TWI415070B - 源極驅動器及電子系統 - Google Patents

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TWI415070B TW098110375A TW98110375A TWI415070B TW I415070 B TWI415070 B TW I415070B TW 098110375 A TW098110375 A TW 098110375A TW 98110375 A TW98110375 A TW 98110375A TW I415070 B TWI415070 B TW I415070B
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Description

源極驅動器及電子系統
本發明係有關於一種電子系統，特別是有關於一種具有顯示面板的電子系統。
由於映像管具有畫質優良和價格低廉的特點，故一直被採用為電視和電腦的顯示器。然而，隨著科技的進步，陸續開發出新的平面顯示器。平面顯示器的主要優點在於，當具有大尺寸的顯示面板時，平面顯示器的總體積並不會因此而有顯著的改變。
一般而言，平面顯示器可分為非自發光顯示器以及自發光顯示器。液晶顯示器(liquid crystal display；LCD)屬於非自發光顯示器的一種。自發光顯示器包含，電漿顯示器(plasma display panel；PDP)、場發射顯示器(field emission display；FED)、電致發光(electroluminescent；EL)顯示器以及有機發光二極體顯示器(organic light emitting diode display；OLED)。
由於自發光顯示器具有體積薄、重量輕、自發光的高發光效率以及低驅動電壓等優點，故經常被使用。然而，當自發光顯示器長時間顯示相同畫面時，很容易減少發光元件的壽命。以行動電話為例，第1圖為行動電話可能呈現的影像。如圖所示，除了區域120以外，區域110及130所呈現的影像幾乎不變。在區域110及130長時間呈現相同影像時，所呈現的靜態影像所對應的畫素內的發光元件的壽命便會被縮短。
本發明提供一種源極驅動器，用以提供一輸出影像予複數畫素，並包括，一判斷單元、一影像處理單元以及一數位類比轉換器。判斷單元對一第一輸入影像進行編碼，以產生一編碼值。判斷單元將編碼值與一預設值作比較，並產生一亮度控制信號。當判斷單元致能亮度控制信號時，影像處理單元對影像信號進行特定處理，並輸出處理後的結果。當判斷單元不致能亮度控制信號時，影像處理單元直接地輸出影像信號。數位類比轉換器根據影像處理單元的輸出，提供輸出影像予畫素。
本發明更提供一種電子系統，包括一電源供應裝置以及一顯示面板。電源供應裝置提供一操作電壓。顯示面板接收操作電壓，並包括一閘極驅動器、複數畫素以及一源極驅動器。閘極驅動器提供複數掃描信號。畫素接收掃描信號。源極驅動器提供一輸出影像予畫素，並包括一判斷單元、一影像處理單元以及一數位類比轉換器。判斷單元對一第一輸入影像進行編碼，以產生一編碼值。判斷單元將編碼值與一預設值作比較，並產生一亮度控制信號。當判斷單元致能亮度控制信號時，影像處理單元對影像信號進行特定處理，並輸出處理後的結果。當判斷單元不致能亮度控制信號時，影像處理單元直接地輸出影像信號。數位類比轉換器根據影像處理單元的輸出，提供輸出影像予畫素。
為讓本發明之特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
第2圖為本發明之電子系統之示意圖。本發明之電子系統200可為個人數位助理(PDA)、行動電話(cellular phone)、數位相機、電視、全球定位系統(GPS)、車用顯示器、航空用顯示器、數位相框(digital photo frame)、筆記型電腦或是桌上型電腦。
如圖所示，電子系統200包括，電源供應裝置210以及顯示面板220。電源供應裝置210提供操作電壓VOP 。在一可能實施例中，電源供應裝置210係由電池所構成。在另一可能實施例中，電源供應裝置210具有轉換功能，用以將具有交流成分的外部電源VEX ，轉換成具有直流成分的操作電壓VOP 。
顯示面板220接收操作電壓VOP ，並呈現影像。第3圖為顯示面板之一可能實施例。如圖所示，顯示面板220包括，閘極驅動器310、源極驅動器320以及畫素P11R ~PmnB 。閘極驅動器310透過閘極線GL1 ~GLn ，將掃描信號傳送至畫素P11R ~PmnB 。源極驅動器320根據輸入影像R_in、G_in及B_in，產生一輸出影像，並透過資料線DL1 ~DLm ，將輸出影像傳送至畫素P11R ~PmnB 。畫素P11R ~PmnB 根據掃描信號接收輸出影像，並根據輸出影像呈現相對應的亮度。為了使每一畫素呈現亮度，畫素P11R ~PmnB 可各自具有一發光元件。發光元件可為一發光二極體(LED)或是一有機發光二極體(OLED)。
在本實施例中，耦接到相同的資料線的畫素呈現相同的顏色。舉例而言，耦接到資料線DL1 的畫素P11R ~P1nR 均呈現紅色。另外，耦接到相同閘極線的畫素依序呈現紅色、綠色及藍色。舉例而言，耦接到閘極線GL1 的畫素P11R 、P21G 、P31B 分別呈現紅色、綠色及藍色。同樣地，耦接到閘極線GL1 的畫素P41R 、P51G 、P61B 亦分別呈現紅色、綠色及藍色。本發明並不限制畫素所呈現的顏色。在其它實施例中，耦接到相同閘極線的畫素可依序或不依序呈現紅色、綠色、藍色以及白色。
另外，為了避免畫素P11R ~PmnB 長時間呈現相同的影像，源極驅動器320具有判斷靜態影像的功能。當輸入影像R_in、G_in及B_in係為靜態影像時，源極驅動器320會適當地調整輸入影像R_in、G_in及B_in，再將調整後的結果提供予畫素P11R ~PmnB 。第4A圖為本發明之源極驅動器之一可能實施例。如圖所示，源極驅動器320包括，判斷單元410、影像處理單元420以及數位類比轉換器(DAC)430。
判斷單元410對輸入影像R_in、G_in及B_in進行編碼，以產生一編碼值。判斷單元410將該編碼值與一預設值作比較，用以判斷輸入影像R_in、G_in及B_in是否為靜態影像，並產生一亮度控制信號SLC 。該預設值可為判斷單元410對其它輸入影像進行相同編碼演算的結果。舉例而言，在判斷單元410對輸入影像R_in、G_in及B_in進行編碼前，判斷單元410先對前一輸入影像進行編碼，再將編碼後的結果作為預設值，用以與輸入影像R_in、G_in及B_in進行比較。
在其它實施例中，在判斷單元410對輸入影像R_in、G_in及B_in進行編碼之前，判斷單元410已經先對複數個輸入影像進行編碼動作，並根據編碼結果，判斷是否出現靜態影像。
假設第一、第二及第三輸入影像為連續影像。當第一及第二輸入影像的編碼結果相同時，判斷單元410將一預設值加1，其中該預設值的初始值可為0。若第二及第三輸入影像的編碼結果相同時，判斷單元410再將一預設值加1。然而，若第二及第三輸入影像的編碼結果不同時，則判斷單元410將預設值重置(reset)為0。
本發明並不限制判斷單元410比較的數量。在一可能實施例中，判斷單元410比較兩連續輸入影像的編碼結果。在另一可能實施例中，判斷單元410比較兩個以上的連續輸入影像的編碼結果。
當判斷單元410針對複數輸入影像R_in、G_in及B_in進行編碼後，便可得到複數編碼結果。根據該等編碼結果，便能判定目前的輸入影像R_in、G_in及B_in的影像屬於靜態影像，並且在一特定條件下，致能訊號線SLC 。稍後將說明特定條件。
由於判斷單元410已對輸入影像R_in、G_in及B_in進行編碼，故源極驅動器320不需要額外設置一框記憶體(frame memory)，藉以放置並比對前後兩幅影像，僅需使用判斷單元410來比對影像間的編碼結果即可。在確認出來源影像為靜態影像之前，亦不需要事先處理提供至源極驅動器320的輸入影像R_in、G_in及B_in，故影像處理單元420可處於待機狀態以節省功率消耗。
在本實施例中，判斷單元410根據比較結果，產生一亮度控制信號SLC 。另外，在其它實施例中，判斷單元410可根據設定信號SS 或/及時序信號ST (即上述特定條件)，對輸入影像R_in、G_in及B_in進行編碼。稍後將說明設定信號SS 或是時序信號ST 。
影像處理單元420根據亮度控制信號SLC ，得知是否應對一影像信號進行一特定處理。當判斷單元410致能控制訊號SLC 時(亦即輸入影像R_in、G_in及B_in為靜態影像)時，影像處理單元420對一影像信號進行一特定處理，並輸出處理後的結果。在本實施例中，影像處理單元420係對輸入影像R_in、G_in及B_in進行特定處理。當判斷單元410未致能控制訊號SLC 時(亦即輸入影像R_in、G_in及B_in並非靜態影像)時，影像處理單元420不對影像信號(即輸入影像R_in、G_in及B_in)進行特定處理，並且直接地輸出影像信號。
影像處理單元420所進行的特定處理，主要是降低畫素的亮度，或是使閒置的畫素分攤忙碌(busy)畫素的亮度。舉例而言，假設呈現靜態影像的畫素稱為主畫素。在經過特定處理後，主畫素的亮度可被降低，或是主畫素的亮度降低，但周圍的畫素被點亮。
特定處理包含，模糊化(blurring)處理、色彩飽和度(color saturation)處理、亮度處理或是移動處理，或是上述各種處理的組合，但並非用以限制本發明。本領域之技術人員可利用其它處理方式，處理呈現靜態影像的畫素的亮度。
第5A及5B圖為連續影像之畫素之灰階值示意圖。假設，第5A及5B圖呈現相同的影像，並且區域R5的灰階值為100，其餘區域R1~R4及R6~R9的灰階值均為0。在經過模糊化處理後(如第5B圖所示)，區域R5的灰階值變成50，區域R1、R3、R7及R9的灰階值為10，區域R2、R4、R6及R8的灰階值為30。由於區域R5的亮度被降低，故可增加區域R5的畫素的壽命。
第6A及6B圖為連續影像之畫素之灰階值示意圖。假設，第6A及6B圖呈現相同的影像。在第6A圖中，區域R5的畫素R、G、B的灰階值各為100、0、0。經過色彩飽和度處理後，區域R5的畫素R、G、B的灰階值改為80、20、20(如第6B圖所示)。在本實施例中，係利用其它閒置的畫素，分攤忙碌畫素的亮度。
第7A及7B圖為連續影像之畫素之灰階值示意圖。假設，第7A及7B圖呈現相同的影像。在第7A圖中，區域R5的畫素R、G、B的灰階值各為100、0、0。經過亮度處理後，區域R5的畫素R、G、B的灰階值分別為80、0、0(如第7B圖所示)。在本實施例中，係單純地降低主畫素的亮度。
第8A及8B圖為連續影像之畫素之灰階值示意圖。假設，第8A及8B圖呈現相同的影像。在第8A圖中，區域R5的畫素R、G、B被點亮。經過移動處理後，改由區域R2的畫素G、區域R4的畫素R以及區域R8的畫素B被點亮(如第8B圖所示)。在本實施例中，亦係利用其它閒置的畫素，分攤忙碌畫素的亮度。
一般而言，由於材料的關係，呈現藍光的畫素的壽命會比呈現紅光或綠光的畫素的壽命短。因此，可利用壽命較長的畫素，分攤壽命較短的畫素的亮度。舉例而言，若呈現藍光的畫素的亮度為100時，在經過特定處理後，可將呈現藍光的畫素的亮度降低為80，並且使呈現紅光或綠光的畫素的亮度為20。此外，針對由白光材料所構成的顯示器而言，亦可透過增加壽命較長之白光材料的亮度，並減少壽命相對較短之藍色或紅色畫素的亮度，來延長主要發光畫素的壽命。
在第4A圖中，數位類比轉換器430根據影像處理單元420的輸出，提供輸出影像R_out、G_out及B_out予畫素P11R ~PmnB 。由於數位類比轉換器430所接收到的影像可能已經過特定處理，故可避免畫素長時間呈現相同的影像(即靜態影像)。在本實施例中，數位類比轉換器430轉換影像處理單元420的輸出信號，使其由數位格式轉換成類比格式。
第4B圖為本發明之源極驅動器之另一可能實施例。第4B圖相似於第4A圖，不同之處在於，第4B圖多了記憶單元440。在本實施例中，影像處理單元420將已經過特定處理的影像信號儲存在記憶單元440，其中已經過特定處理的影像信號可稱為一處理影像。當控制訊號SLC 再次被致能時，影像處理單元420直接對記憶單元440所儲存的影像信號(即處理影像)再次進行特定處理，用以加強特定處理的程度。
舉例而言，假設，影像處理單元420已對一影像信號進行模糊化處理，並將處理後的結果儲存在記憶單元440中。當控制訊號SLC 再次被致能時，影像處理單元420對儲存在記憶單元410的已模糊化處理的影像信號，再次進行模糊化處理，用以加強模糊化的程度。接著，影像處理單元420再將二次模糊化的影像信號再次儲存至記憶單元440，用以更新記憶單元440所儲存的資料。另外，在本實施例中，數位類比換器430係根據記憶單元440所儲存的資料，產生輸出影像R_out、G_out及B_out。
第9圖為本發明之判斷單元之一可能實施例。如圖所示，判斷單元410包括，範圍選擇器910、除法器920、比較器930以及暫存器940。範圍選擇器910根據設定信號SS ，選擇性地將部分或全部的輸入影像R_in、G_in及B_in傳送至除法器920。
舉例而言，在第1圖中，只有區域110及130的畫素會長時間呈現靜態影像。因此，可藉由設定信號SS ，使得範圍選擇器910只將呈現在區域110及130的影像傳送至除法器。在其它實施例中，若需判斷全部的輸入影像R_in、G_in及B_in，則可省略範圍選擇器910，並且直接地將輸入影像R_in、G_in及B_in傳送至除法器920。
除法器920將預設輸入信號SPI 與輸入影像R_in、G_in及B_in進行長除法(long division)運算，但並非用以限制本發明。本領域之技術人員可利用其它運算方式，對輸入影像R_in、G_in及B_in進行編碼或運算。在一可能實施例中，除法器920係對輸入影像R_in、G_in及B_in進行互斥或(XOR)運算。
比較器930將除法器920的處理結果與暫存器940原先所儲存的資料相比較，再根據比較結果產生亮度控制信號SLC 。待比較器930比較完後，除法器920的處理結果會更新暫存器940所儲存的資料。在其它實施例中，比較器930根據時序信號ST ，在進行多次的比較處理後，才產生亮度控制信號SLC 。
在一可能實施例中，若需判斷全部的輸入影像R_in、G_in及B_in，並且比較器930不需進行多次的比較處理時，則表示符合該特定狀態。換言之，在判斷單元410判斷出該編碼值符合預設值後，判斷單元410再根據設定信號SS 以及時序信號ST ，決定是否致能亮度控制信號SLC 。
舉例而言，若設定信號SS 以及時序信號ST 均被省略(即符合特定狀態)時，當判斷單元410判斷出該編碼值符合預設值，便致能亮度控制信號SLC 。相反地，若設定信號SS 或時序信號ST 未被省略時，當判斷單元410判斷出該編碼值符合預設值後，則需再根據設定信號SS 或時序信號ST ，決定是否致能亮度控制信號SLC 。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，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。
110、120、130、R1~R9．．．區域
200．．．電子系統
210．．．電源供應裝置
220．．．顯示面板
310．．．閘極驅動器
320．．．源極驅動器
P11R ~PmnB ．．．畫素
320．．．源極驅動器
410．．．判斷單元
420．．．影像處理單元
430．．．數位類比轉換器
440．．．記憶單元
910．．．範圍選擇器
920．．．除法器
930．．．比較器
940．．．暫存器
第1圖為行動電話可能呈現的影像。
第2圖為本發明之電子系統之示意圖。
第3圖為顯示面板之一可能實施例。
第4A圖為本發明之源極驅動器之一可能實施例。
第4B圖為本發明之源極驅動器之另一可能實施例。
第5A、5B、6A、6B、7A、7B、8A、8B圖為連續影像之畫素之灰階值之示意圖。
第9圖為本發明之判斷單元之一可能實施例。
320．．．源極驅動器
410．．．判斷單元
420．．．影像處理單元
430．．．數位類比轉換器

Claims (23)

  1. 一種源極驅動器，用以提供一輸出影像予複數畫素，該源極驅動器包括：一判斷單元，對一第一輸入影像進行編碼，以產生一編碼值，該判斷單元將該編碼值與一預設值作比較，並產生一亮度控制信號；一影像處理單元，當該判斷單元致能該亮度控制信號時，對一影像信號進行一特定處理，並輸出處理後的結果，當該判斷單元不致能該亮度控制信號時，該影像處理單元直接地輸出該影像信號；以及一數位類比轉換器，根據該影像處理單元的輸出，提供該輸出影像予該等畫素，其中在該判斷單元對該第一輸入影像進行編碼前，該判斷單元先對至少一預輸入影像進行編碼，用以產生該預設值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該判斷單元係對該第一輸入影像進行一互斥或(XOR)編碼。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該判斷單元根據一設定信號，對該第一輸入影像的部分進行編碼。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該影像信號係為該第一輸入影像。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，更包括一記憶單元，用以儲存一處理影像，該處理影像係為該影像處理單元處理後的結果。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之源極驅動器，其中當 該判斷單元再次致能該亮度控制信號時，該處理影像係作為該影像信號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該特定處理係為一模糊化(blurring)處理、一色彩飽和度(color saturation)處理、一亮度處理或是一移動處理。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該判斷單元對一第一預輸入影像進行編碼，用以產生一第一編碼結果，並根據該第一編碼結果，產生該預設值，該判斷單元先對該第一預輸入影像進行編碼，然後再對該第一輸入影像進行編碼。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之源極驅動器，其中該判斷單元更對一第二預輸入影像進行編碼，用以產生一第二編碼結果，並比較該第一及第二編碼結果，用以產生該預設值，該判斷單元先對該第二預輸入影像進行編碼，然後再對該第一預輸入影像進行編碼，然後再對該第一輸入影像進行編碼。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之源極驅動器，其中該判斷單元根據該預設值，判斷該第一輸入影像是否為一靜態影像。
  11. 一種電子系統，包括：一電源供應裝置，用以提供一操作電壓；以及一顯示面板，接收該操作電壓，並包括：一閘極驅動器，用以提供複數掃描信號；複數畫素，接收該等掃描信號；以及一源極驅動器，用以提供一輸出影像予該等畫素，並 包括：一判斷單元，對一第一輸入影像進行編碼，以產生一編碼值，該判斷單元將該編碼值與一預設值作比較，並產生一亮度控制信號；一影像處理單元，當該判斷單元致能該亮度控制信號時，該影像處理單元對一影像信號進行一特定處理，並輸出處理後的結果，當該判斷單元不致能該亮度控制信號時，該影像處理單元直接地輸出該影像信號；以及一數位類比轉換器，根據該影像處理單元的輸出，提供該輸出影像予該等畫素，其中在該判斷單元對該第一輸入影像進行編碼前，該判斷單元先對至少一預輸入影像進行編碼，用以產生該預設值。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電子系統，其中該判斷單元係對該第一輸入影像進行一互斥或(XOR)編碼。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之電子系統，其中該判斷單元根據一設定信號，對該第一輸入影像的部分進行編碼。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之電子系統，其中該影像信號係為該第一輸入影像。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之電子系統，其中該源極驅動器更包括一記憶單元，用以儲存一處理影像，該處理影像係為該影像處理單元處理後的結果。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之電子系統，其中當該判斷單元再次致能該亮度控制信號時，該處理影像係作為該影像信號。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之電子系統，其中該特定處理係為一模糊化(blurring)處理、一色彩飽和度(color saturation)處理、一亮度處理或是一移動處理。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之電子系統，其中該判斷單元更對一第一預輸入影像進行編碼，用以產生一第一編碼結果，並根據該第一編碼結果，產生該預設值，該判斷單元先對該第一預輸入影像進行編碼，然後再對該第一輸入影像進行編碼。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之電子系統，其中該判斷單元更對一第二預輸入影像進行編碼，用以產生一第二編碼結果，並比較該第一及第二編碼結果，用以產生該預設值，該判斷單元先對該第二預輸入影像進行編碼，然後再對該第一預輸入影像進行編碼，然後再對該第一輸入影像進行編碼。
  20. 如申請專利範圍第11項所述之電子系統，其中每一畫素均具有一發光元件。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之電子系統，其中每一發光元件係為一發光二極體(LED)或是一有機發光二極體(OLED)。
  22. 申請專利範圍第11項所述之電子系統，其中該電子系統係為一個人數位助理(PDA)、一行動電話(cellular phone)、一數位相機、一電視、一全球定位系統(GPS)、一車用顯示器、一航空用顯示器、一數位相框(digital photo frame)、一筆記型電腦或是一桌上型電腦。
  23. 如申請專利範圍第11項所述之電子系統，其中該判 斷單元根據該預設值，判斷該第一輸入影像是否為一靜態影像。
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