TWI714056B

TWI714056B - 時序控制器及其操作方法

Info

Publication number: TWI714056B
Application number: TW108113317A
Authority: TW
Inventors: 吳東穎
Original assignee: 奇景光電股份有限公司
Priority date: 2019-04-17
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2020-12-21
Also published as: TW202040539A

Abstract

一種時序控制器及其操作方法。時序控制器的操作方法包括偵測畫素資料串流的幀速率。依照幀速率決定增益值。依照相關於幀速率的增益值補償目前畫素資料，以產生經補償畫素資料。

Description

時序控制器及其操作方法

本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種時序控制器及其操作方法。

隨著電子技術的進步，消費性電子產品已成為人們生活中必備的工具。為提供良好的人機介面，在消費性電子產品上配置高品質的顯示裝置也成為一個趨勢。因此，如何在時序控制器所接收到的畫素資料串流的幀速率發生變化時，依然能夠使各個子畫素的充電速率保持在穩定的狀態，進而維持顯示畫面的品質，將是本領域相關技術人員的課題。

須注意的是，「先前技術」段落的內容是用來幫助了解本發明。在「先前技術」段落所揭露的部份內容（或全部內容）可能不是所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在「先前技術」段落所揭露的內容，不代表該內容在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知悉。

本發明提供一種時序控制器及其操作方法，可使時序控制器的處理電路依據畫素資料串流的幀速率（frame rate）來決定增益值，並依據所述增益值來對目前畫素資料進行補償，藉以維持各個畫素的充電速率。

本發明的操作方法，包括：偵測畫素資料串流的幀速率；依照幀速率決定增益值；依照相關於幀速率的增益值補償目前畫素資料，以產生經補償畫素資料。

本發明的時序控制器包括偵測電路以及處理電路。偵測電路用以偵測畫素資料串流的幀速率。處理電路耦接至偵測電路以獲知幀速率，其中處理電路依照幀速率決定增益值，以及處理電路依照相關於幀速率的增益值補償目前畫素資料，以產生經補償畫素資料。

基於上述，本發明諸實施例所述時序控制器可以偵測畫素資料串流的幀速率。依照畫素資料串流的幀速率，處理電路可以決定用以補償目前畫素資料的增益值。如此一來，當顯示面板的幀速率被更新（或動態切換）時，處理電路可以即時且適應性地補償目前畫素資料，來避免顯示面板中的子畫素出現充電不足的問題。

為讓本發明的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。

在本案說明書全文（包括申請專利範圍）中所使用的「耦接（或連接）」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接（或連接）於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。本案說明書全文（包括申請專利範圍）中提及的「第一」、「第二」等用語是用以命名元件（element）的名稱，或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量的上限或下限，亦非用來限制元件的次序。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

圖1是依照本發明一實施例的時序控制器100的電路方塊示意圖。請參照圖1，在本實施例中，時序控制器100包括偵測電路110以及處理電路120。偵測電路110可以偵測由一外部裝置（例如是顯示卡）所提供的畫素資料串流PDS的幀速率，並且偵測電路110可以依據所述畫素資料串流PDS的幀速率來產生幀速率資料FRD。換言之，所述幀速率資料FRD可以掛載畫素資料串流PDS的幀速率的相關資訊。本實施例不限制偵測電路110的偵測方式。偵測電路110的偵測方式可以依照設計需求來決定。舉例來說，在一些設計需求下，偵測電路110的偵測方式可以習知的幀速率偵測方式或是其他偵測方式。

處理電路120耦接至偵測電路110，以接收幀速率資料FRD以及目前畫素資料CPD。其中，所述目前畫素資料CPD可以是畫素資料串流PDS的原始畫素資料。具體而言，處理電路120可依據所接收的幀速率資料FRD來獲知畫素資料串流PDS的幀速率，並依照所述幀速率來決定對應的增益值，以使處理電路120可以依照相關於所述幀速率的增益值來對目前畫素資料CPD進行補償。換言之，處理電路120可以依據所述增益值以及目前畫素資料CPD來提供經補償畫素資料CSPD至後端的源極驅動器200。

本實施例不限制處理電路120決定增益值的方式。增益值的決定方式可以依照設計需求來決定。舉例來說，在一些設計需求下（在一些實施例中），處理電路120可以將所述幀速率帶入方程式（函式），來計算出所述增益值。在另一些設計需求下（在另一些實施例中），處理電路120可以依據所述幀速率查詢增益對照表，以直接取得所述增益值。

另一方面，源極驅動器200耦接至處理電路120，以接收經補償畫素資料CSPD。源極驅動器200可依據經補償畫素資料CSPD來對應的產生源極驅動信號S1～SN。並且，源極驅動器200可將源極驅動信號S1～SN傳送至顯示面板300中的對應資料線（或稱源極線），以分別驅動對應的多個子畫素。其中，本實施例的顯示面板300可以是單閘極架構、雙閘極(dual-gate)架構或三閘極(triple-gate)架構，但本發明並不限於此。並且，上述的N為正整數。

圖2是依照本發明的一實施例說明圖1所示處理電路120的電路方塊示意圖。在本實施例中，處理電路120可以包括增益對照表130以及計算電路140。關於處理電路120的操作細節，請同時參照圖1以及圖2，具體而言，處理電路120可以依據幀速率資料FRD的幀速率或幀速率資料FRD的幀速率以及目前畫素資料CPD的灰階值來查詢增益對照表130，以從增益對照表130中取得多個候選增益值CGV1～CGVN。接著，處理電路120可透過計算電路140來接收這些候選增益值CGV1～CGVN，並對這些候選增益值CGV1～CGVN進行計算（例如是內插計算，但本發明並不限於此），以獲得所述幀速率所對應的增益值。藉此，處理電路120可以依據所計算出的增益值來對目前畫素資料CPD進行補償，並提供經補償畫素資料CSPD至後端的源極驅動器200。

舉例來說，在本發明的一些實施例中，圖2中的增益對照表130可以是由圖3A的增益對照表130_1來實施。請同時參照圖1、圖2以及圖3A，圖3A是依照本發明的一實施例說明圖2所示增益對照表的示意圖。其中，在增益對照表130_1中，第一行（column）C1中的數值為多個幀速率FR1～FR9，而第二行C2中的數值為這些幀速率FR1～FR9所分別對應的多個候選增益值CGV1～CGV9。換言之，圖3A所示的一維增益對照表130_1可以具有多個幀速率與多個候選增益值之間的對應關係的相關資訊。

詳細來說，在本實施例中，假設偵測電路110偵測到畫素資料串流PDS的幀速率為100赫茲（Hz），在此同時，處理電路120可以依據幀速率資料FRD來查詢增益對照表130_1，並判斷當前偵測電路110所偵測到的幀速率（亦即100Hz）是介於增益對照表130_1中的幀速率FR4（亦即96Hz）與FR5（亦即112Hz）之間。

在此情況下，處理電路120可以依據判斷結果使增益對照表130_1取得幀速率FR4與FR5所分別對應的候選增益值CGV4（亦即1.1）與CGV5（亦即1.15）。接著，計算電路140可以對所述候選增益值1.1與1.15進行內插計算，以獲得畫素資料串流PDS的幀速率操作在100Hz的情況下所對應的增益值GM1。並且，處理電路120可以基於相關於所述畫素資料串流PDS的幀速率的增益值GM1來對目前畫素資料CPD進行補償。

進一步來說，處理電路120可以透過計算電路140來將目前畫素資料CPD乘以增益值GM1，以獲得經補償畫素資料CSPD。並且，源極驅動器200可依據所述經補償畫素資料CSPD來提供源極驅動信號S1～SN，以使源極驅動信號S1～SN可以分別對顯示面板300中的多個子畫素進行充電。

另一方面，在本發明的另一些實施例中，圖2中的增益對照表130可以是由圖3B的增益對照表130_2來實施。請同時參照圖1、圖2以及圖3B，圖3B是依照本發明的另一實施例說明圖2所示增益對照表的示意圖。具體而言，在圖3B中，增益對照表130_2可以包括偵測電路110在不同的情況下所偵測到的多個幀速率以及處理電路120所接收的目前畫素資料CPD的多個灰階值。換言之，圖3B所示的二維增益對照表130_2可以具有所述多個幀速率與所述目前畫素資料CPD的多個灰階值之間所分別對應的多個候選增益值的相關資訊。

詳細來說，在本實施例中，同樣假設偵測電路110偵測到畫素資料串流PDS的幀速率為100Hz，並且此時處理電路120所接收到的目前畫素資料CPD的灰階值為130。在此同時，處理電路120可以依據所接收的幀速率資料FRD以及目前畫素資料CPD來查詢增益對照表130_2，並判斷當前偵測電路110所偵測到的幀速率（亦即100Hz）是介於增益對照表130_2中的幀速率FR10（亦即96Hz）與FR11（亦即112Hz）之間，並且判斷當前的目前畫素資料CPD的灰階值（亦即130）是介於增益對照表130_2中的灰階值G1（亦即128）與G2（亦即144）之間。

在此情況下，處理電路120可以依據判斷結果使增益對照表130_2取得幀速率FR10與FR11以及灰階值G1與G2所分別相互對應的候選增益值CGV110（亦即1.12）、CGV111（亦即1.17）、CGV210（亦即1.12）以及CGV211（亦即1.17）。接著，計算電路140可以對所述候選增益值1.12、1.17、1.12以及1.17進行內插計算，以獲得畫素資料串流PDS的幀速率操作在100Hz的情況下所對應的增益值GM2。並且，處理電路120可以基於相關於所述畫素資料串流PDS的幀速率的增益值GM2來對目前畫素資料CPD進行補償。

進一步來說，處理電路120亦可透過計算電路140來將目前畫素資料CPD乘以增益值GM2，以獲得經補償畫素資料CSPD。並且，源極驅動器200亦可依據所述經補償畫素資料CSPD來提供源極驅動信號S1～SN，以使源極驅動信號S1～SN可以分別對顯示面板300中的多個子畫素進行充電。

依據上述圖3A以及圖3B的實施例以及實施方式的說明可以得知，在本發明的時序控制器100中，處理電路120可以根據畫素資料串流PDS的幀速率或所述幀速率以及目前畫素資料CPD的灰階值，來從配置在處理電路120的一維增益對照表130_1或二維增益對照表130_2中決定用以補償目前畫素資料CPD的增益值，以使源極驅動器200可依據經補償畫素資料CSPD來對顯示面板300中的子畫素進行充電。如此一來，當顯示面板300所欲顯示的畫面因更新（或動態切換）的速率過快（或過於頻繁），而導致畫素資料串流PDS的幀速率有所改變時，本發明可藉由上述的補償機制來避免顯示面板300中的子畫素出現充電不足的問題，並可改善因子畫素充電不足而導致的畫面異常。

圖4是依照本發明另一實施例的時序控制器400的電路方塊示意圖。在圖4所示實施例中，時序控制器400包括偵測電路410、處理電路420與過驅動補償電路430。圖4所示時序控制器400、偵測電路410與處理電路420可以參照圖1、圖2、圖3A以及/或是圖3B所提及的時序控制器100、偵測電路110與處理電路120的相關說明來類推，故不再贅述。

請參照圖4，驅動補償電路430可耦接至處理電路420。本實施例不限制過驅動補償電路430的補償方式。過驅動補償電路430的補償方式可以依照設計需求來決定。舉例來說，在一些設計需求下，過驅動補償電路430可以是本領域具有通常知識者所熟知用以對畫素資料執行過驅動補償之補償電路，或是其他補償電路。

在此需注意到的是，由於顯示面板中的走線之寄生電容與寄生電阻經常會受到RC延遲現象的影響，導致源極驅動器無法依據畫素資料來提供足夠的驅動電壓對顯示面板中當前的子畫素進行充電。因此，本實施例的過驅動補償電路430可用以對畫素資料串流PDS中的原始畫素資料OPD進行過驅動補償，以獲得目前畫素資料CPD’，以使處理電路420可以響應於經過驅動補償後的目前畫素資料CPD’來提供經補償畫素資料CSPD’至後端的源極驅動器。

具體而言，在本實施例中，偵測電路410可以偵測畫素資料串流PDS的幀速率，並且基於所述幀速率來提供幀速率資料FRD至處理電路420。另一方面，過驅動補償電路430可接收畫素資料串流PDS中的原始畫素資料OPD，並且，過驅動補償電路430可在一個影像畫面(frame)中，基於在空間上的位置（亦即在同一條資料線（或稱源極線）上）與當前的子畫素所對應到的前一個子畫素的畫素資料，來對原始畫素資料OPD進行過驅動補償，以提升原始畫素資料OPD的電壓準位，進而獲得經過驅動補償後的目前畫素資料CPD’。並且，過驅動補償電路430可以將目前畫素資料CPD’提供至處理電路420。

接著，處理電路420可依據目前畫素資料CPD’以及幀速率資料FRD來從處理電路420中的增益對照表查詢增益值，以依據所述增益值來對經過驅動補償後的目前畫素資料CPD’進行補償，並提供經補償畫素資料CSPD’至後端的源極驅動器。如此一來，所述源極驅動器可依據經補償畫素資料CSPD’來對顯示面板中的子畫素進行充電，並可有效地改善子畫素出現充電不足的問題。其中，關於上述處理電路420依據目前畫素資料CPD’以及幀速率資料FRD來從處理電路420中的增益對照表查詢增益值的相關實施細節，可以參照圖3A以及/或是圖3B的相關說明，在此恕不多贅述。

圖5是依照本發明再一實施例的時序控制器500的電路方塊示意圖。時序控制器500包括偵測電路510、處理電路520與過驅動補償路530。圖5所示時序控制器500、偵測電路510與處理電路520可以參照圖1、圖2、圖3A以及/或是圖3B所提及的時序控制器100、偵測電路110與處理電路120的相關說明來類推，圖5所示過驅動補償路530可以參照圖4所示過驅動補償路530的相關說明來類推，故不再贅述。在圖5所示實施例中，驅動補償電路530可以透過偵測電路510來獲得畫素資料串流PDS中的原始畫素資料OPD。其中，驅動補償電路530耦接於偵測電路510以及處理電路520之間。

詳細來說，在本實施例中，偵測電路510可偵測畫素資料串流PDS的幀速率，並且基於所述幀速率將幀速率資料FRD傳送至處理電路520。此外，時序控制器500可以利用偵測電路510來將畫素資料串流PDS中的原始畫素資料OPD傳送至驅動補償電路530。

另一方面，驅動補償電路530可以對所接收的原始畫素資料OPD進行過驅動補償，且提供經過驅動補償後的目前畫素資料CPD’至處理電路520。接著，處理電路520可依據目前畫素資料CPD’以及幀速率資料FRD來從處理電路520中的增益對照表查詢增益值，以依據所述增益值來對經過驅動補償後的目前畫素資料CPD’進行補償，並提供經補償畫素資料CSPD’至後端的源極驅動器。藉此，本實施例的時序控制器500同樣可以藉由對原始畫素資料OPD進行過驅動補償的方式，有效地改善顯示面板中的子畫素出現充電不足的問題。

其中，關於上述的過驅動補償之操作以及處理電路520依據目前畫素資料CPD’以及幀速率資料FRD來從處理電路520中的增益對照表查詢增益值的相關實施細節，皆詳細的說明於圖3A、圖3B以及圖4的實施例及實施方式中，在此恕不多贅述。

圖6是依照本發明一實施例的時序控制器的操作方法的流程圖。請同時參照圖1以及圖6，在步驟S610中，偵測電路110可以偵測畫素資料串流PDS的幀速率。在步驟S620中，處理電路120可以依照所述幀速率來決定對應於所述幀速率的增益值。在步驟S630中，處理電路120可以依照相關於所述幀速率的增益值來對目前畫素資料CPD進行補償，以產生經補償畫素資料CSPD。關於各步驟的實施細節在前述的實施例及實施方式都有詳盡的說明，在此恕不多贅述。

綜上所述，本發明諸實施例所述時序控制器可以利用處理電路來依照畫素資料串流的幀速率或所述幀速率以及目前畫素資料的灰階值，以從一維或二維的增益對照表中決定用以補償目前畫素資料的增益值，以使源極驅動器可依據經補償畫素資料來對顯示面板中的子畫素進行充電。如此一來，當顯示面板所欲顯示的畫面因更新（或動態切換）的速率過快（或過於頻繁），而導致畫素資料串流的幀速率有所改變時，本發明可藉由上述的補償機制來避免顯示面板中的子畫素出現充電不足的問題，並可改善因子畫素充電不足而導致的畫面異常。

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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、400、500：時序控制器 110、410、510：偵測電路 120、420、520：處理電路 130、130_1、130_2：增益對照表 200：源極驅動器 300：顯示面板 430、530：過驅動補償電路 CPD、CPD’：目前畫素資料 CSPD、CSPD’：經補償畫素資料 CGV1～CGVN：候選增益值 FRD：幀速率資料 OPD：原始畫素資料 PDS：畫素資料串流 FR1～FR9：幀速率 C1、C2：行 S1～SN：源極驅動信號 S610～S630：步驟

圖1是依照本發明一實施例的時序控制器的電路方塊（Circuit Block）示意圖。圖2是依照本發明的一實施例說明圖1所示處理電路的電路方塊示意圖。圖3A是依照本發明的一實施例說明圖2所示增益對照表的示意圖。圖3B是依照本發明的另一實施例說明圖2所示增益對照表的示意圖。圖4是依照本發明另一實施例的時序控制器的電路方塊示意圖。圖5是依照本發明再一實施例的時序控制器的電路方塊示意圖。圖6是依照本發明一實施例的時序控制器的操作方法的流程圖。

100：時序控制器 110：偵測電路 120：處理電路 200：源極驅動器 300：顯示面板 CPD：目前畫素資料 CSPD：經補償畫素資料 FRD：幀速率資料 PDS：畫素資料串流 S1～SN：源極驅動信號

Claims

一種時序控制器的操作方法，包括：偵測一畫素資料串流的一幀速率；依照該幀速率決定一增益值；以及依照相關於該幀速率的該增益值補償一目前畫素資料，以產生一經補償畫素資料，其中所述決定該增益值的步驟包括：依據該目前畫素資料與該幀速率查詢一增益對照表，以取得多個候選增益值；以及依據該些候選增益值計算該增益值。
如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中所述決定該增益值的步驟包括：依據該目前畫素資料與該幀速率查詢一增益對照表，以取得該增益值。
如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中所述計算該增益值的步驟包括：對該些候選增益值進行一內插計算，以獲得該增益值。
如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中該目前畫素資料是該畫素資料串流中的一原始畫素資料。
如申請專利範圍第1項所述的操作方法，其中所述補償該目前畫素資料的步驟包括：將該目前畫素資料乘以該增益值，以獲得該經補償畫素資料。
一種時序控制器的操作方法，包括：偵測一畫素資料串流的一幀速率；依照該幀速率決定一增益值；依照相關於該幀速率的該增益值補償一目前畫素資料，以產生一經補償畫素資料；以及對該畫素資料串流中的一原始畫素資料進行一過驅動補償，以獲得該目前畫素資料。
一種時序控制器，包括：一偵測電路，用以偵測一畫素資料串流的一幀速率；以及一處理電路，耦接至該偵測電路以獲知該幀速率，其中該處理電路依照該幀速率決定一增益值，該處理電路依照相關於該幀速率的該增益值補償一目前畫素資料，以產生一經補償畫素資料，以及所述處理電路包括：一增益對照表，其中該處理電路依據該目前畫素資料與該幀速率查詢該增益對照表，以取得多個候選增益值；以及一計算電路，用以依據該些候選增益值計算該增益值。
如申請專利範圍第7項所述的時序控制器，其中所述處理電路包括：一增益對照表；其中該處理電路依據該目前畫素資料與該幀速率查詢該增益對照表，以取得該增益值。
如申請專利範圍第7項所述的時序控制器，其中所述計算電路對該些候選增益值進行一內插計算，以獲得該增益值。
如申請專利範圍第7項所述的時序控制器，其中該目前畫素資料是該畫素資料串流中的一原始畫素資料。
如申請專利範圍第7項所述的時序控制器，其中所述處理電路將該目前畫素資料乘以該增益值，以獲得該經補償畫素資料。
一種時序控制器，包括：一偵測電路，用以偵測一畫素資料串流的一幀速率；一處理電路，耦接至該偵測電路以獲知該幀速率，其中該處理電路依照該幀速率決定一增益值，以及該處理電路依照相關於該幀速率的該增益值補償一目前畫素資料，以產生一經補償畫素資料；以及一過驅動補償電路，耦接至該處理電路，其中該過驅動補償電路對該畫素資料串流中的一原始畫素資料進行一過驅動補償，以獲得該目前畫素資料，以及將該目前畫素資料提供給該處理電路。