CN1938749A - 对矩阵显示器的像素的过驱动 - Google Patents

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Abstract

一种用于显示面板(1)的过驱动电路(20)包括具有惰性的像素(10)，该过驱动电路包括表查找电路(24)或函数电路(24)，其接收起始值(SV)和所需数值(DV)并且将过驱动值(OV)提供给像素(10)，其中该所需数值是表示将要显示的图像的输入值(IV)或者限幅值(CV)。替换电路(30)用从起始值(SV)开始在一个帧周期(Tf)内可以达到的响应来取代输入值(IV)，从而获得限幅值(CV)。存储器(23)接收该限幅值(CV)，以便提供起始值(SV)，该起始值是延迟超过一个预定周期(Tf)的该限幅值(CV)。替换电路(30)包括表查找电路或函数电路(22)，其对于起始值(SV)指示相应的最小值(MI)和相应的最大值(MA)，其中如果将最小驱动值(MID)施加给像素(10)则从起始值(SV)开始在一个预定周期(Tf)内达到该相应的最小值(MI)，并且如果将最大驱动值(MAD)施加给像素(10)则从起始值(SV)开始在一个预定周期(Tf)内达到该相应的最大值(MA)。

Description

对矩阵显示器的像素的过驱动
技术领域
本发明涉及用于显示面板的过驱动电路、包括该过驱动电路的显示装置和显示设备以及对显示面板的像素进行过驱动的方法。
背景技术
已知液晶显示器(也称作LCD)会表现出不完美的时间光学响应，参见N.Fisekovic等人的“Improved motion picture Quality of AM-LCD’s using scanning backlight”(IDW2001，pp.1637-1640)。连续视频帧的输入信号中的某一阶跃不会在亮度输出中产生相应的阶跃。实际上，LCD表现出相当大的时滞，亮度输出缓慢地接近所需数值。使用一种称作过驱动的方法来加速LCD的响应。例如，如果需要使亮度转变到更高亮度，所提供给LC材料的数据级或者数据值要高于最终达到期望亮度值所需要的数据值。可以选择更高数据值，以便在一个帧周期内获得所需的亮度值。实现过驱动的两个众所周知的实施例通常被称作前馈过驱动和反馈过驱动。
前馈过驱动具有帧缓冲器，其用于存储输入视频值，以便输出代表前一帧期间的所需像素亮度值的所存储的输入视频值。前馈过驱动电路使用当前帧的输入视频值、所存储的前一帧的输入视频值以及查找表来确定输出视频值。根据恰好一个帧周期后的像素光学响应的测量，得出针对若干不同灰度级转变的查找表，并且沿轴提供起始值/所需灰度级对以及矩阵单元中的相应的所需过驱动值。这种矩阵可以包括对应于每个起始值和所需灰度级的过驱动值(对于8比特数据的256*256矩阵)，或者对于有限数量的起始值和所需灰度级具有有限数量的过驱动值，例如64*64。根据该64*64矩阵，对不存在于该矩阵中的过驱动值的中间值进行插值。如果起始值为矩阵的最左一列并且所需灰度级为矩阵的最上一行，则在属于由特定起始值表示的行以及由特定所需灰度级表示的列的单元中可以找到属于该起始值和该所需灰度级的过驱动值。
这种过驱动实施方式称作前馈，因为其根据当前帧和前一帧的数据值来预测过驱动值。其未考虑LC单元的实际状态。由于驱动级将具有最小驱动值和最大驱动值这一实际的限制，即使将最小驱动值或最大驱动值提供给像素，在一个帧周期内也不能完成所有的光学转变。例如，对于8比特数值而言，最小驱动值为0，最大驱动值为255。特定的驱动电压与这些极限驱动值相关联，例如，如果驱动值为0则将0伏提供给像素，如果驱动值为255则将5伏提供给像素。从而，在一个帧周期之后，像素所达到的实际光学状态可能与输入值不同。因此，在帧缓冲器中存储的某些灰度值并不代表当前帧结束时的像素的实际光学状态，从而为下一帧提供不正确的起始值。前馈方法假设达到了所需数值。这一误差会造成下一帧中的过驱动太大或太小，从而使像素的光学状态转变发生过冲或下冲。
为了防止出现这些误差，应当存储与像素的最终得到的灰度级相应的数值，而不是存储前一视频帧的数值。这种方法称作反馈过驱动，参见D.Nakano等人的“Fast Response IPS-LCD Using Feed-BackwardOverdrive Technology”(IDW 2002，pp.211-214)。这种实施方式使用两个加起来具有两倍于前馈查找表的尺寸的查找表。其中一个查找表与前馈方法中所用的查找表完全相同，其提供对应于起始值/所需数值对的过驱动值。过驱动值是从起始值开始在一个帧周期内达到期望数值所需要的数值。另一查找表提供对应于起始值/所需数值对的在帧周期结束时的响应值。所述响应值是当施加所需数值时、从起始值开始在帧周期结束时所达到的值。通过使用在第一查找表中找到的过驱动值作为第二查找表中的所需数值，可以找出表示像素在帧结束时的实际光学状态的实际值。在下一帧中使用该实际值作为起始值。
尽管反馈过驱动相比前馈过驱动而言具有改进的性能，但是其实现起来需要大存储量或者复杂的功能。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种更简单的反馈过驱动。
本发明的第一方面提供一种如权利要求1所述的用于显示面板的过驱动电路。本发明的第二方面提供如权利要求10所述的显示装置。本发明的第三方面提供如权利要求11所述的显示装置。本发明的第四方面提供如权利要求12所述的对显示面板的像素进行过驱动的方法。在从属权利要求中限定了有利实施例。
该显示面板包括具有惰性的像素。通常，显示面板包括大量各具有惰性的像素。惰性意味着当像素的驱动改变时，像素的光学响应缓慢地改变。过驱动电路包括存储器、表查找单元或函数单元以及替换电路。该存储器提供超过预定时间周期(例如帧周期或者线周期)的延迟。
表查找单元或函数单元接收起始值和所需数值，并且向像素提供过驱动值。所需数值表示在当前的预定时间周期内像素应当达到的数值。将起始值保存在该存储器中，该起始值表示在前一个预定时间周期内像素所达到的数值。使用矩阵表(其中对于起始值/所需数值对存储过驱动值)或者通过使用作为起始值和所需数值的函数输出过驱动值的预定功能来确定过驱动值。这些内容都可以从现有技术的前馈和反馈过驱动实施方式中了解到。所需数值或者是表示将要显示的图像的输入值，或者是由该替换电路提供的限幅值。该存储器接收该限幅值并且提供起始值，该起始值是被延迟超过一个预定周期的该限幅值。
该替换电路接收输入值，并且包括表查找电路或函数电路，其中对于起始值分别存储或确定相应的最小值和相应的最大值。如果将最小驱动值施加给像素，则从起始值开始达到该最小值。如果将最大驱动值施加给像素，则从起始值开始达到该最大值。例如，如果数据字为8比特宽，则最小驱动值为0，最大驱动值为255。在一个预定周期内可以达到的最小值和最大值当然取决于起始值。
因此，本发明与现有技术的反馈过驱动方法的主要区别在于，现在针对从存储器读出的前一预定周期的值，确定在当前预定周期内可以达到的可能的最大和最小响应。如果当前输入值处于这些边界以内，则可以将其存储在存储器中，以备在下一帧中用作正确的起始值，这是因为利用过驱动电路能够达到所需的输入值。如果当前输入值处于这些边界以外，则利用过驱动电路不能达到所需输入值，这是因为过驱动值不能低于最小驱动值，也不能高于最大驱动值；只有可能达到可以从表中得到的最小值或最大值。因此，为了获得下一预定周期的正确起始值，应当把可以从表中获得的该最小值或最大值存储到存储器中。实际上，如果输入信号值不在所述最小值与最大值之间，则将该输入信号值限幅到可以从起始值达到的最小值或最大值。
所述表查找单元或函数单元依然需要针对起始值/所需数值对提供过驱动值的现有技术矩阵表或者现有技术函数单元。不过，取代针对起始值/所需数值对提供响应值的矩阵表或者函数电路，现在仅需要相对较小的表或者简单的功能，其对于每个起始值提供利用过驱动电路可以从该起始值达到的最小值和最大值。因此，所述矩阵表所需的存储器量被减小到最后提及的表所需的存储器量。例如，如果矩阵表对于64个起始值和64个驱动值包括64乘64个条目，而根据本发明所使用的表对于64个起始值仅包括2*64个条目。从而所需的存储量小于现有技术的反馈过驱动。所使用的函数可以更简单，因为仅存在单个输入变量(起始值)。所需要的函数更少，因为仅需要从起始值产生所述最小值和最大值。
US2003/0137527公开了一种前馈过驱动系统。其揭示出LCD的像素的光学属性响应于所施加的电场相对缓慢地改变。施加给LCD的像素的数据电压在所需时间周期内可能无法将液晶分子旋转到所需角度。通过临时增大施加给像素的电压，有可能在所需时间周期内令像素的光学状态达到所需改变。这种所施加的电压的临时增大被称作过驱动。实际上，该像素被过驱动，以便加速其光学转变。VGA芯片使用当前帧的显示数据、在帧存储器中存储的前一帧的显示数据以及来自过驱动查找表的过驱动数据，以便确定输出数据。
在如权利要求2所述的实施例中，所述预定周期为帧周期。从前一帧中的像素光学状态开始确定当前帧中的像素光学状态。
在如权利要求3所述的实施例中，通过使用表查找电路根据起始值和所需数值来确定过驱动值。或者，可以使用(一个或多个)预定的过驱动函数。
在如权利要求4所述的实施例中，通过使用表查找电路根据起始值确定所述最小值和最大值。
在如权利要求5所述的实施例中，通过使用预定的最小/最大函数根据起始值确定所述最小值和最大值。
在如权利要求6所述的实施例中，使用相对较小的表，该表对于每个可能的起始值提供可以达到的最小值和最大值。起始值的数量与可能的数据级的数量相应。例如，对于8比特数据字，该表包括256个起始值、256个最小值和256个最大值。同样，与在现有技术中存储64*64个响应值相比，需要小得多的存储器。另外，其精度高于现有技术，因为不需要进行插值。
在如权利要求7所述的实施例中，仅存在起始值的一个子集，例如对于8比特字，该表中仅存在具有相应最小值和最大值的64个起始值。其优点在于，可以进一步减小该表所需的存储量。对于表中不存在的起始值，根据表中存在的最小值和最大值进行插值。
在如权利要求8所述的实施例中，所述限幅器提供的限幅值是：(i)如果输入值高于最小值且低于最大值，则为该输入值；或者(ii)如果输入值等于或小于最小值，则为该最小值；或者(iii)如果输入值等于或高于最大值，则为该最大值。
在如权利要求9所述的实施例中，被用于确定过驱动的表查找包括差值以取代实际驱动值。所述差值表示所需数值与过驱动值之间的差，其通常是小于过驱动值的数字。这样就使该表所需的存储容量最小化。
参照下面所述的实施例，本发明的这些和其他方面将是显而易见的，并且将据此进行说明。
附图说明
在附图中：
图1示出矩阵显示设备的方框图；
图2示出用于驱动矩阵显示装置的子像素的选择信号和数据信号；
图3对于几个驱动信号电平示出作为时间的函数的子像素亮度；
图4示出用于矩阵显示装置的现有技术反馈过驱动电路；
图5示出在现有技术反馈过驱动电路中使用的查寻表；
图6示出根据本发明的反馈过驱动电路的一个实施例的方框图；
图7示出反馈过驱动电路的另一实施例的方框图；
图8示出包括最小值和最大值的表的一个实施例；以及
图9示出根据本发明的一个实例，其表示不再被使用的矩阵表的区域。
具体实施方式
图1示出矩阵显示设备的方框图。该矩阵显示设备包括信号处理电路SPC以及包括驱动器D和矩阵显示面板1的矩阵显示装置。矩阵显示面板1包括与相交的选择电极SEi和数据电极DEj相关的子像素SPij(SP11，SP12，SP21，SP22，SP1n，SP2n，SPm1，SPm2，SPmn)。下标i表示所涉及的选择电极SEi，下标j表示所涉及的数据电极DEj。仅作为示例，图1中所示的矩阵显示面板1具有正方形子像素SPij和分别包括四个子像素SPij的像素Pk(所示的像素P1包括子像素SP11、SP12、SP21和SP22)。子像素SPij可以具有其它尺寸，诸如细长矩形；像素Pk可以包括少于或多于三个子像素SPij。尽管该矩阵通常具有矩形结构，不过该矩阵也可以具有任何其它结构。像素P的四个子像素SP11、SP12、SP21、SP22可以是红色、绿色、蓝色和白色，其顺序是任意的。通常使用下标i、j和k来表示相关的项目，如果要对特定项目进行寻址，则将数字赋予下标。
驱动器D包括选择驱动器SD、数据驱动器DD、数据处理器DP和定时控制电路TC。该驱动器可由一个或多个集成电路构成，或者由一个或多个包括一个或多个集成电路以及可选地包括附加组件的电子模块形成。该信号处理电路将外部输入信号EIV转换成输入视频信号IV的格式。该设备可以是电视机、监视器、便携式计算机、PDA或者具有显示器的任何其它产品。该外部输入信号可以是天线信号或者来自视频源(诸如计算机或DVD播放器)的任何其他信号。
数据处理器DP接收输入视频信号IV，该输入视频信号通常包括分别代表红色、绿色和蓝色的三个输入信号R、G、B，并且这些输入信号一起确定输入视频信号IV的亮度和颜色。假设这些输入信号R、G、B为数字信号，其数据像素的数量与矩阵显示面板1的像素Pk的数量相对应。如果视频信号IV为模拟信号，则必须首先将其数字化。如果数据像素的数量与像素Pk的数量不相等，则必须进行转换。这种转换通常是通过众所周知的缩放器(scaler)来进行的。数据处理器DP将驱动信号Ra、Ga、Ba提供给数据驱动器DD。
定时控制器TC接收输入视频信号IV的水平同步信号Hs和垂直同步信号Vs，并且将控制信号CS1提供给数据驱动器DD，将控制信号CS2提供给选择驱动器SD。定时控制器TC使选择驱动器SD和数据驱动器DD与输入视频IV的样本同步，并且使选择驱动器SD与数据驱动器DD彼此同步。选择驱动器SD将选择信号Si(S1到Sm)提供给选择电极SEi，以便通常逐个地选择各选择电极SEi。数据驱动器通过数据电极DEj提供数据信号Dj(D1到Dn)，以用于驱动与所选择的一个选择电极SEi相关的子像素SPij。
图2示出用于驱动矩阵显示面板的子像素的选择信号和数据信号。在整个图2中，水平轴代表时间。图2A示出第一个选择电极SEi上的选择脉冲S1。图2B示出第二个选择电极SEi上的选择脉冲S2。图2C示出最后一个选择电极SEi上的选择脉冲Sm。图2D示出数据电极DEj上的数据脉冲Dj。
当前帧周期Tf开始于t0时刻，结束于t0’时刻。在前一帧周期Tfp期间，由恰好在t0时刻之前出现的脉冲Sm选择最后一个选择电极。用叉号表示提供给该最后一个选择电极的数据Dj。在图2D中，叉号表示不同数据信号D1到Dn的不同数据电平被并行地提供，因而彼此重叠。在当前帧周期Tf期间，由于在该第一选择周期Ts1期间具有高电平的选择信号S1，从t0时刻到t1时刻选择第一选择电极。在其他显示器中，可以通过低电平或负电平来选择该选择电极。在该第一选择周期Ts1期间，并行提供给数据电极DEj的数据D1到Dn仅影响与第一选择电极相关的各子像素SP11到SP1n。由于在第二选择周期Ts2期间具有高电平的选择信号S2，从t1时刻到t2时刻选择第二选择电极。在该第二选择周期Ts2期间，数据D1到Dn仅影响与第二选择电极相关的各子像素SP21到SP2n。由于在最后一个选择周期Tsm期间具有高电平的选择信号Sm，从tm时刻到t0’时刻选择最后一个选择电极。在该最后一个选择周期Tsm期间，数据D1到Dn仅影响与最后一个选择电极相关的各子像素SPm1到SPmn。
下一帧周期Tfn从t0’时刻开始，由于在下一帧周期Tfn的第一选择周期Ts1’期间具有高电平的选择信号S1，从t0’时刻到t1’时刻选择第一选择电极。由于在下一帧周期Tfn的第二选择周期Ts2’期间具有高电平的选择信号S2，从t1’时刻到t2’时刻选择第二选择电极。
图3对于几个驱动信号电平示出作为时间的函数的子像素的亮度。图3A示出像素P1的子像素SPij当中的第一个的亮度，子像素SPij当中的该第一个子像素也称作第一子像素SP11，图3B示出也称作第二子像素SP12的子像素SPij当中的第二个的亮度。这两个子像素SPij均为相同像素P1的一部分。
在图3A中，在To时刻子像素SP11的亮度值为SV1。在一个帧周期Tf结束时(从而是在Tf时刻)的所需亮度级为DL1。如果不使用过驱动，则利用与表示该所需亮度级DL1的数据相对应的驱动信号来驱动子像素SP11。由于LC材料的惰性，在子像素SP11达到所需亮度DL1之前将花费几个帧周期Tf，参见曲线BRa。现在，最终在接近3Tf时刻时子像素SP11的亮度达到所需亮度级DL1，但是在一个帧周期Tf之后，在Tf时刻，所达到的亮度级仅为RL1。如果在一个帧周期Tf内(从而是在Tf时刻)应当达到所需亮度级DL1，则应当把与亮度级OL1相应的过驱动数据信号提供给子像素SP11。如虚线BRc所示，现在在Tf时刻达到所需亮度DL1。
然而，通常该数据信号被限制到与可用于驱动子像素SPij的最大电压相应的最大驱动值MAD。当使用该最大值MAD驱动子像素SP11时，得到相应的最大亮度级MAL。在图3A中，假设利用最大驱动值MAD，亮度按照虚线BRb所示发生改变。因此，最终达到与最大驱动值MAD相应的最大亮度MAL。因此，在Tf时刻达到的限幅亮度RR1介于没有过驱动而达到的亮度级RL1与没有限幅过驱动而达到的所需亮度级DL1之间。因此，由于作为可用的最大数据信号MAD的结果对驱动信号进行了限幅，所以在一个帧周期Tf内不可能达到所需亮度级DL1。
将亮度级DL1与OL1之间的差称作所需过驱动ODR1。将最大亮度级MAD与在Tf时刻达到所需亮度所需要的亮度级OL1之间的差称作ODS1。由于数据信号不能具有比最大驱动值MAD更高的值，因此不能实现这部分驱动ODS1。用OD1表示最大亮度MAL与所需亮度级DL1之间的差，并且将起始亮度级SV1与所需亮度级DL1之间的差称作所需亮度转变BT1。
图3B与图3A非常相似，现在子像素SP12必须进行从起始亮度级SV2到所需亮度级DL2的亮度转变BT2。可以利用过驱动在一个帧周期Tf内达到该亮度转变BT2。从图3B可以明显看出，子像素SP12可以发生更大的亮度转换。用BTm表示可能的最大亮度转换。
在图3B中，在To时刻子像素SP12的亮度值为SV2。在一个帧周期结束时(从而是在Tf时刻)的所需亮度级为DL2。如果不使用过驱动，则利用与表示该所需亮度级DL2的数据相应的驱动信号来驱动子像素SP12。由于LC材料的惰性，在子像素SP12达到所需亮度级DL2之前将要花费几个帧周期Tf，参见曲线BRd。因此，最终在接近3Tf时刻时，子像素SP12的亮度达到所需亮度级DL2。不过，在一个帧周期Tf之后(即在Tf时刻)所达到的亮度级仅为RL2。如果在一个帧周期Tf之内(从而是在Tf时刻)应当达到所需亮度级DL2，则应该把与亮度级OL2相应的过驱动数据信号提供给子像素SP12。如虚线BRe所示，现在在Tf时刻达到所需亮度DL2。
同样，该数据信号被限制到与可用于驱动子像素SPij的最大电压相应的最大驱动值MAD，从而得到最大亮度级MAL。在图3B中，假设该最大数据信号MAD最终将能够如虚线BRf所示达到亮度级MAL。因此，在Tf时刻，子像素SP12可以达到远高于所需亮度级DL2的最大亮度OL2a。将亮度级DL2与亮度级OL2之间的差称作所需的过驱动OD2。将最大可能亮度级MAL与亮度级OL2之间的差称作ODR2。尽管图3都示出到子像素SP11和SP12的更明亮状态的亮度转变，但是对于相反的亮度转换，也可能发生图3a中所示的相同的限幅效应。
图4示出用于矩阵显示装置的现有技术反馈过驱动电路。过驱动电路OV在数据输入端DE接收输入图像信号IV，在起始值输入端SVI接收起始值SV，并且提供过驱动数据DA和响应值RV。输入图像值IV表示将要显示的输入图像。把过驱动数据DA提供给显示面板1的其中一个子像素SPij。帧缓冲器FB接收由该过驱动电路OV所提供的响应值RV，并且将延迟超过一个帧周期Tf的响应值RV作为起始值SV提供给过驱动电路OV的起始值输入端SVI。因此，该过驱动电路OV对于每个子像素SPij都接收起始值或者表示该子像素SPij在前一个帧周期Tfp期间的亮度级的先前数据SV，并且还接收输入图像值或者表示该子像素SPij在当前帧周期Tf期间应当达到的亮度级的当前数据IV。该过驱动电路OV使用下面将参照图5说明的表1和2，以便确定过驱动数据DA的大小和响应值RV的值。
图5示出现有技术反馈过驱动电路中使用的查找表。
图5A示出表1，其提供子像素SPij的响应值RV。在该矩阵的最左一列中给出了子像素SPij的起始值SV或者先前数据值。在矩阵的最上一行中提供了实际驱动数据值DA。从最左列中给出的起始值SV开始，例如从数据级224开始，可以发现如果用最上一行中的特定数据级(例如16)来驱动子像素SPij，则可以在与从左边224开始的行和从顶部16开始的列的交点相应的单元中找到在一个帧周期Tf之后所得到的响应值RV，因此是57。因此，在本示例中，并没有发生与从224到16的数据转变相应的亮度转变，在一个帧周期Tf之后，发生了与从224到57的数据转变相应的亮度转变。在一个帧周期Tf之后，子像素SPij将具有较所需数值16更高的亮度级。所产生的亮度误差与数据差41相应，如果认为数据差255是零亮度与最大亮度之间的差，则数据差41实质上是一个很大的量。因此，如果在下一帧中使用值16取代57作为起始值SV，则在计算所需的过驱动值DA时会产生较大误差。
图5B示出表2，其提供过驱动值DA。同样，在矩阵的最左一列中给出子像素SPij的起始值SV。在矩阵的最上一行中给出所需数据级IV。对于与图5A中给出的相同的示例，可以发现如果起始值SV为224并且所需数据级为16，则必须施加0驱动信号DA。值为0的灰色阴影表明，实际上达到所需数据级16需要更低数值。不过，由于受到最小驱动值MID的限制(在本示例中最小驱动值MID为0)，将最低可能驱动值提供给子像素SPij。从而，所施加的过驱动值被限幅到可用的最小驱动值MID，并且从表1可以得出，在一个帧周期后所得到的数据级为51(起始值SV为224，过驱动值为0)，而非16。
在现有技术中，对于每个子像素SPij，可以使用起始值SV和输入值IV在表2中找出过驱动值DA，并且可以使用起始值SV和过驱动值DA在表1中找出响应值RV。从而该方法需要两个表，一个表是为了能够确定过驱动值DA，另一个表是为了确定将要存储在帧存储器FB中的响应值RV，从而作为延迟超过一个帧周期Tf的响应值RV的起始值SV具有代表在前一帧周期Tfp期间的像素10的实际驱动值的数值。
或者，可以将图5A和图5B的其中一个表或者两个表更换为两个输入参数的函数，并且代表所述表的数值的平面。这种函数相对比较复杂，因为它们取决于两个变量、它们的幂和交叉项以及相当大量的相关系数。
图6示出根据本发明的反馈过驱动电路的一个实施例的方框图。表查找单元24具有用来接收输入视频值IV并且还接收起始值SV的输入端DV。表查找单元24将过驱动值OV提供给子像素SPij。替换电路30包括表电路22和限幅器21。替换电路30用被称为限幅值CV的响应值替换输入值IV，该限幅值是从起始值SV开始在一个帧周期Tf内能够达到的值。取代使用对于每个起始灰度级SV和每个驱动级OV提供响应值RV的相对较大的现有技术矩阵表，现在可以使用仅包括可从起始值SV获得的最小值MI和最大值MA的相对较小的表。
表电路22从存储器23接收起始值SV，并且提供最小值MI和最大值MA。表电路22包括一个表(参见图8)，该表对于不同的起始值SV包括相关的最小值MI和最大值MA，其中当将最小驱动值MID或最大驱动值MAD分别提供给子像素SPij时，从相关的起始值SV可以达到所述相关的最小值MI和最大值MA。表电路22对于所接收到的起始值SV将相关的最小值MI和相关的最大值MA提供给限幅器21。通常，利用通过驱动实际矩阵显示器或特定类型的矩阵显示器的子像素SPij而试验确定的数据来预先填充该表。该表可以仅提供针对所选定数量的起始值SV的值。对于介于该表中存在的两个相邻起始值SV之间的起始值SV，从与该表中存在的相邻起始值SV相关的最小值MI和最大值MA插值得出相关的最小值MI和最大值MA。
限幅器21接收输入值IV、最小值MI和最大值MA，并且提供被存储在帧存储器23中的限幅值CV。(i)如果输入值IV的大小高于最小值MI且低于最大值MA，则该限幅值CV为输入值IV；或者(ii)如果输入值IV等于或小于最小值MI，则该限幅值CV为最小值MI；或者(iii)如果输入值IV等于或高于最大值MA，则该限幅值CV为最大值MA。
下面假设存储器23提供正确的起始值SV。显然，根据本发明的方法实际上提供正确的起始值SV。如果替换电路30确定输入值IV介于最小值MI与最大值MA之间，则该输入值IV产生一个介于最小驱动值MID与最大驱动职MAD之间的过驱动信号OV。由于最小值MI和最大值MA是由过驱动电路24通过分别提供最小驱动值MID或最大驱动值MAD所能达到的数值，因而这一点是成立的。因此，在一个帧周期Tf内将达到所需输入值IV，从而对于该子像素SPij，作为下一帧Tfn的起始值SV而将被存储在存储器23中的限幅值CV等于输入值IV。
如果替换电路30确定输入值IV等于或小于最小值MI，则显然利用过驱动电路24在一个帧周期Tf内不能达到该输入值IV。所提供的过驱动值OV将是在一个帧周期内尽可能接近所需输入值IV的最低可能值。而可能的最低数值为最小驱动值MID。该最小驱动值MID将导致子像素SPij在帧周期Tf内变成与最小值MI相应的光学状态。因此，现在输入值IV被限幅到最小值MI，并且将最小值MI存储到存储器23中。因此，用于下一帧的相应起始值实际上是与子像素SPij在前一帧期间已经达到的光学状态相应的最小值MI。
如果替换电路30确定输入值IV等于或大于最大值MA，则显然利用过驱动电路24在一个帧周期Tf内不能达到该输入值IV。所提供的过驱动值OV将为在一帧周期Tf内尽可能接近所需输入值IV的最高可能值。而可能的最高值为最大驱动值MAD。该最大驱动值MAD使子像素SPij在帧周期Tf内变为与最大值MA相应的光学状态。从而，现在输入值IV被限幅到最大值MA，并且将最大值MA存储到存储器23中。因此，用于下一帧的相应起始值实际上是与子像素SPij在前一帧期间已经达到的光学状态相应的最大值MA。
图7示出反馈过驱动电路的另一实施例的方框图。与参照图6所述的相同的项目具有相同的功能，因此无需再次说明。下面，不存在可选的加法器25。于是与图6的唯一不同之处在于，将限幅值CV而非输入值IV提供给过驱动电路24的输入端DV。现在，不再使用由过驱动电路24所使用的现有技术矩阵表的特定地址，这样可以节省存储器。图9中的矩阵表的阴影区是表示不再使用的矩阵部分的示例。
如果现有技术矩阵表包括表示所需数值DV与过驱动值OV之间的差的差分过驱动值DOV，则引入可选的加法器25。加法器25将这些差分过驱动值DOV与相应的所需数值DV相加，以便获得提供给子像素SPij的输出值OU。使用差值DOV的优点在于，表示这些值只需要更少的比特，从而过驱动电路24的矩阵表需要更少量的存储器。该矩阵表包括差分过驱动值DOV，并且也可以将加法器25添加到图6的反馈过驱动电路中。
图8示出包括最小值和最大值的表格的一个实施例。图8的表仅有三列，最左一列表示起始值SV。中间一列表示在将最小驱动值MID提供给具有与起始值SV相应的光学状态的子像素SPij时所得到的最小值MI。最右一列表示在将最大驱动值MAD提供给具有与起始值SV相应的光学状态的子像素SPij时所得到的最大值MA。例如，如果子像素SPij在帧周期Tf开始时处于与起始值224相应的光学状态，并且提供驱动级0(最小亮度)，则在该帧周期Tf结束时，子像素SPij的光学状态与驱动值51相对应。
或者，可以确定作为起始值SV的函数的最小值MI和最大值MA。例如，对于图8中所示的表，可以使用下面两个函数：
MI＝0,0004SV2+0,1097SV+5,9002
MA＝0,0327SV+246,06
应当注意到，该函数的系数在选择时可以较不精确。对于另一显示器来说，有可能需要其它系数和其它函数。
因此，在一个帧周期Tf内，子像素的亮度不能够从与驱动值224相应的相对较高的亮度下降到比与驱动值51相应的较低亮度更低。如果在帧周期Tf的开始时子像素SPij处于与起始值224相应的光学状态，并且提供驱动级255(最大亮度)，则在帧周期Tf结束时，子像素SPij的光学状态不能变成比与驱动值253相应的亮度更高的亮度。
所示的表仅仅是一个示例，该表可以包括多于或少于17行。可以通过插值来确定对应于该表中不存在的某一起始值SV的最小值MI和最大值MA。该插值可以是线性插值、三次方插值或者更高阶的插值。还可以使用与该表中的数据最佳拟合的仿样函数。
图9示出根据本发明的一个示例，其表示不再使用的矩阵表的区域。图9示出在过驱动电路24中所使用的矩阵表的一个优选实施例。最左一列表示起始值SV。最上一行表示在过驱动电路24的输入端DV处的所需级别。如图7中所示，该所需级别为限幅值CV。该矩阵的各单元中的数值表示差分过驱动值DOV。现在需要更少的比特来存储所述数值。为了说明该表的使用，例如如果起始值为80并且所需级别为16，则差分驱动值为-15。从而必须将数值16-15＝1提供给子像素SPij作为驱动值。
该表中的浅灰色区域是不会发生的数值，因为将限幅值CV而非输入值IV提供给过驱动电路24的输入端DV。因此，特定的限幅值CV与相关的差分过驱动值DOV之和不可能低于最小驱动值0或者高于最大驱动值255。因而，例如如果起始值为224并且所需数值为16，则在一个帧周期Tf之内不可能达到所需数值。从图8可以明显看出，从起始值224开始在一个帧周期Tf内所能达到的最小值为51。因此，该矩阵中的与224的起始值SV及所需数值16相对应的单元永远不会被寻址，这是因为限幅信号将具有数值51。
应当注意到，上述实施例是说明而非限制本发明，本领域技术人员在不偏离所附权利要求书范围的条件下能够设计出多种可选实施例。例如，如果显示装置是单色显示器，则权利要求中提到的像素10可以是显示面板1的像素。或者，权利要求中提到的像素10可以是多色显示器的其中一个子像素SPij。
在权利要求书中，放置在括号中的任何附图标记不应当被理解为限制该权利要求。动词“包括”不排除存在除权利要求中所述之外的其他元件或步骤。元件前面的冠词“一个”不排除存在多个这种元件。本发明可以利用包括多个独立元件的硬件以及适当编程的计算机来实现。过驱动电路20可以由一个或多个集成电路形成，或者由一个或多个包括一个或多个集成电路和可选的附加组件的电子模块形成。在枚举几个装置的设备权利要求中，可以由同一硬件项来实现这些装置中的几个。在互不相同的从属权利要求中提到某些措施并不表明不能使用这些措施的组合来获得益处。
总之，在一个优选实施例中，用于显示面板1的过驱动电路20包括具有惰性的像素10，该过驱动电路包括表查找电路24或函数电路24，其接收起始值SV和所需数值DV并且将过驱动值OV提供给像素10，其中该所需数值是表示将要显示的图像的输入值IV或者限幅值CV。替换电路30用从起始值SV开始在一个预定周期Tf内可以达到的响应来取代输入值IV，从而获得限幅值CV。帧存储器23接收该限幅值CV，以便提供起始值SV，该起始值是延迟超过一个预定周期Tf的该限幅值CV。替换电路30包括表查找电路或函数电路22，其对于起始值SV提供相应的最小值MI和相应的最大值MA，其中如果将最小驱动值MID施加给像素10则在一个预定周期Tf内从起始值SV达到该相应的最小值MI，并且如果将最大驱动值MAD施加给像素10则在一个预定周期Tf内从起始值SV达到该相应的最大值MA。

Claims (12)

1、一种用于显示面板(1)的过驱动电路(20)，该显示面板(1)包括具有惰性的像素(10)，该电路(20)包括：
用于接收起始值(SV)和所需数值(DV)以便将过驱动值(OV)提供给该像素(10)的装置(24)，该所需数值(DV)是表示将要显示的图像的输入值(IV)或者限幅值(CV)；
利用从起始值(SV)开始在一个预定周期(Tf)内能够达到的响应来替换该输入值(IV)以获得该限幅值(CV)的装置(30)；以及
用于接收该限幅值(CV)的存储器(23)，其提供该起始值(SV)，该起始值(SV)是延迟超过一个预定周期(Tf)的该限幅值(CV)，其中
所述用于替换的装置(30)包括装置(22)，该装置(22)针对该起始值(SV)指示相应的最小值(MI)和相应的最大值(MA)，其中当将最小驱动值(MID)施加给该像素(10)时，从该起始值(SV)开始在一个预定周期(Tf)内可以达到该相应的最小值(MI)，并且当将最大驱动值(MAD)施加给该像素(10)时，从该起始值(SV)开始在一个预定周期(Tf)内可以达到该相应的最大值(MA)。
2、如权利要求1所述的过驱动电路，其中，所述预定周期(Tf)是帧周期(Tf)。
3、如权利要求1所述的过驱动电路，其中，所述用于接收的装置(24)包括用于针对所述起始值(SV)和所需数值(DV)对提供过驱动值(OV)的表查找电路(24)。
4、如权利要求1所述的过驱动电路，其中，所述用于指示的装置(22)包括用于针对所述起始值(SV)提供所述最小值(MI)和最大值(MA)的表查找电路。
5、如权利要求1所述的过驱动电路，其中，所述用于指示的装置(22)包括用于根据至少一个预定函数从所述起始值(SV)产生所述最小值(MI)和最大值(MA)的函数电路(22)。
6、如权利要求4所述的过驱动电路，其中，所述表(22)对于所有可能的起始值(SV)包括相应的最小值(MI)和相应的最大值(MA)。
7、如权利要求4所述的过驱动电路，其中，所述表(22)对于所有可能的起始值(SV)的子集包括相应的所存储的最小值(SMI)和相应的所存储的最大值(SMA)，并且其中所述用于替换的装置(30)用于根据在该表(22)中可用的相应的所存储的最小值(SMI)和所存储的最大值(SMA)、对于与介于存储在该表(22)中的起始值(SV)之间的起始值(SV)相对应的最小值(MI)和最大值(MA)进行插值。
8、如权利要求1所述的过驱动电路，其中，所述用于替换的装置(30)包括限幅装置(21)，该限幅装置(21)用于接收表示像素(10)在当前预定周期(Tf)内的亮度的所述输入值(IV)、所述最小值(MI)和最大值(MA)并且提供所述限幅值(CV)，其中：(i)如果该输入值(IV)大于该最小值(MI)并且小于该最大值(MA)，则该限幅值(CV)为该输入值(IV)；或者(ii)如果该输入值(IV)等于或小于该最小值(MI)，则该限幅值(CV)为该最小值(MI)；或者(iii)如果该输入值(IV)等于或大于该最大值(MA)，则该限幅值(CV)为该最大值(MA)。
9、如权利要求3所述的过驱动电路，其中，所述表查找电路(24)包括表示所需数值(DV)与所述过驱动值(OV)之间的差的差分过驱动值(DOV)，并且在该反馈过驱动电路(20)中还包括用于将该差分过驱动值(DOV)与该相应的所需数值(DV)相加的加法器(25)。
10、一种包括如权利要求1中所述的过驱动电路(20)和显示面板(1)的显示装置。
11、一种包括如权利要求10中所述的显示装置和信号处理电路(SPC)的显示设备。
12、一种对显示面板的像素进行过驱动的方法，所述像素具有惰性，该方法包括：
接收(24)起始值(SV)和所需数值(DV)以便将过驱动值(OV)提供给该像素(10)，该所需数值(DV)是表示将要显示的图像的输入值(IV)或者限幅值(CV)；
利用从该起始值(SV)开始在一个预定周期(Tf)内能够达到的响应来替换(30)该输入值(IV)，以便获得该限幅值(CV)；以及
存储(23)该限幅值(CV)以便提供该起始值(SV)，该起始值(SV)是延迟超过该一个预定周期(Tf)的该限幅值(CV)，其中
所述替换(30)使用步骤(22)，该步骤(22)针对该起始值(SV)指示相应的最小值(MI)和相应的最大值(MA)，其中当将最小驱动值(MID)施加给该像素(10)时，从该起始值(SV)开始在一个预定周期(Tf)内可以达到该相应的最小值(MI)，并且当将最大驱动值(MAD)施加给该像素(10)时，从该起始值(SV)开始在一个预定周期(Tf)内可以达到该相应的最大值(MA)。
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