(57)【要約】【課題】  ディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法を提供する。【解決手段】  主にディスプレーパネルのフレーム期間においてフレームレートインプット(frame-rate input)を高め、これにより該フレーム期間は少なくとも第一電圧制御期間及び第二電圧制御期間に区分され、該第一電圧制御期間は第一グレースケールコードにより輝度の表示を制御される。該第一グレースケールコードは第一電圧値に対応し、第二電圧制御期間は第一電圧制御期間の後に続き、しかも第二グレースケールコードにより輝度の表示を制御される。該第二グレースケールコードはディスプレーパネルを駆動する第二電圧値に対応し、該第二電圧値と該第一電圧値は同極性である。これにより電圧を駆動しパネル輝度表示が必要とする電圧に迅速に近づけ、パネルのグレースケール損失を減少させ、輝度不足の問題を解決する。【選択図】  図１
2008262105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主にディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法は以下を含み、
該ディスプレーパネルが受け取るフレームの過程をフレーム期間とし、該フレーム期間のフレームレートインプット(frame-rate input)を高め、これにより該フレーム期間は少なくとも２個の電圧制御期間に区分され、
第一電圧制御期間において第一グレースケールコード(code)により輝度の表示を制御し、これによりディスプレーパネルの第一電圧値が対応する該第一グレースケールコードを駆動し、
第二電圧制御期間は第一電圧制御期間の後にすぐに続き、第二電圧制御期間において、第二グレースケールコードにより輝度の表示を制御し、これによりディスプレーパネルの第二電圧値が対応する該第二グレースケールコードを駆動し、該第二電圧値と該第一電圧値は同極性であることを特徴とするディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項２】
前記第一グレースケールコードはディスプレーパネルをオーバードライブ(over-drive)させることを特徴とする請求項１記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項３】
前記第二電圧値は該フレームのターゲットコード(Target code)が必要とする電圧を達成することを特徴とする請求項２記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項４】
前記第二電圧値は該フレームのオーバードライブグレースケールコード(OD code)が必要とする電圧を達成することを特徴とする請求項２記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項５】
前記第二電圧値は該フレームのオーバードライブグレースケールコード(OD code)が必要とする電圧を超過することを特徴とする請求項２記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項６】
前記第二電圧値はディスプレーパネルを黒く変色させる電圧であることを特徴とする請求項１或いは２記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項７】
前記ディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法はさらに該ディスプレーパネルにおいて輝度表示の差異により充電圧補償(charging voltage compensation)を行い、輝度表示を均一にすることを特徴とする請求項１記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項８】
前記充電圧補償の方式はディスプレーパネルを複数の補償区に区分し、該各補償区には少なくとも１個の補償グレースケールコードを設置し、輝度を増加或いは減少させることを特徴とする請求項７記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項９】
前記各補償区の補償グレースケールコードは勾配変化に応じて排列することを特徴とする請求項８記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項１０】
前記各補償区の補償グレースケールコードは少なくとも１個の対照表(look-up table)に保存しこれによりアクセスすることを特徴とする請求項８記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項１１】
前記補償区は矩形を呈することを特徴とする請求項８記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項１２】
前記補償区は線状排列を呈することを特徴とする請求項８記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項１３】
前記充電圧補償の数値は実測ディスプレーパネルにより得られることを特徴とする請求項７記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項１４】
前記ディスプレーは液晶ディスプレー、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレー或いはプラズマディスプレー(PDP)であることを特徴とする請求項１記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項１５】
主にディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法は以下の方法を含み、
該ディスプレーパネルが受け取るフレームの過程をフレーム期間とし、該フレーム期間のフレームレートインプット(frame-rate input)を高め、これにより該フレーム期間は少なくとも２個の電圧制御期間に区分され、
第一電圧制御期間において第一グレースケールコード(code)により輝度の表示を制御し、該第一グレースケールコードはディスプレーパネルをオーバードライブ(over-drive)させ、これによりディスプレーパネルの第一電圧値が対応する該第一グレースケールコードを駆動し、
第二電圧制御期間は第一電圧制御期間の後にすぐに続き、第二電圧制御期間において、第二グレースケールコードにより輝度の表示を制御し、これによりディスプレーパネルの第二電圧値が対応する該第二グレースケールコードを駆動し、該第二電圧値と該第一電圧値は同極性であることを特徴とするディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項１６】
前記第二電圧値は該フレームのターゲットコード(Target code)が必要とする電圧を達成することを特徴とする請求項１５記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項１７】
前記第二電圧値は該フレームのオーバードライブグレースケールコード(OD code)が必要とする電圧を達成することを特徴とする請求項１５記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項１８】
前記第二電圧値は該フレームのオーバードライブグレースケールコード(OD code)が必要とする電圧を超過することを特徴とする請求項１５記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項１９】
前記第二電圧値はディスプレーパネルを黒く変色させる電圧であることを特徴とする請求項１５記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項２０】
前記ディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法はさらに該ディスプレーパネルにおいて輝度表示の差異により充電圧補償(charging voltage compensation)を行い、輝度表示を均一にし、充電圧補償の方式はディスプレーパネルを複数の補償区に区分し、該各補償区には少なくとも１個の補償グレースケールコードを設置し、輝度を増加或いは減少させることを特徴とする請求項１５記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項２１】
前記各補償区の補償グレースケールコードは勾配変化に応じて排列することを特徴とする請求項２０記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項２２】
前記各補償区の補償グレースケールコードは少なくとも１個の対照表(look-up table)に保存しこれによりアクセスすることを特徴とする請求項２０記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項２３】
前記補償区は矩形を呈することを特徴とする請求項２０記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項２４】
前記補償区は線状排列を呈することを特徴とする請求項２０記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項２５】
前記充電圧補償の数値は実測ディスプレーパネルにより得られることを特徴とする請求項２０記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項２６】
前記ディスプレーは液晶ディスプレー、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレー或いはプラズマディスプレー(PDP)であることを特徴とする請求項１５記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項２７】
主にディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法は以下の方法を含み、
該ディスプレーパネルが受け取るフレームの過程をフレーム期間とし、該フレーム期間のフレームレートインプット(frame-rate input)を高め、これにより該フレーム期間は少なくとも２個の電圧制御期間に区分され、
第一電圧制御期間において第一グレースケールコード(code)により輝度の表示を制御し、これによりディスプレーパネルの第一電圧値が対応する該第一グレースケールコードを駆動し、
第二電圧制御期間は第一電圧制御期間の後にすぐに続き、第二電圧制御期間において、第二グレースケールコードにより輝度の表示を制御し、これによりディスプレーパネルの第二電圧値が対応する該第二グレースケールコードを駆動し、特に該第二電圧値はディスプレーパネルを黒く変色させる電圧で、該第二電圧値と該第一電圧値は同極性であることを特徴とするディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項２８】
前記第一グレースケールコードはディスプレーパネルをオーバードライブ(over-drive)させることを特徴とする請求項２７記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項２９】
前記ディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法はさらに該ディスプレーパネルにおいて輝度表示の差異により充電圧補償(charging voltage compensation)を行い、輝度表示を均一にし、充電圧補償の方式はディスプレーパネルを複数の補償区に区分し、該各補償区には少なくとも１個の補償グレースケールコードを設置し、輝度を増加或いは減少させることを特徴とする請求項２７記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項３０】
前記各補償区の補償グレースケールコードは勾配変化に応じて排列することを特徴とする請求項２９記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項３１】
前記各補償区の補償グレースケールコードは少なくとも１個の対照表(look-up table)に保存しこれによりアクセスすることを特徴とする請求項２９記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項３２】
前記補償区は矩形を呈することを特徴とする請求項２９記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項３３】
前記補償区は線状排列を呈することを特徴とする請求項２９記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項３４】
前記充電圧補償の数値は実測ディスプレーパネルにより得られることを特徴とする請求項２９記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項３５】
前記ディスプレーは液晶ディスプレー、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレー或いはプラズマディスプレー(PDP)であることを特徴とする請求項２７記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項３６】
主にディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法は以下を含み、
該ディスプレーパネルが受け取るフレームの過程をフレーム期間とし、該フレーム期間のフレームレートインプット(frame-rate input)を高め、これにより該フレーム期間は少なくとも２個の電圧制御期間に区分され、すなわち第一電圧制御期間及び第二電圧制御期間を含み、
該第一電圧制御期間において第一グレースケールコード(code)により輝度の表示を制御し、第一グレースケールコードは該フレームのターゲットコード(Target code)となり、これによりディスプレーパネルの第一電圧値が対応する該第一グレースケールコードを駆動し、該第一電圧値は該フレームのターゲットコード(Target code)が必要とする電圧に到達し、
該第二電圧制御期間は第一電圧制御期間の後にすぐに続き、第二電圧制御期間において、第二グレースケールコードにより輝度の表示を制御し、該第二グレースケールコードはディスプレーパネルにオーバードライブ(over-drive)させ、これによりディスプレーパネルの第二電圧値が対応する該第二グレースケールコードを駆動し、該第二電圧値は該フレームのオーバードライブグレースケールコード(OD code)が必要とする電圧を達成し、該第二電圧値と該第一電圧値は同極性であることを特徴とするディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項３７】
前記フレーム期間が終了し次のフレーム期間に入る時、同様に該フレーム期間のフレームレートインプット(frame-rate input)を向上させ、次のフレーム期間は第三及び第四電圧制御期間を含む少なくとも２個の電圧制御期間に区分され、第三及び第四電圧制御期間はそれぞれ第三グレースケールコード及び第四グレースケールコードにより輝度の表示を制御し、第三電圧値及び第四電圧値はそれぞれ該第三グレースケールコード及び第四グレースケールコードに対応しディスプレーパネルを駆動し、該第三電圧値及び第四電圧値は同極性であるが、第一電圧値及び第二電圧値とは極性が反対であることを特徴とする請求項３６記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項３８】
前記第三グレースケールコードは該フレームのターゲットコード(Target code)であることを特徴とする請求項３７記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【請求項３９】
前記第四グレースケールコードは第二電圧制御期間の第二グレースケールコードに基づき調整され、ディスプレーパネルをオーバードライブ(over-drive)のフィードバックオーバードライブグレースケールコード(feedback OD code)とすることを特徴とする請求項３７記載のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法に関する。特に一種のフレームレートインプットを向上させ、しかも同一フレーム内の各電圧制御期間の電圧を同極性とするディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
テクノロジーの進歩と更新はディスプレーをコンパクトに軽量にと前進させている。特に、液晶ディスプレーは消費電力が低く、軽量で薄く、放射線を発せず、点滅しない等の長所を備えるため、デジタルテレビ、ノートＰＣ、コンピュータのスクリーンに応用され、徐々にディスプレー産業の主流になりつつある。しかし、粘滞係数、弾性係数、介電係数等の液晶分子の特性の制限を受け、ディスプレーには限界と欠点が存在する。
通常、画面の表示速度が毎秒25個フレーム(frame)を超過すると、人の目は目にする画面を連続動作として見るが、現在の影像の表示速度は毎秒60個フレーム以上で、アクションビデオ、ゲーム或いは高品質DVDビデオのニーズを満たしている。液晶パネルの輝度表示は電圧を液晶セル(Cell)に加え液晶分子を回転させ、これによりバックライトモジュールの光線通過比率を変化させるものである。電圧により液晶分子の反応を駆動する際には反応時間(Response time)が必要であるため、駆動電圧を高め、しかもディスプレーパネル構造を改変せずに液晶ディスプレー反応時間を短縮する技術の一つは「オーバードライブ(Overdrive，OD)技術」と呼ばれる。
【０００３】
図８を例として以下に説明する。
ディスプレーパネルがフレームN及びフレームN+1において表示しようとする輝度がターゲットコード(Target code)であるなら、それが対応する電圧変化は符号61の曲線に示す。オーバードライブ技術により、
フレームNである時、オーバードライブグレースケールコード(OD code)をインプットしターゲットコードの代わりとし、オーバードライブグレースケールコードと相互に対応する電圧変化は符号62に示す。これによりパネル表示しようとする輝度を迅速に達成することができる。
フレームN+1に進んだ後は、ターゲットコードが対応する電圧に従い液晶パネルを駆動し必要とする輝度を達成する。内、表示電極の電圧が液晶パネルの基準(Common)電圧Vcomより高い時には正極性と呼び、反対は負極性と呼ぶ。Common電圧を採用し交流駆動すると、正負極性電圧交替の状況を生じ、これを極性反転(polarity inversion)と呼ぶ。
【０００４】
伝統的な極性反転方法には四種があり、それぞれ図9、10、11、12に示す。
図9に示すframe inversion(面反転)はフレームNからフレームN+1に転換する時、面全体の区域内電極性は図に示すように正極性から負極性に変化し、その極性の改変は面を単位とする。
図10に示すcolumn inversion(行反転)はその極性の改変は行を単位とする。
図11に示すRow inversion(列反転)の極性の改変は列を単位とする。
図12に示すDot inversion(点反転)の極性の改変は点を単位とする。
液晶ディスプレー領域に関わる業者は、ハイエンドの影像高速処理のニーズに応えるため、ハイフレームレート(High frame rate)のディスプレーパネルを開発し、液晶パネルの構造を変え、元は60Hzであったframe rateを70Hz、80Hzに、さらには120Hzフレームにするなど更新速度を速めている。
その電圧及びグレースケールコード(code)の変化図形は図13に示す。その内、元はフレームレートが60Hzであった電圧変化は符号81、81’の点線範囲内にあるが、加速した120Hzにより電圧駆動後は、キャパシタ充放電及び維持の時間は半分に短縮される。すなわち、元の第一フレーム期間82はフレーム期間N及びフレーム期間N’に区分され、フレーム期間N時には、OD code(オーバードライブグレースケールコード)駆動を受け、電圧変化曲線は符号83に示すように、電圧は正極性となる。フレーム期間N’に入ると、Target codeにより液晶分子は駆動され、同時に電圧極性は負極性に反転する。電圧変化曲線は符号84に示す。
【０００５】
しかし、frame rateを速め反応時間を短縮することにより、パネル充電時間の不足を招く。
仮にフレームレートが60Hzである時、第一フレーム期間82においてOD codeによりパネルを駆動すると、その電圧変化曲線は符号85に示す。符号83の電圧変化曲線の上昇レートは符号85の電圧変化曲線より速いが、充放電の電圧が不足し、輝度が必要とする電圧を達成することはできない。フレーム期間N’にもまた問題が存在する。それは電圧変化曲線84はTarget codeが対応する電圧変化曲線81’を達成することができず、グレースケール損失(gray level loss)を引き起こし、予期の表示輝度を達成できず及び輝度不均一の問題が起こる。特に、各隣接するフレームの極性が反対で比較的高い電圧差が存在し、各フレームの電圧がすべて予期の電圧を達成できないという状況を招いてしまう。
さらに、High frame rateを行う時、キャパシタ充放電エフェクトが生じるfeed-through(フィードスルー)エフェクトは、電圧変化曲線を符号831が示すピーク形状及び符号832が示す電圧が下降する曲線変化とする。同時にVcom値をデータ中心値より低くし、交流駆動電圧が長くoff-set(偏移)の状況において、画面は点滅(Flicking)或いは残像 (Image sticking)現象を生じ、電圧充電不足の状況がひどい場合には、パネル全体において画面の半分が暗くなり、或いはゲート極線に沿って両側の輝度の明るさが異なってしまう。
【０００６】
この他、液晶ディスプレー充電後はキャパシタにより電圧値を保持し、次に画面が更新されるまでパネル輝度を維持するが、この種の影像表示方式はホールド式(Hold type)と呼ばれる。しかし、もし液晶分子の反応速度が十分に速くなければ、ディスプレー上には一つ前の画面の影像と次の画面の影像が重なって出現し、影像がはっきりせず、すなわち残像現象が起こる。
この問題を解決するために、CRTディスプレーのインパルス式(Impulse type)影像表示方法の長所を取り入れ、液晶ディスプレー上に運用する模擬インパルス(Pseudo impulse type)の技術により影像データを表示する。
主要方式は連続影像画面中に黒色データ或いは黒画面を挿入し、或いはバックライト中に黒画面信号を挿入し、これによりバックライトを点滅させ、模擬CRT影像表示の効果を達成し、残像現象を消去する。
【０００７】
しかし、図14に示すように、ハイフレームレート技術を模擬インパルス式の影像表示方式に応用する時、もしそのグレースケールコード及び電圧変化曲線がそれぞれ符号91及び92に示す状況であるなら、グレースケールコードcode 0は完全黒色、無輝度の黒画面を生じる。しかし、充電時間が不十分でHigh frame rate状態下の電圧が明らかに不足しているなら、その電圧変化曲線91は符号93に示す一般フレームレート下の電圧変化曲線を達成することはできず、またグレースケール値損失及び輝度不均一の問題を生じる。これにより、ディスプレーは点滅(Flicking)或いは残像 (Image sticking)現象を引き起こす。
さらに、伝統的な60Hz表示レートのディスプレーパネルを60Hz以上の表示レートに引き上げるためには、２倍のゲート駆動器或いはデータ駆動器を設置するなどハードウエア構造設備を変更する必要がある。しかし、これはデータ線(data-line)或いはターンオンレジスター(turn-on resister)に対しては極限への挑戦とも言えるもので、しかも製造或いは設計過程において費やされる材料、人力、時間的コストも倍以上に高くなってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の主要な目的はディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法を提供し、既存のディスプレー構造を保留し使用可能で、ハードウエア設備の変更或いはアップグレードを行う必要なく、輝度表現を向上させ、グレースケール値損失を減少させることができ、これにより生産コストを低下させ競爭力を向上させることである。
本発明の次の目的はディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法を提供し、フレーム期間のフレームレートインプット(frame-rate input)を向上させ少なくとも２個の電圧制御期間に区分し、同一フレーム期間の各電圧制御期間の電圧を同極性とし、電圧差を短縮し、輝度の表示を迅速に達成することである。
本発明のさらに次の目的はディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法を提供し、模擬インパルス式のディスプレーに応用可能で、グレースケール損失を減少させ、輝度不足の問題を解決することである。
本発明は上記構造の問題点を解決したディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は下記のディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法を提供する。
本発明ディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法は主に以下を含み、
該ディスプレーパネルが受け取るフレームの過程をフレーム期間とし、該フレーム期間のフレームレートインプット(frame-rate input)を高め、これにより該フレーム期間は少なくとも２個の電圧制御期間に区分され、すなわち第一電圧制御期間及び第二電圧制御期間を含み、
該第一電圧制御期間において第一グレースケールコード(code)により輝度の表示を制御し、これによりディスプレーパネルの第一電圧値が対応する該第一グレースケールコードを駆動し、
続いて該第二電圧制御期間は第一電圧制御期間の後にすぐに続き、第二電圧制御期間において、第二グレースケールコードにより輝度の表示を制御し、これによりディスプレーパネルの第二電圧値が対応する該第二グレースケールコードを駆動し、
該第二電圧値と該第一電圧値は同極性で、これにより本発明は伝統的なハードウエア構造を変更する必要なく、しかも功率の負担(duty-free)を引き起こすことがないことを特徴とするディスプレーのマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法である。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように、本発明は既存のディスプレーのハードウエア構造を改変する必要なく、電圧充電過程は改善され、これに対応し、輝度不足及びグレースケール損失の問題を減少させることができ、特に、功率負担(duty-free)がない。また本発明が提出する電圧を加える方式は伝統的な極性反転電圧差過大の問題を効果的に減少させることができ、しかもパネルが表示しようとする輝度を効率的に達成することができる。しかも本発明が提供するディスプレー区域輝度補償の方式はディスプレーの製造過程における輝度不均一の問題得を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明が使用する方法は伝統的なディスプレーパネルの構造において行い、ハードウエア構造を変更する必要はない。以下のように仮定する。すなわちディスプレーパネルは複数の表示ユニットにより組成し、液晶スクリーンにおいては各表示ユニットは画素(pixel)とも呼び、各表示ユニットは電圧値の改変により異なる輝度変化を表示し、電圧値の大きさは駆動表示ユニットのグレースケールコード(code)により決定される。
先ず本発明マルチフレーム極性反転オーバードライブ方法の第一実施例図である図1に示すように、該表示ユニットは四個のフレームを受け取り、該各フレームが表示しようとする輝度はターゲットコード(Target code)により表示し、該ディスプレーパネルの表示ユニットにより受け取られるフレームの過程をフレーム期間とする。
【００１２】
本実施例において、第一フレーム期間の符号を111とし、しかもフレームレートインプットを倍とし、元は60Hzのフレームレートを120Hzフレームレートに高めるなど、そのフレームレート(frame-rate)インプットを高める。この時、元の第一フレーム期間111は２個の電圧制御期間N、N’に分割され、第一電圧制御期間Nにおいて、ターゲットコード(Target code)より高いオーバードライブグレースケールコード(OD code)を第一グレースケールコードとし、これにより表示ユニットが受け取るOD codeが対応する第一電圧値をオーバードライブに提供する。図より明らかなように、該ターゲットコードが対応する電圧変化範囲は符号112と符号112’の間の直線にあり、元の60Hzのフレームレート下のオーバードライブグレースケールコードが表示する電圧変化は符号113の点線に示す。倍加したインプットフレームレートが120Hzに至る作用において、実際に生じる電圧変化は符号114の曲線に示す。充電時間不足により、符号114の電圧変化は符号113が表示する電圧変化曲線を達成することはできない。
【００１３】
第一電圧制御期間Nの終了後、続いて該第一フレーム期間111の第二電圧制御期間N’において、該第一電圧値と同極性の第二電圧値を該表示ユニットにインプットする。本実施例において、OD codeは既に表示ユニットが受け取る電圧をTarget codeが対応する電圧より高くしているため、第一フレーム期間111の第二電圧制御期間N’に進んだ後、第一フレーム期間111のターゲットコード(Target code)を第二グレースケールコードとし、第二グレースケールコードが対応する第二電圧値を該インプットの電圧とする。特に、該第二電圧値は極性制御(polarity control)により第一電圧制御期間N’の第一電圧値と同極性で、OD codeが対応する第一電圧値はTarget codeが対応する電圧に近接するため、第二電圧制御期間N’の実際電圧曲線変化(符号114参照)は、迅速にTarget codeが対応する電圧曲線(符号112)に到達し、こうして該ディスプレーパネルは予期表示の輝度を達成する。重要な点は功率の負担(duty-free)を増加することがないということである。
【００１４】
続いて次のフレーム期間に入る時(すなわち、第二フレーム期間115)、表示ユニットはTarget codeと対応する電圧を受け取る。フレームレートの増加を受けるため、第二フレーム期間115の一つ前の期間N+1では電圧不足の現象が起きる可能性がある。しかし、正極性のフレームN’よりフレームN+1に入る圧出は大きくないため、電圧変化曲線もTarget codeが対応する電圧変化曲線112’に接近し、一旦第二フレーム期間115の次の期間N+1’に進入すると不足電圧は補足され、表示輝度が必要とする電圧を達成し、グレースケール損失を減少し、及び輝度不足の問題を解決する。
【００１５】
次に本発明のマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法の第二実施例である図2に示すように、該表示ユニットは四個のフレームを受け取り、各フレームが表示しようとする輝度はターゲットコード(Target code)により表示し、それが到達しようとする電圧変化範囲は符号121、121’の直線により表示する。第一フレーム期間122において60Hzなどの一般フレームレートであると、インプットされるOD codeは符号123の点線により表示し、その対応電圧は符号124の点線である。
本実施例において、第一フレーム期間122がインプットするフレームレート(frame-rate)を60Hzから120Hzにするなど倍に高め、元の第一フレーム期間122は第一電圧制御期間N及び第二電圧制御期間N’に分割される。第一電圧制御期間Nにおいては、オーバードライブコード(OD code)を第一グレースケールコードとし、該第一グレースケールコードが対応する第一電圧値が表示する電圧変化は符号125に示す。第一実施例と相同の結果において、充電時間不足により、電圧は符号124が表示する電圧変化曲線を達成することはできない。
【００１６】
しかし、第一電圧制御期間Nが終了後、続く第二電圧制御期間N’は該第一電圧値と同極性の第二電圧値を該表示ユニットにインプットする。本実施例において、OD codeが対応する第一電圧値は既に表示ユニットを60Hzが到達しようとする電圧変化(符号124の曲線)に接近させているため、第一フレーム期間122のオーバードライブコード(OD code)が対応する電圧を該第二電圧値とし、特に、該第二電圧値は極性制御(polarity control)により第一電圧制御期間Nの第一電圧値と同極性である。この時、第二電圧制御期間N’の実際の電圧曲線変化(符号126に示す)は迅速にOD codeが対応する電圧曲線(符号124に示す)を達成し、該ディスプレーパネルは予期の表示輝度を達成する。
続いて次のフレーム期間に入る時(すなわち、符号127の第二フレーム期間)、表示ユニットはTarget codeと対応する電圧を受け取る。理想の電圧変化曲線は符号121、121’の点線に示す。フレームレートの増加を受けるため、第二フレーム期間127の一つ前の期間N+1には電圧不足の現象が起きる可能性がある。しかし、一旦第二フレーム期間127の次の期間N+1’に進入後、不足の電圧は補足され、表示輝度が必要とする電圧を達成し、グレースケール損失を減少し、輝度不足の問題を解決することができる。
【００１７】
続いて図３に示すように、本発明のマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法の第三実施例では、仮に表示ユニットは連続し四個のフレームを受け取り、該各フレームが表示しようとする輝度はターゲットコード(Target code)により表示する。それが達成しようとする電圧変化範囲は符号131,131’の直線により表示し、第一フレーム期間132がインプットするフレームレート(frame-rate)を60Hzを120Hzに高めるなど２倍に高め、元の第一フレーム期間132を第一電圧制御期間Nと第二電圧制御期間N’に分割する。該第一電圧制御期間Nにおいて、該フレームのターゲットコード(Target code)を第一グレースケールコード137とし表示ユニットを駆動し、該第一グレースケールコード137と対応し、しかもディスプレーパネルを駆動する第一電圧値が示す電圧変化は符号133に示すように、充電時間が不足するため、電圧は符号131が示す電圧変化曲線を達成することはできない。
しかし、第一電圧制御期間Nの終了後、続く第二電圧制御期間N’では第二グレースケールコード138により輝度の表示を制御し、該第二グレースケールコード138はオーバードライブグレースケールコード(OD code)で、ディスプレーパネルをオーバードライブ(over-drive)させる。第二電圧値と該第二グレースケールコード138は対応し、しかもターゲットコードが必要とする電圧を超過し、すなわち該第二電圧値が対応する電圧変化曲線(符号134に示す)は符号131に示す電圧変化曲線より高く、特に、第二電圧値と第一電圧値は相同の極性を備える。これにより、第一フレーム期間132から第二フレーム期間135に入る時、その電圧変化曲線136はディスプレーパネルが表示しようとする輝度の電圧変化曲線131により近接する。
【００１８】
図４に示すように、本発明のマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法の第四実施例は、第三実施例から延伸し、仮に第一フレーム期間141は加速フレームレートにより第一電圧制御期間N及び第二電圧制御期間N’に分割し、第一及び第二電圧制御期間N,N’はそれぞれ第一グレースケールコード143及び第二グレースケールコード144により輝度を制御し、第一グレースケールコード143は該フレームのターゲットコードで、該第二グレースケールコード144はオーバードライブグレースケールコード(OD code)である。
第一フレーム期間141は充電不足の可能性があるため、第二フレーム期間142に入った後、フレームレートによりインプットを高め、これにより第二フレーム期間142は第三電圧制御期間N+1及び第四電圧制御期間N+1’に区分される。第三及び第四電圧制御期間N+1, N+1’はそれぞれ第三グレースケールコード145及び第四グレースケールコード146により輝度の表示を制御し、ディスプレーパネルを駆動する第三電圧値及び第四電圧値はそれぞれ該第三グレースケールコード145及び第四グレースケールコード146に対応する。
本実施例の第三実施例との相違点は以下の通りである。
該第三グレースケールコード145は第一グレースケールコード143に対照し該フレームのターゲットコード(Target code)とし、該第四グレースケールコード146が第二電圧制御期間N’の第二グレースケールコード144に基づき調整するフィードバックオーバードライブグレースケールコード(feedback OD code)は該第四グレースケールコード146に同様にディスプレーパネルをオーバードライブさせる。しかし、一つ前の電圧制御期間141は既に次のオーバードライブを行っているため、該第四電圧制御期間N+1’の第四グレースケールコード146は第二グレースケールコード144より適度に小さく、しかもターゲットコードに近接する。特に、第三及び第四グレースケールコード145、146が対応する第三及び第四電圧値は同極性であるが、第一電圧制御期間141と第二電圧制御期間142の電圧値極性は相反し、また第一及び第二電圧値と第三及び第四電圧値極性は相反する。こうして本実施例の技術により、充電不足の状況を改善することができる。
【００１９】
本発明は模擬インパルス技術に応用することができる。本発明のマルチフレーム極性反転オーバードライブ方法の第五実施例図である図5に示すように、第一電圧制御期間N、N+1、N+2、N+3において、第一グレースケールコード(code)により輝度の表示を制御し、第一電圧値は該第一グレースケールコードに対応し、第二電圧制御期間N’、N+1’、N+2’、N+3’は第一電圧制御期間N、N+1、N+2、N+3にすぐに続き、第二電圧制御期間N’、N+1’、N+2’、N+3’は第二グレースケールコードを輝度表示を制御させる。同様に、第二電圧値は該第二グレースケールコードに対応し、該第二電圧値と該第一電圧値は同極性である。
本実施例の上記実施例との差異は以下の通りである。
第一電圧制御期間N終了後、続く第二電圧制御期間N’は該第一電圧制御期間の第一電圧値と同極性の第二電圧値を該表示ユニットにインプットするが、本実施例において、該第二電圧値はディスプレーパネルを黒く変色させる電圧である。ディスプレーのグレースケールコードcode 0は完全黒色、無輝度の黒画面を生じるが、本発明の実際の応用時には、液晶ディスプレーのグレースケールコードはcode 5~10などのある数値以下において黒画面と見なすことができる。以下の説明中では、code 0により黒画面或いは画面を暗くする電圧とし、特に、該第二電圧値は極性制御(polarity control)により第一電圧制御期間Nの第二電圧値と同極性で、その電圧曲線変化は符号31に示す。
【００２０】
本実施例では、各フレーム期間32、33、34、35の第一電圧制御期間N、N+1、N+2、N+3において予め設定するグレースケールコード(Pre code)或いはターゲットコード(Target code)を加え、第一グレースケールコードとする。続いて第二電圧制御期間N’、N+1’、N+2’、N+3’においてcode 0を加える。この他、該第一電圧制御期間N、N+1、N+2、N+3はまた、上記実施例施で加えるオーバードライブ効果を備えたOD codeを第一グレースケールコードとすることもできる。
ハイフレームレート技術或いは本発明の方法共にフレーム期間を短縮することができ、こうして反応時間不足或いは充電時間不足により輝度不足の問題を引き起こす可能性がある。この際、輝度を高める方法の一つはディスプレーパネルの液晶セルギャップ(Cell-gap)を増加させることであるが、液晶セルの構造を変更し、及びパネル製造過程中にフレームを加えることで起きる液晶セルギャップ不一致及び輝度不均一の問題を回避するため、本発明は別の方法を提出する。それは充電圧補償(charging voltage compensation)で、これによりパネルの輝度を均一化する。該充電圧補償はディスプレーパネルの輝度表示の差異に応じて調整を行う。先ず、充電圧補償の方式はディスプレーパネルを複数の補償区に区分し、該各補償区には少なくとも１個の補償グレースケール値を設置し、該各補償グレースケール値は実測ディスプレーパネルの輝度により得る。
例えば、ディスプレーパネル四周がフレームを加えることにより圧を受け、圧を受けた後の液晶セルギャップは小さくなり輝度が低下する。つまり、パネル四周の補償区の補償グレースケール値は上がる。反対に、ディスプレーパネル中央がパネル四周にフレームを加えることでやや突出すると、液晶セルギャップは大きくなり輝度は上がる。つまり、パネル中央の補償区の補償グレースケール値は適当に下降する。このように各補償区の補償グレースケール値の大きさは、左から右へ或いは上から下へ見ても共に勾配変化排列を示す。
【００２１】
上記各補償区の補償グレースケール値は対照表(look-up table)に保存され、これによりアクセスする。本発明の方法を行い、しかも第二電圧制御期間に入る時には、各補償区の差異に応じて該対照表中から補償グレースケール値を取り出し、第二電圧制御期間の駆動グレースケール値を増加、不変或いは減少させる。図6を例として示すように、第一フレーム期間の第二電圧制御期間N’に進入後、対照表の補償グレースケール値と第二電圧制御期間N’の第二グレースケールコードを結合し、第二電圧制御期間N’が表示する第二電圧値(符号41に示す電圧変化曲線)はターゲットコードが対応する電圧(符号42に示す電圧変化曲線)より高い。すなわち、ここのグレースケールコードは比較的大きい補償グレースケール値に結合し、これによりパネルの輝度は高められる。
本発明の充電圧補償の補償区は矩形或いは線状排列で、補償区が矩形区隔である場合には図7に示すように、パネル51はおよそ９個の補償区52に区分される。また必要に応じて、32(画素)X32(画素)或いは64(画素)X64(画素)を単位とするなど、さらに細分することもでき、輝度表示をいっそう原始画面に近づけることができる。
充電圧補償の補償区を線状排列とするなら、ゲート極線に沿って輝度を実測し、より多くの補償グレースケール値を得ることができ、パネルの輝度補償をさらに正確にすることができる。
本発明は主に液晶ディスプレーを実施例説明とするが、この他に本発明は有機発光ダイオード(OLED)ディスプレー、プラズマディスプレー(PDP)或いはその他の適当なディスプレーにも応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一実施例の指示図である。
【図２】本発明の第二実施例の指示図である。
【図３】本発明の第三実施例の指示図である。
【図４】本発明の第四実施例の指示図である。
【図５】本発明の第五実施例の指示図である。
【図６】本発明が充電圧補償を行う指示図である。
【図７】本発明がパネルにおいて矩形補償区を区分する指示図である。
【図８】公知のディスプレーパネルオーバードライブの指示図である。
【図９】公知の極性反転方法の面反転の指示図である。
【図１０】公知の極性反転方法の行反転の指示図である。
【図１１】公知の極性反転方法の列反転の指示図である。
【図１２】公知の極性反転方法の点反転の指示図である。
【図１３】公知のハイフレームレート(High frame rate)ディスプレーパネルの電圧及びグレースケールコード変化の指示図である。
【図１４】ハイフレームレート(High frame rate)技術を模擬インパルス式影像表示技術に応用する指示図である。
【符号の説明】
【００２３】
111  第一フレーム期間
112、112’  電圧変化範囲
113、114  電圧変化曲線
115  第二フレーム期間
121、121’、131、131’  電圧変化範囲
122、132、141  第一フレーム期間
123  OD code曲線
127、135、142  第二フレーム期間
124、125、126、133、134、136、31、41、42  電圧変化曲線
137、143  第一グレースケールコード
138、144  第二グレースケールコード
145  第三グレースケールコード
146  第四グレースケールコード
N、N+1、N+2、N+3  第一電圧制御期間
N’、N+1’、N+2’、N+3’  第二電圧制御期間
N+1    第三電圧制御期間
N+1’  第四電圧制御期間
32、33、34、35  フレーム期間
51  パネル
52  補償区
N、N+1  フレーム
61、62  電圧変化曲線
Vcom  基準電圧
81、81’  電圧変化範囲線
82  第一フレーム期間
83、84、85、92、93  電圧変化曲線
831  電圧変化曲線のピーク
832  電圧曲線の変化
91 グレースケールコード変化曲線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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