固定灰阶区间的倍数;以及
这些列的值可为一预设固定灰阶区间的倍数。
14.如权利要求13所述的时序控制器,更进一步执行下列步骤:
当该起始灰阶不为该预设固定灰阶区间的倍数时,从这些栏中选取最接近该起始灰阶的某预设固定灰阶区间的一起始上标与一起始下标;
当该终止灰阶不为该预设灰阶区间的倍数时,从这些列中选取最接近该终止灰阶的某预设固定灰阶区间的一终止上标与一终止下标;从该数字系数表中查出对应该起始上标、该起始下标、该终止上标与该终止下标的四组系数组(a0,...an);
根据该四组系数组(a0,...an)以及温度函数f(t),以公式
根据该四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4,以二维内插法决定该过度驱动灰阶OD。
15.如权利要求10所述的时序控制器,更进一步将该过度驱动灰阶OD取整数,其中:
如果该过度驱动灰阶OD大于显示信息的最大值时,则将该过度驱动灰阶OD限定为显示信息的最大值;以及
如果该过度驱动灰阶OD小于显示信息的最小值,则将该过度驱动灰阶OD限定为显示信息的最小值。
16.如权利要求10所述的时序控制器,其中,该过度驱动灰阶OD的计算公式的N=1,该公式为OD=a1.f(t)+a0,故该时序控制器是包含至少二数字系数表,且执行下列步骤:
接收该液晶模块的温度值t;
从该动态内存读入该起始灰阶;
接收该终止灰阶;
根据该起始灰阶与该终止灰阶,从该数字系数表中分别查出对应的一发散系数a1与一位移系数a0;
根据该发散系数a1以及该位移系数a0,以及该温度函数f(t),以下列公式计算一过度驱动灰阶OD:
OD=a1.f(t)+a0;以及
施加该过度驱动灰阶OD于一液晶模块,使对应的一像素在一显示周期内到达至该终止灰阶。
17.如权利要求16所述的时序控制器,更进一步执行下列步骤:
当该起始灰阶不为该预设固定灰阶区间的倍数时,从这些栏中选取最接近该起始灰阶的某预设固定灰阶区间的一起始上标与一起始下标;
当该终止灰阶不为该预设固定灰阶区间的倍数时,从这些列中选取最接近该终止灰阶的某预设固定灰阶区间的一终止上标与一终止下标;
从该数字系数表中查出对应该起始上标、该起始下标、该终止上标与该终止下标的四组系数组(a0,a1);
根据该四组系数组(a0,a1)以及温度函数f(t),以公式
OD=a1.f(t)+a0
计算出四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4;以及
根据该四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4,以二维内插法决定该过度驱动灰阶OD。
18.一平面显示器,包含:
一液晶模块,包含至少一像素;
一时序控制器,用以驱动该像素;
一温度传感器,耦接该时序控制器,用以检测该液晶模块的一温度值t;
一动态内存,耦接该时序控制器,用以储存一起始灰阶;以及
至少一数字系数表,包含:
多栏,其值为起始灰阶的阶数的分布;
多列,其值为终止灰阶的阶数的分布;以及
多系数值an,各对应一栏与一列;其中
该时序控制器接收一终止灰阶;
该时序控制器根据该起始灰阶与该终止灰阶,从该数字系数表中查出对应的系数an;
该时序控制器根据该系数an,以及一温度函数f(t),以下列公式计算一过度驱动灰阶OD:
该时序控制器施加该过度驱动灰阶OD于该液晶模块,使对应的一像素在一个显示周内期加速到达该终止灰阶。
19.如权利要求18所述的平面显示器,其中,该温度函数f(t)为任何可用来近似温度变化的函数。
20.如权利要求18所述的平面显示器,更进一步包含一只读存储器,耦接该时序控制器,用以储存该数字系数表。
21.如权利要求20所述的平面显示器,其中:
该起始灰阶与终止灰阶的阶数为显示信息的最大值;
这些栏的值可为一预设固定灰阶区间的倍数;以及
这些列的值可为一预设固定灰阶区间的倍数。
22.如权利要求21所述的平面显示器,其中:
当该起始灰阶不为该预设固定灰阶区间的倍数时,该时序控制器从这些栏中选取最接近该起始灰阶的某预设固定灰阶区间的一起始上标与一起始下标;
当该终止灰阶不为该预设固定灰阶区间的倍数时,该时序控制器从这些列中选取最接近该终止灰阶的某预设固定灰阶区间的一终止上标与一终止下标;
该时序控制器从该数字系数表中查出对应该起始上标、该起始下标、该终止上标与该终止下标的四组系数组(a0,...an);
该时序控制器根据该四组系数组(a0,...an)以及温度函数f(t),以公式
计算出四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4;以及
该时序控制器根据该四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4,以二维内插法决定该过度驱动灰阶OD。
23.如权利要求18所述的平面显示器,其中:
该时序控制器更进一步将该过度驱动灰阶OD取整数;
如果该过度驱动灰阶OD大于显示信息的最大值时,则将该过度驱动灰阶OD限定为显示信息的最大值;以及
如果该过度驱动灰阶OD小于显示信息的最小值,则将该过度驱动灰阶OD限定为显示信息的最小值。
24.如权利要求18所述的平面显示器,其中,该动态内存更进一步储存该终止灰阶,以做为下一显示周期的起始灰阶。
25.如权利要求18所述的平面显示器,其中,该过度驱动灰阶OD的计算公式的N=1,该公式为OD=a1.f(t)+a0,且该动态内存是储存至少二数字系数表,包含:
多栏,其值为起始灰阶的阶数的分布;
多列,其值为终止灰阶的阶数的分布;以及
多系数值a0或a1,各对应一栏与一列。
26.如权利要求25所述的平面显示器,其中:
当该起始灰阶不为该预设固定灰阶区间的倍数时,该时序控制器从这些栏中选取最接近该起始灰阶的某预设固定灰阶区间的一起始上标与一起始下标;
当该终止灰阶不为该预设固定灰阶区间的倍数时,该时序控制器从这些列中选取最接近该终止灰阶的某预设固定灰阶区间的一终止上标与一终止下标;
该时序控制器从该数字系数表中查出对应该起始上标、该起始下标、该终止上标与该终止下标的四组系数组(a0,a1);
该时序控制器根据该四组系数组(a0,a1)以及温度函数f(t),以公式
OD=a1.f(t)+a0计算出四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4;以及
该时序控制器根据该四组过度驱动灰阶OD1、OD2、OD3以及OD4,以二维内插法决定该过度驱动灰阶OD。
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