TWI420487B - 液晶顯示器用的插灰驅動電路及其方法 - Google Patents

Description

液晶顯示器用的插灰驅動電路及其方法

本發明係關於一種液晶顯示器的驅動電路及方法，尤指一種能有效減低液晶顯示器畫面顯示之閃爍程度的插灰驅動電路及其方法。

液晶顯示器雖相較陰極射線管顯示器具有省電及薄形化等優點，但基於液晶特性而有顯示上的缺陷，其中一項即是動態模糊(Motion Blur)或稱鬼影或殘影，而造成液晶顯示器的顯示畫面出現動態模糊原因概有二：其一是液晶灰階反應時間較慢；其二是液晶顯示器採用的穩態驅動顯示方式(Hold-Type display)，其中以後者影響尤大。

為了改良液晶灰階反應時間較慢造成的動態模糊，已有所謂過壓驅動技術(Over Driving)被提出，令液晶面板各畫素對應液晶分子能夠藉由外加過電壓，提高響應速度並快速到達其目標灰階值；又，為了改良穩態驅動顯示方式帶來的嚴重動態模糊畫面，許多相關技術紛紛被提出，概有插黑技術(Black Insertion)、背光閃爍(Blinking Flashing Blacklight)及快速畫面更新(Double Frame Rate)等。

以下謹進一步說明插黑技術演變，係為早期插黑技術的概念。

由於液晶顯示器採用穩態驅動顯示方式，在未使用插黑技術時，液晶顯示器的驅動電路係預設一伽瑪曲線，如第三圖所示(以2.2伽瑪曲線為例)，並於第一畫面輸入至驅動電路時，會按照各畫 素的灰階值對應伽傌曲線，以決定液晶面板各畫素的亮度值。請參閱第一圖所示，舉例說明液晶顯示器其中一畫素以1/60Hz驅動頻率說明之，當顯示第一畫面時，該畫素對應第一畫面灰階值係被驅動達亮度3，又當第二畫面輸入時，該畫素對應的灰階值係決定其被驅動至亮度2，又在第三畫面達亮度1；因此當開始顯示第二畫面時，該畫素的亮度必須由3調降至2，而當開始顯示第三畫面時，該畫素的亮度會再由亮度2調降至亮度1；簡言之，亮度3、2或1均會維持顯示到該畫面顯示時間完畢。如此一來，容易會造成嚴重的動態模糊，進而引入所謂的插黑技術。

插黑技術概以模擬陰極射線管顯示器顯示方式而來，請參閱第四圖所示，該陰極射線管顯示器係驅動一畫素在第一畫面顯示期間內達到亮度3後隨即衰減至亮度0，於第二畫面顯示期間中，該畫素會由亮度0再被驅動至亮度2後隨即再降至亮度0，同理於第三畫面顯示期間，該畫素會由亮度0再被驅動至亮度1並之後再衰減至0；是以，陰極射線管顯示器並不具有嚴重的動態模糊的顯示缺失。

請配合參閱第二圖及第三圖所示，早期應用於液晶顯示器驅動電路之插黑技術係將原本更新畫面頻率為60Hz提高至120Hz，並令驅動電路儲存伽瑪曲線。該驅動電路將外部輸入畫面的素畫灰階對照預設伽瑪曲線的亮度值，於第一週期時間內驅動各畫素達到對應的亮度值，再於第二週期時間顯示亮度值為0的黑畫面；於第三週期時間再顯示外部輸入的第二畫面，於第四週期時間再顯示一張黑畫面；如此重覆顯示可知，於顯示兩張外部輸入畫面之間插入一張黑畫面，即為插黑技術。再以1/60Hz為週期來看，一畫素在第一週期的前半週期係被驅動顯示第一畫面灰階的亮度 3，而第一週期的後半週期則驅動至亮度為0，而開始顯示第二畫面時，畫素在第二週期的前半週期係自亮度0驅動至亮度2，再於後半週期調降至亮度0；同理，於顯示第三畫面時，該畫素第三週期之前半週期係由亮度0調整至亮度1，再於後半週期由亮度1調降至亮度0。請同時參閱第二圖與第三圖，導入插黑技術之液晶顯示器即能調整顯示方式接近陰極射線管顯示器的顯示方式。

由於插黑技術係於兩張畫面之間插入一張全黑之黑畫面，故原液晶顯示器的驅動電路的伽瑪曲線不必予以修正。然而，由於黑畫面亮度0與其它畫面亮度差異顯著，雖然改善了動態模糊的缺失，但人眼卻因為亮度的差異而感受到畫面之閃爍。

因此近期另有一種插灰技術被提出，以改善液晶顯示器於畫面顯示時的動態模糊及畫面閃爍缺點。請參閱第五及第六圖所示，係為液晶顯示器的驅動電路中所儲存的兩條伽瑪曲線γ_H、γ_L，此兩條高及低亮度伽瑪曲線γ_H、γ_L組合後的亮度變化曲線係等效於一般2.2伽瑪曲線。而使用插灰技術的驅動顯示方式係令目前第一畫面予以儲存，再將目前第一畫面的灰階資料對照高亮度伽瑪曲線γ_H以決定各畫素亮度，並於1/120Hz時間驅動畫素至其亮度並持續至2/120Hz時間，同時亦將暫存的第一畫面的灰階資料對照低亮度伽瑪曲線γ_L，以決定下張畫面各畫素的亮度，並於2/120Hz時間到達時驅動各畫素至其亮度；由於兩張畫面係以120Hz的頻率加以更新，加上其亮度高低差異較直接插入黑畫面不顯著，故能有效減低人眼對於顯示畫面閃爍的敏感度，同時亦能減低動態模糊的程度。

然而，雖然插灰技術能減低人眼對於畫面閃爍的敏感度，但因為同一時間內僅能參考一條伽瑪曲線，故改善程度有限。

本發明主要目的係提供一種能有效改善液晶顯示器閃爍畫面的插灰驅動電路及其驅動方法。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該插灰驅動電路包含有一掃描驅動單元、一數據驅動單元及一插灰處理單元，其中該掃描驅動單元及數據驅動單元係分別與液晶顯示面板之掃描線及資料線對應電連接，又該數據驅動單元的輸入端係電連接至該插灰處理單元，而該插灰處理單元係接收外部輸入畫面資料；其中該插灰處理單元係包含有：一插值處理器，係取得外部輸入畫面資料，以取得各畫面之灰階值，供一液晶面板之數據驅動電路連接；一暫存器，係取得外部輸入畫面資料，以暫存目前輸入的畫面資料；一第一查找表，係儲存第一S形伽瑪曲線，並供該插值處理器讀取第一S形伽瑪曲線，又該第一S形伽瑪曲線係包含有至少一高於一標準曲線亮度的第一高亮度曲線及至少一低於標準曲線亮度的第一低亮度曲線；一第二查找表，係儲存一與該第一S形伽瑪曲線反向且呈至少一點交會之第二S形伽瑪曲線，該交會點係落於該標準伽瑪曲線上，又該第二查找表係供該插值處理器讀取第二S形伽瑪曲線數據；其中該第二S形伽瑪曲線係包含有至少一低於標準曲線亮度的第二低亮度曲線及至少一高於標準曲線亮度的第二高亮度曲線；而各至少一第二低亮度曲線的灰階範圍係對應各至少一第一高亮度曲線，而各至少一第二高亮度曲線的灰階範圍係對應各至 少一第一低亮度曲線。

上述本發明的驅動電路係主要針對插灰處理單元的二個查找表分別建立有交叉於該標準伽瑪曲線至少一點的二條S形伽瑪曲線；若以交叉於一點的第一及第二S形伽瑪曲線來說，該第一S形伽瑪曲線係包含有一高於標準曲線亮度的第一高亮度曲線及一低於標準曲線亮度的第一低亮度曲線，由於第二S形伽瑪曲線係與第一S形伽瑪曲線反向，故其包含有一對應第一高亮度曲線的的第二低亮度曲線，以及對應第一低亮度曲線的一第二高亮度曲線；是以，當一張畫面資料輸入至插灰處理單元時，該插值處理器係獲得目前畫面的灰階資料，再輸入至第一查找表，依據第一S形伽瑪曲線決定各畫素對應其灰階資料的亮度值，由於第一S形伽瑪曲線包含有第一高亮度曲線及第一低亮度曲線，故第一週期時間輸出至該數據驅動單元，液晶顯示面板所顯示的單張畫面會呈現如插黑、插灰及插白的亮度值；於下一週期時間再依據第二查找表的第二S形伽瑪曲線，決定各畫素對應其灰階資料的亮度，並輸出至該數據驅動單元，由於第二S形伽瑪曲線係為第一S形伽瑪曲線的反向且交會於一點，故液晶面板於第二週期所顯示的畫面之低灰階、中灰階及高灰階的亮度會與前張顯示畫面互補，進而組合成符合目標亮度的畫面；是以，本發明將插黑、插灰及插白的概念應用於單張畫面中，並採用兩條互補的S形伽瑪曲線，能有效縮減兩條伽瑪曲線的亮度差異，大幅減低液晶顯示器於顯示畫面的閃爍程度。

本發明用於改善液晶顯示器閃爍畫面的插灰驅動方法係包含有：步驟一：依序取得外部輸入畫面資料； 步驟二：取得目前畫面灰階資料；步驟三：依據第一及第二S形伽瑪曲線決定目前輸入畫面的二張顯示畫面中各畫素對應其灰階資料的亮度值；其中該第一S形伽瑪曲線係包含有至少一高於一標準曲線亮度的第一高亮度曲線及至少一低於標準曲線亮度的第一低亮度曲線，而該第二S形伽瑪曲線係與該第一S形伽瑪曲線反向且呈至少交會一點於該標準伽瑪曲線上，其中該第二S形伽瑪曲線係包含有至少一低於標準曲線亮度的第二低亮度曲線及至少一高於標準曲線亮度的第二高亮度曲線；而各至少一第二低亮度曲線的灰階範圍係對應各至少一第一高亮度曲線，而各至少一第二高亮度曲線的灰階範圍係對應各至少一第一低亮度曲線；步驟四：於一週期時間內，將第一畫面之各畫素驅動至所決定之亮度值；步驟五：於下一週期時間內，將第二畫面之各畫素驅動至所決定之亮度值；步驟六：重覆前述步驟一至步驟五。

本發明的插灰驅動方法係於預設第一及第二S形伽瑪曲線於驅動電路的第一及第二查找表後，即同樣將插黑、插灰及插白的概念應用於單張畫面中，並採用兩條互補的S形伽瑪曲線，能有效縮減兩條伽瑪曲線的亮度差異，大幅減低液晶顯示器於顯示畫面的閃爍程度。

首先請參閱第七圖所示，係為本發明液晶顯示器10用來驅動液晶面板11的驅動電路20之一較佳實施例，其中該驅動電路20 係主要包含有一掃描驅動單元21、一數據驅動單元22及一插灰處理單元30，其中該掃描驅動單元21及數據驅動單元22係分別與液晶顯示面板11之掃描線及資料線對應電連接，又該數據驅動單元22的輸入端係電連接至該插灰處理單元30，而該插灰處理單元30係接收外部輸入畫面資料。

請配合參閱第八圖所示，上述插灰處理單元30係包含有：一插值處理器31，係取得外部輸入畫面資料，以取得各畫面之灰階值，係與數據驅動單元22電連接；一暫存器32，係取得外部輸入畫面資料，以暫存目前輸入的畫面資料；其中該暫存器係可進一步整合於插值處理器中；一第一查找表33，係儲存第一S形伽瑪曲線γ_A，並供該插值處理器31讀取第一S形伽瑪曲線γ_A，又該第一S形伽瑪曲線γ_A係包含有至少一高於標準曲線亮度γ_D(γ1.0)的第一高亮度曲線γ_AH及至少一低於標準曲線亮度γ_D的第一低亮度曲線γ_AL；一第二查找表34，係儲存一與該第一S形伽瑪曲線γ_A反向且呈至少一點交會之第二S形伽瑪曲線γ_B，該交會點係落於該標準伽瑪曲線γ_D(γ1.0)上，又該第二查找表34係供該插值處理器31讀取第二S形伽瑪曲線γ_B數據；其中該第二S形伽瑪曲線γ_B係包含有至少一低於標準曲線γ_D(γ1.0)亮度的第二低亮度曲線γ_BL及至少一高於標準曲線亮度γ_D的第二高亮度曲線γ_BH；而各至少一第二低亮度曲線γ_BL的灰階範圍係對應各至少一第一高亮度曲線γ_AH，而各至少一第二高亮度曲線γ_BH的灰階範圍係對應各至少一第一低亮度曲線γ_AL。

請參閱第九圖及第十圖所示，係為本發明第一查找表33及第二查找表34分別儲存於第一及第二S形伽瑪曲線γ_A、γ_B的第一較 佳實施例，即本實施例中第一及第二S形伽瑪曲線γ_A、γ_B係交會於1.0標準伽瑪曲線γ_D(γ1.0)的一點上，非為最亮或最暗的點，以8位元的灰階值來說，該交會點係位於1.0標準伽瑪曲線γ_D(γ1.0)的灰階值128而亮度為50%的點上，即位於該1.0標準伽瑪曲線γ_D的中間點上。由於僅交會於一點，故該第一S形伽瑪曲線γ_A係包含一第一高亮度曲線γ_AH及一第一低亮度曲線γ_AL，而第二S形伽瑪曲線γ_B係包含有一第二低亮度曲線γ_BL及一第二高亮度曲線γ_BH。

於第一較佳實施例中，該第一S形伽瑪曲線γ_A之第一高亮度曲線γ_AH的灰階範圍為0-128，其對於1.0標準伽瑪曲線γ_D(γ1.0)的相同灰階範圍的亮度為高；而該第一低亮度曲線γ_AL的灰階範圍為128-255，對於1.0標準伽瑪曲線γ_D(γ1.0)的相同灰階範圍的亮度為低。又，該第一高亮度曲線γ_AH係由一漸升線段及一水平線段構成。該漸升線段係對應0-60低灰階範圍，其亮度值由0%漸升至50%，而該水平線段則於60-128灰階範圍中其亮度值均為50%。至於該第一低亮度曲線γ_AL係由一水平線段及一漸升線段構成。該水平線段則於128-180灰階範圍中其亮度值均為50%，而該漸升線段係對應約180-255的高灰階範圍，其亮度值由50%漸升至100%。

至於該第二S形伽瑪曲線γ_B之第二低亮度曲線γ_BL的灰階範圍為0-128，其對於1.0標準伽瑪曲線γ_D(γ1.0)的相同灰階範圍的亮度為低；而該第二高亮度曲線γ_BH的灰階範圍為128-255，對於1.0標準伽瑪曲線γ_D(γ1.0)的相同灰階範圍的亮度為高。又，該第二低亮度曲線γ_BL線係由一水平線段及一漸升線段構成。該水平線段係對應0-60低灰階範圍，其亮度值係維持於0%，而該漸升 線段則於60-128灰階範圍中其亮度值由0%漸升至50%。至於該第二高亮度曲線γ_BH係由一漸升線段及一水平線段構成。該漸升線段則於128-180灰階範圍中其亮度值自50%漸升至100%，而該水平線段係對應約180-255的高灰階範圍，其亮度值則維持於100%。

由上述第一較佳實施例可知，該第一高亮度曲線γ_AH與第二低亮度曲線γ_BL的灰階範圍相同，但亮度互補並趨近於標準伽瑪曲線相同灰階值的亮度。又第一低亮度曲線γ_AL與第二高亮度曲線γ_BH的灰階範圍相同，但亮度互補並趨近於標準伽瑪曲線相同灰階值的亮度；是以，本發明確實能令低灰階範圍與高灰階範圍的亮度差異縮小，達到單張畫面插黑、插灰及插白的效果。

請參閱第十一圖所示，係為本發明第一較佳實施例應用於一2.2標準伽瑪曲線γ_D(γ2.2)的示意圖，其中第一S形伽瑪曲線γ_A與第二S形伽瑪曲線γ_B均與第六圖相同，惟第一高亮度曲線γ_AH的漸升線段與水平線段連接點對應的灰階值，與其所對應第二低亮度曲線γ_BL的水平線段及漸升線段連接點的對應灰階值並不相同。又第一低亮度曲線γ_AL的水平線段與漸升線段連接點對應的灰階值，與其所對應第二高亮度曲線γ_BH的漸升線段及水平線段連接點的對應灰階值並不相同。

請配合參閱第十二圖所示，係為本發明之第一及第二S形伽瑪曲線γ_A、γ_B的第二較佳實施例，即本實施例中第一及第二S形伽瑪曲線γ_A、γ_B係交會於2.2標準伽瑪曲線γ_D(γ2.2)的二點上。以8位元的灰階值來說，其中第一交會點係位於2.2標準伽瑪曲線γ_D(γ2.2)的灰階值72而亮度為8%的點上，而第二交會點則在位於2.2標準伽瑪曲線γ_D(γ2.2)的灰階值128而亮度為25%的點上。由於 交會於2.2標準伽瑪曲線γ_D(γ2.2)的二點上，該第一S形伽瑪曲線γ_A係包含二第一高亮度曲線γ_AH1、γ_AH2及一第一低亮度曲線γ_AL，而第二S形伽瑪曲線γ_B係包含有二第二低亮度曲線γ_BL1、γ_BL2及一第二高亮度曲線γ_BH。

於第二較佳實施例中，該第一S形伽瑪曲線γ_A係由一第一高亮度曲線γ_AH1、一第一低亮度曲線γ_AL及另一第一高亮度曲線γ_AH2連續接合而成；其中對應第一灰階範圍0-72的第一高亮度曲線γ_AH1係由一漸升線段及一水平線段構成。該漸升線段係對應0-56低灰階範圍，其亮度值由0%漸升至8%，而該水平線段則於56-72灰階範圍中且亮度值均為8%。至於該第一低亮度曲線γ_AL係由一水平線段及一漸升線段構成。該水平線段則於72-112灰階範圍中其亮度值均為8%，而該漸升線段係對應約112-128的灰階範圍，其亮度值由8%漸升至25%。而另一對應第二灰階範圍128-255的第一高亮度曲線γ_AH2係由一漸升線段及一水平線段構成。該漸升線段係對應128-180灰階範圍，其亮度值由25%漸升至100%，而該水平線段則於180-255灰階範圍中且亮度值均為100%。

至於該第二S形伽瑪曲線γ_B係由一第二低亮度曲線γ_BL1、一第二高亮度曲線γ_BH及另一第二低亮度曲線γ_BL2連續接合而成；其中對應第一灰階範圍0-72的第二低亮度曲線γ_BL1係由一水平線段及一漸升線段構成。該水平線段係對應0-56低灰階範圍，其亮度值均為0%，而該漸升線段則於56-72灰階範圍中且亮度值由0%上升至8%。而該第二高亮度曲線γ_BH係由一漸升線段及一水平線段構成。該漸升線段則於72-112灰階範圍中其亮度值均為由8%上升至25%，而該水平線段係對應約112-128的灰階範圍，其亮 度值均維持25%。而另一對應第二灰階範圍128-255的第二低亮度曲線γ_BL2係由一水平線段及一漸升線段構成。該水平線段係對應128-180灰階範圍，其亮度值維持在25%，而該漸升線段則於180-255灰階範圍中且亮度值由25%上升至100%。

由上述第二較佳實施例可知，該第一S形伽瑪曲線γ_A因與第二S形伽瑪曲線γ_B交會二點，故其包含有二第一高亮度曲線γ_AH1、γ_AH2及一第一低亮度曲線γ_AL，而第二S形伽瑪曲線γ_B則對稱地包含有二第二低亮度曲線γ_BL1、γ_BL2及一第二高亮度曲線γ_BH，又由於各第一高亮度曲線γ_AH1、γ_AH2與第二低亮度曲線γ_BL1、γ_BL2，以及第一低亮度曲線γ_AL及第二高亮度曲線γ_BH的灰階範圍相同但亮度互補，故其亮度值均能趨近於標準伽瑪曲線相同灰階值的亮度；是以，本實施例同樣能令低灰階範圍與高灰階範圍的亮度差異縮小，達到單張畫面插黑、插灰及插白的效果。

至於採用本發明進行顯示的液晶顯示器，請參閱第十三圖所示，係採用第十圖示意的第一及第二S伽瑪曲線驅動液晶顯示器，並以時域積分方式量測而得之動態影像反應時間(Moving Picture Response Time；MPRT)，由圖中可知，採用本發明的液晶顯示器所顯示之畫面，所標示灰色區域部份包含有低灰階範圍(48*48)與高灰階範圍((255-192)*(255-192))及大部份的中灰階範圍((192-48)*(192-48))的動態模糊均被有效抑制。

請參閱第五圖、第六圖及第十四A至C圖所示，係為本發明驅動電路的插灰處理單元30於自外部取得第一畫面後，顯示二張畫面的驅動方式。請參閱第十四A圖所示，插值處理器31會取得第一畫面的灰階資料，同時該第一畫面資料亦儲存至暫存器32中，其中該插值處理器31會將第一畫面之灰階資料輸入至該第一 查找表33中，依據第一S形伽瑪曲線以決定各灰階的亮度值，再輸出至該數據驅動單元22，由數據驅動單元22驅動液晶面板11各畫素到達決定的亮度值，令液晶顯示器10首先顯示第一張畫面(I)，其中第十四A至C圖中分別揭示低、中及高各一畫素的亮度值。再者，第二查找表34係取得儲存於暫存器32內的第一畫面，並依據第二S形伽瑪曲線決定各灰階的亮度值，並於第二週期輸出至數據驅動單元，由該數據驅動單元22驅動液晶面板11再顯示一次第一畫面(II)，誠如第十四A至C圖所示，該數據驅動單元22分別驅動低、中及高各一畫素的亮度值係依據第二S形伽瑪曲線顯示，是以，由於數據驅動單元係以1/120Hz顯示兩次第一畫面，故就人眼觀看之，即可構成如第二圖或第三圖所示的1.0或2.2的伽瑪曲線亮度。

由上述可知，請參閱第十五圖所示，本發明用於改善液晶顯示器閃爍畫面的插灰驅動方法係包含有：步驟一：依序取得外部輸入畫面資料50；步驟二：取得目前畫面灰階資料51；步驟三：依據第一及第二S形伽瑪曲線決定目前輸入畫面的二張顯示畫面中各畫素對應其灰階資料的亮度值52；其中該第一S形伽瑪曲線係包含有至少一高於一標準曲線亮度的第一高亮度曲線及至少一低於標準曲線亮度的第一低亮度曲線，而該第二S形伽瑪曲線係與該第一S形伽瑪曲線反向且呈至少交會一點於該標準伽瑪曲線上，其中該第二S形伽瑪曲線係包含有至少一低於標準曲線亮度的第二低亮度曲線及至少一高於標準曲線亮度的第二高亮度曲線；而各至少一第二低亮度曲線的灰階範圍係對應各至少一第一高亮度曲線，而各至少一第二高亮度曲線的灰階範圍 係對應各至少一第一低亮度曲線；步驟四：於一週期時間內，將第一畫面之各畫素驅動至所決定之亮度值53；步驟五：於下一週期時間內，將第二畫面之各畫素驅動至所決定之亮度值54；步驟六：重覆前述步驟一至步驟五。

由上述可知，請參閱第十六圖所示，係為本發明插灰驅動方法另一較佳實施例，其包含有：步驟一：依序取得外部輸入畫面資料60；步驟二：取得目前畫面灰階資料，並將目前輸入畫面資料予以暫存61；步驟三：依據第一S形伽瑪曲線決定各畫素對應其灰階資料的亮度值62；步驟四：於一週期時間內，將各畫素驅動至所決定之亮度值63；步驟五：取得暫存的畫面資料之灰階資料64；步驟六：依據第二S形伽瑪曲線，決定各畫素對應其灰階資料的亮度值65；步驟七：於下一週期時間內，將將各畫素驅動至所決定之亮度值66；步驟八：重覆前述步驟一至步驟七。

誠如上述，本發明液晶顯示器的驅動電路及裝置係主要預設第一及第二S形伽瑪曲線於驅動電路的第一及第二查找表內，以將插黑、插灰及插白的概念應用於單張畫面中，並採用兩條互補的S形伽瑪曲線，能有效縮減兩條伽瑪曲線的亮度差異，大幅減低液晶顯示器於顯示畫面的閃爍程度。

(10)‧‧‧液晶顯示器

(11)‧‧‧液晶面板

(20)‧‧‧驅動電路

(21)‧‧‧掃描驅動單元

(22)‧‧‧數據驅動單元

(30)‧‧‧插灰處理單元

(31)‧‧‧插值處理器

(32)‧‧‧暫存器

(33)‧‧‧第一查找表

(34)‧‧‧第二查找表

第一圖：係既有液晶顯示器顯示連續三張畫面的亮度圖。

第二圖：係既有液晶顯示器使用插黑技術並顯示連續三張畫面的亮度圖。

第三圖：係第一及第二圖液晶顯示器使用的伽瑪曲線圖。

第四圖：係陰極射線管顯示器顯示連續三張畫面的亮度圖。

第五圖：係另一種插黑技術用的伽瑪曲線圖。

第六圖：係既有液晶顯示器使用第五圖伽瑪曲線以連續三張畫面的亮度圖。

第七圖：係本發明液晶顯示器的驅動電路電路方塊圖。

第八圖：係本發明第一較佳實施例的第一及第二伽瑪曲線圖。

第九圖：係第八圖中一第一S形伽瑪曲線圖。

第十圖：係第八圖中一第二S形伽瑪曲線圖。

第十一圖：係第八圖採用2.2標準伽瑪曲線。

第十二圖：係本發明第二較佳實施例的第一及第二伽瑪曲線圖。

第十三圖：係一液晶顯示器採用本發明而量測得的一動態影像反應時間圖。

第十四A至C圖：係本發明驅動液晶面板其中三畫素顯示二張畫面的亮度值。

第十五圖：係本發明插灰動驅方法第一實施例的流程圖。

第十六圖：係本發明插灰動驅方法第二實施例的流程圖。

Claims (15)

1. 一種液晶顯示器用之插灰驅動電路，係包含有：一插值處理器，係取得外部輸入畫面資料，以取得各畫面之灰階值，供一液晶面板之數據驅動電路連接；一暫存器，係取得外部輸入畫面資料，以暫存目前輸入的畫面資料；一第一查找表，係儲存第一S形伽瑪曲線，並供該插值處理器讀取第一S形伽瑪曲線，又該第一S形伽瑪曲線係包含有至少一第一高於標準曲線亮度的高亮度曲線及至少一第一低於標準曲線亮度的低亮度曲線；一第二查找表，係儲存一與該第一S形伽瑪曲線反向且呈至少一點交會之第二S形伽瑪曲線，該交會點係落於該標準伽瑪曲線上，又該第二查找表係供該插值處理器讀取第二S形伽瑪曲線數據；其中該第二S形伽瑪曲線係包含有至少一第二低於標準曲線亮度的低亮度曲線及至少一第二高於標準曲線亮度的高亮度曲線；而各至少一該第二低亮度曲線的灰階範圍係對應各至少一第一高亮度曲線，而各至少一該第二高亮度曲線的灰階範圍係對應各至少一第一低亮度曲線；其中該插值處理器係依據第一及第二S形伽瑪曲線決定目前輸入畫面的二張顯示畫面中各畫素對應其灰階資料的亮度值。
2. 如申請專利範圍第1項所述液晶顯示器用之插灰驅動電路，該第一及第二S形伽瑪曲線係交會於該標準伽瑪曲線的中間點。
3. 如申請專利範圍第2項所述液晶顯示器用之插灰驅動電路，其中：該第一S形伽瑪曲線之第一高亮度曲線的灰階範圍係自最低 灰階值至交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為高；該第一低亮度曲線的灰階範圍係自交會點灰階值至最高灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為低；該第二S形伽瑪曲線之第二低亮度曲線的灰階範圍係自最低灰階值至交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為低；及該第二高亮度曲線的灰階範圍係自交會點灰階值至最高灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為高。
4. 如申請專利範圍第3項所述液晶顯示器用之插灰驅動電路，該標準伽瑪曲線的灰階範圍包含0灰階值至255灰階值，其中：該第一高亮度曲線係由一漸升線段及一水平線段構成，該漸升線段係對應0-60低灰階範圍，其亮度值由0%漸升至50%，而該水平線段則於60-128灰階範圍中其亮度值均為50%；該第一低亮度曲線係由一水平線段及一漸升線段構成；該水平線段則於128-180灰階範圍中其亮度值均為50%，而該漸升線段係對應約180-255的高灰階範圍，其亮度值由50%漸升至100%；該第二低亮度曲線係由一水平線段及一漸升線段構成；其中該水平線段係對應0-60低灰階範圍，其亮度值係維持於0%，而該漸升線段則於60-128灰階範圍中其亮度值由0%漸升至50%；及該第二高亮度曲線係由一漸升線段及一水平線段構成；其中該漸升線段則於128-180灰階範圍中其亮度值自50%漸升至100%，而該水平線段係對應約180-255的高灰階範圍，其亮度值則維持於100%。
5. 如申請專利範圍第1項所述液晶顯示器用之插灰驅動電路，該第一及第二S形伽瑪曲線係該標準伽瑪曲線的第一及第二交會點上交會。
6. 如申請專利範圍第5項所述液晶顯示器用之插灰驅動電路，該第一S形伽瑪曲線係由低亮度至高亮度的一第一高亮度曲線、一第一低亮度曲線及一第一高亮度曲線連續接合而成；其中：該第一高亮度曲線的灰階範圍係自最低灰階值至第一交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為高；該第一低亮度曲線的灰階範圍係自第一交會點灰階值至第二交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為低；另一第一高亮度曲線的灰階範圍係自第二交會點灰階值至最高灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為高；又，該第二S形伽瑪曲線係由低亮度至高亮度的一第二低亮度曲線、一第二高亮度曲線及一第二低亮度曲線連續接合而成；其中：該第二低亮度曲線的灰階範圍係自最低灰階值至第一交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為低；該第二高亮度曲線的灰階範圍係自第一交會點灰階值至第二交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為高；另一第二低亮度曲線的灰階範圍係自第二交會點灰階值至最高灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為低。
7. 如申請專利範圍第6項所述液晶顯示器用之插灰驅動電路，該標準伽瑪曲線的灰階範圍包含0灰階值至255灰階值，其中：該第一高亮度曲線係對應0-72灰階範圍，並由一漸升線段及一水平線段構成；其中該漸升線段係對應0-56低灰階範圍，其亮度值由0%漸升至8%，而該水平線段則於56-72灰階範圍中且亮度值均為8%；該第一低亮度曲線係由一水平線段及一漸升線段構成；其中該水平線段則於72-112灰階範圍中其亮度值均為8%，而該漸升線段係對應約112-128的灰階範圍，其亮度值由8%漸升至25%；及另一第一高亮度曲線係對應128-255灰階範圍，並由一漸升線段及一水平線段構成；其中該漸升線段係對應128-180灰階範圍，其亮度值由25%漸升至100%，而該水平線段則於180-255灰階範圍中且亮度值均為100%；該第二低亮度曲線係對應第一灰階範圍0-72，並由一水平線段及一漸升線段構成；其中該水平線段係對應0-56低灰階範圍，其亮度值均為0%，而該漸升線段則於56-72灰階範圍中且亮度值由0%上升至8%；該第二高亮度曲線係由一漸升線段及一水平線段構成；其中該漸升線段則於72-112灰階範圍中其亮度值均為由8%上升至25%，而該水平線段係對應約112-128的灰階範圍，其亮度值均維持25%；另一第二低亮度曲線係對應128-255灰階範圍，並由一水平線段及一漸升線段構成，其中該水平線段係對應128-180灰階範圍，其亮度值維持在25%，而該漸升線段則於180-255灰階範圍 中且亮度值由25%上升至100%。
8. 一種液晶顯示器用之插灰驅動方法，係包含有：步驟一：依序取得外部輸入畫面資料；步驟二：取得目前畫面灰階資料；步驟三：依據第一及第二S形伽瑪曲線決定目前輸入畫面的二張顯示畫面中各畫素對應其灰階資料的亮度值；其中該第一S形伽瑪曲線係包含有至少一高於一標準曲線亮度的第一高亮度曲線及至少一低於標準曲線亮度的第一低亮度曲線，而該第二S形伽瑪曲線係與該第一S形伽瑪曲線反向且呈至少交會一點於該標準伽瑪曲線上，其中該第二S形伽瑪曲線係包含有至少一低於標準曲線亮度的第二低亮度曲線及至少一高於標準曲線亮度的第二高亮度曲線；而各至少一第二低亮度曲線的灰階範圍係對應各至少一第一高亮度曲線，而各至少一第二高亮度曲線的灰階範圍係對應各至少一第一低亮度曲線；步驟四：於一週期時間內，將第一畫面之各畫素驅動至所決定之亮度值；步驟五：於下一週期時間內，將第二畫面之各畫素驅動至所決定之亮度值；步驟六：重覆前述步驟一至步驟五。
9. 如申請專利範圍第8項所述插灰驅動方法，上述決定目前輸入畫面的二張顯示畫面中各畫素對應其灰階資料的亮度值步驟中，係先將外部輸入畫面資料儲存；依據第一S形伽瑪曲線決定各畫素對應其灰階資料的亮度值；於一週期時間內，將各畫素驅動至所決定之亮度值；取得暫存的畫面資料之灰階資料； 依據第二S形伽瑪曲線，決定各畫素對應其灰階資料的亮度值；於下一週期時間內，將各畫素驅動至所決定之亮度值。
10. 如申請專利範圍第8或9項所述之插灰驅動方法，該第一及第二S形伽瑪曲線係交會於該標準伽瑪曲線的中間點。
11. 如申請專利範圍第10項所述之插灰驅動方法，其中：該第一S形伽瑪曲線之第一高亮度曲線的灰階範圍係自最低灰階值至交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為高；該第一低亮度曲線的灰階範圍係自交會點灰階值至最高灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為低；該第二S形伽瑪曲線之第二低亮度曲線的灰階範圍係自最低灰階值至交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為低；及該第二高亮度曲線的灰階範圍係自交會點灰階值至最高灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為高。
12. 如申請專利範圍第11項所述之插灰驅動方法，該標準伽瑪曲線的灰階範圍包含0灰階值至255灰階值，其中：該第一高亮度曲線係由一漸升線段及一水平線段構成，該漸升線段係對應0-60低灰階範圍，其亮度值由0%漸升至50%，而該水平線段則於60-128灰階範圍中其亮度值均為50%；該第一低亮度曲線係由一水平線段及一漸升線段構成；該水平線段則於128-180灰階範圍中其亮度值均為50%，而該漸升線段係對應約180-255的高灰階範圍，其亮度值由50%漸升至100%；該第二低亮度曲線係由一水平線段及一漸升線段構成；其中該 水平線段係對應0-60低灰階範圍，其亮度值係維持於0%，而該漸升線段則於60-128灰階範圍中其亮度值由0%漸升至50%；及該第二高亮度曲線係由一漸升線段及一水平線段構成；其中該漸升線段則於128-180灰階範圍中其亮度值自50%漸升至100%，而該水平線段係對應約180-255的高灰階範圍，其亮度值則維持於100%。
13. 如申請專利範圍第8或9項所述之插灰驅動方法，該第一及第二S形伽瑪曲線係該標準伽瑪曲線的第一及第二交會點上交會。
14. 如申請專利範圍第13項所述之插灰驅動方法，該第一S形伽瑪曲線係由低亮度至高亮度的一第一高亮度曲線、一第一低亮度曲線及一第一高亮度曲線連續接合而成；其中：該第一高亮度曲線的灰階範圍係自最低灰階值至第一交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為高；該第一低亮度曲線的灰階範圍係自第一交會點灰階值至第二交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為低；另一第一高亮度曲線的灰階範圍係自第二交會點灰階值至最高灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為高；又，該第二S形伽瑪曲線係由低亮度至高亮度的一第二低亮度曲線、一第二高亮度曲線及一第二低亮度曲線連續接合而成；其中：該第二低亮度曲線的灰階範圍係自最低灰階值至第一交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為低； 該第二高亮度曲線的灰階範圍係自第一交會點灰階值至第二交會點灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為高；另一第二低亮度曲線的灰階範圍係自第二交會點灰階值至最高灰階值，其亮度相對該標準伽瑪曲線的相同灰階範圍的亮度為低。
15. 如申請專利範圍第14項所述之插灰驅動方法，該標準伽瑪曲線的灰階範圍包含0灰階值至255灰階值，其中：該第一高亮度曲線係對應0-72灰階範圍，並由一漸升線段及一水平線段構成；其中該漸升線段係對應0-56低灰階範圍，其亮度值由0%漸升至8%，而該水平線段則於56-72灰階範圍中且亮度值均為8%；該第一低亮度曲線係由一水平線段及一漸升線段構成；其中該水平線段則於72-112灰階範圍中其亮度值均為8%，而該漸升線段係對應約112-128的灰階範圍，其亮度值由8%漸升至25%；及另一第一高亮度曲線係對應128-255灰階範圍，並由一漸升線段及一水平線段構成；其中該漸升線段係對應128-180灰階範圍，其亮度值由25%漸升至100%，而該水平線段則於180-255灰階範圍中且亮度值均為100%；該第二低亮度曲線係對應第一灰階範圍0-72，並由一水平線段及一漸升線段構成；其中該水平線段係對應0-56低灰階範圍，其亮度值均為0%，而該漸升線段則於56-72灰階範圍中且亮度值由0%上升至8%；該第二高亮度曲線係由一漸升線段及一水平線段構成；其中該漸升線段則於72-112灰階範圍中其亮度值均為由8%上升至 25%，而該水平線段係對應約112-128的灰階範圍，其亮度值均維持25%；另一第二低亮度曲線係對應128-255灰階範圍，並由一水平線段及一漸升線段構成，其中該水平線段係對應128-180灰階範圍，其亮度值維持在25%，而該漸升線段則於180-255灰階範圍中且亮度值由25%上升至100%。