TWI408656B - 降低色偏之畫素驅動方法 - Google Patents

Description

降低色偏之畫素驅動方法

本發明是有關於一種液晶面板的驅動方法，且特別是有關於一種可降低色偏現象的畫素驅動方法。

薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)由於具有高畫質、空間利用效率佳、低消耗功率、無輻射等優越特性，因而已逐漸成為市場之主流。目前，市場對於液晶顯示器的性能要求是朝向高對比(High Contrast Ratio)、快速反應與廣視角等特性。其中，能夠達成廣視角要求的技術，一般是採用多域垂直配向(Multi-domain Vertically Alignment,MVA)薄膜電晶體液晶顯示器、多域水平配向(Multi-domain Horizontal Alignment,MHA)薄膜電晶體液晶顯示器等。

由於液晶對光的轉向角度具有方向性，因此當人眼經由不同角度觀看螢幕時，其畫素所呈現的灰階會有所不同而造成色偏(color shift)的現象，也就是色彩偏移的現象。當使用者經由不同角度觀看液晶螢幕時，其畫面色彩會與由正向角度觀看時不同，且整體畫面的不同區域也會有不同程度的色偏(Color Shift)現象產生。

在習知技術中，通常經由畫素結構設計或驅動方法來改善色偏的問題，如圖1所示，圖1為根據習知技術之低色偏畫素結構與其驅動方法示意圖。每一畫素包括兩個子 畫素，分別顯示兩個子灰階，利用人眼積分的效果，由兩個子灰階來混合達到畫素對應的灰階值。由於液晶在不同灰階下所造成的色偏程度不同，因此習知技術利用兩的子畫素來取代單一畫素，並且利用不同的子灰階(H與L)組合來改善色偏現象。由於液晶在中間灰階部分的色偏現象較為嚴重，因此可採用高灰階(請參照圖1，以H表示)與低灰階(請參照圖1，以L表示)的組合來達到預期的灰階值，使不同角度所看到的畫素亮度趨近於由正向角度所看到的畫素亮度。

圖2為根據圖1之畫素灰階值與畫素亮度圖。其中曲線RX0為正向角度下之灰階與畫素亮度變化關係曲線，曲線RX60則為由側向60度所量測到的灰階與畫素亮度變化關係曲線。曲線RXL則表示由兩個子畫素混合後之灰階與畫素亮度變化關係曲線(同樣由側向60度所量測)。由圖2中可知，在相同灰階值下，曲線RX0與曲線RX60所對應的亮度(圖2中之縱軸為標準化後之相對亮度)不同，因此使用者所感受的畫素灰階並不相同，其色彩會有所偏差。雖然曲線RXL較曲線RX60更接近曲線RX0，具有改善色偏現象的效果，但其效果仍不盡理想，無法符合使用者的需求。

本發明提供一種畫素驅動方法，利用分時分區的方式來驅動畫素，可使液晶面板在維持一定解析度並有效改善 色偏現象。

承上述，本發明提出一種畫素驅動方法，適用於驅動一液晶面板，液晶面板包括複數個畫素，且每一畫素包括包括第一子畫素與第二子畫素，上述畫素驅動方法包括下列步驟：首先，將一畫面分為第一子畫面與第二子畫面；然後，在第一子畫面中，使第一子畫素顯示第一子灰階，第二子畫素顯示第二子灰階。接著，在第二子畫面中，使第一子畫素顯示第三子灰階，第二子畫素顯示第四子灰階。其中，第一至第四子灰階對應於畫素之一灰階值。

在本發明一實施例中，上述之畫素驅動方法，其中第一子灰階大於等於第二子灰階，且第三子灰階小於等於第四子灰階。

在本發明一實施例中，上述之畫素驅動方法，其中當畫面為靜態畫面時，則第一子灰階大於等於第二子灰階，且第三子灰階大於等於第四子灰階。

在本發明一實施例中，上述之畫素驅動方法，其中當畫面為動態畫面時，則第三子灰階大於等於第一子灰階，且第四子灰階大於等於第二子灰階。

本發明另提出一種畫素驅動方法，適用於驅動一液晶面板，此液晶面板包括複數個畫素，每一畫素包括第一子畫素、第二子畫素、第三子畫素以及第四子畫素，其中第一子畫素與第四子畫素為對角配置，第二子畫素與第三子畫素為對角配置，本畫素驅動方法包括下列步驟：首先，將畫素所對應之灰階值區分為第一子灰階、第二子灰階、 第三子灰階以及第四子灰階；然後使第一子畫素顯示第一子灰階，第二子畫素顯示第二子灰階，第三子畫素顯示第三子灰階，並使第四子畫素顯示第四子灰階。

在本發明一實施例中，上述畫素驅動方法，其中第一子灰階大於等於第二子灰階，且第三子灰階小於等於第四子灰階。

在本發明一實施例中，上述畫素驅動方法，其中第一子灰階大於等於第二子灰階，且第三子灰階大於等於第四子灰階。

在本發明一實施例中，上述之畫素驅動方法更包括經由一查找表，根據畫素所對應之灰階值讀取上述第一至第四子灰階。

本發明因採用分時分區的方式來驅動畫素，因此可利用更多的子灰階組合來取代單一畫素的灰階值，使側向角度與正向角度的畫素亮度變化更為接近，有效改善色偏現象。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

第一實施例

圖3A為根據本發明第一實施例之畫素驅動方法示意圖，本實施例將畫素分為兩個子畫素310、320，並將畫面分為兩個子畫面，分別為第一子畫面與第二子畫面。在第 一子畫面中，子畫素310、320分別顯示子灰階H1與子灰階L1，在第二子畫面中，子畫素310、320分別顯示子灰階L2與子灰階H2。

在本實施例中，單一畫素的灰階值(例如128)可由四個子灰階H1、H2、L1、L2(例如233、0、0、0)所組成，其中子灰階H1、H2的灰階值大於等於子灰階L1、L2。在第一子畫面中，子畫素310所顯示的子灰階H1大於等於子畫素320所顯示的子灰階L1；在第二子畫面中，子畫素310所顯示的子灰階L2小於等於子畫素320所顯示子灰階H2。藉由高低灰階的轉換可使子畫素310、320在顯示畫面時較為均勻，不易被人眼所察覺。

此外，值得注意的是，子灰階H1、H2、L1、L2的配置可根據動態畫面或靜態畫面而有所不同，如圖3B與圖3C所示。圖3B為根據本發明第一實施例之靜態畫面時之子灰階配置示意圖；圖3C為根據本發明第一實施例之動態畫面時之子灰階配置示意圖。請參照圖3B，當液晶面板所顯示的畫面為靜態畫面時，子灰階H1、L1分別顯示於第一子畫面中之子畫素310、320，而子灰階H2、L2則分別顯示於第二子畫面中之子畫素310、320。請參照圖3C，當液晶面板所顯示的畫面為動態畫面時，子灰階L2、L1分別顯示於第一子畫面中之子畫素310、320，而子灰階H2、H1則分別顯示於第二子畫面中之子畫素310、320。

在圖3B中，由於子畫素310、320的灰階變化較小，因此畫素的驅動方法為保持模式(Hold type)；在圖3C中， 由於子畫素310、320是由低灰階轉換為高灰階，因此畫素的驅動方法則類似於陰極射線管(cathode ray tube,CRT)顯示器的脈衝模式(Impulse type)，更適用於顯示動態畫面。

此外，子灰階H1、H2、L1、L2與畫素灰階值的對照關係可經由查找表取得，而查找表可經由事先的模擬與量測而得。由於一般的畫素灰階值通常為0~255，每一灰階值所對應的色偏程度可直接經由量測得知，而子灰階H1、H2、L1、L2的選取亦可經由模擬得知其最佳組合。當確定每一灰階值與子灰階H1、H2、L1、L2的對應關係後，便可建立查找表。當顯示器進行畫面顯示時，便可直接經由查找表選取適當的子灰階H1、H2、L1、L2，此外，灰階值與子灰階值的轉換亦可直接由電路完成或是直接由軟體運算而得，在此則不加累述。

圖4為根據本發明第一實施例之畫素灰階值與畫素亮度關係圖。其中曲線RX0為正向角度下之灰階與畫素亮度變化關係曲線，曲線RX60則為由側向60度所量測到的灰階與畫素亮度變化關係曲線。曲線RXL則表示由兩個子畫素以及兩個子畫面(例如圖3A、圖3B以及圖3C)混合後之灰階與畫素亮度變化關係曲線(同樣由側向60度所量測)。比較圖4與習知之圖2可知，本實施例中之曲線RXL更為接近曲線RX0，也就是說在側向角度所看到的畫素亮度與正向角度較為相近，可改善其色偏現象。

綜合上述，本實施例可歸納出一種畫素驅動方法，如圖5所示，圖5為根據本發明第一實施例之畫素驅動方法 流程圖。上述驅動方法適用於驅動一液晶面板，液晶面板包括複數個畫素，每一畫素由第一子畫素與第二子畫素所構成，上述畫素驅動方法包括下列步驟：首先，在步驟S310中，將畫面分為第一子畫面與第二子畫面；然後，在步驟S320中，在第一子畫面中，使第一子畫素顯示第一子灰階，第二子畫素顯示第二子灰階；接下來，在步驟S330中，在第二子畫面中，使第三子畫素顯示第三子灰階，第四子畫素顯示第四子灰階。

其中，第二子畫面在第一子畫面之後，而第一至第四子灰階的配置則請參照上述圖3A~圖3C所示之子灰階H1、H2、L1、L2，在此不加累述。

本實施例利用空間與時間混合子灰階H1、H2、L1、L2來取代單一畫素的灰階值。相較於習知中的兩個子畫素，其組合變化更多，因此可得到色偏現象較低的灰階組合，藉此改善畫素的色偏現象，且液晶面板的解析度不會因實施本技術手段而下降。

第二實施例

上述子灰階H1、H2、L1、L2亦可直接配置於同一畫面中，也就是將一個畫素分為四個子畫素，分別顯示子灰階H1、H2、L1、L2。如圖6所示，圖6為根據本發明第二實施例之子灰階配置示意圖。子畫素610、620、630以及640表示一個畫素單元，分別顯示子灰階H1、L1、L2、H2。子灰階H1、L1、L2、H2與畫素灰階值的對應關係則如上述第一實施例所述。

在顯示時，為使子畫素的灰階混合較為均勻，其子灰階H1、L1、L2、H2的配置如圖6所示，子畫素610與640設置於對角，用於顯示灰階值較高的子灰階H1、H2：而子畫素620與630設置於另一對角，用於顯示灰階值較低的子灰階L1、L2。藉由高低灰階的交錯配置，可使子畫素610~640的灰階混合更為均勻。

此外，值得注意的是，本實施例的子灰階H1、L1、L2、H2配置方式亦可直接參照上述圖3A~圖3C的配置方式，只要將第二子畫面所對應的子灰階顯示於子畫素630、640中即可。換言之，本實施例僅以空間的配置混合四種子灰階來取代單一畫素的灰階值，並藉由選取四種子灰階的較佳組合來達到降低液晶顯示器的色偏現象。在本技術領域具有通常知識者在經由本發明之揭露後應可輕易推知其子灰階的配置方式，在此不加累述。

圖7為根據本發明第二實施例之畫素灰階值與畫素亮度關係圖。其中曲線RX0為正向角度下之灰階與畫素亮度變化關係曲線，曲線RX60則為由側向60度所量測到的灰階與畫素亮度變化關係曲線。曲線RXL則表示由四個子畫素(請參照圖6)混合後之灰階與畫素亮度變化關係曲線(同樣由側向60度所量測)。比較圖7與圖4，兩者的曲線RX60波形相當接近，均較習知更為接近曲線RX0，也就是由側向60度所看到的灰階值接近於正向角度所看到的灰階值。

上述第二實施例可歸納出另一種畫素驅動方法，適用於驅動一液晶面板，液晶面板包括複數個畫素，每一畫素 包括一第一子畫素、一第二子畫素、一第三子畫素以及一第四子畫素，第一子畫素與第四子畫素為對角配置，第二子畫素與第三子畫素為對角配置，上述畫素驅動方法請參照圖8，圖8為根據本發明第二實施例之畫素驅動方法流程圖。

首先，在步驟S810中，將畫素所對應之灰階值區分為第一子灰階、第二子灰階、第三子灰階以及第四子灰階；然後，在步驟S820中，使第一子畫素顯示第一子灰階，第二子畫素顯示第二子灰階，第三子畫素顯示第三子灰階，並使第四子畫素顯示第四子灰階。關於第一子灰階至第四子灰階之配置請參照上述第二實施例之說明，在此不加累述。

綜上所述，本發明因將灰階值分為四個子灰階，因此其組合的彈性更高，可以配置出色偏較低的灰階組合。此外，本發明利用不同子畫面來分別顯示四個子灰階，同時利用時間與空間來混合四個子灰階，使液晶面板不僅可以降低色偏現象，更保有一定的解析度。此外，本發明更根據動態畫面提出特殊的子灰階配置方式，使其子畫素的顯示方式類似於脈衝模式，不僅達到降低色偏的效果，同時改善動態畫面的顯示品質。

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。

H、L、H1、H2、L1、L2‧‧‧子灰階

310、320、610、620、630、640‧‧‧子畫素

S510~S530、S810、S820‧‧‧步驟

圖1為根據習知技術之低色偏畫素結構與其驅動方法示意圖。

圖2為根據圖1之畫素灰階值與畫素亮度圖。

圖3A為根據本發明第一實施例之畫素驅動方法示意圖。

圖3B為根據本發明第一實施例之靜態畫面時之子灰階配置示意圖。

圖3C為根據本發明第一實施例之動態畫面時之子灰階配置示意圖。

圖4為根據本發明第一實施例之畫素灰階值與畫素亮度關係圖。

圖5為根據本發明第一實施例之畫素驅動方法流程圖。

圖6為根據本發明第二實施例之子灰階配置示意圖。

圖7為根據本發明第二實施例之畫素灰階值與畫素亮度關係圖。

圖8為根據本發明第二實施例之畫素驅動方法流程圖。

S510~S530‧‧‧步驟

Claims (4)

1. 一種畫素驅動方法，適用於驅動一液晶面板，該液晶面板包括複數個畫素，該些畫素中之一第一畫素包括一第一子畫素與一第二子畫素，該畫素驅動方法包括：將一畫面分為一第一子畫面與一第二子畫面；在該第一子畫面中，使該第一子畫素顯示一第一子灰階，該第二子畫素顯示一第二子灰階；以及在該第二子畫面中，使該第一子畫素顯示一第三子灰階，該第二子畫素顯示一第四子灰階；其中，該第一至第四子灰階對應於該第一畫素之一灰階值，並且當該畫面為動態畫面時，則該第三子灰階大於等於該第一子灰階，且該第四子灰階大於等於該第二子灰階。
2. 如申請專利範圍第1項所述之畫素驅動方法，其中該第一子灰階大於等於該第二子灰階，且該第三子灰階小於等於該第四子灰階。
3. 如申請專利範圍第1項所述之畫素驅動方法，其中當該畫面為靜態畫面時，則該第一子灰階大於等於該第二子灰階，且該第三子灰階大於等於該第四子灰階。
4. 如申請專利範圍第1項所述之畫素驅動方法，更包括經由一查找表，根據該畫素所對應之該灰階值讀取該第一至第四子灰階。