TWI417851B - 液晶顯示器的驅動裝置與其驅動方法 - Google Patents

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Description

液晶顯示器的驅動裝置與其驅動方法
本發明是有關於一種液晶顯示器的驅動裝置與其驅動方法，且特別是有關於一種具有節能效果的驅動裝置與其驅動方法。
液晶顯示器(Liquid Crystal Display,LCD)近來已被廣泛的運用，隨著驅動技術的改良，使其具有低消耗電功率、薄型量輕、低電壓驅動等優點，目前已經廣泛的應用在攝錄放影機、筆記型電腦、桌上型顯示器及各種投影設備上。就顯示裝置而言，具有高空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性之薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,TFT-LCD)已逐漸成為市場之主流。
然而，為了改善液晶顯示器的反應時間，通常其驅動裝置會利用過驅動電路來驅動液晶，以加速液晶的轉態。請參照圖1，圖1為根據習知技術之驅動電路，其包括記憶體110、記憶體控制器120以及過驅動電路130。記憶體控制器120會將前一張的畫面資料儲存至記憶體110中，然後，過驅動電路130會讀取記憶體110中的前一張畫面資料，並與目前畫面資料進行比較以輸出過驅動畫面資料。過驅動電路130會根據畫面的變化調整驅動信號以加速畫素的反應時間。然而，先前技術週而復始不斷的將每一張畫面寫入記憶體與讀出前一張已寫入的畫面，如此動作在灰階未變動時對畫面品質無任何幫助且造成虛耗功率。
本發明提供一種液晶顯示器的驅動裝置與驅動方法，其根 據畫面的灰階變化程度選擇性的致能過驅動電路與記憶體控制器。當畫面變化較小時，禁能過驅動電路與記憶體控制器以降低功率消耗。
承上述，本發明提出一種驅動方法，適用於液晶顯示器之驅動裝置，上述驅動裝置包括一記憶體、一記憶體控制器與一過驅動電路，上述驅動方法包括下列步驟：首先，將畫面區分為複數個畫素區塊；然後，依序接收一第一畫面資料與一第二畫面資料；根據各上述畫素區塊所對應的畫素灰階值，分別取得對應上述第一畫面資料之複數個第一灰階差值以及對應於上述第二畫面資料之複數個第二灰階差值；以及比較上述第一灰階差值與上述第二灰階差值，並根據上述第一灰階差值與上述第二灰階差值之比較結果決定是否致能上述記憶體控制器與上述過驅動電路。
在本發明一實施例中其中上述畫素區塊為M×N的矩陣區塊，而計算灰階差值的公式如下：
其中，SOD(R,C)表示灰階差值，(R,C)為畫素區塊的左上方畫素座標，(m,n)表示畫素座標值，P(m,n)表示上述第一畫面資料之畫素灰階值，Q表示畫素區塊的高度，Y表示畫素區塊的寬度，其中當n=1時，P(m,0)=0，其中R、C、m、Q、Y皆為正整數。
在本發明一實施例中，上述比較上述第一灰階差值與上述第二灰階差值之步驟包括下列步驟：比較位於相同畫素區塊的上述第一灰階差值與上述第二灰階差值，並根據上述第一灰階差值與上述第二灰階差值之間的差值是否大於一第一門檻值 以決定一有效差異數；以及當上述有效差異數大於一第二門檻值時，致能上述記憶體控制器與上述過驅動電路，當上述有效差異數小於上述第二門檻值時，禁能上述記憶體控制器與上述過驅動電路。
從另一個角度來看，本發明更提出一種驅動裝置，適用於驅動一液晶面板，上述驅動裝置包括一記憶體、一記憶體控制器、一過驅動電路以及一差值電路。其中差值電路耦接於上述記憶體控制器與上述過驅動電路，用以執行下列步驟：將畫面區分為複數個畫素區塊；依序接收一第一畫面資料與一第二畫面資料；根據各上述畫素區塊所對應的畫素灰階值，分別取得對應上述第一畫面資料之複數個第一灰階差值以及對應於上述第二畫面資料之複數個第二灰階差值；以及比較上述第一灰階差值與上述第二灰階差值，並根據上述第一灰階差值與上述第二灰階差值之比較結果決定是否致能上述記憶體控制器與上述過驅動電路。驅動裝置的其餘操作細節如同上述驅動方法所述，在此不再贅述。
基於上述，本發明利用畫面的灰階變化來決定是否致能過驅動電路與記憶體控制器，在維持原本畫面品質的情況下，藉由禁能過驅動電路與記憶體控制器來降低功率消耗。
為讓本發明之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。
請參照圖2，圖2為根據本發明一實施例之驅動裝置，其包括記憶體210、記憶體控制器220、過驅動電路230以及差值電路240。過驅動電路230與差值電路240耦接於記憶體控制器220，記憶體控制器220則用來控制記憶體110的讀寫動 作。過驅動電路230則是用來進行過驅動的運算以輸出過驅動畫面資料。
差值電路240會對所接收的畫面資料進行運算以取得相對應的灰階差值，然後透過比對前後畫面的灰階差值來決定是否致能過驅動電路230與記憶體控制器220。當畫面變化較大時，差值電路240會致能過驅動電路230與記憶體控制器220，此時記憶體控制器220會依序儲存所接收的畫面資料以進行過驅動的運算。當畫面變化較小時，差值電路240會禁能過驅動電路230與記憶體控制器220，此時記憶體控制器220不會儲存所接收的畫面資料，驅動電路230也不會進行過驅動的運算。
差值電路240計算灰階差值的步驟如下：首先，將畫面區分為複數個畫素區塊，如圖3所示，圖3為根據本實施例之畫素區塊圖。圖3是以192×120解晰度的顯示面板為例，其中每個畫素區塊大小為10×10的畫素區塊，其表示方式為SOD(R,C)，(R,C)為畫素區塊的左上方畫素座標，SOD(R,C)的數值為上述畫素區塊的灰階差值，其公式如下：
(m,n)表示畫素座標值，P(m,n)表示畫面資料之畫素灰階值，Q表示畫素區塊的高度(以畫素個數表示)，Y表示畫素區塊的寬度(以畫素個數表示)，其中當n=1時，P(m,0)=0。由上述公式可知，灰階差值是由個別區塊內的畫素與相鄰左邊的畫素之間灰階值的差的和所形成，而最邊界的畫素(如P(1,1)~P(10,1))，由於其左邊已無畫素，因此保持原有的灰階值。值得注意的是，SOD(R,C)僅是用來標示畫素區塊的其中一 種方式，本實施例並不受限。每個畫素區塊的大小也可依照設計需求而定，同樣不受限於本實施例。
然後，差值電路240會在接收到畫面資料時，依照所接收的畫面順序，計算其對應的灰階差值，然後依照個別區塊的位置，比較前後畫面的灰階差值。當灰階差值相差大於門檻值時，則將該畫素區塊列為有效差異區塊，即表示灰階變化較大的畫素區塊。統計所有的有效差異區塊的個數即可得到一有效差異數，藉由有效差異數的數值即可判斷畫面的灰階變化程度。當有效差異數大於預設的門檻值時，即致能記憶體控制器120與過驅動電路130以進行過驅動畫面資料的運算。當有效差異數小於預設的門檻值時，即禁能記憶體控制器120與過驅動電路130以降低功率消耗。
由於有效差異數小於預設的門檻值時表示整張畫面的灰階變化度較小，因此即使禁能記憶體控制器120與過驅動電路130也不會影響畫面品質，但卻能有效降低記憶體控制器120與記憶體110的消耗功率。換句話說，本實施例是根據畫面的灰階變化程度來決定是否致能過驅動電路230以進行過驅動的運算，同時提出判斷畫面灰階變化程度的方法，也就是將畫面分割為複數個畫素區塊，並且計算個別區塊內的灰階差值，然後透過比較前後畫面的灰階差值來決定其畫面的灰階變化程度。值得注意的是，由於差值電路240僅需儲存各別畫面的灰階差值即可進行比較，因此在比較灰階差值的過程中不需儲存整張畫面的資料，只有在致能過驅動電路230時才需要儲存整張畫面的資料。
從另一個角度來看，由上述實施例可歸納出一種驅動方法，如圖4所示，圖4為根據本發明一實施例之驅動方法，適 用於液晶顯示器之驅動裝置，該驅動裝置包括一記憶體、一記憶體控制器與一過驅動電路，該驅動方法包括下列步驟：首先，將畫面區分為複數個畫素區塊(步驟S410)，然後依序接收第一畫面資料與第二畫面資料(步驟S420)，接下來，依序取得對應於第一畫面資料與第二畫面之灰階差值(步驟S430)。在取得灰階差值之後，比較前後畫面的灰階差值(步驟S440)，並根據比較結果決定是否致能記憶體控制器與過驅動電路(步驟S450)。在步驟S450中，當前後畫面的灰階差值的差異較大時，即有效差異數大於門檻值時，致能記憶體控制器與過驅動電路。當前後畫面的灰階差值的差異較小時，即有效差異數小於門檻值時，禁能記憶體控制器與過驅動電路以降低功率消耗。
綜上所述，本發明提出以灰階差值來判斷前後畫面灰階變化程度的方法，並根據灰階差值的改變程度選擇性的禁能記憶體控制器與過驅動電路以降低功率消耗，讓液晶顯示器可在畫面變化較小或是靜態畫面時達到節能省電的效果，同時在動態畫面時維持其畫面品質。
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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故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、210‧‧‧記憶體
120、220‧‧‧記憶體控制器
130、230‧‧‧過驅動電路
240‧‧‧差值電路
SOD(R,C)‧‧‧畫素區塊標號
S410~S450‧‧‧流程圖步驟
圖1為根據習知技術之驅動電路。
圖2為根據本發明一實施例之驅動裝置。
圖3為根據本實施例之畫素區塊圖。
圖4為根據本發明一實施例之驅動方法。
210‧‧‧記憶體
220‧‧‧記憶體控制器
230‧‧‧過驅動電路
240‧‧‧差值電路

Claims (8)

  1. 一種驅動方法，適用於液晶顯示器之驅動裝置，該驅動裝置包括一記憶體、一記憶體控制器與一過驅動電路，該驅動方法包括：將畫面區分為複數個畫素區塊；依序接收一第一畫面資料與一第二畫面資料；根據各該畫素區塊所對應的畫素灰階值，分別取得對應該第一畫面資料之複數個第一灰階差值以及對應於該第二畫面資料之複數個第二灰階差值；以及比較該些第一灰階差值與該些第二灰階差值，並根據該些第一灰階差值與該些第二灰階差值之比較結果決定是否致能該記憶體控制器與該過驅動電路；其中，該些第一灰階差值係對應於該些畫素區塊，計算該些第一灰階差值的第一公式如下： 在第一公式中，SOD(R,C)表示該些第一灰階差值，(R,C)為畫素區塊的左上方畫素座標，(m,n)表示畫素座標值，P(m,n)表示該第一畫面資料之畫素灰階值，Q表示畫素區塊的高度，Y表示畫素區塊的寬度，其中當n=1時，P(m,0)=0，其中R、C、m、Q、Y皆為正整數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該些畫素區塊為M×N的矩陣區塊，其中M、N為正整數。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中該些第二灰階差值係對應於該些畫素區塊，計算該些第二灰階差值的第二公式如下： 在第二公式中，SOD(R,C)表示該些第二灰階差值，(R,C)為畫素區塊的左上方畫素座標，(m,n)表示畫素座標值，P(m,n)表示該第二畫面資料之畫素灰階值，Q表示畫素區塊的高度，Y表示畫素區塊的寬度，其中當n=1時，P(m,0)=0，其中R、C、m、Q、Y皆為正整數。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之驅動方法，其中在比較該些第一灰階差值與該些第二灰階差值之步驟包括：比較位於相同畫素區塊的該些第一灰階差值與該些第二灰階差值，並根據該些第一灰階差值與該些第二灰階差值之間的差值是否大於一第一門檻值以決定一有效差異數；以及當該有效差異數大於一第二門檻值時，致能該記憶體控制器與該過驅動電路，當該有效差異數小於該第二門檻值時，禁能該記憶體控制器與該過驅動電路。
  5. 一種驅動裝置，適用於驅動一液晶面板，該驅動裝置包括：一記憶體；一記憶體控制器，耦接於該記憶體；一過驅動電路，耦接於該記憶體控制器，用以產生一過驅動畫面資料；以及一差值電路，耦接於該記憶體控制器與該過驅動電路，其中該差值電路用以執行下列步驟：將畫面區分為複數個畫素區塊；依序接收一第一畫面資料與一第二畫面資料；根據各該畫素區塊所對應的畫素灰階值，分別取得對應該 第一畫面資料之複數個第一灰階差值以及對應於該第二畫面資料之複數個第二灰階差值；以及比較該些第一灰階差值與該些第二灰階差值，並根據該些第一灰階差值與該些第二灰階差值之比較結果決定是否致能該記憶體控制器與該過驅動電路；其中，該些第一灰階差值係對應於該些畫素區塊，計算該些第一灰階差值的第一公式如下： 在第一公式中，SOD(R,C)表示該些第一灰階差值，(R,C)為畫素區塊的左上方畫素座標，(m,n)表示畫素座標值，P(m,n)表示該第一畫面資料之畫素灰階值，Q表示畫素區塊的高度，P表示畫素區塊的寬度，其中當n=1時，P(m,0)=0，其中R、C、m、Q、Y皆為正整數。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之驅動裝置，其中該些畫素區塊為M×N的矩陣區塊，其中M、N為正整數。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之驅動裝置，其中該些第二灰階差值係對應於該些畫素區塊，計算該些第二灰階差值的第二公式如下： 在第二公式中，SOD(R,C)表示該些第二灰階差值，(R,C)為畫素區塊的左上方畫素座標，(m,n)表示畫素座標值，P(m,n)表示該第二畫面資料之畫素灰階值，Q表示畫素區塊的高度，P表示畫素區塊的寬度，其中當n=1時，P(m,0)=0，其中R、C、m、Q、Y皆為正整數。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之驅動裝置，其中在比較該些第一灰階差值與該些第二灰階差值之步驟包括：比較位於相同畫素區塊的該些第一灰階差值與該些第二灰階差值，並根據該些第一灰階差值與該些第二灰階差值之間的差值是否大於一第一門檻值以決定一有效差異數；以及當該有效差異數大於一第二門檻值時，致能該記憶體控制器與該過驅動電路，當該有效差異數小於該第二門檻值時，禁能該記憶體控制器與該過驅動電路。
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