像素驅動方法、時序控制器與平面顯示器的製作方法
2023-04-24 19:49:51
專利名稱：：像素驅動方法、時序控制器與平面顯示器的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種像素驅動方法，特別涉及一種溫度補償對液晶模塊影響的像素驅動方法。
背景技術：
：為了加快液晶的反應速度，過度驅動(overdrive)方法已普遍應用於現有平面顯示器。圖1為一現有的加速驅動信號時序圖。在一像素中，為了讓灰階從起始灰階L1快速的到達終止灰階L2，在像素寫入灰階，從L1至L2的畫面顯示周期間插入此過度驅動灰階VOD，V1對應於L1的電壓，V2對應於L2的電壓，VOD對應於LOD且較高於V2的電壓，而在維持周期則供應正常電壓V2，使灰階保持在L2。然而，液晶的反應速度與溫度有關。圖2為不同溫度下使用同一個過度驅動灰階的液晶反應曲線。在圖2是選取溫度為40°(即T40)時的過度驅動灰階為基準。橫軸為時間(time)，縱軸為亮度值(Intensity)。不同溫度下，從灰階L1到L2的速度皆不相同，其中曲線T60表示在60℃時的反應速度，在T60時仍採用T40時的過度驅動灰階時，從圖2可觀察到在一顯示周期內，亮度已超過了灰階L2，因此動態畫面呈現過亮。而曲線T20表示在20℃的反應速度，因反應過慢而使動態圖像產生嚴重殘影。圖3a為現有實施於溫度補償方法架構的平面顯示器。包含多個查找表LUT(look-uptable)304，其分別對應不同溫度範圍。溫度傳感器310檢測液晶模塊308的溫度，傳回選擇器306，由選擇器306選擇對應該溫度的LUT304，用以接收動態內存302輸出的起始灰階，以及終止灰階，據以查得加速對應的一像素所需的過度驅動灰階OD，輸出至該液晶模塊308。其中每一顯示周期所輸入的終止灰階被存在動態內存302中，做為下一顯示周期的起始灰階。圖3b為這些LUT304所對應的溫度範圍表。這種做法需要耗費較多的內存空間來存放多個LUT304，因此成本也較高。
發明內容本發明提供一種動態變溫的像素驅動方法，用於一液晶模塊，其是利用下列公式計算出一過度驅動灰階ODOD=N=0Nanf(t)n]]>然後輸出該過度驅動灰階OD，使對應的一像素加速到達該終止灰階。其中由所輸入的起始灰階與終止灰階可在數字係數表中查得係數an的數值，該數字係數表可在裝置出廠前事先測定燒錄在內存中。本實施例以N＝1為例，其實作方式為以下步驟首先，檢測該液晶模塊的一溫度值t，接著輸入一起始灰階，以及一終止灰階。根據該起始灰階與該終止灰階，從一數字係數表中查出對應的一發散係數a1與另一數字係數表中查出對應的一位移係數a0，並使用一溫度函數f(t)，以下列公式計算出一過度驅動灰階ODOD＝a1.f(t)+a0最後輸出該過度驅動灰階OD，使對應的一像素加速到達該終止灰階。其中該數字係數表包含多欄，代表起始灰階；多列，代表終止灰階，以及多係數值，各對應一欄與一列，在本發明實施例中是使用二張數字係數表，一為發散係數a1的數字係數表，一為位移係數a0的數字係數表。其中，此數字係數表中儲存的是用以計算出過度驅動灰階的係數值，而非儲存過度驅動灰階值。當該起始灰階不為預設的固定灰階區間的倍數時，例如若不為16的倍數時，則從這些欄中選取最接近該起始灰階的預設固定灰階區間，例如選取最接近的16的倍數的起始上標與起始下標。當該終止灰階不為預設的固定灰階區間的倍數時，例如若不為16的倍數時，從這些列中選取最接近該終止灰階的預設固定灰階區間，例如選取最接近的16的倍數的終止上標與終止下標。亦即從該a0與a1的數字係數表中查出對應該起始上標、該起始下標、該終止上標與該終止下標的四組係數組(a0，a1)，並根據該四組係數組(a0，a1)以及溫度函數f(t)，以同樣公式計算出四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4。最後根據該四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4，以二維內插法決定該過度驅動灰階OD。接著將該過度驅動灰階取整數，如果該過度驅動灰階OD大於顯示信息的最大值，則將該過度驅動灰階OD限定為顯示信息的最大值，本實施例的最大值為255。如果該過度驅動灰階OD小於顯示信息的最小值，則將該過度驅動灰階OD限定為顯示信息的最小值，本實施例的最小值為0。本發明並提供實施上述像素驅動方法的時序控制器與平面顯示器，用以計算出不同溫度下所需的過度驅動灰階值。圖1為一現有的加速驅動信號時序圖。圖2為不同溫度下的液晶反應曲線。圖3a為現有的平面顯示器。圖3b為這些LUT304所對應的溫度範圍表。圖4a為本發明實施例之一的平面顯示器架構圖。圖4b和4c圖為本發明實施例的a0與a1的LUT示意圖。圖5為過度驅動灰階OD與溫度的關係圖。圖6為本發明實施例的像素驅動方法流程圖。附圖符號說明302～動態內存304～LUT306～選擇器308～液晶模塊310～溫度傳感器402動態內存404～時序控制器406～溫度傳感器408～液晶模塊410～只讀存儲器具體實施方式為了加速液晶反應，本發明提供一種過度驅動灰階值可隨溫度變化的近似關係式，以及至少一個LUT，其是利用下列公式計算出一過度驅動灰階ODOD=N=0Nanf(t)n]]>然後輸出該過度驅動灰階OD，使對應的一像素加速到達該終止灰階。本實施例以N＝1為例，使用兩個LUT，儲存用來計算每灰階變化間所對應的過度驅動灰階的係數值，藉此只需這組係數即可改善於不同環境溫度下的反應時間，並可節省硬體耗用成本。圖4a為本發明實施例的一的平面顯示器架構圖。包含一時序控制器404，用以驅動一液晶模塊408。溫度傳感器406檢測該液晶模塊408的溫度t，將數據傳回時序控制器404。相對於現有的平面顯示器，本發明不需要耗用多個LUT來儲存不同溫度對應的OD值。其中該時序控制器404除了接收當次顯示周期的欲達到的目標灰階(即終止灰階)，並從動態內存402讀取上一顯示周期的灰階(起始灰階)，接著從只讀存儲器410的係數LUT中查出對應的發散係數a1和位移係數a0，依照OD＝a1.f(t)+a0計算出過度驅動灰階OD。其中f(t)是為任何用來近似於溫度變化的函數，例如t、exp(t)、ln(t)、sin(t)orcos(t)的組合...等。其中該只讀存儲器可以是一種EEPROM或者FLASHROM。而該溫度傳感器406可裝設在該液晶模塊408。該動態內存402儲存每次顯示周期所輸入的灰階值，做為後一顯示周期的起始灰階。該f(t)在本發明中並不限定為上面所舉例的函數，任何可用來近似溫度變化的函數皆可適用。圖4b和4c圖為本發明實施例所使用的a0與a1的LUT示意圖。在只讀存儲器410的LUT中每一由起始灰階至終止灰階對應的一係數值a0(ij)或a1(ij)，是在裝置出廠前事先測定而得。該a0與a1的LUT是可記錄每一灰階所對應的係數，亦可選擇性紀錄固定灰階區間的係數值。在本實施例中，起始灰階和終止灰階各為256階。為了節省LUT的空間，每隔某固定灰階區間的倍數時，紀錄一係數，例如預設固定灰階區間為16的倍數時，則每一LUT有17X17個係數。至於所求灰階不為預設的固定灰階區間的倍數時，例如若該灰階不為16的倍數時，則再用二維內插法求得。舉例來說，參照圖4b和4c圖選取發散係數a1和位移係數a0，若起始灰階位在LUT表的32和48的間，終止灰階位在LUT表的48和64的間，則以(a0(32)，a1(32))，(a0(33)，a1(33))，(a0(42)，a1(42))，(a0(43)，a1(43))的係數組合(如圖4b和4c圖中以較粗線條方框標示出的部分)，將此四組係數代入公式計算出四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3和OD4，再根據實際的起始與終止灰階進行二維內插。若為簡化電路的複雜度，也可僅用一維線性內插去近似。圖5為過度驅動灰階OD與溫度的關係圖，針對起始灰階為64，而終止灰階X為16到240，實測所得的多過度驅動灰階OD曲線。圖上的點為各個溫度下量測的過度驅動灰階值，而我們可以找出一近似函數關係式OD＝a1.f(t)+a0來描述過度驅動灰階隨溫度變化的關係，藉此只需要查得儲存在LUT中的係數值，利用所得的係數組合(a0，a1)(本實施例使用兩個LUT)計算出對應的OD值，輸入此OD值便可有效地達成溫度補償的目的。係數組(a0，a1)可以是在出廠前事先測定並燒錄在圖4a的只讀存儲器410中。在本實施例中，f(t)為任何可用來近似於溫度變化的函數。圖6為本發明實施例的像素驅動方法流程圖。在步驟602中，檢測該液晶模塊的一溫度值t。在步驟604中，設定上一顯示周期的終止灰階為起始灰階，本次顯示周期欲達到的目標灰階為終止灰階。在本例中，顯示器中具有一動態內存用以儲存每個顯示周期欲達到的目標灰階，作為終止灰階。在步驟606中，根據所設定的起始灰階與終止灰階，從LUT中查出對應的係數組合(a0，a1)。在步驟608中，以公式OD＝a1.f(t)+a0計算出過度驅動灰階OD。因為在LUT中只紀錄了灰階值為某固定灰階區間的倍數時，例如預設固定灰階區間為16的倍數時，如遇所查的灰階非預設的固定灰階區間的倍數時，例如若該灰階不為16的倍數時，則需以內插法計算。一般二維內插的做法是，當該起始灰階不為某固定灰階區間的倍數時，例如若不為16的倍數時，在步驟610中，選取該預設固定灰階區間的倍數中最接近該起始灰階的起始上標與起始下標，例如若固定灰階區間為16的倍數時，則選取16的倍數中最接近該起始灰階的上、下數值。當該終止灰階不為某固定灰階區間的倍數時，例如若不為16的倍數時，選取該預設固定灰階區間的倍數中最接近該終止灰階的終止上標與終止下標，例如若固定灰階區間為16的倍數時，則選取16的倍數中最接近該終止灰階的上、下數值。接著從該數字係數表中查出對應該起始上標、該起始下標、該終止上標與該終止下標的四組係數組(a0，a1)，並根據該四組係數組(a0，a1)以及溫度函數f(t)，以公式OD＝a1.f(t)+a0計算出四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4。最後根據該四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4，以二維內插法決定該灰階不為某固定灰階區間的倍數時，例如若不為16的倍數時的起始至終止灰階的過度驅動灰階OD。在步驟612中，將該計算出來的過度驅動灰階OD做處理，即取整數。如果該過度驅動灰階OD大於顯示信息的最大值，則將該過度驅動灰階OD限定為顯示信息的最大值，本實施例的最大值為255。如果該過度驅動灰階OD小於顯示信息的最小值，則將該過度驅動灰階OD限定為顯示信息的最小值，本實施例的最小值為0。步驟614，在寫入周期，以該過度驅動灰階OD對應的電壓驅動一像素，而在維持周期，該像素維持終止灰階對應的電壓。通常寫入周期為掃描線開啟該像素的期間，而維持周期為一掃描周期中該掃描線未開啟的期間。若一掃描周期有16ms，掃描線有800條，則該寫入周期為16/800ms，該維持周期為(16-16/800)ms。以上提供的實施例已突顯本發明的諸多特色。本發明雖以較佳實施例揭露如上，然而其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可做各種的更動與潤飾。此外本說明書依照規定所提的分段標題並不用於限定其內容所述的範圍，尤其是
背景技術：
中所提未必是已揭露的現有發明，發明說明亦非用以限定本發明的技術特徵。是以本發明的權利保護範圍以權利要求書所界定的為準。權利要求1.一種像素驅動方法，用於一液晶模塊，包含下列步驟檢測該液晶模塊的一溫度值t；輸入一起始灰階，以及一終止灰階；根據該起始灰階與該終止灰階，從至少一數字係數表中查出對應的係數an；根據該係數an，以及一溫度函數f(t)，以下列公式計算出一過度驅動灰階ODOD=N=0Nnf(t)n;]]>以及輸出該過度驅動灰階OD，使對應的一像素在一個顯示周期內加速到達該終止灰階。2.如權利要求1所述的像素驅動方法，其中，該溫度函數f(t)為任何可用來近似溫度變化的函數。3.如權利要求1所述的像素驅動方法，其中，該數字係數表包含多欄，其值為起始灰階的階數的分布；多列，其值為終止灰階的階數的分布；以及多係數值an，各對應一欄與一列。4.如權利要求3所述的像素驅動方法，其中，該起始灰階與終止灰階的階數為顯示信息的最大值；這些欄的值可為一預設固定灰階區間的倍數；以及這些列的值可為一預設固定灰階區間的倍數。5.如權利要求4所述的像素驅動方法，更進一步包含當該起始灰階不為該預設固定灰階區間的倍數時，從這些欄中選取最接近該起始灰階的某預設固定灰階區間的一起始上標與一起始下標；當該終止灰階不為該預設固定灰階區間的倍數時，從這些列中選取最接近該終止灰階的某預設固定灰階區間的一終止上標與一終止下標；從該數字係數表中查出對應該起始上標、該起始下標、該終止上標與該終止下標的四組係數組(a0，...an)；根據該四組係數組(a0，...an)以及溫度函數f(t)，以公式OD=N=0Nan(t)n]]>計算出四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4；以及根據該四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4，以二維內插法決定該過度驅動灰階OD。6.如權利要求1所述的像素驅動方法，其中，決定該過度驅動灰階OD的步驟包含將該過度驅動灰階OD取整數；如果該過度驅動灰階OD大於顯示信息的最大值，則將該過度驅動灰階OD限定為顯示信息值的最大值；以及如果該過度驅動灰階OD小於顯示信息的最小值，則將該過度驅動灰階OD限定為顯示信息的最小值。7.如權利要求1所述的像素驅動方法，更進一步包含在寫入周期，以該過度驅動灰階OD對應的電壓驅動該像素；以及在維持周期，該像素維持該終止灰階對應的電壓。8.如權利要求1所述的像素驅動方法，其中，當該過度驅動灰階OD的計算公式的N＝1時，該公式為OD＝a1.f(t)+a0，且該像素驅動方法的步驟為檢測該液晶模塊的溫度值t；輸入該起始灰階，以及該終止灰階；根據該起始灰階與該終止灰階，從二數字係數表中分別查出對應的一發散係數a1與一位移係數a0；根據該發散係數a1以及該位移係數a0，以及該溫度函數f(t)，依該公式OD＝a1.f(t)+a0計算出一過度驅動灰階OD；以及輸出該過度驅動灰階OD，使對應的一像素在一個顯示周期內加速到達該終止灰階。9.如權利要求8所述的像素驅動方法，更進一步包含當該起始灰階不為該預設固定灰階區間的倍數時，從這些欄中選取最接近該起始灰階的某預設固定灰階區間的一起始上標與一起始下標；當該終止灰階不為該預設固定灰階區間的倍數時，從這些列中選取最接近該終止灰階的某預設固定灰階區間的一終止上標與一終止下標；從該數字係數表中查出對應該起始上標、該起始下標、該終止上標與該終止下標的四組係數組(a0，a1)；根據該四組係數組(a0，a1)以及溫度函數f(t)，以公式OD＝a1.f(t)+a0計算出四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4；以及根據該四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4，以二維內插法決定該過度驅動灰階OD。10.一時序控制器，用以驅動一液晶模塊中的至少一像素，包含至少一數字係數表，該時序控制器執行下列步驟接收該液晶模塊的一溫度值t；從一動態內存讀入一起始灰階；接收一終止灰階；根據該起始灰階與該終止灰階，從該數字係數表中查出對應的係數an；根據該係數an，以及一溫度函數f(t)，以下列公式計算一過度驅動灰階ODOD=N=0Nanf(t)n;]]>以及施加該過度驅動灰階OD於一液晶模塊，使對應的一像素在一顯示周期內到達至該終止灰階。11.如權利要求10所述的時序控制器，其中，該溫度函數f(t)為任何可用來近似溫度變化的函數。12.如權利要求10所述的時序控制器，其中，該數字係數表包含多欄，其值為起始灰階的階數的分布；多列，其值為終止灰階的階數的分布；以及多係數值an，各對應一欄與一列。13.如權利要求12所述的時序控制器，其中該起始灰階與終止灰階的階數為顯示信息的最大值；這些欄的值可為一預設固定灰階區間的倍數；以及這些列的值可為一預設固定灰階區間的倍數。14.如權利要求13所述的時序控制器，更進一步執行下列步驟當該起始灰階不為該預設固定灰階區間的倍數時，從這些欄中選取最接近該起始灰階的某預設固定灰階區間的一起始上標與一起始下標；當該終止灰階不為該預設灰階區間的倍數時，從這些列中選取最接近該終止灰階的某預設固定灰階區間的一終止上標與一終止下標；從該數字係數表中查出對應該起始上標、該起始下標、該終止上標與該終止下標的四組係數組(a0，...an)；根據該四組係數組(a0，...an)以及溫度函數f(t)，以公式OD=N=0Nanf(t)n]]>計算出四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4；以及根據該四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4，以二維內插法決定該過度驅動灰階OD。15.如權利要求10所述的時序控制器，更進一步將該過度驅動灰階OD取整數，其中如果該過度驅動灰階OD大於顯示信息的最大值時，則將該過度驅動灰階OD限定為顯示信息的最大值；以及如果該過度驅動灰階OD小於顯示信息的最小值，則將該過度驅動灰階OD限定為顯示信息的最小值。16.如權利要求10所述的時序控制器，其中，該過度驅動灰階OD的計算公式的N＝1，該公式為OD＝a1.f(t)+a0，故該時序控制器是包含至少二數字係數表，且執行下列步驟接收該液晶模塊的溫度值t；從該動態內存讀入該起始灰階；接收該終止灰階；根據該起始灰階與該終止灰階，從該數字係數表中分別查出對應的一發散係數a1與一位移係數a0；根據該發散係數a1以及該位移係數a0，以及該溫度函數f(t)，以下列公式計算一過度驅動灰階ODOD＝a1.f(t)+a0；以及施加該過度驅動灰階OD於一液晶模塊，使對應的一像素在一顯示周期內到達至該終止灰階。17.如權利要求16所述的時序控制器，更進一步執行下列步驟當該起始灰階不為該預設固定灰階區間的倍數時，從這些欄中選取最接近該起始灰階的某預設固定灰階區間的一起始上標與一起始下標；當該終止灰階不為該預設固定灰階區間的倍數時，從這些列中選取最接近該終止灰階的某預設固定灰階區間的一終止上標與一終止下標；從該數字係數表中查出對應該起始上標、該起始下標、該終止上標與該終止下標的四組係數組(a0，a1)；根據該四組係數組(a0，a1)以及溫度函數f(t)，以公式OD＝a1.f(t)+a0計算出四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4；以及根據該四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4，以二維內插法決定該過度驅動灰階OD。18.一平面顯示器，包含一液晶模塊，包含至少一像素；一時序控制器，用以驅動該像素；一溫度傳感器，耦接該時序控制器，用以檢測該液晶模塊的一溫度值t；一動態內存，耦接該時序控制器，用以儲存一起始灰階；以及至少一數字係數表，包含多欄，其值為起始灰階的階數的分布；多列，其值為終止灰階的階數的分布；以及多係數值an，各對應一欄與一列；其中該時序控制器接收一終止灰階；該時序控制器根據該起始灰階與該終止灰階，從該數字係數表中查出對應的係數an；該時序控制器根據該係數an，以及一溫度函數f(t)，以下列公式計算一過度驅動灰階ODOD=N=0Nanf(t)n;]]>以及該時序控制器施加該過度驅動灰階OD於該液晶模塊，使對應的一像素在一個顯示周內期加速到達該終止灰階。19.如權利要求18所述的平面顯示器，其中，該溫度函數f(t)為任何可用來近似溫度變化的函數。20.如權利要求18所述的平面顯示器，更進一步包含一隻讀存儲器，耦接該時序控制器，用以儲存該數字係數表。21.如權利要求20所述的平面顯示器，其中該起始灰階與終止灰階的階數為顯示信息的最大值；這些欄的值可為一預設固定灰階區間的倍數；以及這些列的值可為一預設固定灰階區間的倍數。22.如權利要求21所述的平面顯示器，其中當該起始灰階不為該預設固定灰階區間的倍數時，該時序控制器從這些欄中選取最接近該起始灰階的某預設固定灰階區間的一起始上標與一起始下標；當該終止灰階不為該預設固定灰階區間的倍數時，該時序控制器從這些列中選取最接近該終止灰階的某預設固定灰階區間的一終止上標與一終止下標；該時序控制器從該數字係數表中查出對應該起始上標、該起始下標、該終止上標與該終止下標的四組係數組(a0，...an)；該時序控制器根據該四組係數組(a0，...an)以及溫度函數f(t)，以公式OD=N=0Nanf(t)n]]>計算出四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4；以及該時序控制器根據該四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4，以二維內插法決定該過度驅動灰階OD。23.如權利要求18所述的平面顯示器，其中該時序控制器更進一步將該過度驅動灰階OD取整數；如果該過度驅動灰階OD大於顯示信息的最大值時，則將該過度驅動灰階OD限定為顯示信息的最大值；以及如果該過度驅動灰階OD小於顯示信息的最小值，則將該過度驅動灰階OD限定為顯示信息的最小值。24.如權利要求18所述的平面顯示器，其中，該動態內存更進一步儲存該終止灰階，以做為下一顯示周期的起始灰階。25.如權利要求18所述的平面顯示器，其中，該過度驅動灰階OD的計算公式的N＝1，該公式為OD＝a1.f(t)+a0，且該動態內存是儲存至少二數字係數表，包含多欄，其值為起始灰階的階數的分布；多列，其值為終止灰階的階數的分布；以及多係數值a0或a1，各對應一欄與一列。26.如權利要求25所述的平面顯示器，其中當該起始灰階不為該預設固定灰階區間的倍數時，該時序控制器從這些欄中選取最接近該起始灰階的某預設固定灰階區間的一起始上標與一起始下標；當該終止灰階不為該預設固定灰階區間的倍數時，該時序控制器從這些列中選取最接近該終止灰階的某預設固定灰階區間的一終止上標與一終止下標；該時序控制器從該數字係數表中查出對應該起始上標、該起始下標、該終止上標與該終止下標的四組係數組(a0，a1)；該時序控制器根據該四組係數組(a0，a1)以及溫度函數f(t)，以公式OD＝a1.f(t)+a0計算出四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4；以及該時序控制器根據該四組過度驅動灰階OD1、OD2、OD3以及OD4，以二維內插法決定該過度驅動灰階OD。全文摘要本發明提供一種動態變溫的像素驅動方法，用於一液晶模塊，實際操作方式為以下步驟。首先，檢測該液晶模塊的一溫度值t，接著輸入一起始灰階，以及一終止灰階。根據該起始灰階與該終止灰階，從一數字係數表中查出對應的一發散係數a文檔編號G09G3/36GK1694153SQ200510074799公開日2005年11月9日申請日期2005年6月3日優先權日2005年6月3日發明者陳小芳,陳桂雪,謝曜任申請人:友達光電股份有限公司