TW202303558A - 掃描順序控制方法及利用其之led顯示驅動器和led顯示器 - Google Patents

掃描順序控制方法及利用其之led顯示驅動器和led顯示器 Download PDF

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一種掃描順序控制方法，其係應用在具有一LED陣列之一顯示器中且係利用一控制電路實現，該LED陣列具有I行J列，I、J為正整數，該方法包括以下步驟：將一幀畫面的資料分成N個子幀灰階分量畫面的資料，其中，該幀畫面之各像素的灰階值等於N個所述子幀灰階分量畫面之對應像素的灰階值之和；以I個不同的畫面掃描程序為一周期將多個所述子幀灰階分量畫面依序顯示在該LED陣列上，其中，所述I個不同的畫面掃描程序對應I個不同的行序列，所述I個不同的行序列分別具有一個取自1至I的不同的起始行號，且各所述行序列均由1至I的行號組成。

Description

掃描順序控制方法及利用其之LED顯示驅動器和LED顯示器
本發明係有關於一種控制方法，特別是關於一種掃描順序控制之方法。
目前LED顯示器之掃描驅動系統採用PWM（脈衝寬度調變）來控制各個LED單元，而為了提高LED顯示器的刷新率，LED顯示器之灰階值係通過多個子幀的顯示來實現，亦即各子幀送出一幀畫面資料之各像素之一部分灰階值，然後控制驅動晶片依各該部分灰階值開啟各像素的對應電流驅動時間，以讓多個子幀的顯示完成該幀畫面資料的對應視覺效果。
此外，目前的LED顯示器亦採用低灰階值不打散技術，即預設一不打散閾值，當灰階值低於或等於該不打散閾值時，只在某一子幀顯示該灰階值且不分散到其他子幀；當灰度值大於該不打散閾值時，首先將該灰階值以該不打散閾值為分配值分給至少一個子幀，若分配後仍有剩餘，則將剩餘之灰階值分配至另一子幀。例如，假設不打散閾值為4且一幀被分成八個子幀，則當4個像素的灰階值分別為1、2、3、4時，目前的LED顯示器會直接在第一子幀中使所述4個像素的顯示灰階值為1、2、3、4，而在第二至第八子幀中則使所述4個像素的顯示灰階值為0；當一像素的灰階值為5，則目前的LED顯示器會在第一子幀中使該像素的顯示灰階值為4，在第五子幀中使該像素的顯示灰階值為1，而在第二、三、四、六 、七、八子幀中均使該像素的顯示灰階值為0，亦即LED單元會在連續多個子幀中不顯示灰階值。然而，此作法卻會有顯示器之第一行偏暗之問題。
請參照圖1，其繪示一現有LED顯示器之掃描架構示意圖。
如圖1所示，該現有的LED顯示器具有成陣列排列(7行、16列)之多個LED 11、一行控制電路12及一LED列驅動器13，其中，同列之LED11耦接至LED列驅動器13之同一輸出端，同一列LED 11耦接之公共列線對地存在寄生電容 C para 。當LED列驅動器13之一輸出通道打開時，一公共列線之電壓降低；當該輸出通道關閉時，LED 11等效為一較大電阻，一行線(或稱掃描線)之電壓通過一LED 11給該公共列線之寄生電容 C para 緩慢充電，導致公共列線之電壓升高。
然而，在採用低灰階不打散設計的情況下，當LED顯示器顯示低灰階資料時，其將只在某一或二個子幀顯示不為0的灰階值，例如，假設不打散閾值為4，且多幀待顯示圖像之各行及各列之像素之灰階值均為4時，則其將僅在每幀之第一子幀顯示不為0的灰階值(4)，而第二到第八子幀則顯示數值為0的灰階值。然而由於在第二到第八子幀的期間行線會一直通過不導通的LED 11(其不導通時等效為大電阻)對列線之寄生電容 C para 進行充電，導致其跨壓上升，當在下一幀掃描第一子幀第一行時，其通道打開，但是公共列線上之寄生電容 C para 卻需一段放電時間才能夠降低該跨壓而使LED 11開始導通，因此，LED 11之實際導通時間會比理論導通時間少；而在掃描第一子幀第二行時，由於掃描第一行時已對列線寄生電容 C para 進行放電，其寄生電荷大幅減少，所以掃描第二行時寄生電荷對顯示時間之影響很小，因此，第二行之LED 11的導通時間會比第一行之LED 11的導通時間長且較接近理論導通時間，同理，第三至第七行之LED 11之導通時間亦會比第一行之LED 11之導通時間長且較接近理論導通時間，從而使觀察者在觀看LED顯示器時，明顯察覺到第一行比其他行暗，亦即，LED顯示器在顯示低灰階畫面時會有第一行偏暗的問題。
為解決上述的問題，本領域亟需一新穎的掃描順序控制方法。
本發明之主要目的在於揭露一種掃描順序控制方法，其能藉由周期性地進行多個具有不同起始行之畫面掃描程序，以在使LED顯示器顯示低灰階畫面時避免發生首行偏暗的問題。
為達前述目的，一種掃描順序控制方法乃被提出，其係應用在具有一LED陣列之一顯示器中且係利用一控制電路實現，該LED陣列具有I行J列，I、J為正整數，該方法包括以下步驟：
將一幀畫面的資料分成N個子幀灰階分量畫面的資料，其中，該幀畫面之各像素的灰階值等於N個所述子幀灰階分量畫面之對應像素的灰階值之和；以及
以I個不同的畫面掃描程序為一周期將多個所述子幀灰階分量畫面依序顯示在該LED陣列上，其中，所述I個不同的畫面掃描程序對應I個不同的行序列，所述I個不同的行序列分別具有一個取自1至I的不同的起始行號，且各所述行序列均由1至I的行號組成。
在一實施例中，所述之掃描順序控制方法係以遞增的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
在一實施例中，所述之掃描順序控制方法係以遞減的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
在一實施例中，所述之掃描順序控制方法係以1至I的I!個排列中擇一決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
在一實施例中，該LED陣列在顯示各所述子幀灰階分量畫面時，其內部之各LED的導通期間係由一所述子幀灰階分量畫面之各像素的灰階值決定。
在一實施例中，當該幀畫面中有至少一像素的灰階值不高於一閾值時，所述至少一像素的灰階值係被分配到N個所述子幀灰階分量畫面之一畫面之對應像素中。
為達前述目的，本發明進一步提出一種LED顯示驅動器，其具有一控制電路以執行一掃描順序控制方法以驅動一LED陣列，該LED陣列具有I行J列，I、J為正整數，該方法包括以下步驟：
將一幀畫面的資料分成N個子幀灰階分量畫面的資料，其中，該幀畫面之各像素的灰階值等於N個所述子幀灰階分量畫面之對應像素的灰階值之和；
以I個不同的畫面掃描程序為一周期將多個所述子幀灰階分量畫面依序顯示在該LED陣列上，其中，所述I個不同的畫面掃描程序對應I個不同的行序列，所述I個不同的行序列分別具有一個取自1至I的不同的起始行號，且各所述行序列均由1至I的行號組成。
在一實施例中，該控制電路係以遞增的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
在一實施例中，該控制電路係以遞減的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
在一實施例中，該控制電路係以1至I的I!個排列中擇一決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
在一實施例中，該LED陣列在顯示各所述子幀灰階分量畫面時，其內部之各LED的導通期間係由一所述子幀灰階分量畫面之各像素的灰階值決定。
在一實施例中，當該幀畫面中有至少一像素的灰階值不高於一閾值時，所述至少一像素的灰階值係被分配到N個所述子幀灰階分量畫面之一畫面之對應像素中。
另外，本發明亦提出一種LED顯示器，其具有如前述之LED顯示驅動器及LED陣列。
在可能的實施例中，所述之LED顯示器可為微發光二極體顯示器、迷你發光二極體顯示器、量子點二極體顯示器或有機發光二極體顯示器。
請參照圖2，其繪示本發明之掃描順序控制方法之一實施例之流程圖，其中，該掃描順序控制方法係應用在具有一LED陣列之一顯示器中且係利用一控制電路實現，該LED陣列具有I行J列，且I、J為正整數。如圖2所示，該方法包括以下步驟：
將一幀畫面的資料分成N個子幀灰階分量畫面的資料，N為正整數，其中，該幀畫面之各像素的灰階值等於N個所述子幀灰階分量畫面之對應像素的灰階值之和(步驟a)；以及以I個不同的畫面掃描程序為一周期將多個所述子幀灰階分量畫面依序顯示在該LED陣列上，其中，所述I個不同的畫面掃描程序對應I個不同的行序列，所述I個不同的行序列分別具有一個取自1至I的不同的起始行號，且各所述行序列均由1至I的行號組成(步驟b)。
在步驟b中，所述之掃描順序控制方法係以遞增的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號，或以遞減的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號，或以1至I的I!個排列中擇一決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
另外，該LED陣列在顯示各所述子幀灰階分量畫面時，其內部之各LED的導通期間係由一所述子幀灰階分量畫面之各像素的灰階值決定。
另外，當該幀畫面中有至少一像素的灰階值不高於一閾值時，所述至少一像素的灰階值係被分配到N個所述子幀灰階分量畫面之一畫面之對應像素中。
以N=2，I=7為例：假設IMG 1-IMG K為預計要顯示的接連K幀畫面的資料，K為大於1的正整數，IMG L分為兩個子幀IMG L(1)和IMG L(2)，L為介於1至K之間的整數；及假設7個不同的行序列依序為S1=(1,2,3,4,5,6,7)、S2=(2,3,4,5,6,7,1)、S3=(3,4,5,6,7,1,2)、S4=(4,5,6,7,1,2,3)、S5=(5,6,7,1,2,3,4)、S6=(6,7,1,2,3,4,5)及S7=(7,1,2,3,4,5,6)；則子幀IMG 1(1)以行序列S1的順序顯示，子幀IMG 1(2)以行序列S2的順序顯示，子幀IMG 2(1)以行序列S3的順序顯示，子幀IMG 2(2)以行序列S4的順序顯示，子幀IMG 3(1)以行序列S5的順序顯示，子幀IMG 3(2)以行序列S6的順序顯示，子幀IMG 4(1)以行序列S7的順序顯示，子幀IMG 4(2)以行序列S1的順序顯示，子幀IMG 5(1)以行序列S2的順序顯示，依此類推，亦即該控制電路會以7個不同的行序列為一周期顯示一子幀串流。依此，該LED陣列在顯示低灰階畫面時即可避免發生首行偏暗的問題。
另外，在S1至S7的組合中，起始行號的組態可為7!個組態中之一，而各行序列在首行決定後，其第2至7行的組態為6! 個組態中之一。
依上述之說明，本發明進一步提出一種LED顯示驅動器。請參照圖3，其繪示本發明之LED顯示驅動器之一實施例之方塊圖。
如圖3所示，一LED顯示驅動器100具有一控制電路110以驅使一驅動電路111執行一掃描順序控制程序以驅動一LED陣列120，該LED陣列120具有I行J列，其中I、J為正整數，該程序包括：
(一)控制電路110將一幀畫面的資料分成N個子幀灰階分量畫面的資料，N為正整數，其中，該幀畫面之各像素的灰階值等於N個所述子幀灰階分量畫面之對應像素的灰階值之和；以及
(二)控制電路110使驅動電路111以I個不同的畫面掃描程序為一周期驅動LED陣列120，從而將多個所述子幀灰階分量畫面依序顯示在該LED陣列120上，其中，所述I個不同的畫面掃描程序對應I個不同的行序列，所述I個不同的行序列分別具有一個取自1至I的不同的起始行號，且各所述行序列均由1至I的行號組成。
另外，控制電路110可以遞增的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號，或以遞減的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號，或以1至I的I!個排列中擇一決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
另外，該LED陣列120在顯示各所述子幀灰階分量畫面時，其內部之各LED的導通期間係由一所述子幀灰階分量畫面之各像素的灰階值決定。
另外，當該幀畫面中有至少一像素的灰階值不高於一閾值時，所述至少一像素的灰階值係被分配到N個所述子幀灰階分量畫面之一畫面之對應像素中。
依上述的說明，本發明進一步揭示一種LED顯示器。
請參照圖4，其繪示本發明之LED顯示器之一實施例方塊圖。
如圖4所示，一種LED顯示器200具有一LED顯示驅動器210及一LED陣列220，其中，LED顯示驅動器210 係由LED顯示驅動器100實現，LED陣列220 係由LED陣列120實現。
另外， LED顯示器200可為微發光二極體顯示器、迷你發光二極體顯示器、量子點二極體顯示器或有機發光二極體顯示器。
藉由前述所揭露的設計，本發明乃具有以下的優點：
本發明的掃描順序控制方法能藉由周期性地進行多個具有不同起始行之畫面掃描程序，以在使LED顯示器顯示低灰階畫面時避免發生首行偏暗的問題。
本案所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而源於本案之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，俱不脫本案之專利權範疇。
綜上所陳，本案無論目的、手段與功效，皆顯示其迥異於習知技術，且其首先發明合於實用，確實符合發明之專利要件，懇請　貴審查委員明察，並早日賜予專利俾嘉惠社會，是為至禱。
100:LED顯示驅動器 110:控制電路 111:驅動電路 120:LED陣列 200:LED顯示器 210:LED顯示驅動器 220:LED陣列 步驟a:將一幀畫面的資料分成N個子幀灰階分量畫面的資料，N為正整數，其中，該幀畫面之各像素的灰階值等於N個所述子幀灰階分量畫面之對應像素的灰階值之和。 步驟b:以I個不同的畫面掃描程序為一周期將多個所述子幀灰階分量畫面依序顯示在該LED陣列上，其中，所述I個不同的畫面掃描程序對應I個不同的行序列，所述I個不同的行序列分別具有一個取自1至I的不同的起始行號，且各所述行序列均由1至I的行號組成。
圖1繪示一現有LED顯示器之掃描架構示意圖。 圖2繪示本發明之掃描順序控制方法之一實施例之流程圖。 圖3繪示本發明之LED顯示驅動器之一實施例方塊圖。 圖4繪示本發明之LED顯示器之一實施例方塊圖。
步驟a:將一幀畫面的資料分成N個子幀灰階分量畫面的資料，N為正整數，其中，該幀畫面之各像素的灰階值等於N個所述子幀灰階分量畫面之對應像素的灰階值之和
步驟b:以I個不同的畫面掃描程序為一周期將多個所述子幀灰階分量畫面依序顯示在該LED陣列上，其中，所述I個不同的畫面掃描程序對應I個不同的行序列，所述I個不同的行序列分別具有一個取自1至I的不同的起始行號，且各所述行序列均由1至I的行號組成

Claims (14)

  1. 一種掃描順序控制方法，其係應用在具有一LED陣列之一顯示器中且係利用一控制電路實現，該LED陣列具有I行J列，I、J為正整數，該方法包括以下步驟： 將一幀畫面的資料分成N個子幀灰階分量畫面的資料，N為正整數，其中，該幀畫面之各像素的灰階值等於N個所述子幀灰階分量畫面之對應像素的灰階值之和； 以I個不同的畫面掃描程序為一周期將多個所述子幀灰階分量畫面依序顯示在該LED陣列上，其中，所述I個不同的畫面掃描程序對應I個不同的行序列，所述I個不同的行序列分別具有一個取自1至I的不同的起始行號，且各所述行序列均由1至I的行號組成。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之掃描順序控制方法，其係以遞增的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之掃描順序控制方法，其係以遞減的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之掃描順序控制方法，其係以1至I的I!個排列中擇一決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之掃描順序控制方法，其中，該LED陣列在顯示各所述子幀灰階分量畫面時，其內部之各LED的導通期間係由一所述子幀灰階分量畫面之各像素的灰階值決定。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之掃描順序控制方法，其中，當該幀畫面中有至少一像素的灰階值不高於一閾值時，所述至少一像素的灰階值係被分配到N個所述子幀灰階分量畫面之一畫面之對應像素中。
  7. 一種LED顯示驅動器，其具有一控制電路以執行一掃描順序控制方法以驅動一LED陣列，該LED陣列具有I行J列，I、J為正整數，該方法包括以下步驟： 將一幀畫面的資料分成N個子幀灰階分量畫面的資料，其中，該幀畫面之各像素的灰階值等於N個所述子幀灰階分量畫面之對應像素的灰階值之和； 以I個不同的畫面掃描程序為一周期將多個所述子幀灰階分量畫面依序顯示在該LED陣列上，其中，所述I個不同的畫面掃描程序對應I個不同的行序列，所述I個不同的行序列分別具有一個取自1至I的不同的起始行號，且各所述行序列均由1至I的行號組成。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之LED顯示驅動器，其中，該控制電路係以遞增的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之LED顯示驅動器，其中，該控制電路係以遞減的方式決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之LED顯示驅動器，其中，該控制電路係以1至I的I!個排列中擇一決定I個所述畫面掃描程序的所述起始行號。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之LED顯示驅動器，其中，該LED陣列在顯示各所述子幀灰階分量畫面時，其內部之各LED的導通期間係由一所述子幀灰階分量畫面之各像素的灰階值決定。
  12. 如申請專利範圍7項所述之LED顯示驅動器，其中，當該幀畫面中有至少一像素的灰階值不高於一閾值時，所述至少一像素的灰階值係被分配到N個所述子幀灰階分量畫面之一畫面之對應像素中。
  13. 一種LED顯示器，其具有如申請專利範圍第7至12項中任一項所述之LED顯示驅動器及LED陣列。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之LED顯示器，其係由微發光二極體顯示器、迷你發光二極體顯示器、量子點二極體顯示器和有機發光二極體顯示器所組成群組所選擇的一種顯示器。
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