TWI822276B - 顯示裝置與顯示面板的驅動方法 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種顯示裝置，包括顯示面板與電路。對於第一子像素，電路用以取得對應的第二子像素。電路根據第一子像素與第二子像素的灰階值計算出第一補償值，根據第一子像素與第二子像素的極性狀態以及灰階值之間的差來計算出第二補償值。電路也根據第一子像素的位置計算出一增益值，根據第一補償值、第二補償值以及增益值來補償第一子像素所對應的灰階值以得到輸出灰階值，並根據輸出灰階值驅動第一子像素。

Description

顯示裝置與顯示面板的驅動方法

本揭露是有關於能避免串擾(Crosstalk)的顯示裝置與顯示面板的驅動方法。

在顯示面板中，串擾的生成原因是螢幕中某區域的畫面影響到鄰近區域的亮度。串擾可以分為兩類，第一種是水平式的串擾，第二種是垂直式的串擾。垂直式串擾的常見原因是資料線與像素電極之間的電容耦合造成鄰近像素無法準確呈現灰階，產生太亮或太暗的偏差。當資料線和像素電極間的耦合電容過大時，一個區域內的高電壓會帶動上下兩側像素電極電壓，從而導致上下兩側畫面顏色變亮或變暗。另外，像素的極性反轉也會導致像素電極上的電壓改變，也可能造成垂直串擾。

本揭露的實施例提出一種顯示裝置，包括顯示面板與電路。顯示面板包含多個子像素與多條資料線，其中每一個子像素連接其中一條資料線。電路用以取得影像，此影像包含分別對應子像素的多個灰階值。對於第一子像素，電路用以取得對應的第二子像素。電路根據第一子像素所對應的灰階值以及第二子像素所對應的灰階值計算出第一補償值。電路根據第一子像素的極性狀態、第二子像素的極性狀態，以及第一子像素所對應的灰階值和第二子像素所對應的灰階值之間的差來計算出第二補償值。電路用以根據第一子像素的位置計算出一增益值。電路用以根據第一補償值、第二補償值以及增益值來補償第一子像素所對應的灰階值以得到輸出灰階值，並根據輸出灰階值驅動第一子像素。

在一些實施例中，第一子像素位於第一資料線上，第一資料線相鄰於第二資料線與第三資料線。在一目前畫面中，第一資料線的極性狀態相同於第二資料線的極性狀態，第一資料線的極性狀態不同於第三資料線的極性狀態。

在一些實施例中，第一資料線在目前畫面的極性狀態不同於第一資料線在先前畫面的極性狀態，第二資料線在目前畫面的極性狀態不同於第二資料線在先前畫面的極性狀態，第三資料線在目前畫面的極性狀態不同於第三資料線在先前畫面的極性狀態。

在一些實施例中，電路用以將第一子像素所對應的灰階值以及第二子像素所對應的灰階值輸入至灰階查找表以取得第一補償值。

在一些實施例中，當第一子像素所對應的灰階值大於第二子像素所對應的灰階值，第一補償值為正。當第一子像素所對應的灰階值小於第二子像素所對應的灰階值，第一補償值為負。

在一些實施例中，電路用以根據第一子像素的極性狀態以及第二子像素的極性狀態選擇多個極性查找表的其中之一。電路將第一子像素所對應的灰階值和第二子像素所對應的灰階值之間的絕對差輸入至所選擇的極性查找表以取得第二補償值。

在一些實施例中，極性查找表中的數值是根據絕對差的凹函數所產生。

在一些實施例中，電路用以將第一子像素的第一座標以及第二座標輸入至位置查找表以取得增益值。

在一些實施例中，電路用以將第二補償值與增益值相乘以得到乘積，並且將第一子像素所對應的灰階值、上述的乘積、以及第一補償值相加以得到輸出灰階值。

以另一個角度來說，本揭露的實施例提出一種顯示面板的驅動方法，適用於上述的電路。顯示面板包含多個子像素與多條資料線，每一個子像素連接至其中一條資料線。驅動方法包括：取得影像，此影像包含分別對應子像素的多個灰階值；對於第一子像素，取得對應的第二子像素；根據第一子像素所對應的灰階值以及第二子像素所對應的灰階值計算出第一補償值；根據第一子像素的極性狀態、第二子像素的極性狀態、以及第一子像素所對應的灰階值和第二子像素所對應的灰階值之間的差來計算出第二補償值；根據第一子像素的位置計算出一增益值；以及根據第一補償值、第二補償值以及增益值來補償第一子像素所對應的灰階值以得到一輸出灰階值，並根據輸出灰階值驅動第一子像素。

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。

關於本文中所使用之「第一」、「第二」等，並非特別指次序或順位的意思，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。

圖1是根據一實施例繪示顯示裝置的示意圖。請參照圖1，顯示裝置100包括了電路110、源極驅動器120與顯示面板130。在一些實施例中，電路110可為時序控制器，但本揭露並不限於此。顯示面板130包括了多個子像素(例如子像素131、132)以及多條資料線141~145。為了簡化起見，圖1中並未繪示閘極驅動器、閘極線、薄膜電晶體等元件。子像素131包括了像素電極151，子像素132包括了像素電極152，像素電極151、152會電容耦合至相鄰的資料線，因此資料線上的電壓改變時會影響到像素電極上的電壓。如果再考慮極性反轉的現象，則相鄰資料線上的極性狀態也會影響到像素電極上的電壓。

圖2A與圖2B是繪示資料線上極性狀態的示意圖。請參照圖2A，圖中的“+”稱為正，“-”稱為負，這兩者代表資料線上的極性狀態，“+”表示像素電極上的電壓大於共同電極上的電壓，而“-”表示像素電極上的電壓小於共同電極上的電壓。資料線141的極性狀態為“+”，而資料線142的極性狀態為“-”，以此類推。圖2A中也繪示了兩列R1、R2上的子像素，例如子像素201在列R1上，而子像素202在列R2上。圖2A下方的數字則代表對應像素電極(子像素)的電壓，此數字僅是舉例說明用，並不代表伏特。舉例來說，子像素201與子像素202都連接至資料線143，子像素201的顯示順序在子像素202的顯示順序之前，子像素201的電壓為“64”，而子像素202的電壓為“255”，換言之資料線143上的電壓會從“64”切換至“255”。類似的，資料線142上兩個子像素的電壓分別為“-64”與“-255”，資料線144上兩個子像素的電壓分別也是“-64”與“-255”，這些電壓變化由於電容偶合的關係都會影響子像素201、202。但是因為資料線142的極性狀態不同於資料線143的極性狀態，而資料線143的極性狀態又不同於資料線144的極性狀態，因此資料線142、144對於資料線143的電容耦合影響會相互抵消。具體來說，資料線142相當於在電容的一端減少電壓，而資料線144相當於在電容的另一端減少電壓，兩者會相互抵銷，因此不會改變子像素201、202所顯示的亮度，不會有串擾的現象。

請參照圖2B，資料線142的極性狀態為“+”，資料線143的極性狀態為“-”，資料線143的極性狀態為“-”，也就是說資料線142的極性狀態不同於資料線143的極性狀態，但資料線143的極性狀態相同於資料線144的極性狀態，這使得資料線142、144對於資料線143的電容耦合影響無法相互抵消，會產生串擾的現象。在一些實施例中，在顯示一張畫面以後會切換資料線的極性狀態，例如依照圖2B的設置，在先前畫面中資料線142的極性狀態為“-”，資料線143的極性狀態為“+”，資料線143的極性狀態為“+”，也就是說每一條資料線141~146在目前畫面的極性狀態不同於在先前畫面的極性狀態。

在此揭露中考慮了子像素的考慮極性狀態來解決串擾的問題，在此是透過補償子像素的灰階值來顯示正確的亮度。請參照回圖1，在此電路110取得一影像，此影像會包含對應至所有子像素的灰階值。特別的是，電路110中包含了灰階查找表111、極性查找表112與位置查找表113，這幾個查找表用以計算補償值，以下將詳細說明補償值的計算。

對於某一個目前子像素來說，在此會先取得對應的先前子像素，例如圖2B的子像素201為目前要處理的子像素，而子像素203為先前子像素。值得注意的是，先前子像素可以和目前子像素位於相鄰的資料線上，也可以位於同一條資料線上。在一些實施例中，先前子像素的顯示順序也可以在目前子像素的顯示順序之前，例如目前子像素在列R2上，而先前子像素在列R1上。在一些實施例中，先前子像素與目前子像素之間也可以相隔一或多條資料線，例如目前子像素在資料線143，而先前子像素在資料線141、145或146。上述的實施例也可以任意結合，例如子像素202為目前子像素，而子像素203為先前子像素。

在此以子像素201作為目前子像素，而子像素203作為先前子像素為例來說明如何補償子像素201，首先根據子像素203所對應的灰階值以及子像素201所對應的灰階值來計算出補償值。當子像素201所對應的灰階值大於子像素203所對應的灰階值時，此補償值為正；當子像素201所對應的灰階值小於子像素203所對應的灰階值時，補償值為負；當子像素201所對應的灰階值等於子像素203所對應的灰階值時，補償值為零。在一些實施例中，可將子像素203的灰階值與子像素201的灰階值輸入至灰階查找表111中以得到補償值，以下表示為 ，其中 表示子像素203的灰階值， 表示子像素201的灰階值， 表示灰階查找表。圖3是根據一實施例繪示灰階查找表300的範例，其中第一行與第一列都代表查找表的索引，其餘是補償值。每一垂直行代表子像素203的灰階值，而每一水平列代表子像素201的灰階值，舉例來說，當子像素203的灰階值為“64”，而子像素201的灰階值為“256”時，補償值為“24”，以此類推。當子像素的灰階值不剛好等於查找表的索引時，可以用內插法來計算出補償值。

接著，可以根據子像素203的極性狀態、子像素201的極性狀態，以及子像素203的灰階值和子像素201的灰階值之間的差來計算出另一補償值。具體來說，基於子像素203的極性狀態以及子像素201的極性狀態共有四種排列組合，分別表示為“++”、“+-”、“-+”、“--”，在此會設定四個極性查找表，根據子像素203的極性狀態以及子像素201的極性狀態可以選擇對應的極性查找表。接著，計算子像素203的灰階值和子像素201的灰階值之間的絕對差，表示為 ，並將此絕對差輸入至所選擇的極性查找表以取得補償值，以下表示為 ，其中 表示所選擇的極性查找表。此極性查找表是一維的，在一些實施例中極性查找表中的數值是根據絕對差的凹函數(concave function)所產生。舉例來說，圖4繪示了4個極性查找表401~404，分別表示“++”、“--”、“+-”、“-+”等四個極性狀態的排列組合，第一行是查找表的索引，第二行則是補償值。假設子像素203與子像素201的極性狀態都是“-”，因此選擇查找表402，當絕對差 為“192”時，補償值為“6”，以此類推。此外，極性查找表402中的數值是先由小變大，再由大變小，這可近似為一個凹函數。在一些實施例中，當絕對差 不相同於索引時可以利用內插法來計算出補償值。

接著，根據子像素201的位置可以計算出一增益值。在一些實施例中，可以將子像素201的X座標以及Y座標輸入至一位置查找表以取得增益值，圖5是根據一實施例繪示位置查找表500的範例，其中每一垂直行代表X座標，每一水平列代表Y座標，第一行與第一列都是索引，其餘是增益值。舉例來說，當X座標為“1152”，Y座標為“0”時，增益值為“650”，以此類推。位置查找表500中的數值取決為周邊電路的設置位置以及其他因素，本揭露並不限制位置查找表500中的數值。同樣的，當X座標與Y座標不相同於索引時可以利用內插法來計算出增益值。

最後，根據上述計算出的補償值以及增益值可以補償子像素201的灰階值以得到輸出灰階值，如以下數學式1。 [數學式1]

其中 為輸出灰階值。 為上述的增益值，在此是將增益值除以“256”，但在一些實施例中這樣的運算也可以整合至位置查找表中。換言之，在此是將補償值 與增益值 相乘以得到一乘積，並且將子像素201的灰階值、上述的乘積、以及補償值 相加以得到輸出灰階值。最後，根據輸出灰階值驅動子像素201，經過上述補償以後可以解決串擾的問題。

圖6是根據一實施例繪示顯示面板的驅動方法的流程圖。請參照圖6，在步驟601，取得影像，此影像包含對應至子像素的灰階值。在步驟602，對於第一子像素(目前子像素)，取得對應的第二子像素(先前子像素)。在步驟603，根據第一子像素的灰階值以及第二子像素的灰階值計算出第一補償值。在步驟604，根據第一子像素的極性狀態、第二子像素的極性狀態、以及第一子像素的灰階值和第二子像素的灰階值之間的差來計算出第二補償值。在步驟605，根據第一子像素的位置計算出增益值。在步驟606，根據第一補償值、第二補償值以及增益值來補償第一子像素的灰階值以得到輸出灰階值，並根據輸出灰階值驅動第一子像素。然而，圖6中各步驟已詳細說明如上，在此便不再贅述。值得注意的是，圖6中各步驟可以實作為多個程式碼或是電路，本發明並不在此限。此外，圖6的方法可以搭配以上實施例使用也可以單獨使用，換言之，圖6的各步驟之間也可以加入其他的步驟。

圖7是根據一實施例繪示補償前後的顯示亮度示意圖。請參照圖7，圖7繪示了四個行C1~C4上子像素的灰階值，左圖是補償前的數值，右圖是補償後的數值。行C1~C4上的極性狀態分別是“-”、“+”、“-”、“-”，如上所述，在第三行C3由於左右兩側資料線的極性狀態不對稱，因此會有串擾的現象。每隔幾個行就會有一行發生第三行C3的串擾現象，由於資料線之間的相隔距離很短，因此對人眼來說還是會讓為整個區域的亮度都改變了，在此例子，這導致區域701的亮度比預期的還要暗，而區域702的亮度比預期的還要亮。經過上述的補償以後，區域701內第三行C3的灰階值分別是“145”至“157”，而在區域702內第三行C3的灰階值分別是“97”~“87”，從右圖可以看出補償灰階值以後沒有串擾的問題。第二行C2與第三行C3的灰階值不同的主要原因是上述數學式1中LUT _POL (|Cur-Pre|)的關係。當第二行C2中的子像素作為目前子像素時，先前子像素位於第三行C3，因此所查的是“-+”的極性查找表。當第三行C3中的子像素作為目前子像素時，先前子像素位於第四行C4，因此所查的是“--”的極性查找表，不同的極性查找表使得LUT _POL (|Cur-Pre|)的數值不相同。另外，在相同的第三行C3上的灰階值彼此不相同，主要是因為上述數學式1中增益值Gain，不同的Y座標導致不同的增益值。

在上述的顯示裝置與驅動方法中，藉由考慮子像素的灰階值、極性狀態、以及位置，可以更好的補償灰階值，藉此可以解決垂直串擾的問題。

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:顯示裝置

110:電路

111:灰階查找表

112:極性查找表

113:位置查找表

120:源極驅動器

130:顯示面板

131,132:子像素

141~145:資料線

151,152:像素電極

201,202,203:子像素

R1,R2:列

300:灰階查找表

401~404:極性查找表

500:位置查找表

601~606:步驟

701,702:區域

C1~C4:行

圖1是根據一實施例繪示顯示裝置的示意圖。 圖2A與圖2B是繪示資料線上極性狀態的示意圖。 圖3是根據一實施例繪示灰階查找表300的範例。 圖4是根據一實施例繪示極性查找表的範例。 圖5是根據一實施例繪示位置查找表的範例。 圖6是根據一實施例繪示顯示面板的驅動方法的流程圖。 圖7是根據一實施例繪示補償前後的顯示亮度示意圖。

601~606:步驟

Claims (10)

1. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，包含多個子像素與多條資料線，其中該些子像素中的每一者連接至該些資料線的其中之一；以及一電路，用以取得一影像，該影像包含分別對應該些子像素的多個灰階值，其中對於該些子像素中的一第一子像素，該電路用以取得對應的一第二子像素，其中該電路根據該第一子像素所對應的該灰階值以及該第二子像素所對應的該灰階值計算出一第一補償值，其中該電路根據該第一子像素的極性狀態、該第二子像素的極性狀態，以及該第一子像素所對應的該灰階值和該第二子像素所對應的該灰階值之間的差來計算出一第二補償值，其中該電路用以根據該第一子像素的位置計算出一增益值，其中該電路用以根據該第一補償值、該第二補償值以及該增益值來補償該第一子像素所對應的該灰階值以得到一輸出灰階值，並根據該輸出灰階值驅動該第一子像素。
2. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該第一子像素位於該些資料線中的第一資料線上，該第一資料線相鄰於一第二資料線與一第三資料線，其中在一目前畫面中，該第一資料線的極性狀態相同於 該第二資料線的極性狀態，該第一資料線的該極性狀態不同於該第三資料線的極性狀態。
3. 如請求項2所述之顯示裝置，其中該第一資料線在該目前畫面的該極性狀態不同於該第一資料線在一先前畫面的極性狀態，該第二資料線在該目前畫面的該極性狀態不同於該第二資料線在該先前畫面的極性狀態，該第三資料線在該目前畫面的該極性狀態不同於該第三資料線在該先前畫面的極性狀態。
4. 如請求項1所述之顯示裝置，其中該電路用以將該第一子像素所對應的該灰階值以及該第二子像素所對應的該灰階值輸入至一灰階查找表以取得該第一補償值。
5. 如請求項4所述之顯示裝置，其中當該第一子像素所對應的該灰階值大於該第二子像素所對應的該灰階值，該第一補償值為正，其中當該第一子像素所對應的該灰階值小於該第二子像素所對應的該灰階值，該第一補償值為負。
6. 如請求項4所述之顯示裝置，其中該電路用以根據該第一子像素的極性狀態以及該第二子像素的極性狀態選擇多個極性查找表的其中之一， 其中該電路將該第一子像素所對應的該灰階值和該第二子像素所對應的該灰階值之間的絕對差輸入至所選擇的該極性查找表以取得該第二補償值。
7. 如請求項6所述之顯示裝置，其中該些極性查找表中的數值是根據該絕對差的凹函數所產生。
8. 如請求項6所述之顯示裝置，其中該電路用以將該第一子像素的第一座標以及第二座標輸入至一位置查找表以取得該增益值。
9. 如請求項8所述之顯示裝置，其中該電路用以將該第二補償值與該增益值相乘以得到一乘積，並且將該第一子像素所對應的該灰階值、該乘積、以及該第一補償值相加以得到該輸出灰階值。
10. 一種顯示面板的驅動方法，適用於一電路，該顯示面板包含多個子像素與多條資料線，該些子像素中的每一者連接至該些資料線的其中之一，該驅動方法包括：取得一影像，該影像包含分別對應該些子像素的多個灰階值；對於該些子像素中的一第一子像素，取得該些子像素中對應的一第二子像素； 根據該第一子像素所對應的該灰階值以及該第二子像素所對應的該灰階值計算出一第一補償值；根據該第一子像素的極性狀態、該第二子像素的極性狀態、以及該第一子像素所對應的該灰階值和該第二子像素所對應的該灰階值之間的差來計算出一第二補償值；根據該第一子像素的位置計算出一增益值；以及根據該第一補償值、該第二補償值以及該增益值來補償該第一子像素所對應的該灰階值以得到一輸出灰階值，並根據該輸出灰階值驅動該第一子像素。