TWI511523B - 立體顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

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TWI511523B TW101113668A TW101113668A TWI511523B TW I511523 B TWI511523 B TW I511523B TW 101113668 A TW101113668 A TW 101113668A TW 101113668 A TW101113668 A TW 101113668A TW I511523 B TWI511523 B TW I511523B
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Hsiang Tan Lin
Chien Hung Chen
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Description

立體顯示裝置及其驅動方法
本發明係關於一種立體顯示裝置，特別是有關一種立體顯示裝置及其驅動方法。
立體顯示裝置藉由交替提供左眼影像及右眼影像以形成立體影像，因此需使用兩倍的圖框率(double frame rate)。請參閱第1圖，其係繪示習知立體顯示裝置採用單圖框轉換(1 frame inversion)驅動時圖框與極性的關係。單圖框轉換係指每一圖框轉換極性一次。
圖框N及圖框N+2係顯示左眼影像，圖框N+1及圖框N+3係顯示右眼影像。圖框N及圖框N+2之左眼影像中，同一畫素之畫素電壓為相同極性，而圖框N+1及圖框N+3之右眼影像中，同一畫素之畫素電壓也為相同極性。由於同一眼的影像都是相同極性，會發生斑紋現象。
請參閱第2圖，其係繪示畫素電壓與共通電壓的波形圖。假設共通電壓VCOM 為6伏特，當閘極導通電壓VG 導通一條閘極線時，圖框N之左眼影像的畫素電壓VP 為11伏特，與共通電壓VCOM 的電壓差為5伏特，圖框N+1之右眼影像的畫素電壓VP 為5伏特，與共通電壓VCOM 的電壓差為1伏特。由於兩個電壓差相加不等於零(即不平衡)，導致圖框切換時會產生烙痕現象。
為改善上述問題，請參閱第3圖及第4圖，第3圖係繪示採用雙圖框轉換(2 frame inversion)驅動時圖框與極性的關係，第4圖係繪示畫素電壓與共通電壓的波形圖。從第3圖可知，雙圖框轉換係指每兩圖框轉換極性一次，因此圖框N及圖框N+2之左眼影像中，同一畫素之畫素電壓為相反極性，而圖框N+1及圖框N+3之右眼影像中，同一畫素之畫素電壓也為相反極性。由於同一眼的影像都是相反極性，因此可改善第1圖之單圖框轉換驅動時的斑紋現象。
如第4圖所示，假設共通電壓VCOM 為6伏特，當閘極導通電壓VG 導通一條閘極線時，圖框N之左眼影像的畫素電壓VP 為11伏特，與共通電壓VCOM 的電壓差為5伏特，圖框N+1之右眼影像的畫素電壓VP 為7伏特，與共通電壓VCOM 的電壓差為1伏特，圖框N+2之左眼影像的畫素電壓VP 為1伏特，與共通電壓VCOM 的電壓差為5伏特，圖框N+3之右眼影像的畫素電壓VP 為5伏特，與共通電壓VCOM 的電壓差為1伏特。由於四個電壓差相加近似於零(即平衡)，因此可改善第2圖之圖框切換時的烙痕現象。
請參閱第5A至第5D圖，第5A圖及第5B圖係分別繪示灰階128與灰階32之畫素電壓與共通電壓的波形圖，第5C圖及第5D圖係分別繪示灰階轉換時之畫素電壓與共通電壓的波形圖。
於第5A圖中，圖框N及圖框N+1都是正極性(高於共通電壓VCOM 即為正極性)驅動且灰階為128，理論上圖框N之左眼影像的畫素電壓VP 與圖框N+1之右眼影像的畫素電壓VP 應該都充電至電壓V1，然而實際上圖框N之左眼影像的畫素電壓VP 僅能充電至V1-，因為圖框N係從前一圖框之負極性(低於共通電壓VCOM 即為負極性)驅動轉換至正極性驅動，極性不同導致充電不足。而圖框N+1與前一圖框(即圖框N)都是正極性驅動，極性相同而能充電至電壓V1。依此類推，圖框N+2之左眼影像的畫素電壓VP 僅能充電至電壓V2-，圖框N+3則能充電至V2。
第5B圖為灰階32的例子，圖框N之左眼影像的畫素電壓VP 僅能充電至電壓V3-，圖框N+1則能充電至V3。圖框N+2之左眼影像的畫素電壓VP 僅能充電至電壓V4-，圖框N+3則能充電至V4，同樣有第5A圖的問題。
於第5C圖中，當圖框N之左眼影像的畫素電壓VP 對應至灰階32(左眼的初始灰階)而圖框N+1之右眼影像的畫素電壓對應至灰階128(右眼的初始灰階)時，圖框N之左眼影像的畫素電壓VP 與共通電壓VCOM 之電壓差減去圖框N+1之右眼影像的畫素電壓VP 與共通電壓VCOM 之電壓差如下式：
∣V3--Vcom∣-∣V1-Vcom∣=A
於第5D圖中，當圖框N+1之右眼影像的畫素電壓VP 對應至灰階32(右眼的目標灰階)而圖框N+2之左眼影像的畫素電壓VP 對應至灰階128(左眼的目標灰階)時，圖框N+2之左眼影像的畫素電壓VP 與共通電壓VCOM 之電壓差減去圖框N+1之右眼影像的畫素電壓VP 與共通電壓VCOM 之電壓差如下式：
∣V4-Vcom∣-∣Vcom-V2-∣=B
從第5A圖及第5B圖可知A≠B，使得左眼影像與右眼影像共用同一過驅動表(OverDrive table;OD table)時會發生鬼影(crosstalk)現象。
因此需要對上述採用雙圖框轉換驅動時充電不足而發生鬼影現象的問題提出解決方法。
本發明之一目的在於提供一種立體顯示裝置及其驅動方法，其能改善雙圖框轉換驅動時充電不足而發生鬼影現象的問題。
為達到上述目的，根據本發明之一特點係提供一種立體顯示裝置，其係採用雙圖框轉換驅動。該立體顯示裝置包括一顯示面板、一時序控制器、一伽瑪電壓產生器以及至少一源極驅動電路。該顯示面板具有複數個畫素。該時序控制器提供一影像資料及提供一第一組伽瑪電壓或一第二組伽瑪電壓。在相同灰階下，該第二組伽瑪電壓與一共通電壓之電壓差係大於該第一組伽瑪電壓與該共通電壓之電壓差。該伽瑪電壓產生器根據各該等畫素選擇並輸出該第一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓。該源極驅動電路根據該影像資料及該伽瑪電壓產生器所輸出之該第一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓以驅動各該等畫素。當各該等畫素在一前一圖框與一目前圖框係為相同極性驅動時，該時序控制器提供該第一組伽瑪電壓至該伽瑪電壓產生器。當各該等畫素在該前一圖框與該目前圖框係為不同極性驅動時，該時序控制器提供該第二組伽瑪電壓至該伽瑪電壓產生器。
為達到上述目的，根據本發明之另一特點係提供一種立體顯示裝置之驅動方法，該立體顯示裝置係採用雙圖框轉換驅動且包括一顯示面板。該顯示面板具有複數個畫素。該方法包括：提供一影像資料；當各該等畫素在一前一圖框與一目前圖框係為相同極性驅動時，提供一第一組伽瑪電壓，當各該等畫素在該前一圖框與該目前圖框係為不同極性驅動時，提供一第二組伽瑪電壓，在相同灰階下，該第二組伽瑪電壓與一共通電壓之電壓差係大於該第一組伽瑪電壓與該共通電壓之電壓差；根據各該等畫素選擇並輸出該第一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓；以及根據該影像資料及該第一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓以驅動各畫素。
本發明之時序控制器提供兩組不同的伽瑪電壓至伽瑪電壓產生器以使各畫素在圖框切換時的充電情況趨於一致。
以下結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明。
請參閱第6圖，其係繪示根據本發明一較佳實施例之立體顯示裝置。
立體顯示裝置包括一顯示面板600、一伽瑪電壓(gamma voltage)產生器610、一時序控制器620以及至少一源極驅動電路630。
本發明之立體顯示裝置係採用雙圖框轉換且在固定圖框率下驅動。顯示面板600用於交替顯示一左眼影像及一右眼影像且具有複數個畫素(圖中以一個畫素602代表)。時序控制器620接收一系統輸入訊號SI，並根據系統輸入訊號SI提供一影像資料至源極驅動電路630及提供一第一組伽瑪電壓V11 -V1N 或一第二組伽瑪電壓V21 -V2N 至伽瑪電壓產生器610。影像資料包括各畫素602欲顯示灰階之資料。
系統輸入訊號SI係為一低電壓差動訊號(Low Voltage Differential Signal;LVDS)或一嵌入式顯示埠(embedded Display Port;eDP)訊號。
於本實施例中，伽瑪電壓產生器610為一可程式化積體電路，時序控制器620係透過一內部整合電路(Inter Integrated Circuit;I2C)介面將第一組伽瑪電壓V11 -V1N 或第二組伽瑪電壓V21 -V2N 寫入伽瑪電壓產生器610，伽瑪電壓產生器610選擇並輸出第一組伽瑪電壓V11 -V1N 或第二組伽瑪電壓V21 -V2N 至源極驅動電路630，其中N為正整數。
源極驅動電路630根據時序控制器620所傳送之影像資料及伽瑪電壓產生器610所輸出之第一組伽瑪電壓V11 -V1N 或第二組伽瑪電壓V21 -V2N 以驅動各畫素602。
請參閱第6圖及第7圖，第7圖係繪示根據本發明之第一組伽瑪電壓及第二組伽瑪電壓曲線圖。第一組伽瑪電壓曲線C1及第二組伽瑪電壓曲線C2各具有14個伽瑪電壓，編號1至7分別對應至不同灰階，同一組伽瑪電壓曲線(C1或C2)之相同灰階(即相同編號)對應至兩個伽瑪電壓，大於共通電壓VCOM 者為正極性驅動，小於共通電壓VCOM 者為負極性驅動。從圖中可知，相同灰階(即相同編號)下，第二組伽瑪電壓曲線C2之伽瑪電壓與共通電壓VCOM 之電壓差係大於第一組伽瑪電壓曲線C1之伽瑪電壓與共通電壓VCOM 之電壓差。
當各該等畫素在一前一圖框與一目前圖框係為不同極性驅動導致充電不足時，時序控制器620提供第二組伽瑪電壓V21 -V2N (即第二組伽瑪電壓曲線C2之各伽瑪電壓)至伽瑪電壓產生器610，藉由提供較大的伽瑪電壓以補償充電不足的情況，當各該等畫素在該前一圖框與該目前圖框係為相同極性驅動時，時序控制器620提供第一組伽瑪電壓V11 -V1N (即第一組伽瑪電壓曲線C1之各伽瑪電壓)至伽瑪電壓產生器610。
要說明的是，第一組伽瑪電壓曲線C1及第二組伽瑪電壓曲線C2係可針對顯示面板600的特性而由實驗而得。
請參閱第6圖、第7圖以及第8A至第8D圖，第8A圖及第8B圖係分別繪示實施本發明後灰階128與灰階32之畫素電壓與共通電壓的波形圖，第8C圖及第8D圖係分別繪示實施本發明後灰階轉換時之畫素電壓與共通電壓的波形圖。
於第8A圖中，圖框N為正極性驅動，其前一圖框為負極性驅動，由於不同極性驅動，因此於圖框N時，時序控制器620提供第二組伽瑪電壓V21 -V2N (即第二組伽瑪電壓曲線C2之伽瑪電壓)至伽瑪電壓產生器610，圖框N+1與圖框N為相同極性驅動，因此於圖框N+1時，時序控制器620提供第一組伽瑪電壓V11 -V1N (即第一組伽瑪電壓曲線C1之伽瑪電壓)至伽瑪電壓產生器610，使得圖框N及圖框N+1之畫素電壓VP 的充電能趨於一致，即都能充電至電壓V1。依此類推，圖框N+2與圖框N+1為不同極性驅動，因此於圖框N+2時，時序控制器620提供第二組伽瑪電壓V21 -V2N (即第二組伽瑪電壓曲線C2之伽瑪電壓)至伽瑪電壓產生器610，而圖框N+3與圖框N+2為相同極性驅動，因此於圖框N+3時，時序控制器620提供第一組伽瑪電壓V11 -V1N (即第一組伽瑪電壓曲線C1之各伽瑪電壓)至伽瑪電壓產生器610，使得圖框N+2及圖框N+3之畫素電壓VP 的充電趨於一致，即都能充電至電壓V2。
第8B圖為灰階32的例子，藉由兩組不同的伽瑪電壓，圖框N及圖框N+1之畫素電壓VP 都能充電至電壓V3，圖框N+2及圖框N+3之畫素電壓VP 都能充電至V4，其原理與第8A圖相同，此不多加贅述。
於第8C圖中，當圖框N為灰階32(左眼影像的初始灰階)而圖框N+1為灰階128(右眼影像的初始灰階)時，圖框N之左眼影像的畫素電壓VP 與共通電壓VCOM 之電壓差減去圖框N+1之右眼影像的畫素電壓與共通電壓VCOM 之電壓差如下式：
∣V3-Vcom∣-∣V1-Vcom∣=C
於第8D圖中，當圖框N+1之右眼影像的畫素電壓VP 對應至灰階32(右眼的目標灰階)而圖框N+2之左眼影像的畫素電壓VP 對應至灰階128(左眼的目標灰階)時，圖框N+2之左眼影像的畫素電壓VP 與共通電壓VCOM 之電壓差減去圖框N+1之右眼影像的畫素電壓VP 與共通電壓VCOM 之電壓差如下式：
∣V4-Vcom∣-∣Vcom-V2∣=D
從第8A圖及第8B圖可知C=D，使得左眼影像與右眼影像能夠共用同一過驅動表(OverDrive table;OD table)時而不會有習知技術發生鬼影(crosstalk)現象的問題。
於另一實施例中，伽瑪電壓產生器610為一具有內建記憶體之可程式積體電路，可預先儲存時序控制器620所提供之第一組伽瑪電壓V11 -V1N 及第二組伽瑪電壓V21 -V2N ，時序控制器620在接收系統輸入訊號SI後控制伽瑪電壓產生器610選擇並輸出預先儲存之第一組伽瑪電壓V11 -V1N 或第二組伽瑪電壓V21 -V2N 。
要說明的是，時序控制器620接收系統輸入訊號SI後，在圖框切換(即交替顯示左眼影像與右眼影像)之間具有空白時間(blank time)以將第一組伽瑪電壓V11 -V1N 或第二組伽瑪電壓V21 -V2N 寫入伽瑪電壓產生器610或控制伽瑪電壓產生器610選擇並輸出預先儲存之第一組伽瑪電壓V11 -V1N 或第二組伽瑪電壓V21 -V2N 。
請參閱第9圖，其係繪示根據本發明之立體顯示裝置之驅動方法，立體顯示裝置包括一顯示面板，顯示面板具有複數個畫素，該方法包括：
步驟S900中，提供一影像資料，影像資料係根據一系統輸入訊號提供。
步驟S910中，當各該等畫素在一前一圖框與一目前圖框係為相同極性驅動時，提供一第一組伽瑪電壓，當各該等畫素在前一圖框與目前圖框係為不同極性驅動時，提供一第二組伽瑪電壓，在相同灰階下，第二組伽瑪電壓與一共通電壓之電壓差係大於第一組伽瑪電壓與共通電壓之電壓差。第一組伽瑪電壓或第二組伽瑪電壓係根據系統輸入訊號提供。
上述系統輸入訊號係為一低電壓差動訊號或一嵌入式顯示埠訊號。
步驟S920中，根據各該等畫素選擇並輸出第一組伽瑪電壓或第二組伽瑪電壓。
步驟S930中，根據影像資料及第一組伽瑪電壓或第二組伽瑪電壓以驅動各該等畫素。
綜上所述，雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明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，當可作各種之更動與潤飾，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。
600．．．顯示面板
602．．．畫素
610．．．伽瑪電壓產生器
620．．．時序控制器
630．．．源極驅動電路
C1．．．第一組伽瑪電壓曲線
C2．．．第二組伽瑪電壓曲線
N、N+1、N+2、N+3．．．圖框
SI．．．系統輸入訊號
V1、V1-、V2、V2-、V3、V3-、V4、V4-．．．電壓
V11 -V1N ．．．第一組伽瑪電壓
V21 -V2N ‧‧‧第二組伽瑪電壓
VCOM ‧‧‧共通電壓
VG ‧‧‧閘極導通電壓
VP ‧‧‧畫素電壓
S900-S930‧‧‧步驟
第1圖係繪示習知立體顯示裝置採用單圖框轉換驅動時圖框與極性的關係；
第2圖係繪示採用單圖框轉換驅動時畫素電壓與共通電壓的波形圖；
第3圖係繪示採用雙圖框轉換驅動時圖框與極性的關係；
第4圖係繪示採用雙圖框轉換驅動時畫素電壓與共通電壓的波形圖；
第5A圖及第5B圖係分別繪示灰階128與灰階32之畫素電壓與共通電壓的波形圖；
第5C圖及第5D圖係分別繪示灰階轉換時之畫素電壓與共通電壓的波形圖；
第6圖係繪示根據本發明一較佳實施例之立體顯示裝置；
第7圖係繪示根據本發明之第一組伽瑪電壓及第二組伽瑪電壓曲線圖；
第8A圖及第8B圖係分別繪示實施本發明後灰階128與灰階32之畫素電壓與共通電壓的波形圖；
第8C圖及第8D圖係分別繪示實施本發明後灰階轉換時之畫素電壓與共通電壓的波形圖；以及
第9圖係繪示根據本發明之立體顯示裝置之驅動方法。
600．．．顯示面板
602．．．畫素
610．．．伽瑪電壓產生器
620．．．時序控制器
630．．．源極驅動電路
V11 -V1N ．．．第一組伽瑪電壓
V21 -V2N ．．．第二組伽瑪電壓
SI．．．系統輸入訊號

Claims (9)

  1. 一種立體顯示裝置，係採用雙圖框轉換驅動，該立體顯示裝置包括：一顯示面板，具有複數個畫素；一時序控制器，提供一影像資料及提供一第一組伽瑪電壓以對應至一第一組伽瑪電壓曲線或一第二組伽瑪電壓以對應至一第二組伽瑪電壓曲線，在相同灰階下，該第二組伽瑪電壓與一共通電壓之電壓差係大於該第一組伽瑪電壓與該共通電壓之電壓差；一伽瑪電壓產生器，根據各該等畫素選擇並輸出該第一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓；以及至少一源極驅動電路，根據該影像資料及該伽瑪電壓產生器所輸出之該第一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓以驅動各該等畫素，其中當各該等畫素在一前一圖框與一目前圖框係為相同極性驅動時，該時序控制器提供該第一組伽瑪電壓至該伽瑪電壓產生器，當該前一圖框與該目前圖框係為不同極性驅動時，該時序控制器提供該第二組伽瑪電壓至該伽瑪電壓產生器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示裝置，其中該時序控制器係根據一系統輸入訊號提供該影像資料及提供該第一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之立體顯示裝置，其中該系統輸入訊號係為一低電壓差動訊號或一嵌入式顯示埠訊號。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示裝置，其中該伽瑪電壓產生器係為一可程式化積體電路，該時序控制器將該第 一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓寫入該伽瑪電壓產生器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之立體顯示裝置，其中該時序控制器係透過一內部整合電路介面將該第一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓寫入該伽瑪電壓產生器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之立體顯示裝置，其中該伽瑪電壓產生器為一具有內建記憶體之可程式積體電路，用以儲存該時序控制器所提供之該第一組伽瑪電壓及該第二組伽瑪電壓。
  7. 一種立體顯示裝置之驅動方法，該立體顯示裝置係採用雙圖框轉換驅動且包括一顯示面板，該顯示面板具有複數個畫素，該方法包括：提供一影像資料；當各該等畫素在一前一圖框與一目前圖框係為相同極性驅動時，提供一第一組伽瑪電壓以對應至一第一組伽瑪電壓曲線，當各該等畫素在該前一圖框與該目前圖框係為不同極性驅動時，提供一第二組伽瑪電壓以對應至一第二組伽瑪電壓曲線，在相同灰階下，該第二組伽瑪電壓與一共通電壓之電壓差係大於該第一組伽瑪電壓與該共通電壓之電壓差；根據各該等畫素選擇並輸出該第一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓；以及根據該影像資料及該第一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓以驅動各該等畫素。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之立體顯示裝置之驅動方法，其中係根據一系統輸入訊號提供該影像資料及提供該第一組伽瑪電壓或該第二組伽瑪電壓。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之立體顯示裝置之驅動方 法，其中該系統輸入訊號係為一低電壓差動訊號或一嵌入式顯示埠訊號。
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