CN103258508B - 液晶显示驱动方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于一显示器的驱动方法，包括接收对应于该显示器的一画面的一第一影像数据，该第一影像数据由多个图框所组成；取得该多个图框中相邻的一第一图框及一第二图框；根据该第一图框及该第二图框，计算出多个子图框；调整该多个子图框中至少一子图框的亮度，使该多个子图框的平均亮度低于该多个图框的平均亮度；将该多个子图框依序***该第一图框与该第二图框之间，以得到一第二影像数据；以及根据该第二影像数据，驱动该显示器。

Description

液晶显示驱动方法及显示装置

技术领域

本发明涉及一种显示驱动方法及相关显示装置，尤其涉及一种可通过***不同亮度组合的子画框，使一液晶显示器具有较佳的动态显示效果及低耗电的驱动方法及相关显示装置。

背景技术

一般而言，在液晶(Liquid Crystal Display，LCD)显示器的驱动技术中，可通过增加更新率(frame rate)来提升动态画面的显示质量，并降低动态残影(motion blur)的现象。然而，提高画面的更新率将会增加显示器的功率消耗。因此，公知技术提出在动态画面中***黑画面(black frame insertion)的方法，以降低功率消耗的问题。然而，***黑框后，将造成显示亮度降低的缺点。

请参考图1A-1C，图1A-1C为公知显示器的影像数据的示意图。如图1A所示，影像数据100由多个图框F1-Fn组成，而原本更新率为60Hz的影像数据100，可通过不同方法提高更新率，以增强其动态显示效果。首先，如图1B所示，可通过在图1A的相邻图框(如Fk、F(k+1))之间***三个演算而得的子图框(如Fk_1、Fk_2、Fk_3)，以得到一更新率为240Hz的影像数据102，但将会消耗高于图1A的驱动方法四倍的显示功率。接着，如图1C所示，也可在图1A的60Hz的相邻图框之间***三个黑色画面，以得到以更新率为240Hz的影像数据104，然而其画面亮度将仅为图1A的影像数据100的四分之一。

因此，如何改善公知显示装置的驱动方法，以解决***画框造成亮度降低的问题，同时又兼顾功率的消耗，已成为业界所努力的目标之一。

发明内容

因此，本发明提供一种液晶显示驱动方法及相关显示装置，用来在一显示器的影像数据中，***不同亮度组合的子图框，以改善其动态显示效果及消耗功率。

本发明公开一种用于一显示器的驱动方法，包括接收对应于该显示器的一画面的一第一影像数据，该第一影像数据由多个图框所组成；取得该多个图框中相邻的一第一图框及一第二图框；根据该第一图框及该第二图框，计算出多个子图框；调整该多个子图框中至少一子图框的亮度，使该多个子图框的平均亮度低于该多个图框的平均亮度；将该多个子图框依序***该第一图框与该第二图框之间，以得到一第二影像数据；以及根据该第二影像数据，驱动该显示器。

本发明还公开一种用于一显示器的驱动装置，包括一接收单元，用来接收对应于该显示器的一画面的一第一影像数据，该第一影像数据由多个图框所组成；一计算单元，用来取得该多个图框中相邻的一第一图框及一第二图框，并根据该第一图框及该第二图框，计算出多个子图框；一调整单元，用来调整该多个子图框中至少一子图框的亮度，使该多个子图框的平均亮度低于该多个图框的平均亮度，并将该多个子图框依序***该第一图框与该第二图框之间，以得到一第二影像数据；以及一驱动单元，用来根据该第二影像数据，驱动该显示器。

在此配合下列图示、实施例的详细说明及权利要求书，将上述及本发明的其它目的与优点详述于后。

附图说明

图1A-1C为一公知显示器的影像数据的示意图。

图2为本发明实施例一驱动流程的示意图。

图3A-3F为本发明实施例不同驱动方法的示意图。

图4A-4F为本发明实施例不同驱动方法的示意图。

图5A-5D为本发明实施例不同驱动方法的示意图。

图6为本发明实施例一显示器的示意图。

其中，附图标记说明如下：

20                                                流程

100-104、300-310、400-410、500-506                影像数据

Fk、F(k+1)、F(k+2)、(k+3)                         图框

Fk_1、Fk_2、Fk_3、F(k+1)_1、F(k+1)_2、F(k+1)_3、  子图框

F(k+2)_1、F(k+2)_2、F(k+2)_3

R                                                 红色

G                                                 绿色

B                                                 蓝色

60                                                显示器

600                                               液晶显示面板

602                                               源极驱动器

604                                               闸极驱动器

606                                               驱动单元

608                                               图框储存单元

610                                               图框计算单元

612                                               图框调整单元

DRV_S、DRV_G                                      驱动信号

具体实施方式

请参考图2，图2为本发明实施例的一显示驱动流程20的示意图。显示驱动流程20应用于一显示器DISP中，并包括以下步骤：

步骤200：开始。

步骤202：接收对应于显示器DISP的一画面的第一影像数据IMG1，第一影像数据IMG1是由多个图框F1-Fn所组成。

步骤204：取得多个图框F1-Fn中相邻的一第一图框Fk及一第二图框Fk+1。

步骤206：根据第一图框Fk及第二图框Fk+1，计算出多个子图框Fk_1-Fk_n。

步骤208：调整多个子图框Fk_1-Fk_n中至少一子图框的亮度，使多个子图框Fk_1-Fk_n的平均亮度低于多个图框F1-Fn的平均亮度。

步骤210：将多个子图框Fk_1-Fk_n依序***第一图框Fk与第二图框Fk+1之间，以得到一第二影像数据IMG2。

步骤212：根据第二影像数据IMG2，驱动显示器DISP。

步骤214：结束。

根据流程20，本发明可在显示器DISP的影像数据IMG1的每一相邻图框之间***经亮度调整的子图框Fk_1-Fk_n，以得到另一具有较高更新率(frame rate)的影像数据IMG2。不同于公知技术，流程20对子图框Fk_1-Fk_n进行亮度调整的方法不限于***黑框(black frame)，而可***适当亮度组合的子图框，以兼顾显示器DISP的动态效果及其驱动功率。简言之，公知显示器的驱动方法仅能选择***全亮度的图框或全黑框以提高更新率及增强显示器的动态效果，故有耗电过高或亮度过低等缺点。相较之下，本发明的驱动流程20可通过在显示器DISP的影像数据IMG1的相邻图框(如第一图框Fk及第二图框Fk+1)之间***不同亮度组合的子图框(如多个子图框Fk_1-Fk_n)，以在动态显示效果、驱动功率及显示亮度之间取得平衡。

详细而言，在步骤202中取得的影像数据IMG1为一具有较低更新率的影像数据，其是由多个图框F1-Fn所组成。换句话说，显示器DISP以该更新率依序显示多个图框F1-Fn。接着，在步骤204中，是自多个图框F1-Fn中选出相邻的第一图框Fk及第二图框Fk+1，并通过步骤206，根据第一图框Fk及第二图框Fk+1，计算出需安插在Fk、Fk+1两图框之间的多个子图框Fk_1-Fk_n，以提高影像数据IMG1的动态效果及更新率。计算多个子图框Fk_1-Fk_n的方法，可根据公知动态内插(motion interpolation)等算法而得，其为本领域所熟知，故不在此赘述。接着，在步骤208中，可根据本发明不同实施例，适当调整多个子图框Fk_1-Fk_n的亮度，使其呈现不同的亮度排列组合，以符合不同应用。最后，在步骤210中，演算出的多个子图框Fk_1-Fk_n被安插回相邻的第一图框Fk及第二图框Fk+1之间，以得到相较影像数据IMG1具有较佳动态效果、更高更新率的影像数据IMG2，并在步骤212中，利用影像数据IMG2驱动显示器DISP。

举例而言，请参考图3A，图3A为根据显示驱动流程20处理一影像数据300的示意图。影像数据300是由图1A所示的影像数据100，***多个子图框而得。在此以n＝3为例，亦即原本更新率为60Hz的影像数据100中每一相邻图框之间将***3个子图框，以得到更新率提高至240Hz的影像数据300。如图3A所示，Fk、F(k+1)、F(k+2)及F(k+3)是为影像数据100中四个连续相邻的图框，而根据本发明的显示驱动流程20，可在图框Fk、F(k+1)之间***Fk_1、Fk_2、Fk_3等三个子图框，在图框F(k+1)、F(k+2)之间***F(k+1)_1、F(k+1)_2、F(k+1)_3等三个子图框，并在图框F(k+2)、F(k+3)之间***F(k+2)_1、F(k+2)_2、F(k+2)_3等三个子图框。

接着，在本实施例中，调整子图框的方式是为改变子图框的画面组成，由原先具有全色(R、G、B三原色)画面，改为仅具有原图框的单一色组成成分(如仅具红色成分)的画面。换句话说，图框Fk、F(k+1)之间***的Fk_1、Fk_2、Fk_3等三个子图框是依序为红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)的单色画面。同理，F(k+1)_1、F(k+1)_2、F(k+1)_3等三个子图框及F(k+2)_1、F(k+2)_2、F(k+2)_3等三个子图框也分别依序为红、绿、蓝的单色画面。由于影像数据100中的图框Fk、F(k+1)、F(k+2)及F(k+3)都为红、绿、蓝三原色叠加而成的全色画面，故单色的子图框(如红色的单色子图框Fk_1)对显示器DISP而言，将仅消耗1/3的驱动功率。因此，同样为更新率240Hz的影像数据，影像数据300将具有类似图1B的影像数据102的动态效果，但影像数据300与影像数据102的消耗功率比是仅为(1+3×1/3)∶(1×4)＝1∶2，亦即影像数据300仅消耗影像数据102的一半功率。同时，图1C的影像数据104与影像数据300的显示亮度比将为(1+3×0)∶(1+3×1/3)＝1∶2，亦即影像数据300将较插黑后的影像数据104高出两倍的亮度。

需注意的是，图3A所示的影像数据300的驱动方式仅为一实施例，本领域技术人员可对影像数据300的驱动方式做适当调整，以符合不同应用的需求。在另一实施例中，可调整子图框的亮度，使其为任意的亮度排列组合，只要能达到兼顾动态效果及驱动功率，以用于不同应用即可。进一步地，图3B至3F、图4A至4F、及图5A至5D为本发明不同实施例的示意图。详细而言，图3A至3F为单色图框、黑图框及全色图框之间的不同排列而得的影像数据，图4A至4F为双色图框、黑图框及全色图框之间的不同排列而得的影像数据，图5A至5D为单色图框、双色图框、黑图框及全色图框之间的不同排列而得的影像数据。

详细而言，请参考图3B，其为根据显示驱动流程20处理一影像数据302的示意图，影像数据302仅在每相邻图框之间***一单色图框，剩余以黑框补满，并交替***三原色的图框。如图3B所示，在图框Fk与F(k+1)之间可选择子图框Fk_1、Fk_2及Fk_3其中之一(如图框Fk_2)作为单色图框(如仅具红色成分)，其余Fk_1及Fk_3则以黑框补满。类似地，子图框F(k+1)_2及子图框F(k+2)_2可分别为绿色及蓝色的单色子图框，而其余子图框F(k+1)_1、F(k+1)_3、F(k+2)_1及F(k+2)_3则以黑框补满。因此，同样为更新率240Hz的影像数据，影像数据302将具有类似图1B的影像数据102的动态效果，但影像数据302与影像数据102的消耗功率比将更降低为(1+1/3)∶(1×4)＝1∶3，亦即影像数据302仅消耗影像数据102的三分之一的功率。同时，图1C的影像数据104与影像数据302的显示亮度比将为(1+3×0)∶(1+1/3)＝3∶4，亦即影像数据302将较插黑后的影像数据104高出约1.33倍的亮度。类似地，图3C至3F的不同的影像数据都具有比图1A的影像数据100更良好的动态效果，同时又比图1C的影像数据104更节省驱动功率，并提供不同程度的动态效果与驱动功率之间的驱动方式，以利不同应用。

进一步地，请参考图4A，其为根据显示驱动流程20处理一影像数据400的示意图，影像数据400是在每相邻图框之间依序***三个三色交替的双色图框(例如R+G、G+B、R+B)。或者，如图4B的影像数据402所示，在图框Fk与F(k+1)之间可选择子图框Fk_1、Fk_2及Fk_3其中之一(如图框Fk_2)作为双色图框(如R+G)，其余Fk_1及Fk_3则以黑框补满，再以子图框F(k+1)_2及子图框F(k+2)_2依序轮替其余可能的双色图框。类似地，图4C至4F的不同的影像数据都具有比图1A的影像数据100更良好的动态效果，同时又比图1C的影像数据104更节省驱动功率，并提供不同程度动态效果与驱动功率之间的平衡的驱动方式，以利不同应用。

另一方面，请参考图5A，其为根据显示驱动流程20处理一影像数据500的示意图，影像数据500是在每相邻图框之间依序***两个三色交替的双色图框(例如R+G、R+B)，及一单色图框(例如B)，并在60Hz之间做变换。类似地，图5A至5D的不同的影像数据都具有比图1A的影像数据100更良好的动态效果，同时又比图1C的影像数据104更节省驱动功率，并提供不同程度动态效果与驱动功率之间的平衡的驱动方式，以利不同应用。

关于色调对应流程20的实现，可参考图6，图6为本发明实施例一显示器60的示意图。显示器60包括一液晶显示面板600、一源极驱动器602、一闸极驱动器604及一驱动单元606。驱动单元606包括一图框储存单元608、一图框计算单元610及一图框调整单元612，并可分别输出驱动信号DRV_S、DRV_G至闸极驱动器604及驱动单元606，以驱动显示面板600而显示一影像数据。详细而言，图框储存单元608可先接收并储存n个图框F1-Fn(未显示)，而图框计算单元610可依不同应用计算图框F1-Fn的相邻图框之间应该分别***多少子图框，以及各子图框应呈现何种亮度组合(例如：单色图框、双色图框或黑图框的组合)，而图框调整单元612便可据以产生适当的驱动信号DRV_S、DRV_G至闸极驱动器604及驱动单元606，以驱动显示面板600以一特定更新率，显示一亮度调整后的影像数据，其可具有良好的动态特性、驱动功率及显示亮度。关于显示器60的运作，可参考上述流程20的叙述，不再赘述。

需注意的是，本发明的精神在于影像数据中可视应用而***不同亮度组合的子图框。举例而言，本发明实施例的不同驱动方式可组合运用在同一显示器，并不限定于单独应用。另外，显示器也可具有不同的显示模式，在需高亮度时的一高效能模式下，可选择***较高比例的全色图框或双色图框(如影像数据400)，而当需较低显示亮度或低功率的一省电模式下，可选择***较高比例的单色图框或黑框(如影像数据302)。另外，也可依据欲操作的更新率来决定***图框的数目，如在60Hz的影像数据的相邻图框仅各***一个子图框(n＝1)，则可将60Hz的影像数据的更新率提高至120Hz。另外，在本发明中，子图框的亮度组合是具有平均分布的红色成分、绿色成分及蓝色成分，以避免显示色差，但不在此限。也可刻意使子图框的亮度组合呈现不平均分布(如具有较高比例的红色图框)，以达到不同显示效果，如不同色温等。

综上所述，相较于公知显示驱动方法仅能选择***全亮度的图框或全黑框以提高更新率及增强显示器的动态效果，而有耗电过高或亮度过低等缺点，本发明的驱动方法可通过在显示器的相邻图框之间***不同亮度组合的子图框，以在动态显示效果、驱动功率及显示亮度之间取得平衡。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于一显示器的驱动方法，包括：

接收对应于该显示器的一画面的一第一影像数据，该第一影像数据由多个图框所组成；

取得该多个图框中相邻的一第一图框及一第二图框；

根据该第一图框及该第二图框，计算出多个子图框；

调整该多个子图框中至少一子图框的亮度，使该多个子图框的平均亮度低于该多个图框的平均亮度；

将该多个子图框依序***该第一图框与该第二图框之间，以得到一第二影像数据；以及

根据该第二影像数据，驱动该显示器；

其特征在于，调整该多个子图框中至少一子图框的亮度，使该多个子图框的平均亮度低于该多个图框的平均亮度的步骤，包括：

分别去除该至少一子图框中的至少一组成色。

2.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，调整该多个子图框中至少一子图框的亮度，使该多个子图框的平均亮度低于该多个图框的平均亮度的步骤，包括：

以至少一黑框，取代该至少一子图框。

3.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，该第二影像数据中各图框的组成色呈平均分布。

4.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，该多个图框是分别由红、蓝、绿三色所组成。

5.一种用于一显示器的驱动装置，包括：

一接收单元，用来接收对应于该显示器的一画面的一第一影像数据，该第一影像数据由多个图框所组成；

一计算单元，用来取得该多个图框中相邻的一第一图框及一第二图框，并根据该第一图框及该第二图框，计算出多个子图框；

一调整单元，用来调整该多个子图框中至少一子图框的亮度，使该多个子图框的平均亮度低于该多个图框的平均亮度，并将该多个子图框依序***该第一图框与该第二图框之间，以得到一第二影像数据；以及

一驱动单元，用来根据该第二影像数据，驱动该显示器；

其特征在于，该调整单元分别去除该至少一子图框中的至少一组成色，以调整该多个子图框中该至少一子图框的亮度。

6.如权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，该调整单元是以至少一黑框，取代该至少一子图框，以调整该多个子图框中该至少一子图框的亮度。

7.如权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，该第二影像数据中各图框的组成色呈平均分布。

8.如权利要求5所述的驱动装置，其特征在于，该多个图框是分别由红、蓝、绿三色所组成。