显示器的驱动方法
【专利摘要】本发明提出一种显示器的驱动方法，以对显示器各像素的子像素进行渲染。显示器包含多个第一像素及多个第二像素。其中第二像素包含第一颜色子像素及第二颜色子像素，但不具第三颜色像素；而第一像素包含第二颜色子像素及第三颜色子像素，但不具第一颜色子像素。第一颜色子像素、第二颜色子像素及第三颜色子像素分别用以呈现第一颜色灰度、第二颜色灰度及第三颜色灰度。每一像素的子像素的渲染程序是依据相邻像素的位置比重、饱和度及亮度值进行，而使显示器的画质在第一像素缺乏第一颜色子像素及第二像素缺乏第三颜色子像素的情况下被确保。
【专利说明】显示器的驱动方法【【技术领域】】
[0001]一种显示器的驱动方法，特别是相关于一种SPR显示器的驱动方法。
【【背景技术】】
[0002]由于现在消费电子产品的使用者对视觉效果的要求越来越高，为能输出高品质的图像及细致的画面，显示器的解析度需不断提高。请参考图1。图1为先前技术的显示器100的部分像素的示意图。显示器100采用了传统的像素排列方式，其中显示器100包含了多个像素110，而每一个像素110都包含了红色子像素120R、绿色子像素120G及蓝色子像素120B。然而，在解析度提高的同时，红色子像素120R、绿色子像素120G及蓝色子像素120B的开口率也将缩小，并使得在同样背光源亮度的情况下，高解析度的面板比起非高解析度的面板有较低的亮度。
[0003]为解决此一亮度降低的问题,采用子像素渲染法(Sub Pixel Rendering, SPR)进行驱动。SPR显示器主要是将子像素的面积增大以增加其开口率，进而提升显示器的亮度。请参考图2，图2用以说明先前技术的SPR显示器的驱动方式。显示器200为一种SPR显示器，而包含了多个像素210和多个像素220，其中像素210和像素220互相交错排列。每一像素210包含了红色子像素230R及绿色子像素230G，而每一像素220则包含了蓝色子像素230B及绿色子像素230G。红色子像素230R的面积大于绿色子像素230G的面积，而蓝色子像素230B的面积也大于绿色子像素230G的面积。然而因像素210缺少蓝色子像素230B，而像素220缺少红色子像素230R，故显示器200会对每一像素210及220的子像素进行渲染。
[0004]当显示器200进行子像素的渲染时，由于像素210缺少蓝色子像素230B，而像素220缺少红色子像素230R，故每一像素210的蓝色渲染值Bd会被任意分配至其相邻像素220的蓝色子像素230B，而每一像素220的红色渲染值Rd会被任意分配至其相邻像素210的红色子像素230R。然而此一作法因未考虑到所渲染的像素210及220的饱和度及亮度，而使得显示器200所显示的画面中的字体其边缘容易有其他颜色的扩散，而造成字体边缘模糊的问题。
【
【发明内容】
】
[0005] 本发明揭露的显示器的驱动方法包含:将显示器的第一像素的第一灰度值、第二灰度值及第三灰度值，分别转换成第一像素的第一伽玛值、第二伽玛值及第三伽玛值；将显示器的多个第二像素中的每一第二像素的第一灰度值、第二灰度值及第三灰度值，分别转换成每一第二像素的第一伽玛值、第二伽玛值及第三伽玛值，其中上述多个第二像素相邻第一像素；求得每一第二像素的饱和度及亮度值；依据每一第二像素的饱和度及亮度值，并依据每一第二像素的第一颜色子像素与第一像素的第二颜色子像素的距离，设定上述多个第二像素的一优先顺序；依据优先顺序，将第一像素的第一伽玛值分配至上述多个第二像素，以变更上述多个第二像素中的至少一个第二像素的第一伽玛值；依据每一第二像素的第一渲染值，更新第一像素的第三伽玛值，其中每一第二像素的第一渲染值与第二像素的第三伽玛值相关；在更新第一像素的第三伽玛值之后，依据第一像素的第二伽玛值及第三伽玛值，驱动第一像素的第二颜色子像素与第一像素的第三颜色子像素；以及在将第一像素的第一伽玛值分配至上述多个第二像素之后，依据每一第二像素的第一伽玛值及第二伽玛值，驱动每一第二像素的第一颜色子像素与每一第二像素的第二颜色子像素。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0006] 图1为先前技术的显示器的部分像素的示意图。
图2用以说明先前技术的SPR显示器的驱动方式。
图3用以说明本发明一实施例的SPR显示器的驱动方式。
图4为本发明一实施例的驱动器的示意图。
图5为图4的驱动器的比重单元的示意图。
图6为本发明另一实施例的驱动器的示意图。
图7用以说明本发明另一实施例的SPR显示器的驱动方式。
图8为本发明一实施例的显示器的驱动方法的流程图。
【符号说明】
100、200、300、700显示器
110、210、220、310、320像素
120R、230R、330R红色子像素
120G、230G、330G绿色子像素
120B、230B、330B蓝色子像素
400、600驱动器
410伽玛转换单元
420、620饱和度计算单元
430,630亮度值计算单元
440矩阵单元
442渲染矩阵
450切换电路
460、470渲染模块
462,472渲染单元
464、474加法器
500比重单元
510位置比重计算单元
520饱和度比重计算单元
530亮度比重计算单元
542第一乘法器
544第二乘法器
546第三乘法器
548第四乘法器Bd > Bm 至 Bd4、Rd、Rdi 至 Rd4渲染值
Ra、Ga、Ba灰度值
RrGrBpRpBpBi至匕、伽玛值 R1 至 R4 > Re、Be
Sc选择控制信号
S810至S880流程步骤
N1至N4乘积
ΣΒβ总和
S、S1至S4饱和度
Thl第一数值
Th2第二数值
V、V1至V4亮度值
Wp1、Wp2、Wp3及Wp4位置比重
WS1、WS2、WS3及Ws4饱和度比重
WV1、WV2、WV3及Wv4亮度比重
【【具体实施方式】】
[0007]请参考图3，图3用以说明本发明一实施例的显示器的驱动方式。显示器300为一种SPR显示器，而包含了多个像素310和多个像素320，其中像素310和像素320互相交错排列。每一像素310包含了红色子像素330R及绿色子像素330G，而每一像素320则包含了蓝色子像素330B及绿色子像素330G。红色子像素330R的面积大于绿色子像素330G的面积，而蓝色子像素330B的面积也大于绿色子像素330G的面积。在本发明一实施例中，红色子像素330R的面积为绿色子像素330G的面积的两倍，而蓝色子像素330B的面积也为绿色子像素330G的面积的两倍，但本发明并不以此为限。由于像素310缺少蓝色子像素330B，而像素320缺少红色子像素330R，故显示器300会对每一像素310及320的子像素进行渲染。
[0008]当显示器300进行子像素的渲染时，由于像素310本身无法显示蓝色，故像素310的蓝色渲染值BD1、BD2、Bd3及Bd4会分别被分配到与其相邻的上方、左方、右方及下方的四个像素320的蓝色子像素330B。其中，所述的上方、左方、右方及下方为附图上位置的相对概念，并非用于限制本发明。相似地，由于像素320本身无法显示红色，故像素320的红色的渲染值Rd1、Rd2>Rd3及Rm会分别被分配到与其相邻的上方、左方、右方及下方的四个像素310的红色子像素330R。其中，任一红色的渲染值RD1、Rd2> Rd3及Rd4及任一蓝色的渲染值BD1、Bd2> Bd3及Bd4的值可以为零，而当其值为零时，即表示不会对所对应的子像素进行渲染。至于如何取得像素310的蓝色的渲染值BD1、BD2、Bd3及Bd4以及像素320的红色的渲染值RD1、Rd2>Rd3及RD4，下面将会有进一步的说明。此外，像素310的红色子像素330R会接受来自相邻的上方、左方、右方及下方的四个像素320的红色的渲染值Rd4、Rd3> Rd2及RD1，而像素320的蓝色子像素330B会接受来自相邻的上方、左方、右方及下方的四个像素310的蓝色的渲染值BD4、BD3、BD2及Bdi。需了解地，倘若像素310或320位于显示器300的显示区域的左上角、右上角、左下角或右下角，则此一位于角落的像素310或320至多只会分配出两个渲染值， 并接收另两个渲染值。举例来说，对于位于显示器300的显示区域的左上角的像素310而言，只有蓝色的渲染值Bd3及Bd4有可能会被分配出去，并接收来自其右方及下方的两个像素320的红色的渲染值Rd3及Rd4。此外，倘若像素310或320并非位于显示器300的显示区域的左上角、右上角、左下角或右下角，但却位于显示器300的显示区域的边缘，则此一位于角落的像素310或320至多只会分配出三个渲染值，并接收另三个渲染值。举例来说，对于位于显示器300的第二列第一行的像素320而言，只会红色的渲染值RD1、Rd3及Rd4有可能会被分配出去，并接收来自其上方、右方及下方的三个像素310的蓝色的渲染值BD4、BD2及Bd1。此外，需了解地，图3中，显示器300的第一列第一行的像素为像素310，但本发明并不以此为限。在本发明其他实施例中，显示器300的第一列第一行的像素可以是像素320。再者，为方便说明，图3仅绘示出四列X五行的像素，但本发明并不以此为限。本发明亦适用于其他具有更多列及更多行的像素的显示器。
[0009]请参考图4并同时参照图3。图4为本发明一实施例的驱动器400的示意图。驱动器400用以驱动显示器300的像素310及320。驱动器400会计算每一像素310对其相邻像素320的渲染值(例如:BD1、BD2、BD3及Bd4中的至少两渲染值)，以及计算每一像素320对其相邻像素310的渲染值(例如:RD1、Rd2> Rd3及Rd4中的至少两渲染值)。此外，在本发明一实施例中，驱动器400是由第一列第一行的像素310开始以由左至右、由上至下的方式一一地计算各像素310及320的渲染值。当驱动器400计算出第一列第一行的像素310的渲染值Bd3及Bd4后，驱动器400接着开始计算第一列第二行的像素320的渲染值RD2、RD3及Rd4。当驱动器400计算完第一列中所有像素310及320的渲染值后，驱动器400接着开始计算第二列中所有像素310及320的渲染值。然而，本发明计算各像素310及320的渲染值的顺序不限于上述由左至右、由上至下的方式。例如，驱动器400也可以以由右至左、由下至上的方式一一地计算各像素310及320的渲染值。再者，因显示器300所显示的画面会被更新，故驱动器400每一帧周期(frame period)会计算一次各像素310及320的渲染值，以驱动各像素310及320。
[0010]驱动器400包含伽玛转换单元410、饱和度计算单元420以及亮度值计算单元430。伽玛转换单元410用以接收每一像素310及320的灰度值RA、GA及BA，并将灰度值RA、Ga及Ba分别转换成像素的伽玛值Rb、Gb及Bb。其中，灰度值Ra、Ga及Ba分别对应红色、绿色及蓝色。饱和度计算单元420则会依据每一像素310及320的伽玛值RB、GB及Bb，计算出每一像素310及320的饱和度S。亮度值计算单元430会依据每一像素310及320的伽玛值Rb、Gb及Bb，计算出每一像素310及320的亮度值V。在本发明一实施例中，每一像素310及320的伽玛值Rb、Gb及Bb、饱和度S与亮度值V依据下述方程式(I)至(5)求得:
[0011]Rb = (Ra/255)2.2 (I)
[0012]Gb = (Ga/255)2.2 (2)
[0013]Bb = (Ba/255)2.2 (3)
[0014]S= [max (RB, Gb, Bb) — min (RB, Gb, Bb) ] /max (RB, Gb, Bb) (4)
[0015]V = max (RB, Gb, Bb)(5)
[0016]其中，max (RB, Gb, Bb)表示伽玛值RB、Gb及Bb中的最大者，而min (Rb, Gb, Bb)表示伽玛值Rb、Gb&Bb中的最小者。
[0017]此外，驱动器400还具有矩阵单元440，用以依据渲染矩阵442对伽玛值Rb及Bb进行矩阵运算，以输出伽玛值R。及B。。其中，因伽玛值Rb和Bb会由矩阵单元440转换成伽玛值R。及B。，故伽玛值Rb及Bb可称为「初始伽玛值」。在本发明一实施例中，渲染矩阵442可
表示成:
【权利要求】
1.一种显示器的驱动方法，其特征在于，包含: 将该显示器的一第一像素的一第一灰度值、一第二灰度值及一第三灰度值，分别转换成该第一像素的一第一伽玛值、一第二伽玛值及一第三伽玛值； 将该显示器的多个第二像素中的每一第二像素的一第一灰度值、一第二灰度值及一第三灰度值，分别转换成每一第二像素的一第一伽玛值、一第二伽玛值及一第三伽玛值，其中该多个第二像素相邻该第一像素； 求得每一第二像素的饱和度及亮度值； 依据每一第二像素的该饱和度及该亮度值，并依据每一第二像素的一第一颜色子像素与该第一像素的一第二颜色子像素的距离，设定该多个第二像素的一优先顺序； 依据该优先顺序，将该第一像素的该第一伽玛值分配至该多个第二像素，以变更该多个第二像素中的至少一个第二像素的第一伽玛值； 依据每一第二像素的一第一渲染值，更新该第一像素的该第三伽玛值，其中每一第二像素的该第一渲染值与该每一第二像素的该第三伽玛值相关； 在更新该第一像素的该第三伽玛值之后，依据该第一像素的该第二伽玛值及该第三伽玛值，驱动该第一像素的该第二颜色子像素与该第一像素的一第三颜色子像素；以及 在将该第一像素的该第一伽玛值分配至该多个第二像素之后，依据每一第二像素的该第一伽玛值及该第二伽玛值，驱动每一第二像素的该第一颜色子像素与每一第二像素的一第二颜色子像素。
2.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，将该第一像素的该第一灰度值、该第二灰度值及该第三灰度值，分别转换成该第一像素的该第一伽玛值、该第二伽玛值及该第三伽玛值包含: 将该第一像素的该第一灰度值、该第二灰度值及该第三灰度值，分别转换成该第一像素的一第一初始伽玛值、该第二伽玛值及一第三初始伽玛值；以及 依据一渲染矩阵，将该第一像素的该第一初始伽玛值及该第三初始伽玛值，分别转换成该第一像素的该第一伽玛值及该第三伽玛值。
3.如权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，将每一第二像素的该第一灰度值、该第二灰度值及该第三灰度值，分别转换成每一第二像素的该第一伽玛值、该第二伽玛值及该第三伽玛值包含: 将每一第二像素的该第一灰度值、该第二灰度值及该第三灰度值，分别转换成每一第二像素的一第一初始伽玛值、该第二伽玛值及一第三初始伽玛值；以及 依据该渲染矩阵，将每一第二像素的该第一初始伽玛值及该第三初始伽玛值，分别转换成每一第二像素的该第一伽玛值及该第三伽玛值。
4.如权利要求3所述的驱动方法，其特征在于，每一第二像素的饱和度及亮度值是依据每一第二像素的该第一初始伽玛值、该第二伽玛值及该第三初始伽玛值求得。
5.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，每一第二像素的饱和度及亮度值是依据每一第二像素的该第一灰度值、该第二灰度值及该第三灰度值求得。
6.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，依据每一第二像素的该饱和度及该亮度值，以及依据每一第二像素的该第一颜色子像素与该第一像素的该第二颜色子像素的距离，设定该多个第二像素的该优先顺序包含:依据每一第二像素的一第一颜色子像素与该第一像素的一第二颜色子像素的距离，设定每一第二像素的一位置比重； 计算一大于或等于I的第一数值与每一第二像素的该饱和度之间的差值，以求得每一第二像素的饱和度比重； 将每一第二像素的该亮度值分别加上一大于等于O的第二数值，以求得每一第二像素的亮度比重； 求得每一第二像素的该位置比重、该饱和度比重及该亮度比重的乘积；以及依据每一第二像素的该乘积，设定该多个第二像素的该优先顺序，其中具有较大乘积的第二像 素具有较高的优先顺序。
7.如权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，该多个第二像素的位置比重的和为1，而具较大位置比重的第二像素，其第一颜色子像素的中心点与该第一像素的该第二颜色子像素的中心点的距离越近。
8.如权利要求6所述的驱动方法，其特征在于，在该多个第二像素中，其位置比重最小者具有最低的优先顺序。
9.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，依据该优先顺序，将该第一像素的该第一伽玛值分配至该多个第二像素，以变更该多个第二像素中的至少一个第二像素的第一伽玛值包含: 计算该多个第二像素中具最高优先顺序的第二像素的第一伽玛值与该第一像素的该第一伽玛值的总和； 倘若该总和超过一预设临界值，则使最高优先顺序的该第二像素的该第一伽玛值等于该预设临界值； 将该总和减去该预设临界值以求得一剩余伽玛值；以及 将该剩余伽玛值分配至除了具最高优先顺序的第二像素以外的其余第二像素。
10.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，依据该优先顺序，将该第一像素的该第一伽玛值分配至该多个第二像素，以变更该多个第二像素中的至少一个第二像素的第一伽玛值包含: 依据该优先顺序，决定每一第二像素的一第二渲染值；以及 将每一第二像素的第二渲染值加至每一第二像素的第一伽玛值，以变更每一第二像素的第一伽玛值。
11.如权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，另包含: 将该显示器的一第三像素的一第一灰度值、一第二灰度值及一第三灰度值，分别转换成该第三像素的一第一伽玛值、一第二伽玛值及一第三伽玛值； 将该显示器的多个第四像素中的每一第四像素的一第一灰度值、一第二灰度值及一第三灰度值，分别转换成每一第四像素的一第一伽玛值、一第二伽玛值及一第三伽玛值，该多个第四像素相邻该第三像素； 求得每一第四像素的饱和度及亮度值； 依据每一第四像素的该饱和度及该亮度值，并依据每一第四像素的一第三颜色子像素与该第三像素的一第二颜色子像素的距离，设定该多个第四像素的一优先顺序； 依据该多个第四像素的该优先顺序，将该第三像素的该第三伽玛值分配至该多个第四像素，以变更该多个第四像素中的至少一个第四像素的第三伽玛值； 依据每一第四像素的一第一渲染值，更新该第三像素的该第一伽玛值，其中每一第四像素的该第一渲染值与该每一第四像素的该第一伽玛值相关； 在更新该第三像素的该第一伽玛值之后，依据该第三像素的该第一伽玛值及该第二伽玛值，驱动该第三像素的一第一颜色子像素与该第三像素的该第二颜色子像素；以及 在将该第四像素的该第三伽玛值分配至该多个第三像素之后，依据每一第四像素的该第二伽玛值及该第三伽玛值，驱动每一第四像素的一第二颜色子像素与每一第四像素的该第三颜色子像素。
12.如权利要求11所述的驱动方法，其特征在于，每一第二像素的该第一颜色子像素及该第三像素的该第一颜色子像素为红色子像素,该第一像素的该第二颜色子像素、每一第二像素的该第二颜色子像素、该第三像素的该第二颜色子像素及每一第四像素的该第二颜色子像素为绿色子像素，而该第一像素的该第三颜色子像素及每一第四像素的该第三颜色子像素为蓝色子像素。
【文档编号】G09G3/20GK103956134SQ201410202943
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年2月17日
【发明者】苏尚裕, 郑胜文 申请人:友达光电股份有限公司