TWI467555B - 液晶驅動裝置以及液晶驅動方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於驅動裝置以及驅動方法,特別是有關一種液晶驅動裝置以及液晶驅動方法。
於液晶顯示裝置中,液晶反應時間會影響影像的顯示品質。若液晶反應時間不夠快,則無法在有限時間內完成灰階轉換,會出現殘影的情況,導致影像的顯示品質不佳。
目前加快液晶反應時間的一種驅動方法是利用第二型動態電容補償(Dynamic Capacitance Compensation II;DCC II),其係根據目前圖框資料、前一圖框資料及前兩圖框資料決定輸出圖框資料,由於需要前兩個圖框資料作為決定輸出圖框資料的根據,因此需要兩個圖框緩衝器(frame buffer)分別儲存前兩個圖框資料,使得該種驅動方法的硬體成本較高。
請參閱第1圖,其係繪示動態電容補償方法中圖框及電壓的關係圖。波形C1為輸入電壓(虛線表示),波形C2為動態電容補償電壓,即根據目前圖框資料及前兩個圖框資料後所決定施加於液晶的電壓,波形C3係動態電容補償電壓驅動下實際的液晶反應。在灰階轉換(即圖框轉換)時,動態電容補償方法如波形C2所示,會在圖框1至圖框2的期間提供一改善液晶振盪不穩的預傾(pretilt)電壓,並在圖框2至圖框3的期間提供一加快液晶反應的過驅動(overdrive)電壓,使得波形C3所示的液晶反應能更快達到如波形C1的輸入電壓。然而上述預傾電壓改善液晶振盪的效果有限,使得液晶反應真正達到穩定的時間仍然太長。
因此需要對上述需要兩個圖框緩衝器導致硬體成本較高及改善液晶振盪效果不佳的問題提出解決方法。
本發明之一目的在於提供一種液晶驅動裝置以及液晶驅動方法,其能降低硬體成本並使液晶反應更快達到穩定。
為達到上述目的,根據本發明之一特點係提供一種液晶驅動裝置,包括一比較單元、一寫入控制單元以及一輸出單元。該比較單元比較一目前灰階以及一參考灰階是否相同以輸出一目前比較結果。該寫入控制單元根據該目前比較結果及一前一比較結果決定是否更新該參考灰階。當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階相同時,該輸出單元包括一預傾單元、一過驅動單元、一振盪補償單元以及一選擇器。該預傾單元用於產生使至少一液晶預傾之一預傾值。該過驅動單元用於產生使該液晶過驅動之一過驅動值。該振盪補償單元用於產生使該液晶反應穩定之一振盪補償值。當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階相同時,該選擇器選擇該目前灰階作為一最終灰階;當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階不同且該前一比較結果表示一前一灰階以及一前一參考灰階相同時,該選擇器選擇該預傾值作為該最終灰階;當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階不同且該前一比較結果表示該前一灰階及該前一參考灰階不同時,該選擇器選擇該過驅動值作為該最終灰階,且該寫入控制單元以一振盪補償值更新該參考灰階。
為達到上述目的,根據本發明之一特點係提供一種液晶驅動方法,包括:提供一目前灰階;比較該目前灰階以及一參考灰階是否相同以提供一目前比較結果;當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階相同時,輸出該目前灰階作為一最終灰階;當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階不同且一前一比較結果表示一前一灰階以及一前一參考灰階相同時,輸出一預傾值作為該最終灰階;以及當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階不同且該前一比較結果表示該前一灰階及該前一參考灰階不同時,輸出一過驅動值作為該最終灰階。
本發明之液晶驅動裝置以及液晶驅動方法係以一位元之資料量儲存該目前比較結果及該前一比較結果,能大幅減少需儲存的容量,進而降低硬體成本。再者,新增該振盪補償值與該預傾值及過驅動值配合使用,能加快液晶反應且更快達到穩定。
以下結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明。
請參閱第2圖,其係繪示根據本發明一實施例之液晶驅動裝置的方塊圖。該液晶驅動裝置係用於一液晶顯示裝置,包括一比較單元10、一記憶單元20、一寫入控制單元30以及一輸出單元40。一目前灰階G(N)輸入至該比較單元10、該寫入控制單元30及該輸出單元40,更明確地說,該目前灰階G(N)為目前圖框之一畫素欲顯示的灰階,經過轉換後會變成對應的電壓值以驅動液晶,藉此使該畫素達到欲顯示的灰階。
該比較單元10比較該目前灰階G(N)以及儲存於該記憶單元20之一參考灰階G(REF)是否相同以輸出一目前比較結果R(N),該參考灰階G(REF)為該畫素之前一灰階(即前一圖框欲顯示的灰階)或是一用於使液晶振盪更快穩定之振盪補償值,將於稍後詳述。
該記憶單元20儲存該參考灰階G(REF)及一前一比較結果R(N-1),該前一比較結果R(N-1)為該畫素前一圖框所儲存的比較結果,亦即前一灰階以及前一儲存於該記憶單元20之參考灰階的比較結果。
該目前比較結果R(N)及該前一比較結果R(N-1)可以用一位元的資料量表示,例如以1表示不同而以0表示相同,或是以1表示相同而以0表示不同。與習知技術必須用多個位元來儲存畫素的灰階相比可大幅省下記憶體空間,減少硬體成本。
該寫入控制單元30根據該目前比較結果R(N)及該前一比較結果R(N-1)決定是否更新該記憶單元20儲存的參考灰階G(REF)。
該輸出單元40根據該目前比較結果R(N)及該前一比較結果R(N-1)輸出一最終灰階G(OUT),該最終灰階G(OUT)為實際驅動該畫素的灰階,可以為未經過補償的目前灰階G(N)或是使該畫素對應的液晶加快反應時間的補償值,更明確地說,該補償值包括一預傾值(pretilt)及一過驅動值(overdrive)。
較佳而言,不同液晶之預傾值、過驅動值及振盪補償值可經由實驗而得,實驗過程與方法為該領域所屬技術人員熟知的技術,此不多加贅述。
本發明之液晶驅動裝置中,該輸出單元40輸出該最終灰階G(OUT)之判斷條件如下:
當該目前比較結果R(N)表示該目前灰階G(N)及該參考灰階G(REF)相同時,該輸出單元40不作任何補償,直接輸出該目前灰階G(N)作為最終灰階G(OUT),該寫入控制單元30將該目前灰階G(N)寫入該記憶單元20以取代該參考灰階G(REF)。
當該目前比較結果R(N)表示該目前灰階G(N)及該參考灰階G(REF)不同且該前一比較結果R(N-1)表示該前一灰階及該前一參考灰階相同時,該輸出單元40輸出該預傾值作為最終灰階G(OUT),該寫入控制單元30對該記憶單元20不作任何寫入動作,即不更新該參考灰階G(REF)。
當該目前比較結果R(N)表示該目前灰階G(N)及該參考灰階G(REF)不同且該前一比較結果R(N-1)表示該前一灰階及該前一參考灰階不同時,該輸出單元40輸出該過驅動值作為最終灰階G(OUT),且該寫入控制單元30將該振盪補償值寫入該記憶單元20以取代該參考灰階G(REF)。
於第2圖中,該輸出單元40包括一預傾單元400、一過驅動單元402、一振盪補償單元404以及一選擇器406。該預傾單元400用於產生使該畫素對應之液晶產生預傾之預傾值。該過驅動單元402用於產生使該畫素對應之液晶產生過驅動之過驅動值。該振盪補償單元404用於產生使液晶振盪更快穩定之振盪補償值。該選擇器406根據該目前比較結果R(N)及該前一比較結果R(N-1)選擇該目前灰階G(N)、該預傾值及該過驅動值之其中一者作為最終灰階G(OUT)。
於一較佳實施例中,該預傾單元400、該過驅動單元402及該振盪補償單元404分別為一查找表,該預傾值、該過驅動值及該振盪補償值係根據各自之查找表而得。
為使該液晶驅動裝置之作動更加清楚,以下將舉兩個例子說明。請同時參閱第2圖及第3圖,其中第3圖係繪示一畫素之圖框及電壓的關係圖。波形C4為輸入的目前灰階G(N),波形C5為輸出的最終灰階G(OUT)。於此例中,將比較結果不同者以1表示,比較結果相同者以0表示。
圖框1切換至圖框2時,圖框2之灰階為目前灰階G(2),其輸入至該比較單元10、該寫入控制單元30及該輸出單元40。該比較單元10比較目前灰階G(2)及儲存於該記憶單元20之參考灰階G(REF)(即圖框1之灰階),兩者灰階相同,目前比較結果R(2)為0,將該目前比較結果R(2)儲存於該記憶單元20以取代前一比較結果R(1)並提供給該寫入控制單元30及該輸出單元40,由於目前比較結果R(2)為0(即相同),該寫入控制單元30將目前灰階G(2)寫入該記憶單元20以取代參考灰階G(REF),該輸出單元40不作任何補償,直接輸出目前灰階G(2)作為最終灰階G(OUT)。
圖框2切換至圖框3時,圖框3之灰階為目前灰階G(3),其輸入至該比較單元10、該寫入控制單元30及該輸出單元40。該比較單元10比較目前灰階G(3)及儲存於該記憶單元20之參考灰階G(REF)(即圖框2之灰階),兩者灰階不同,目前比較結果R(3)為1,將該目前比較結果R(3)儲存於該記憶單元20以取代前一比較結果R(2)並提供給該寫入控制單元30及該輸出單元40,由於目前比較結果R(3)為1(即不同)且前一比較結果R(2)為0(即相同),該寫入控制單元30不將目前灰階G(3)寫入該記憶單元20儲存之參考灰階G(REF),即該參考灰階G(REF)仍為圖框2之灰階,該輸出單元40輸出預傾值作為最終灰階G(OUT)。
圖框3切換至圖框4時,圖框4之灰階為目前灰階G(4),其輸入至該比較單元10、該寫入控制單元30及該輸出單元40。該比較單元10比較目前灰階G(4)及儲存於該記憶單元20之參考灰階G(REF)(即圖框2之灰階),兩者灰階不同,目前比較結果R(4)為1,將該目前比較結果R(4)儲存於該記憶單元20以取代前一比較結果R(3)並提供給該寫入控制單元30及該輸出單元40,由於目前比較結果R(4)為1(即不同)且前一比較結果R(3)為1(即不同),該寫入控制單元30將目前灰階G(4)對應的振盪補償值寫入該記憶單元20儲存之參考灰階G(REF),且該輸出單元40輸出過驅動值作為最終灰階G(OUT)。
圖框4切換至圖框5時,圖框5之灰階為目前灰階G(5),其輸入至該比較單元10、該寫入控制單元30及該輸出單元40。該比較單元10比較目前灰階G(5)及儲存於該記憶單元20之參考灰階G(REF)(即圖框4之振盪補償值),兩者灰階不同,目前比較結果R(5)為1,將該目前比較結果R(5)儲存於該記憶單元20以取代前一比較結果R(4)並提供給該寫入控制單元30及該輸出單元40,由於目前比較結果R(5)為1(即不同)且前一比較結果R(4)為1(即不同),該輸出單元40輸出過驅動值作為最終灰階G(OUT),且該寫入控制單元30將目前灰階G(5)對應的振盪補償值寫入該記憶單元20儲存之參考灰階G(REF)。
於上述圖框3切換至圖框4時,該寫入控制單元30將振盪補償值寫入該記憶單元20儲存之參考灰階G(REF),該振盪補償值會使得該輸出單元40輸出之最終灰階G(OUT)趨近於圖框4之灰階,在圖框4切換至圖框5時會更趨近於圖框4之灰階,依此類推,第N圖框切換至第N+1圖框時,該比較單元10比較目前灰階G(N+1)及儲存於該記憶單元20之參考灰階G(REF)(即第N圖框對應的振盪補償值),此時兩者灰階相同,皆達到圖框4之灰階,因此目前比較結果R(N+1)為0,該輸出單元40不作任何補償,直接輸出該目前灰階G(N+1)作為最終灰階G(OUT),使液晶反應更快達到穩定狀態。
請同時參閱第2圖及第4圖,其中第4圖係繪示另一畫素之圖框及電壓的關係圖。波形C6為輸入的目前灰階G(N),波形C7為輸出的最終灰階G(OUT)。此例同樣將比較結果不同者以1表示,比較結果相同者以0表示。
圖框1切換至圖框2時,圖框2之灰階為目前灰階G(2),其輸入至該比較單元10、該寫入控制單元30及該輸出單元40。該比較單元10比較目前灰階G(2)及儲存於該記憶單元20之參考灰階G(REF)(即圖框1之灰階),兩者灰階相同,目前比較結果R(2)為0,將該目前比較結果R(2)儲存於該記憶單元20以取代前一比較結果R(1)並提供給該寫入控制單元30及該輸出單元40,由於目前比較結果R(2)為0(即相同),該寫入控制單元30將目前灰階G(2)寫入該記憶單元20以取代參考灰階G(REF),該輸出單元40不作任何補償,直接輸出該目前灰階G(2)作為最終灰階G(OUT)。
圖框2切換至圖框3時,圖框3之灰階為目前灰階G(3),其輸入至該比較單元10、該寫入控制單元30及該輸出單元40。該比較單元10比較目前灰階G(3)及儲存於該記憶單元20之參考灰階G(REF)(即圖框2之灰階),兩者灰階不同,目前比較結果R(3)為1,將該目前比較結果R(3)儲存於該記憶單元20以取代前一比較結果R(2)並提供給該寫入控制單元30及該輸出單元40,由於目前比較結果R(3)為1(即不同)且前一比較結果R(2)為0(即相同),該寫入控制單元30不將目前灰階G(3)寫入該記憶單元20儲存之參考灰階G(REF),即該參考灰階G(REF)仍為圖框2之灰階,該輸出單元40輸出預傾值作為最終灰階G(OUT)。
圖框3切換至圖框4時,圖框4之灰階為目前灰階G(4),其輸入至該比較單元10、該寫入控制單元30及該輸出單元40。該比較單元10比較目前灰階G(4)及儲存於該記憶單元20之參考灰階G(REF)(即圖框2之灰階),兩者灰階不同,目前比較結果R(4)為1,將該目前比較結果R(4)儲存於該記憶單元20以取代前一比較結果R(3)並提供給該寫入控制單元30及該輸出單元40,由於目前比較結果R(4)為1(即不同)且前一比較結果R(3)為1(即不同),該寫入控制單元30將目前灰階G(4)對應的振盪補償值寫入該記憶單元20儲存之參考灰階G(REF),且該輸出單元40輸出過驅動值作為最終灰階G(OUT)。
圖框4切換至圖框5時,圖框5之灰階為目前灰階G(5),其輸入至該比較單元10、該寫入控制單元30及該輸出單元40。該比較單元10比較目前灰階G(5)及儲存於該記憶單元20之參考灰階G(REF)(即圖框4對應之振盪補償值),兩者灰階不同,目前比較結果R(5)為1,將該目前比較結果R(5)儲存於該記憶單元20以取代前一比較結果R(4)並提供給該寫入控制單元30及該輸出單元40,由於目前比較結果R(5)為1(即不同)且前一比較結果R(4)為1(即不同),該寫入控制單元30將目前灰階G(5)對應的振盪補償值寫入該記憶單元20儲存之參考灰階G(REF),且該輸出單元40輸出過驅動值作為最終灰階G(OUT)。
與第3圖之例子相同,第N圖框切換至第N+1圖框時,該比較單元10比較目前灰階G(N+1)及儲存於該記憶單元20之參考灰階G(REF)(即第N圖框對應的振盪補償值),此時兩者灰階相同,皆達到圖框4之灰階,因此目前比較結果R(N+1)為0,該輸出單元40不作任何補償,直接輸出該目前灰階G(N+1)作為最終灰階G(OUT),使液晶反應更快達到穩定狀態。
請參閱第5圖,其係繪示使用本發明之液晶驅動裝置及習知之液晶驅動裝置的波形比較圖,波形C8為本發明採用預傾值、過驅動值及振盪補償值所量測的波形,波形C9為習知僅利用過驅動值所量測的波形。波形C8於區域A中的振盪程度小於波形C9,表示本發明之液晶驅動裝置能使液晶反應更快達到穩定。此外,波形C8的上升時間(rising time)T1也小於波形C9的上升時間T2,表示本發明之液晶驅動裝置能使液晶反應更加快速。
請參閱第6圖,其係繪示根據本發明之液晶驅動方法流程圖。
於步驟S600中,提供一目前灰階。
於步驟S610中,比較該目前灰階以及一參考灰階是否相同以輸出一目前比較結果,當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階相同時,進行步驟S620,不同時進行步驟S630。
於步驟S620中,輸出該目前灰階作為一最終灰階。
於步驟S630中,一前一比較結果表示一前一灰階以及一前一參考灰階相同時,進行步驟S640,不同時進行步驟S650。
於步驟S640中,輸出一預傾值作為該最終灰階。
於步驟S650中,輸出一過驅動值作為該最終灰階,並以一振盪補償值更新該參考灰階。
於一較佳實施例中,該預傾值、該過驅動值及該振盪補償值係根據各自之一查找表而得。
於一較佳實施例中,該目前比較結果及該前一比較結果分別為一位元之資料。
該液晶驅動方法更新該參考灰階及該目前比較結果的過程可參考上述第3圖及第4圖之說明,此不多加贅述。
本發明之液晶驅動裝置以及液晶驅動方法係以一位元之資料量儲存該目前比較結果及該前一比較結果,能大幅減少需儲存的容量,進而降低硬體成本。再者,新增該振盪補償值與該預傾值及過驅動值配合使用,能加快液晶反應且更快達到穩定。
綜上所述,雖然本發明已用較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,本發明所屬技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
10...比較單元
20...記憶單元
30...寫入控制單元
40...輸出單元
400...預傾單元
402...過驅動單元
404...振盪補償單元
406...選擇器
A...區域
C1-C9...波形
G(N)...目前灰階
G(OUT)...最終灰階
G(REF)...參考灰階
R(N)...目前比較結果
R(N-1)...前一比較結果
S600-S650...步驟
第1圖係繪示動態電容補償方法中圖框及電壓的關係圖;
第2圖係繪示根據本發明一實施例之液晶驅動裝置的方塊圖;
第3圖係繪示一畫素之圖框及電壓的關係圖;
第4圖係繪示另一畫素之圖框及電壓的關係圖;
第5圖係繪示使用本發明之液晶驅動裝置及習知之液晶驅動裝置的波形比較圖;以及
第6圖係繪示根據本發明之液晶驅動方法流程圖。
10...比較單元
20...記憶單元
30...寫入控制單元
40...輸出單元
400...預傾單元
402...過驅動單元
404...振盪補償單元
406...選擇器
G(N)...目前灰階
G(OUT)...最終灰階
G(REF)...參考灰階
R(N)...目前比較結果
R(N-1)...前一比較結果
Claims (11)
- 一種液晶驅動裝置,包括:一比較單元,比較一目前灰階以及一參考灰階是否相同以輸出一目前比較結果;一寫入控制單元,根據該目前比較結果及一前一比較結果決定是否更新該參考灰階;以及一輸出單元,包括:一預傾單元,用於產生使至少一液晶預傾之一預傾值;一過驅動單元,用於產生使該液晶過驅動之一過驅動值;一振盪補償單元,用於產生使該液晶反應穩定之一振盪補償值;以及一選擇器,當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階相同時,該選擇器選擇該目前灰階作為一最終灰階,當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階不同且該前一比較結果表示一前一灰階以及一前一參考灰階相同時,該選擇器選擇該預傾值作為該最終灰階,當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階不同且該前一比較結果表示該前一灰階及該前一參考灰階不同時,該選擇器選擇該過驅動值作為該最終灰階,該比較單元以該目前比較結果取代該前一比較結果,該寫入控制單元以該振盪補償值取代該參考灰階。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶驅動裝置,其中當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階相同時,該比較單 元以該目前比較結果取代該前一比較結果,且該寫入控制單元以該目前灰階取代該參考灰階。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶驅動裝置,其中當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階不同且該前一比較結果表示該前一灰階以及該前一參考灰階相同時,該比較單元以該目前比較結果取代該前一比較結果。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶驅動裝置,其中該預傾單元、該過驅動單元及該振盪補償單元分別為一查找表。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶驅動裝置,其進一步包括一記憶單元,用於儲存該前一比較結果以及該參考灰階。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶驅動裝置,其中該目前比較結果及該前一比較結果分別為一位元之資料。
- 一種液晶驅動方法,包括:提供一目前灰階;比較該目前灰階以及一參考灰階是否相同以提供一目前比較結果;當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階相同時,輸出該目前灰階作為一最終灰階;當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階不同且一前一比較結果表示一前一灰階以及一前一參考灰階相同時,輸出一預傾值作為該最終灰階;以及當該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階不同且該前一比較結果表示該前一灰階及該前一參考灰階不同時,輸出一過驅動值作為該最終灰階,包括以該目前比較結果取代該前一比較結果;以及以一振盪補償值取代該參考灰階。
- 如申請專利範圍第7項所述之液晶驅動方法,其中於該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階相同時,輸出該目前灰階作為該最終灰階的步驟中進一步包括:以該目前比較結果取代該前一比較結果;以及以該目前灰階取代該參考灰階。
- 如申請專利範圍第7項所述之液晶驅動方法,其中於該目前比較結果表示該目前灰階及該參考灰階不同且該前一比較結果表示該前一灰階以及該前一參考灰階相同時,輸出該預傾值作為該最終灰階的步驟中進一步包括:以該目前比較結果取代該前一比較結果。
- 如申請專利範圍第7項所述之液晶驅動方法,其中該預傾值、該過驅動值及該振盪補償值係根據各自之一查找表而得。
- 如申請專利範圍第7項所述之液晶驅動方法,其中該目前比較結果及該前一比較結果分別為一位元之資料。
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