TWI648718B - 時序控制器與其操作方法 - Google Patents

Abstract

一種時序控制器的操作方法，包括下列步驟。透過時序控制器中的線緩衝器暫存第一列資料，且第二列資料包括目前畫素資料。依據位置資訊從第一資料矩陣取得參考資訊，並依據參考資訊從第一列資料與第二列資料中選取出先前畫素資料。依據位置資訊從第二資料矩陣取得極性資訊。依據極性資訊、先前畫素資料與目前畫素資料從多個補償對照表中取得補償值。依據位置資訊查詢增益對照表，以取得增益值。依據補償值與增益值調整目前畫素資料，以產生補償畫素資料。

Description

時序控制器與其操作方法

本發明是有關於一種時序控制器與其操作方法，且特別是有關於一種顯示裝置的時序控制器與其操作方法。

近年來，液晶顯示器(LCD)朝向低成本、大尺寸與高解析度的方向發展。此外，因應低成本的考量，液晶顯示器中的顯示面板大多朝向雙閘極(dual-gate)架構或是三閘極(triple-gate)架構的方向發展，以藉此降低液晶顯示器中之源極驅動晶片的數量。然而，隨著液晶顯示器之尺寸的變大與源極驅動晶片之數量的降低，顯示面板中的走線將變得更多、更長且更細。相對地，走線之寄生電容與寄生電阻所引發的RC延遲現象將越來越嚴重，進而導致顯示面板中的子畫素出現充電不足的問題，且顯示面板的影像畫面往往會因子畫素的充電不足而出現異常。

本發明提供一種時序控制器與其操作方法，可利用補償 值與增益值來調整目前畫素資料，進而可避免顯示面板中的子畫素出現充電不足的問題，並可改善因子畫素充電不足而導致的畫面異常。

本發明的時序控制器的操作方法，包括下列步驟。依序接收第一列資料與第二列資料，並透過時序控制器中的線緩衝器暫存第一列資料，其中第二列資料包括目前畫素資料。依據目前畫素資料所對應的位置資訊從第一資料矩陣取得參考資訊，並依據參考資訊從第一列資料與第二列資料中選取出先前畫素資料。依據位置資訊從第二資料矩陣取得極性資訊。依據極性資訊、先前畫素資料與目前畫素資料從多個補償對照表中取得補償值。依據位置資訊查詢增益對照表，以取得增益值。依據補償值與增益值調整目前畫素資料，以產生補償畫素資料。

本發明的時序控制器，包括線緩衝器、記憶體與資料補償器。時序控制器依序接收第一列資料與第二列資料，第一列資料暫存在線緩衝器中，且第二列資料包括目前畫素資料。記憶體儲存第一資料矩陣、第二資料矩陣、多個補償對照表與增益對照表。資料補償器依據目前畫素資料所對應的位置資訊從第一資料矩陣取得參考資訊，並依據參考資訊從第一列資料與第二列資料中選取出先前畫素資料。資料補償器依據位置資訊從第二資料矩陣取得極性資訊，並依據極性資訊、先前畫素資料與目前畫素資料從所述多個補償對照表中取得補償值。資料補償器依據位置資訊查詢增益對照表以取得一增益值。資料補償器依據補償值與增 益值調整目前畫素資料，以產生補償畫素資料。

基於上述，本發明的時序控制器可依據極性資訊、先前畫素資料與目前畫素資料從補償對照表中取得補償值，並可從增益對照表中取得增益值。此外，時序控制器可依據補償值與增益值調整目前畫素資料，進而可避免顯示面板中的子畫素出現充電不足的問題，並可改善因子畫素充電不足而導致的畫面異常。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100‧‧‧顯示裝置

110‧‧‧顯示面板

120‧‧‧時序控制器

130‧‧‧閘極驅動器

140‧‧‧源極驅動器

111‧‧‧第一列畫素

112‧‧‧第二列畫素

RD1‧‧‧第一列資料

RD2‧‧‧第二列資料

P0~P15‧‧‧子畫素

D0~D15‧‧‧畫素資料

210‧‧‧線緩衝器

220‧‧‧記憶體

230‧‧‧資料補償器

241‧‧‧第一資料矩陣

242‧‧‧第二資料矩陣

251~252‧‧‧補償對照表

260‧‧‧增益對照表

S310~S60、S341、S342、S361~S364‧‧‧圖3中的各步驟

I4(0,0)~I4(3,7)‧‧‧參考資訊

510~540、610、620‧‧‧掃描線

I7(0,0)~I7(7,7)‧‧‧極性資訊

圖1是依照本發明一實施例的顯示裝置的示意圖。

圖2是依照本發明一實施例的時序控制器的示意圖。

圖3是依照本發明一實施例的時序控制器的操作方法流程圖。

圖4是依照本發明一實施例之第一資料矩陣的示意圖。

圖5是依照本發明一實施例的顯示面板的示意圖。

圖6是依照本發明另一實施例的顯示面板的示意圖。

圖7是依照本發明一實施例之第二資料矩陣的示意圖。

圖8是依照本發明一實施例之補償對照表的示意圖。

圖9是依照本發明一實施例之增益對照表的示意圖。

圖1是依照本發明一實施例的顯示裝置的示意圖。如圖1所示，顯示裝置100包括顯示面板110、時序控制器120、閘極驅動器130與源極驅動器140。其中，顯示裝置100可例如是液晶顯示器(LCD)。閘極驅動器130電性連接顯示面板110與時序控制器120，且源極驅動器140電性連接顯示面板110與時序控制器120。

時序控制器120可接收對應顯示面板110的畫面資料。舉例來說，顯示面板110包括多個子畫素，且每一子畫素對應畫面資料中的一畫素資料。例如，顯示面板110中的第一列畫素111對應畫面資料中的第一列資料RD1。其中，第一列畫素111中的子畫素P0對應第一列資料RD1中的畫素資料D0，且第一列畫素111中的子畫素P1對應第一列資料RD1中的畫素資料D1。以此類推，子畫素P2~P7與畫素資料D2~D7的對應關係。此外，顯示面板110中的第二列畫素112對應畫面資料中的第二列資料RD2。其中，第二列畫素112中的子畫素P8對應第二列資料RD2中的畫素資料D8，且第二列畫素112中的子畫素P9對應第二列資料RD2中的畫素資料D9。以此類推，子畫素P10~P15與畫素資料D10~D15的對應關係。

時序控制器120可針對畫面資料中的每一畫素資料進行補償，以將畫面資料中的每一畫素資料轉換成一補償畫素資料。源極驅動器140用以將補償畫素資料轉換成用以驅動子畫素的驅動電壓，且閘極驅動器130用以控制子畫素的開啟與關閉。藉此， 顯示面板110將可產生對應的影像畫面(frame)。值得一提的是，由於時序控制器120會針對畫面資料中的每一畫素資料進行補償，因此源極驅動器140將可響應於補償畫素資料提足夠的驅動電壓對子畫素進行充電。如此一來，將可避免顯示面板100中的子畫素出現充電不足的問題，並可改善因子畫素充電不足而導致的畫面異常。

圖2是依照本發明一實施例的時序控制器的示意圖，且圖3是依照本發明一實施例的時序控制器的操作方法流程圖。以下將參照圖1至圖3，並以第二列畫素112中的畫素資料D12為例，來進一步說明時序控制器120對畫素資料所進行的補償。其中，在補償畫素資料D12的過程中，畫素資料D12將相當於一目前畫素資料，且子畫素P12將相當於一目前子畫素。

時序控制器120包括線緩衝器210、記憶體220與資料補償器230。其中，資料補償器230電性連接線緩衝器210與記憶體220。記憶體220儲存第一資料矩陣241、第二資料矩陣242、多個補償對照表251~252與增益對照表260。如步驟S310所示，時序控制器120可依序接收第一列資料RD1與第二列資料RD2，並可透過線緩衝器210來儲存第一列資料RD1。藉此，資料補償器230除了可接收到第二列資料RD2以外，更可讀取來自線緩衝器210的第一列資料RD1。

如步驟S320所示，資料補償器230可依據目前畫素資料D12所對應的位置資訊從第一資料矩陣241取得參考資訊，並可 依據參考資訊從第一列資料RD1與第二列資料RD2中選取出先前畫素資料。舉例來說，圖4是依照本發明一實施例之第一資料矩陣的示意圖。如圖4所示，第一資料矩陣241包括8×4個參考資訊I4(0,0)~I4(3,7)。此外，資料補償器230從第一資料矩陣241中取得每一畫素資料所對應的參考資訊。

具體而言，顯示面板110可被劃分成多個第一子畫素區塊。此外，所述多個第一子畫素區塊各自包括8×4個子畫素，且每一第一子畫素區塊皆對應相同的8×4個參考子畫素。第一資料矩陣241中的參考資訊I4(0,0)~I4(3,7)記錄著第一子畫素區塊中之8×4個子畫素所對應的8×4個參考子畫素。此外，參考資訊I4(0,0)~I4(3,7)各自包括4位元，以藉此表示可能用以作為參考子畫素的15種設定狀態。舉例來說，就目前畫素資料D12而言，可能用以作為參考子畫素的狀態包括子畫素P0~P11與P13~P15，但本發明不限於此。在本發明的其他實施例中，參考資訊I4(0,0)~I4(3,7)所各自包括的4位元，也可用來表示可能用以作為參考子畫素的16種設定狀態，舉例來說，就目前畫素資料D12而言，可能用以作為參考子畫素的狀態除了包括子畫素P0~P11與P13~P15之外，還可包括對應於目前畫素資料D12的目前子畫素P12。

在操作上，目前畫素資料D12所對應的位置資訊用以表示目前子畫素P12於顯示面板110的位置。由於目前子畫素P12位於顯示面板110中的第1列第4行，因此資料補償器230可依 據目前畫素資料D12所對應的位置資訊，從第一資料矩陣241選取出參考資訊I4(1,4)。藉此，資料補償器230可依據參考資訊I4(1,4)判別出目前子畫素P12所對應的先前子畫素(即參考子畫素)。如此一來，資料補償器230可依據參考資訊I4(1,4)從子畫素P0~P11與P13~P15所對應的畫素資料D0~D11與D13~D15中選取其一，並將所選取的畫素資料設定為先前畫素資料。

舉例來說，圖5是依照本發明一實施例的顯示面板的示意圖。如圖5所示，顯示面板110具有雙閘極(dual-gate)架構。在雙閘極架構下，第一列畫素111共用兩條掃描線510與520，且第二列畫素112共用兩條掃描線530與540。此外，如圖5的箭頭符號所示，具有雙閘極架構的顯示面板110採用Z型態的驅動順序。當顯示面板110具有雙閘極架構時，資料補償器230可依據參考資訊I4(1,4)判別出目前子畫素P12的先前子畫素為子畫素P5，並可將畫素資料D5設定為先前畫素資料。換言之，當顯示面板110具有雙閘極架構時，目前子畫素P12與先前子畫素P5是位在相鄰兩行。

在另一實施例中，顯示面板110也可具有單閘極架構或是三閘極(triple-gate)架構。舉例來說，圖6是依照本發明另一實施例的顯示面板的示意圖。如圖6所示，顯示面板110具有單閘極架構(亦即，一般架構)。此時，第一列畫素111共用一條掃描線610，且第二列畫素112共用一條掃描線620。此外，如圖6的箭頭符號所示，具有單閘極架構的顯示面板110採用逐行掃描的驅 動順序。當顯示面板110具有單閘極架構或是三閘極架構時，資料補償器230可依據參考資訊I4(1,4)判別出目前子畫素P12的先前子畫素為子畫素P4，並可將畫素資料D4設定為先前畫素資料。換言之，當顯示面板110具有單閘極架構或是三閘極架構時，目前子畫素P12與先前子畫素P4是位在同一行。在另一實施例中，也可依據顯示面板110的畫素結構與驅動方式調整第一子畫素區塊與第一資料矩陣241的大小，例如：第一資料矩陣241可也僅包括6×4個參考資訊。

如步驟S330所示，資料補償器230可依據目前畫素資料D12所對應的位置資訊從第二資料矩陣242中取得極性資訊。舉例來說，圖7是依照本發明一實施例之第二資料矩陣的示意圖。如圖7所示，第二資料矩陣242包括8×8個極性資訊I7(0,0)~I7(7,7)。此外，資料補償器230可從第二資料矩陣242中取得每一畫素資料所對應的極性資訊。

具體而言，顯示面板110可被劃分成多個第二子畫素區塊。此外，所述多個第二子畫素區塊各自包括8×8個子畫素。每一第二子畫素區塊皆對應相同的8×8個極性資訊I7(0,0)~I7(7,7)，且所述8×8個極性資訊I7(0,0)~I7(7,7)記錄在第二資料矩陣242中。此外，極性資訊I7(0,0)~I7(7,7)各自包括1位元，以藉此表示子畫素之驅動電壓極性的反轉與不反轉。在操作上，資料補償器230可依據目前畫素資料D12所對應的位置資訊從第二資料矩陣242選取出極性資訊I7(1,4)，並可依據極性資訊I7(1,4)判別出目前子 畫素P12的反轉特性。在另一實施例中，第二資料矩陣242也可例如是包括4×4個極性資訊。

如步驟S340所示，資料補償器230可依據極性資訊、先前畫素資料與目前畫素資料D12從多個補償對照表251~252中取得補償值。就步驟S340的細部步驟來看，如步驟S341所示，資料補償器230可依據極性資訊從補償對照表251~252中選取其一。例如，當極性資訊的位元值為“0”時，資料補償器230將選取補償對照表251。另一方面，當極性資訊的位元值為“1”時，資料補償器230將選取補償對照表252。

如步驟S342所示，資料補償器230可依據目前畫素資料D12與先前畫素資料查詢所選取的補償對照表，以取得補償值。舉例來說，圖8是依照本發明一實施例之補償對照表的示意圖。如圖8所示，倘若資料補償器230依據極性資訊選取圖8之補償對照表251，目前畫素資料D12的灰階值為“128”，且先前畫素資料的灰階值為“0”時，則資料補償器230從補償對照表251所取得的補償值將相等於“8”。換言之，資料補償器230是依據目前畫素資料D12的灰階值與先前畫素資料的灰階值來查詢所選取的補償對照表，以取得補償值。

如步驟S350所示，資料補償器230可依據目前畫素資料D12所對應的位置資訊查詢增益對照表260，以取得增益值。舉例來說，圖9是依照本發明一實施例之增益對照表的示意圖。如圖9所示，針對第0、64、128、192、256、...、1472列的子畫素，增 益對照表260分別記錄著位在第0、64、128、192、256、...、1472行之子畫素所對應的增益值。藉此，資料補償器230可依據位置資訊查詢增益對照表260，並可參照增益對照表260中的增益值以內插法計算出目前畫素資料D12的增益值。

如步驟S360所示，資料補償器230可依據補償值與增益值調整目前畫素資料D12，以產生補償畫素資料。就步驟S360的細部步驟來看，如步驟S361所示，資料補償器230可依據目前畫素資料D12以及第二列資料RD2中的第一畫素資料與第二畫素資料計算出最大差值diff_max。

舉例來說，在補償目前子畫素P12所對應之目前畫素資料D12的過程中，與目前子畫素P12相鄰的兩子畫素P11與P13將相當於第一子畫素與第二子畫素。資料補償器230可將第一子畫素P11所對應的畫素資料D11設定為第一畫素資料，並將第二子畫素P13所對應的畫素資料D13設定為第二畫素資料。此外，資料補償器230會將目前畫素資料D12的灰階值與第一畫素資料D11的灰階值相減，以取得第一差值。資料補償器230更將目前畫素資料D12的灰階值與第二畫素資料D13的灰階值相減，以取得第二差值。資料補償器230更從第一差值與第二差值中選取出較大的差值，以作為最大差值diff_max。

如步驟S362所示，資料補償器230會判別最大差值diff_max是否在預設範圍內。當最大差值diff_max在預設範圍內時，如步驟S363所示，資料補償器230可依據第一方程式計算出 補償畫素資料。具體而言，資料補償器230可將目前畫素資料D12的灰階值Vcur、補償值CP與增益值Ga帶入第一方程式，以計算出補償畫素資料的灰階值Vcp。其中，第一方程式可表示為Vcp=Vcur+CP×Ga。當最大差值diff_max不在預設範圍內時，資料補償器230可依據第二方程式計算出補償畫素資料。具體而言，資料補償器230可將目前畫素資料D12的灰階值Vcur、補償值CP、增益值Ga與最大差值diff_max帶入第二方程式，以計算出補償畫素資料的灰階值Vcp。其中，第二方程式可表示為Vcp=Vcur+CP×Ga×(1024-diff_max)/1024。

值得一提的是，透過第一資料矩陣241的建立與設定，時序控制器120將可因應顯示面板110的畫素結構或是驅動順序來選取出最佳的先前畫素資料。藉此，利用先前畫素資料所選取出的補償值將有助於消除顯示面板110所出現之畫面不均勻的問題，例如：可消除顯示面板110在特定影像畫面下所出現的亮暗紋路。除此之外，透過第二資料矩陣242與多個補償對照表251~252的建立與設定，時序控制器120將可依據子畫素的反轉特性提供不同強度的補償。再者，透過增益對照表260的建立與設定，時序控制器120將可依據子畫素在顯示面板110中的空間位置提供不同強度的補償。換言之，時序控制器120可利用補償值與增益值致使目前畫素資料達到最佳化的補償效果。

綜上所述，本發明的時序控制器可依據第一資料矩陣中的參考資訊取得先前畫素資料，並可從第二資料矩陣取得極性資 訊。此外，時序控制器可依據極性資訊、先前畫素資料與目前畫素資料從補償對照表取得補償值，並可從增益對照表取得增益值。藉此，時序控制器將可利用補償值與增益值致使目前畫素資料達到最佳化的補償效果，進而可避免顯示面板中的子畫素出現充電不足的問題，並可改善因子畫素充電不足而導致的畫面異常。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (12)

1. 一種時序控制器的操作方法，包括：依序接收一第一列資料與一第二列資料，並透過該時序控制器中的一線緩衝器暫存該第一列資料，其中該第二列資料包括一目前畫素資料；依據該目前畫素資料所對應的一位置資訊從一第一資料矩陣取得一參考資訊，並依據該參考資訊從該第一列資料與該第二列資料中選取出一先前畫素資料；依據該位置資訊從一第二資料矩陣取得一極性資訊；依據該極性資訊、該先前畫素資料與該目前畫素資料從多個補償對照表中取得一補償值；依據該位置資訊查詢一增益對照表，以取得一增益值；以及依據該補償值與該增益值調整該目前畫素資料，以產生一補償畫素資料。
2. 如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中該時序控制器設置在一顯示裝置中，該顯示裝置更包括一顯示面板，該顯示面板中的一第一列畫素包括對應於該先前畫素資料的一先前子畫素，該顯示面板中的一第二列畫素包括對應於該目前畫素資料的一目前子畫素，其中，當該顯示面板具有一單閘極架構或是一三閘極架構時，該先前子畫素與該目前子畫素位在同一行，當該顯示面板具有一雙閘極架構時，該先前子畫素與該目前 子畫素位在相鄰兩行。
3. 如申請專利範圍第2項所述的操作方法，其中依據該極性資訊、該先前畫素資料與該目前畫素資料從該些補償對照表中取得該補償值的步驟包括：依據該極性資訊從該些補償對照表中選取其一；以及依據該目前畫素資料與該先前畫素資料查詢所選取之該補償對照表，以取得該補償值。
4. 如申請專利範圍第2項所述的操作方法，其中依據該補償值與該增益值調整該目前畫素資料，以產生該補償畫素資料的步驟包括：依據一第一方程式計算出該補償畫素資料，其中該第一方程式為Vcp=Vcur+CP×Ga，Vcp為該補償畫素資料的灰階值，Vcur為該目前畫素資料的灰階值，CP為該補償值，Ga為該增益值。
5. 如申請專利範圍第4項所述的操作方法，其中依據該補償值與該增益值調整該目前畫素資料，以產生該補償畫素資料的步驟更包括：依據該目前畫素資料以及該第二列資料中的一第一畫素資料與一第二畫素資料計算出一最大差值；當該最大差值在一預設範圍內時，依據該第一方程式計算出該補償畫素資料；以及當該最大差值不在該預設範圍內時，依據一第二方程式計算出該補償畫素資料，其中該第二方程式為 Vcp=Vcur+CP×Ga×(1024-diff)/1024，且diff為該最大差值。
6. 如申請專利範圍第5項所述的操作方法，其中該第二列畫素更包括對應於該第一畫素資料的一第一子畫素與對應於該第二畫素資料的一第二子畫素，且該第一子畫素與該第二子畫素分別相鄰於該目前子畫素。
7. 一種時序控制器，包括：一線緩衝器，其中該時序控制器依序接收一第一列資料與一第二列資料，該第一列資料暫存在該線緩衝器中，且該第二列資料包括一目前畫素資料；一記憶體，儲存一第一資料矩陣、一第二資料矩陣、多個補償對照表與一增益對照表；以及一資料補償器，依據該目前畫素資料所對應的一位置資訊從該第一資料矩陣取得一參考資訊，並依據該參考資訊從該第一列資料與該第二列資料中選取出一先前畫素資料，該資料補償器依據該位置資訊從該第二資料矩陣取得一極性資訊，並依據該極性資訊、該先前畫素資料與該目前畫素資料從該些補償對照表中取得一補償值，該資料補償器依據該位置資訊查詢該增益對照表以取得一增益值，且該資料補償器依據該補償值與該增益值調整該目前畫素資料，以產生一補償畫素資料。
8. 如申請專利範圍第7項所述的時序控制器，其中該時序控制器設置在一顯示裝置中，該顯示裝置更包括一顯示面板，該 顯示面板中的一第一列畫素包括對應於該先前畫素資料的一先前子畫素，該顯示面板中的一第二列畫素包括對應於該目前畫素資料的一目前子畫素，其中，當該顯示面板具有一單閘極架構或是一三閘極架構時，該先前子畫素與該目前子畫素位在同一行，當該顯示面板具有一雙閘極架構時，該先前子畫素與該目前子畫素位在相鄰兩行。
9. 如申請專利範圍第8項所述的時序控制器，其中該資料補償器依據該極性資訊從該些補償對照表中選取其一，且該資料補償器依據該目前畫素資料與該先前畫素資料查詢所選取之該補償對照表，以取得該補償值。
10. 如申請專利範圍第8項所述的時序控制器，其中該資料補償器依據一第一方程式計算出該補償畫素資料，其中該第一方程式為Vcp=Vcur+CP×Ga，Vcp為該補償畫素資料的灰階值，Vcur為該目前畫素資料的灰階值，CP為該補償值，Ga為該增益值。
11. 如申請專利範圍第10項所述的時序控制器，其中該資料補償器依據該目前畫素資料以及該第二列資料中的一第一畫素資料與一第二畫素資料計算出一最大差值，當該最大差值在一預設範圍內時，該資料補償器依據該第一方程式計算出該補償畫素資料，且當該最大差值不在該預設範圍內時，該資料補償器依據一第二方程式計算出該補償畫素資料，其中該第二方程式為Vcp=Vcur+CP×Ga×(1024-diff)/1024，且diff為該最大差值。
12. 如申請專利範圍第11項所述的時序控制器，其中該第二列畫素更包括對應於該第一畫素資料的一第一子畫素與對應於該第二畫素資料的一第二子畫素，且該第一子畫素與該第二子畫素分別相鄰於該目前子畫素。