CN101256759A - 背光单元及方法 - Google Patents

背光单元及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101256759A
CN101256759A CNA2008100929972A CN200810092997A CN101256759A CN 101256759 A CN101256759 A CN 101256759A CN A2008100929972 A CNA2008100929972 A CN A2008100929972A CN 200810092997 A CN200810092997 A CN 200810092997A CN 101256759 A CN101256759 A CN 101256759A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
signal
display panels
intensity
pixels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008100929972A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101256759B (zh
Inventor
汪德美
陈志光
周信宏
林信吾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Optoelectronic Science Co ltd
Original Assignee
AU Optronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AU Optronics Corp filed Critical AU Optronics Corp
Publication of CN101256759A publication Critical patent/CN101256759A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101256759B publication Critical patent/CN101256759B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/3413—Details of control of colour illumination sources
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0666—Adjustment of display parameters for control of colour parameters, e.g. colour temperature
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/04—Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0407—Resolution change, inclusive of the use of different resolutions for different screen areas
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16—Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix

Abstract

一种背光单元及方法，所述背光单元用于液晶显示器。在一个实施例中，所述背光单元具有多个发光元件以及控制单元。所述控制单元电性耦接上述多个发光元件，用以根据上述多个像素所接收到的画面影像数据，控制上述多个发光元件中的每一个所发射出的光线的强度。当所述画面影像数据为红色、绿色或是蓝色时，所述控制单元可个别调整上述多个发光元件中的每一个，使得其所发出的红色、绿色或是蓝色的光线具有最大强度，用以扩展所述液晶显示面板的红色、绿色或是蓝色区域的颜色范围。本发明能够扩展背光装置的颜色范围并减少功率损耗。

Description

背光单元及方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器，特别涉及一种用于液晶显示器的背光单元，所述背光单元用以动态地扩大所述液晶显示器的颜色范围。
背景技术
由于液晶显示装置(liquid crystal display；以下简称LCD)只需利用较小的电源，便能够使得其所呈现的影像具有较佳的品质，因此，LCD装置普遍被作为显示装置。LCD装置具有LCD面板。LCD面板具有许多液晶分子以及像素单元。每一个像素单元与相对应的液晶分子相关，并且具有液晶电容、储存电容以及薄膜晶体管(thin film transistor；以下简称TFT)。TFT电性耦接液晶电容以及储存电容。上述多个像素单元可形成阵列。所述阵列具有一定数量的像素行(row)以及像素列(column)。一般而言，扫描信号依序被施加到像素行，用以导通某一像素行上的像素。当扫描信号导通某一像素行上的TFT时，源信号(影像信号)会同时被施加到像素列上，用以对被导通的像素行的液晶电容及储存电容进行充电。因此，借助对准液晶分子与像素行之间的方向，便可控制光线穿透液晶分子。对每一像素行重复上述步骤，便可使得所有像素接收到相对应的源信号(影像信号)，因此，影像信号便可被呈现出来。
LCD为无源显示装置，其经常使用冷阴极灯管(cold cathode fluorescentlamp)作为背光源，用以使得LCD屏幕呈现影像。借助背光模块便可使得背光源提供固定的亮度。因此，借助LCD的穿透率决定LCD显示器的对比度。一般来说，背光模块电性耦接输入彩像影像信号。背光模块所提供的亮度取决于要呈现在LCD屏幕上的输入彩像影像信号。LCD显示器的对比度因而被增加。
图8为美国专利第6,816,141号所公开的光学显示系统的示意图。如图所示，所述显示装置具有无源显示、光源以及视频信号输入。借助控制光源点亮无源显示的特性，而使得影像被呈现的方法也被公开。被呈现出的影像具有所需的信息、灰度以及颜色特性。光源根据输入信号(如视频信号)调制本身所产生的光线。根据输入影像信号，可控制液晶分子的穿透率以及背光源的亮度，用以增加影像的对比度。
近年来，发光二极管(1ight emitting diode；以下简称LED)阵列模块逐渐成为新的背光源。由于LED阵列模块可提供鲜艳的以及较亮的彩色影像，故变得愈来愈受观迎。当以三原色LED(红R、绿G、蓝B)作为背光时，需调整流经三原色LED的电流，以使得背光提供平衡的白光。由于LED的亮度容易受到周围温度的影响，因此，必须检测并补偿LED的亮度，方能使得色温(color temperature)固定不变。
图9显示美国专利第6213615号所公开的调整LCD的色温的方法。借助两组以上的背光灯管1～5点亮LCD，其中背光灯管1～5具有不同的色温。扩展背光灯管1～5色温范围优选为改变光线的通过率。传统的解决方法为，借助开关S1切换具有不同色温的背光灯管1～5，用以设定显示器的色温，并且也可借助调整背光灯管1～5的亮度以设定色温。
然而，由于背光装置消耗相当大的电力，并且在运行时，背光装置会产生热。另一方面，无法根据像素层级(pixel level)个别地调整背光装置的背光。因此，颜色范围也受到限制。截至目前为止，尚无技术可解决上述问题。
发明内容
一方面，本发明涉及一种背光单元，其可用于液晶显示器，用以动态地扩展所述液晶显示器的颜色范围。所述液晶显示器具有液晶显示面板，所述液晶显示面板具有多个像素，上述多个像素被排列成阵列，用以呈现影像。
在一个实施例中，所述背光单元包括多个发光元件以及控制单元。上述多个发光元件中的每一个可发射出光线，所述光线可为红色、绿色以及蓝色中的至少一种，并且借助排列上述多个发光元件，便可点亮所述液晶显示面板的相对应区域。所述液晶显示面板具有至少一个像素。上述多个发光元件中的每一个所发出的光线具有强度，所述强度在最大值与最小值之间，其中所述最小值小于所述最大值。
控制单元电性耦接上述多个发光元件，用以根据上述多个像素所接收到的画面影像数据，控制上述多个发光元件中的每一个所发出的光线强度。在一个实施例中，借助所述控制单元，可在上述多个像素所接收到的所述画面影像数据为红色时，调整由每一个发光元件所发出的红光的强度，使得其为最大值，以便扩展所述液晶显示面板的红色区域的颜色范围；在上述多个像素所接收到的所述画面影像数据为绿色时，调整由每一个发光元件所发出的绿光的强度，使得其为最大值，以便扩展所述液晶显示面板的绿色区域的颜色范围；以及在上述多个像素所接收到的所述画面影像数据为蓝色时，调整由每一个发光元件所发出的蓝光的强度，使得其为最大值，以便扩展所述液晶显示面板的蓝色区域的颜色范围。
在一个实施例中，借助所述控制单元还可在上述多个像素所接收到的所述画面影像数据为红色时，分别调整由每一个发光元件所发出的绿光及蓝光的强度，使得其成为本身相对应的最小值；可在上述多个像素所接收到的所述画面影像数据为绿色时，分别调整由每一个发光元件所发出的红光及蓝光的强度，使得其成为本身相对应的最小值；以及可在上述多个像素所接收到的所述画面影像数据为蓝色时，分别调整由每一个发光元件所发出的红光及绿光的强度，使得其成为本身相对应的最小值。
在一个实施例中，所述背光单元还包括：镶板，用以包覆所述多个发光元件。
在一个实施例中，所述镶板被分割成多个区域。
在一个实施例中，所述多个区域中的每一个至少包含所述多个发光元件中的一个。
在一个实施例中，所述控制单元具有电路，用以个别地控制每一个区域中的发光元件。
在一个实施例中，所述控制单元包括电路，用以个别地控制所述多个发光元件中的每一个。
在一个实施例中，所述多个发光元件中的每一个包括至少三个发光二极管，所述多个发光二极管的每一个所发出的光线为红色、绿色以及蓝色至少其中之一。
在一个实施例中，所述控制单元包含电路，用以个别地控制所述多个发光二极管中的每一个。
在一个实施例中，所述多个发光二极管中的每一个所发出的光线强度被连续地或不连续地调整在本身的最小值与最大值之间。
在一个实施例中，所述背光单元具有面板，用以包覆上述多个像素，其中所述面板可分割成许多区域。所述控制单元具有电路，用以个别地控制每一个区域中的发光元件。在另一实施例中，所述控制单元包括电路，用以个别地控制上述多个发光元件中的每一个。另外，上述多个发光元件中的每一个包括至少三个LED。在其它实施例中，所述控制单元包含电路，用以个别地控制上述多个发光二极管中的每一个。上述多个发光二极管中的每一个所发出的光线强度被连续地或不连续地调整在本身的最小值与最大值之间。
另外，所述面板用以包覆上述多个发光元件，其中上述多个发光元件被排列成阵列。上述多个区域中的每一个至少包含上述多个发光元件中的一个。在一个实施例中，上述多个发光二极管的每一个所发出的光线可为红色、绿色以及蓝色至少其中之一。在其它实施例中，上述多个发光元件中的每一个包括LED，所述发光二极管可发射出至少一种颜色光。
在另一方面，本发明涉及一种背光单元，使用于液晶显示器，用以动态地扩展所述液晶显示器的颜色范围。所述液晶显示器具有液晶显示面板。所述液晶显示面板具有多个像素以及信号处理单元。上述多个像素排列成阵列，用以显示影像信号。所述信号处理单元根据所述液晶显示面板的上述多个像素，将所述影像信号处理成数据信号组。所述数据信号组中的每一数据信号至少与一种颜色有关。
在一个实施例中，背光单元包括光源以及控制单元。光源可发射出不同颜色的光线，并具有多个发光元件。借助上述多个发光元件的排列，可点亮所述液晶显示面板的相对应区域。所述液晶显示面板具有至少一个像素。所述光源所发射出的光线的强度在最大值与最小值之间，所述最小值小于所述最大值。控制单元电性耦接所述光源，用以根据上述多个像素所接收到的所述数据信号组，个别地控制所述光源所发出的不同颜色的光线强度。因此，当所述液晶显示面板的区域具有相对应的数据信号时，与所述区域有关的发光元件所发射出的光线具有最大强度，并且与所述相对应的数据信号有关。
在一个实施例中，上述背光单元还包括：镶板，用以包覆所述多个发光元件。
在一个实施例中，所述镶板被分割成多个区域。
在一个实施例中，所述多个区域中的每一个至少包含所述多个发光元件中的一个。
在一个实施例中，所述控制单元具有电路，用以个别地控制每一个区域中的发光元件。
在一个实施例中，所述控制单元包括电路，用以个别地控制所述多个发光元件中的每一个。
在一个实施例中，所述多个发光元件中的每一个包括发光二极管，所述发光二极管能发射出至少一种颜色光。
在一个实施例中，所述多个发光元件中的每一个包括至少三个发光二极管，所述多个发光二极管的每一个所发出的光线为红色、绿色以及蓝色至少其中之一。
在一个实施例中，所述控制单元包含电路，用以个别地控制所述多个发光二极管中的每一个。
在一个实施例中，所述多个发光二极管中的每一个所发出的光线强度被连续地或不连续地调整在本身的最小值与最大值之间。
背光单元还包括面板，用以包覆上述多个发光元件。上述多个发光元件被排列成阵列。所述面板被分割成多个区域。上述多个区域中的每一个至少包含上述多个发光元件中的一个。上述多个发光元件中的每一个包括至少三个LED，上述多个发光二极管的每一个所发出的光线可为红色、绿色以及蓝色至少其中之一。在另一实施例中，上述多个发光元件中的每一个包括LED，所述发光二极管可发射出至少一种颜色光。
在一个实施例中，所述信号处理单元用以执行下列功能：接收所述影像信号，所述影像信号来自视频源；计算所述影像信号的RGB成分，用以决定每一个背光点亮区域中的颜色范围；将所述RGB成分转换成彩色视频信号；对所述彩色视频信号降低取样，以产生低取样影像信号，所述低取样影像信号的分辨率相对于所述背光单元的分辨率；将所述低取样影像信号转换成背光信号；以及提供所述背光信号给所述背光单元的所述控制单元。
所述信号处理单元还执行下列功能：将所述背光信号与光线分布函数一起旋转，用以产生旋转信号；根据所述旋转信号分割所述影像信号，以产生所述RGB成分组；对所述RGB组进行伽玛(gamma)校正；以及将所述RGB成分转换成数据信号组，使所述液晶显示面板呈现所述影像。
在其它方面，本发明涉及一种方法，用以动态地扩展液晶显示器的颜色范围。所述液晶显示器具有液晶显示面板。所述液晶显示面板具有多个像素，上述多个像素以阵列方式排列，用以呈现影像。根据所述液晶显示面板的上述多个像素，所述影像被处理成数据信号组。所述数据信号组中的每一数据信号至少与一种颜色有关。在一个实施例中，所述方法包括下列步骤：(i)提供背光单元，所述背光单元位于所述液晶显示面板之中；(ii)提供所述数据信号组给上述多个像素；以及(iii)根据上述多个像素所接收到的所述数据信号组，个别地控制所述光源所发射出的具有不同颜色的光线的强度，因此当所述液晶显示面板的区域接收到所述数据信号组中的相对应数据信号时，与所述区域有关的发光元件发射出具有最大强度的光线，所述最大强度与所述相对应数据信号相关。
所述背光单元包括光源，用以发射出不同颜色的光线。所述光源包括多个发光元件。上述多个发光元件中的每一个与所述液晶显示面板的相对应区域有关。所述液晶显示面板具有至少一个像素。被发射出的光线的强度在最大值与最小值之间，所述最小值小于所述最大值。在一个实施例中，所述方法还包括，提供所述光线所发射出的光线给所述液晶显示面板。在一个实施例中，上述多个发光元件中的每一个包括发光二极管，所述发光二极管可发射出至少一种颜色光。在另一实施例中，上述多个发光元件中的每一个包括至少三个发光二极管，上述多个发光二极管的每一个所发出的光线可为红色、绿色以及蓝色至少其中之一。上述多个发光二极管中的每一个所发出的光线强度被连续地或不连续地调整在本身的最小值与最大值之间。
另一方面，本发明涉及一种方法，用以动态地扩展液晶显示器的颜色范围。所述液晶显示器具有液晶显示面板。所述液晶显示面板具有多个像素，上述多个像素以阵列方式排列，用以呈现影像。根据所述液晶显示面板的上述多个像素，所述影像被处理成数据信号组。所述数据信号组中的每一数据信号至少与一种颜色有关。在一个实施例中，所述方法包括下列步骤：提供背光单元，所述背光单元可发射出不同颜色的光线，用以点亮所述液晶显示面板；以及根据上述多个像素所接收到的所述数据信号组，个别地控制所述光源所发射出的光线的强度。被发射出的光线的强度在最大值与最小值之间，所述最小值小于所述最大值。在一个实施例中，所述方法还包括，提供所述数据信号组给上述多个像素。在另一实施例中，所述方法还包括，提供所述光源所发射出的光线给所述液晶显示面板。
在一个实施例中，所述光源包括多个发光元件。上述多个发光元件中的每一个均可发射出至少一种颜色光，并且上述多个发光元件中的每一个对应于所述液晶显示面板的相对应区域，所述液晶显示面板具有至少一个像素。在另一实施例中，所述控制步骤包括，控制发光元件，用以发射出具有最大强度的光线，所述发光元件与所述液晶显示面板的区域有关，所述最大强度与所述液晶显示面板的所述区域所接收到的相对应数据信号有关。在另一实施例中，上述多个发光元件中的每一个包括发光二极管，所述发光二极管可发射出至少一种颜色光。在另一实施例中，上述多个发光元件中的每一个包括至少三个发光二极管，上述多个发光二极管的每一个所发出的光线可为红色、绿色以及蓝色至少其中之一。
在一个实施例中，上述方法还包括下列步骤：提供所述数据信号组给所述多个像素。
在一个实施例中，上述方法还包括下列步骤：提供所述光源所发射出的光线给所述液晶显示面板。
本发明能够扩展背光装置的颜色范围并减少功率损耗。
为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，以下特举出优选实施例并配合附图进行详细说明。
附图说明
图1A显示CIE 1931的xy色度(CHROMATICITY)图。
图1B为如何通过增加三原色(红色、绿色以及蓝色)的强度而使得LCD的颜色范围被扩展。
图2为具有动态颜色范围的LED背光单元的一个可能实施例。
图3为本发明的用以提供光线的LED背光板的一个可能实施例。
图4所示的信号处理流程用以定义出两组输出RGB成分244及246。
图5为方块图，用以表示将影像信号分割成两组RGB成分的处理方法，以及光源控制单元如何提供RGB控制信号给每一个LED背光点亮区域。
图6为方块图，用以显示提供个别的控制信号给每一个背光点亮单元的红色LED、绿色LED以及蓝色LED的一个可能实施例。
图7A～图7D显示传统以及本发明的的LCD如何呈现影像。
图8为美国专利第6,816,141号所公开的光学显示系统的示意图。
图9显示美国专利第6213615号所公开的调整LCD的色温的方法。
其中，附图标记说明如下：
1～5：灯管；
S1：开关；
100、105、110、120、130：三角形；
210：视频/影像源；
240：信号处理单元；
280：液晶显示器；
290：背光板；
242：输入RGB视频数据成分；
244：第一输出RGB成分；
246：第二输出RGB成分；
405～460：步骤：
510：背光点亮区域光源控制单元
610：光源控制单元；
710：输入影像；
714、724、734：背光。
具体实施方式
以下所述的伽玛为影像显示系统(如LCD装置)的亮度特性。伽玛概述为，在单一数值参数(single numerical parameter)，影像显示系统的灰度与亮度之间的非线性关系。若利用n位的灰度来呈现影像的亮度时，则灰度值为0～(2n-1)，其中，举例而言，0代表最暗，(2n-1)代表最亮。在LCD装置中，借助灰度值，便可控制穿透液晶的光线的亮度。
利用数据驱动器所产生的电压，便可驱动LCD面板的像素，使得LCD面板的像素根据画面影像而呈现影像。
以下将利用图1A-图7D，说明本发明的实施例。根据本发明的一个实施态样，本发明涉及一种可用在液晶显示器的背光单元，用以动态地扩展液晶显示器的颜色范围。所述液晶显示器具有液晶显示面板。所述液晶显示面板具有多个像素，上述多个像素以阵列方式排列，用以呈现影像。
在计算机图学(computer graphics)中，范围(gamut)或是颜色范围(colorgamut)为颜色的全部子集合(subset)。一般普遍的作法涉及颜色的子集合，其可准确地代表一种状况，如色空间(color space)或是确定的输出装置。根据颜色理论，装置或是处理的范围为部分的视觉色空间(visible colorspace)，其可被代表、检测或是再现(reproduced)。一般来说，在许多系统可产生彩色(其颜色范围较宽)时，颜色范围被具体的叙述在色彩饱和平面(hue-saturation plane)中。在处理数字影像时，许多合适的彩色模型会被使用，如红、绿、蓝(RGB)模型。
图1A显示CIE 1931的xy色度图。灰白区域以外的马蹄形是可能的颜色范围。三角形100和105显示在不同的因素下，可用在一般图形显示(如LCD屏幕)的范围。其并未覆盖整个色空间。三角形的三端点为最基本的范围，绿色在最上面的端点，红色在右下角的端点，蓝色在左下角的端点。为了增加LCD显示器的颜色范围，最主要的是要增加LCD显示器背光的颜色范围。本发明的原理在于根据作为背光的LED的区域，动态地增加LED背光的颜色范围。因此，便可增加LED的颜色范围，并且LCD显示器的颜色范围也会被增加。
图1A显示两个LED背光的颜色范围，用以说明根据本发明而使得颜色范围增加的实施例。在图1A中，三角形105代表在色温约10000K之下，被调整后的彩色背光的颜色范围。在此色温下，其所呈现的颜色范围为NTSC(national television system committee)103.3％。根据本发明，若要在一个区域呈现红色影像时，则所述区域中的红色LED的亮度被调整成最大值；若要在一个区域呈现绿色影像时，则所述区域中的绿色LED的亮度被调整成最大值；若要在一个区域呈现蓝色影像时，则所述区域中的蓝色LED的亮度被调整成最大值。三角形100代表彩色背光的颜色范围的调整结果，其为所产生的最大颜色范围。在本例中，颜色范围可动态地增加至NTSC 121％。下列表格为对照表，用以表示在色温10000K之下，LED背光的最大亮度与LED的RGB在最大亮度的对照。
最大亮度(cd/m2)   红色(R)   绿色(G)   蓝色(B)   白色(W)
  在1000K之下的LED背光   114.9   340.3   50.25   506.2
  在最大RGB之下的LED背光   143.1   428.8   68.29   613.1
图1B示出如何通过增加三原色(红色、绿色以及蓝色)的强度而使得LCD的颜色范围扩展。由于正常LED的亮度限制，白色LED或是有颜色(如红、绿、蓝色)的LED仅被提供在LCD屏幕的部分区域，其中每一个区域均有红色LED、绿色LED以及蓝色LED。传统上，LED背光利用白色LED提供白光。为了增加LCD的颜色范围，有颜色的LED被使用，并且根据要呈现的影像，个别地控制每一个LED的亮度。根据本发明的一个实施例，基于LED本身的亮度、色度、颜色饱和度以及分析出的颜色控制信号，彩色影像或彩色视频均可被分析，用以定义每一个RGB LED。RGB LED的颜色可个别地被控制及/或调整，使得影像的颜色变得更鲜艳。背光本身的RGB LED可个别地被开启或关闭，用以增加影像的对比度。
举例而言，若背光的一个小区域所对应的影像为红色时，则所述区域中的红色LED的光线强度为最大值，并且关闭所述区域中的绿色及蓝色LED。如图1B所示，三角形110水平地向右移动，因此颜色范围中的红色区域会向右扩展。同样地，若背光的一个小区域所对应的影像为绿色时，则所述区域中的绿色LED的光线强度为最大值，并且关闭所述区域中的红色及蓝色LED。如图1B所示，三角形120垂直地向上移动，因此颜色范围中的绿色区域会向上扩展。若背光的一个小区域所对应的影像为蓝色时，则所述区域中的蓝色LED的光线强度为最大值，并且关闭所述区域中的红色及绿色LED。如图1B所示，三角形130水平地向左下方移动，因此颜色范围中的蓝色区域会向右扩展。由于红色LED、绿色LED以及蓝色LED被运用在背光的每一个区域，因此借助每一个背光区域中的红色LED、绿色LED以及蓝色LED的结合，便可得到结合后的颜色范围三角形100(即最大颜色范围)。
图2为具有动态颜色范围的LED背光单元的一个可能实施例。具有动态颜色范围的LED背光单元包括视频/影像源(video/image source)210、输入接口、信号处理单元240、液晶显示器280、背光板290。背光板290提供光源给液晶显示器280。
输入接口用以接收数字输入视频信号。所述数字输入视频信号来自视频/影像源210，如计算机、DVD播放器或是视频摄影机(video camera)等。所述数字输入视频信号代表多个静态彩色影像或数字视频。所述数字输入视频信号为24位的数字影像数据，其代表16.7M(million；106)种颜色。其也包含具有不同强度的红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)、水平同步、垂直同步以及数字彩色成分。信号处理单元240接收并处理所述数字输入视频信号。信号处理单元240可包含现场可编程门阵列(field programmable gatearray；FPGA)或是专用集成电路(application specific IC；ASIC)来处理信号。也可利用其它元件，如高性能通用微处理器(general purposemicroprocessor)以及专业的数字信号处理器(specialized digital signalprocessor)。
信号处理单元240处理数字输入视频信号，以分析出两组RGB成分。第一组的RGB成分用以让液晶显示器280显示影像。第二组的RGB成分提供给液晶显示器280的背光板290。信号处理单元240具有输入RGB视频数据成分242、第一输出RGB成分244以及第二输出RGB成分246。第一输出RGB成分244使液晶显示器280显示影像。第二输出RGB成分246提供给液晶显示器280的背光板290。
处理所述数字输入视频信号所产生的第一输出RGB成分244被传送至液晶显示器280。处理所述数字输入视频信号所产生的第二输出RGB成分246被传送至液晶显示器280的背光板290。第二输出RGB成分246包含n×m个位，其中n代表每一个背光点亮单元里的彩色LED的数量，m代表每一个LED的亮度。在一个实施例中，每一个背光点亮单元具有3个LED(用以呈现红色、绿色以及蓝色)，并且所呈现的影像亮度为8位时，则一共可提供256个灰度值(grayscale)。在本例中，输入RGB视频数据成分242以及第一输出RGB成分244均为3×8位数据。当影像的亮度增加至12位时，则一共可提供4096个灰度值。
背光板290接收第二输出RGB成分246，用以提供背光给液晶显示器280。液晶显示器280具有LCD面板。所述LCD面板具有许多以阵列方式排列的像素，用以呈现影像。不论是个别的LED或是三个为一组的LED，可利用LED构成背光板。背光板可由多个背光点亮区域所组成，每一个区域提供一部分的光线给液晶显示器280。为了降低制造背光点亮单元的成本，背光点亮单元可能不会小于LCD的像素。因而造成LED背光板290需具有许多背光点亮区域。LED背光板290包含背光点亮区域{Rn，m}，n＝1、2、…、N，m＝1、2、…M；其中N及M均为正整数。每一个背光点亮区域还有许多背光点亮单元{Up}，p＝1、2、…、P；其中P为正整数。每一个背光点亮单元具有红色发光二极管{Rp}、绿色发光二极管{Gp}以及蓝色发光二极管{Bp}。上述多个背光点亮单元覆盖整个背光点亮区域，并且尺寸为N×M的背光点亮区域覆盖整个LCD显示区域。
图3为本发明的用以提供光线的LED背光板的一个可能实施例。LED背光板290具有许多发光元件。背光单元还具有镶板，用以包覆许多发光元件。上述多个发光元件以阵列方式排列。在一个可能实施例中，发光元件可为LED即发光二极管。在另一可能实施例中，每一个发光元件可发出红光、绿光或是蓝光。另外，所有的发光元件也可被排列，用以点亮LCD面板的相对应区域。所述LCD面板具有至少一个像素。发光元件所发出的光强度会在最大值与最小值之间，其中所述最小值小于所述最大值。
在本实施例中，整个LED背光板(包括所述镶板)被分割成64个背光点亮区域，因此，N及M均为8。每一个背光点亮区域具有一定数量的背光点亮单元(未显示)。每一个显示区域具有至少一个发光元件。每一个发光元件具有至少三个发光二极管。每个LED分别可发出相对应颜色的光线，所述相对应颜色为红色、绿色以及蓝色中的至少一种。其它具有主要区域、背光点亮区域、背光点亮单元、LED的结构也可用来实施本发明。
请参考图2，在一个可能实施例中，信号处理单元240使用FPGA。在另一可能实施例中，信号处理单元240使用ASIC。在其它实施例中，信号处理单元240也可使用高性能通用微处理器以及专业的数字信号处理器。
信号处理单元240具有输入RGB视频数据成分242、第一输出RGB成分244以及第二输出RGB成分246。第一输出RGB成分244使得液晶显示器280显示影像。第二输出RGB成分246提供给液晶显示器280的背光板290。信号处理单元240一般处理数字输入视频信号，并产生两组输出RGB成分。信号处理单元240电性耦接上述多个发光元件，用以控制由上述多个发光元件所发出的光线的亮度，使得画面呈现影像数据。
借助信号处理单元240，可使得(i)在像素所接收到的画面影像数据为红色时，则调整每一个发光元件所发出的红色光强度，使得其为本身所相对应的最大值，因而扩展LCD面板的红色区域的颜色范围；(ii)在像素所接收到的画面影像数据为绿色时，则调整每一个发光元件所发出的绿色光强度，使得其为本身所相对应的最大值，因而扩展LCD面板的绿色区域的颜色范围；(iii)在像素所接收到的画面影像数据为蓝色时，则调整每一个发光元件所发出的蓝色光强度，使得其为本身所相对应的最大值，因而扩展LCD面板的蓝色区域的颜色范围。
另外，借助信号处理单元240的设置，可使得(i)在像素所接收到的画面影像数据为红色时，则分别调整每一个发光元件所发出的绿色光及蓝色光的强度，使得其为本身所相对应的最小值；(ii)在像素所接收到的画面影像数据为绿色时，则分别调整每一个发光元件所发出的红色光强度及蓝色光强度，使得其为本身所相对应的最小值；(iii)在像素所接收到的画面影像数据为蓝色时，则分别调整每一个发光元件所发出的红色光强度及绿色光强度，使得其为本身所相对应的最小值。
在一个可能实施例中，信号处理单元240具有电路，用以分别控制每一个区域中的至少一个发光元件。在其它实施例中，信号处理单元240具有电路，用以分别控制每一个发光元件。在其它实施例中，信号处理单元240具有电路，用以分别控制每一个发光元件中的每一个LED。每一发光元件中的每一个LED所发出的光线强度可连续地或不连续地调整在其本身的最大值与最小值之间。
图4所示的信号处理流程用以定义出两组输出RGB成分244及246。信号处理单元240利用下列步骤而定义出第一组的输出RGB成分244：
在步骤405中，接收来自数字视频/影像源210的数字输入视频信号I；
在步骤410中，计算所接收到的数字输入视频信号的RGB成分，用以决定每一个背光点亮单元中的较占优势的颜色；
在步骤415中，将RGB成分转换成彩色的视频信号；
在步骤420中，降低对彩色的视频信号的取样，用以减小所接收到的数字输入视频信号的分辨率，使得处理后的信号的分辨率相似于LED背光板的分辨率。
在步骤425中，将取样后的信号转换成背光信号I0；
在步骤445中，将步骤425所得到的背光信号I0与步骤440所得到的光线分布函数(light spread function；以下简称LSF)P一起旋转，以得到可呈现影像的RGB成分；
在步骤450中，借助步骤445所得到的RGB成分，分割原始的数字输入视频影像I；
在步骤455中，对分割后的结果进行伽玛校正；
在步骤460中，将RGB成分传送至用以呈现影像的LCD屏幕；以及
提供RGB成分使得液晶显示器280呈现影像。
信号处理单元240利用下列步骤而定义出第二组的输出RGB成分246给液晶显示器280的背光：
在步骤405中，接收来自数字视频/影像源210的数字输入视频信号I；
在步骤410中，计算所接收到的数字输入视频信号的RGB成分，用以定义每一个背光点亮单元中的较占优势的颜色；
在步骤415中，将RGB成分转换成彩色的视频信号；
在步骤420中，降低对彩色的视频信号的取样，用以减小所接收到的数字输入视频信号的分辨率，使得处理后的信号的分辨率相似于LED背光板的分辨率。
在步骤425中，将取样后的信号转换成背光信号I0；以及
经由数个背光独立发光区及其控制信号，提供背光信号I0给LED背光板，用以提供背光给液晶显示器280。
图5为方块图，用以表示将影像信号分割成两组RGB成分的处理方法，以及光源控制单元如何提供RGB控制信号给每一个LED背光点亮区域。此方块图包含信号处理单元240、液晶显示器280以及背光点亮区域光源控制单元510。信号处理单元240具有输入RGB成分242、第一组的输出RGB成分244以及第二组的输出RGB成分246。第一组的输出RGB成分244关于液晶显示器280所呈现的影像。第二组的输出RGB成分246关于LCD屏幕的背光。与LCD屏幕的背光有关的第二组的输出RGB成分246被传送至背光点亮区域光源控制单元510。背光点亮区域光源控制单元510的输出信号为N×M组的三色控制信号(如红色、绿色以及蓝色)，用以提供给N×M个背光点亮区域。上述多个输出信号中的第一组信号531提供给第一组的背光点亮区域中的红色LED、绿色LED以及蓝色LED。上述多个输出信号中的最后一组信号539提供给第N×M组的背光点亮区域中的红色LED、绿色LED以及蓝色LED。
图6为方块图，用以显示提供个别的控制信号给每一个背光点亮单元的红色LED、绿色LED以及蓝色LED的一个可能实施例。此方块图具有光源控制单元610。
光源控制单元接收红色控制信号、绿色控制信号以及蓝色控制信号。光源控制单元也具有P组三种输出信号，用以分别提供红色控制信号、绿色控制信号以及蓝色控制信号给红色LED、绿色LED以及蓝色LED。第一组的输出信号631提供控制信号分别给红色LED、绿色LED以及蓝色LED。最后一组的输出信号639提供控制信号分别给红色LED、绿色LED以及蓝色LED。
图7A～图7D示出传统以及本发明的的LCD如何呈现影像。图7A显示要呈现的输入影像710，其具有红色区域、绿色区域、蓝色区域以及黑色区域。传统LCD的背光714如图7B所示，LCD屏幕的整个区域都呈现白光。如图7C所示，为了呈现影像710，传统背光724在黑色区域为关闭状态，而在其它区域为开启状态。图7C呈现传统背光控制的概念。然而，如图7D所示，借助本发明，彩色的背光734根据影像710的颜色，提供光源给LCD屏幕，使得对应于影像710的红色、绿色以及蓝色部分可分别得到强烈的红色、绿色以及蓝色背光，并且对应于影像710的黑色部分的背光会被关闭。影像710被呈现在LCD屏幕中，其具有最大的颜色范围以及最深的颜色浓度。
本发明的实施利用彩色的LED作为背光源。彩色的LED背光源具有至少三个不同的波长。因此，彩色的LED背光源提供较深的颜色。根据要呈现的影像，控制红色、绿色以及蓝色的LED强度。
在影像区域中，当红色是较为强的颜色时，相对应的红色LED强度会被调整至最大值。因此，所呈现出来的结果将会有较强烈的红色。
在影像区域中，当绿色是较为强的颜色时，相对应的绿色LED强度会被调整至最大值。因此，所呈现出来的结果将会有较强烈的绿色。
在影像区域中，当蓝色是较为强的颜色时，相对应的蓝色LED强度会被调整至最大值。因此，所呈现出来的结果将会有较强烈的蓝色。
当LED的数量增加时，LCD所显示的亮度也会被增加。当控制信号的位增加时，灰度值的数量会大幅的增加，以增加颜色的对照，并增加颜色的深度以及饱和度。因此，LCD所呈现的颜色范围便可被最大化。输入的影像、流经LED的电流均会被动态地控制，用以产生最大的颜色范围以及最小的功率损耗。
本发明的另一目的提供可动态地扩展LCD的颜色范围的方法。在一个可能实施例中，所述方法包括(i)提供位于LCD面板的背光单元，(ii)提供数据信号给多个像素，(iii)根据像素所接收到的数据信号，个别地控制背光源所发出的光线强度，使得在LCD面板呈现数据信号所对应的影像时，LCD面板相对应位置的发光元件将发出具有最大亮度的光线。
在一个可能实施例中，背光具有光源，用以发射出具有不同颜色的光线。光源具有许多发光元件。每一个发光元件设置在LCD面板相对应的位置。LCD面板具有至少一个像素。光源所发射出的光线强度在最大值与最小值的范围间。在一个可能实施例中，本发明的方法还包括将光源所发出的光线提供给LCD面板。
在一个可能实施例中，每一个发光元件可产生一种或一种以上的颜色。在其它实施例中，每一个发光元件具有至少三个LED，用以呈现红色、绿色以及蓝色。每一个发光元件中的每一个LED的亮度均可连续地或不连续地调整在最大值与最小值之间。
本发明另外提供用以动态地扩展LCD的颜色范围的方法。所述LCD具有LCD面板，其具有许多以阵列方式排列的像素，用以呈现影像。根据所述LCD面板的像素，所述影像可被处理成数据信号组，并且数据信号组中的每一数据信号至少与一种颜色有关。用以动态地扩展LCD的颜色范围的方法包括下列步骤：(i)提供可产生不同颜色光线的光源，以点亮LCD面板，以及(ii)根据提供给像素的所述数据信号组，个别地控制光源所产生的光线强度。光源所产生的光线强度在最大值与最小值的范围间。在一个可能实施例中，所述方法还包括提供所述数据信号组给像素。在另一实施例中，所述方法还包括提供光源所发出的光线给LCD面板。
在一个实施例中，光线具有许多发光元件。每一个发光元件可发出一种或一种以上的颜色，并且被设置在LCD面板对应位置。LCD面板具有至少一个像素。在一个可能实施例中，控制步骤包括：控制LCD面板的某一区域的发光元件，使得其根据数据信号而产生具有最大亮度的光线。
虽然本发明已通过优选实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与修改，因此本发明的保护范围应以所附权利要求范围为准。

Claims (34)

1.一种背光单元，能使用在液晶显示器，其中所述液晶显示器具有液晶显示面板，所述液晶显示面板具有多个像素，所述多个像素被排列成阵列，用以呈现影像，所述背光单元包括：
多个发光元件，所述多个发光元件中的每一个能发射出光线，所述光线为红色、绿色以及蓝色中的至少一种，并且借助排列所述多个发光元件，便能点亮所述液晶显示面板的相对应区域，所述多个发光元件中的每一个所发出的光线具有强度，所述强度在最大值与最小值之间，其中所述最小值小于所述最大值；以及
控制单元，电性耦接所述多个发光元件，用以根据所述多个像素所接收到的画面影像数据，控制所述多个发光元件中的每一个所发出的光线强度；
其中借助所述控制单元：
能在所述多个像素所接收到的所述画面影像数据为红色时，调整由每一个发光元件所发出的红光的强度，使得其为最大值；
在所述多个像素所接收到的所述画面影像数据为绿色时，调整由每一个发光元件所发出的绿光的强度，使得其为最大值；以及
在所述多个像素所接收到的所述画面影像数据为蓝色时，调整由每一个发光元件所发出的蓝光的强度，使得其为最大值。
2.如权利要求1所述的背光单元，其中借助所述控制单元：
能在所述多个像素所接收到的所述画面影像数据为红色时，分别调整由每一个发光元件所发出的绿光及蓝光的强度，使得其成为本身相对应的最小值；
能在所述多个像素所接收到的所述画面影像数据为绿色时，分别调整由每一个发光元件所发出的红光及蓝光的强度，使得其成为本身相对应的最小值；以及
能在所述多个像素所接收到的所述画面影像数据为蓝色时，分别调整由每一个发光元件所发出的红光及绿光的强度，使得其成为本身相对应的最小值。
3.如权利要求1所述的背光单元，还包括：镶板，用以包覆所述多个发光元件。
4.如权利要求3所述的背光单元，其中所述镶板被分割成多个区域。
5.如权利要求4所述的背光单元，其中所述多个区域中的每一个至少包含所述多个发光元件中的一个。
6.如权利要求5所述的背光单元，其中所述控制单元具有电路，用以个别地控制每一个区域中的发光元件。
7.如权利要求1所述的背光单元，其中所述控制单元包括电路，用以个别地控制所述多个发光元件中的每一个。
8.如权利要求1所述的背光单元，其中所述多个发光元件中的每一个包括至少三个发光二极管，所述多个发光二极管的每一个所发出的光线为红色、绿色以及蓝色至少其中之一。
9.如权利要求8所述的背光单元，其中所述控制单元包含电路，用以个别地控制所述多个发光二极管中的每一个。
10.如权利要求9所述的背光单元，其中所述多个发光二极管中的每一个所发出的光线强度被连续地或不连续地调整在本身的最小值与最大值之间。
11.一种背光单元，使用于液晶显示器，其中所述液晶显示器具有液晶显示面板，所述液晶显示面板具有多个像素以及信号处理单元，所述多个像素排列成阵列，用以显示影像信号，所述信号处理单元根据所述液晶显示面板的所述多个像素，将所述影像信号处理成数据信号组，所述数据信号组中的每一数据信号至少与一种颜色有关，所述背光单元包括：
光源，能发射出不同颜色的光线，所述光源包括多个发光元件，借助所述多个发光元件的排列，能点亮所述液晶显示面板的相对应区域，所述光源所发射出的光线的强度在最大值与最小值之间，所述最小值小于所述最大值；以及
控制单元，电性耦接所述光源，用以根据所述多个像素所接收到的所述数据信号组，个别地控制所述光源所发出的不同颜色的光线强度，因此，当所述液晶显示面板的区域具有相对应的数据信号时，与所述区域有关的发光元件所发射出的光线具有最大强度，并且与所述相对应的数据信号有关。
12.如权利要求11所述的背光单元，还包括：镶板，用以包覆所述多个发光元件。
13.如权利要求12所述的背光单元，其中所述镶板被分割成多个区域。
14.如权利要求13所述的背光单元，其中所述多个区域中的每一个至少包含所述多个发光元件中的一个。
15.如权利要求14所述的背光单元，其中所述控制单元具有电路，用以个别地控制每一个区域中的发光元件。
16.如权利要求11所述的背光单元，其中所述控制单元包括电路，用以个别地控制所述多个发光元件中的每一个。
17.如权利要求11所述的背光单元，其中所述多个发光元件中的每一个包括发光二极管，所述发光二极管能发射出至少一种颜色光。
18.如权利要求11所述的背光单元，其中所述多个发光元件中的每一个包括至少三个发光二极管，所述多个发光二极管的每一个所发出的光线为红色、绿色以及蓝色至少其中之一。
19.如权利要求18所述的背光单元，其中所述控制单元包含电路，用以个别地控制所述多个发光二极管中的每一个。
20.如权利要求19所述的背光单元，其中所述多个发光二极管中的每一个所发出的光线强度被连续地或不连续地调整在本身的最小值与最大值之间。
21.如权利要求11所述的背光单元，其中所述信号处理单元用以执行下列功能：
接收所述影像信号；
计算所述影像信号的RGB成分，用以决定每一个背光点亮区域中的占优势的颜色；
将所述RGB成分转换成彩色视频信号；
对所述彩色视频信号降低取样，以产生低取样影像信号，所述低取样影像信号的分辨率相对于所述背光单元的分辨率；
将所述低取样影像信号转换成背光信号；以及
提供所述背光信号给所述背光单元的所述控制单元。
22.如权利要求21所述的背光单元，其中所述信号处理单元还执行下列功能：
将所述背光信号与光线分布函数一起旋转，用以产生旋转信号；
根据所述旋转信号分割所述影像信号，以产生RGB成分；
对所述RGB成分进行伽玛校正；以及
将所述RGB成分转换成数据信号组，使得所述液晶显示面板呈现所述影像。
23.一种方法，其中所述液晶显示器具有液晶显示面板，所述液晶显示面板具有多个像素，所述多个像素以阵列方式排列，用以呈现影像，其中根据所述液晶显示面板的所述多个像素，所述影像被处理成数据信号组，所述数据信号组中的每一数据信号至少与一种颜色有关，所述方法包括下列步骤：
提供背光单元，所述背光单元位于所述液晶显示面板之中，所述背光单元包括光源，用以发射出不同颜色的光线，所述光源包括多个发光元件，所述多个发光元件中的每一个与所述液晶显示面板的相对应区域有关，被发射出的光线的强度在最大值与最小值之间，所述最小值小于所述最大值；
提供所述数据信号组给所述多个像素；以及
根据所述多个像素所接收到的所述数据信号组，个别地控制所述光源所发射出的光线的强度，因此当所述液晶显示面板的区域接收到所述数据信号组中的相对应数据信号时，与所述区域有关的发光元件发射出具有最大强度的光线，所述最大强度与所述相对应数据信号相关。
24.如权利要求23所述的方法，还包括下列步骤：提供所述光线所发射出的光线给所述液晶显示面板。
25.如权利要求23所述的方法，其中所述多个发光元件中的每一个包括发光二极管，所述发光二极管能发射出至少一种颜色光。
26.如权利要求23所述的方法，其中所述多个发光元件中的每一个包括至少三个发光二极管，所述多个发光二极管的每一个所发出的光线为红色、绿色以及蓝色至少其中之一。
27.如权利要求23所述的方法，其中所述多个发光二极管中的每一个所发出的光线强度被连续地或不连续地调整在本身的最小值与最大值之间。
28.一种方法，其中所述液晶显示器具有液晶显示面板，所述液晶显示面板具有多个像素，所述多个像素以阵列方式排列，用以呈现影像，其中根据所述液晶显示面板的所述多个像素，所述影像被处理成数据信号组，所述数据信号组中的每一数据信号至少与一种颜色有关，所述方法包括下列步骤：
提供背光单元，所述背光单元能发射出不同颜色的光线，用以点亮所述液晶显示面板，被发射出的光线的强度在最大值与最小值之间，所述最小值小于所述最大值；以及
根据所述多个像素所接收到的所述数据信号组，个别地控制所述光源所发射出的光线的强度。
29.如权利要求28所述的方法，还包括下列步骤：提供所述数据信号组给所述多个像素。
30.如权利要求29所述的方法，还包括下列步骤：提供所述光源所发射出的光线给所述液晶显示面板。
31.如权利要求28所述的方法，其中所述光源包括多个发光元件，所述多个发光元件中的每一个均能发射出至少一种颜色光，并且所述多个发光元件的每个对应于所述液晶显示面板的相对应区域。
32.如权利要求31所述的方法，其中所述控制步骤包括：控制发光元件，用以发射出具有最大强度的光线，所述发光元件与所述液晶显示面板的区域有关，所述最大强度与所述液晶显示面板的所述区域所接收到的相对应数据信号有关。
33.如权利要求31所述的方法，其中所述多个发光元件中的每一个包括发光二极管，所述发光二极管能发射出至少一种颜色光。
34.如权利要求28所述的方法，其中所述多个发光元件中的每一个包括至少三个发光二极管，所述多个发光二极管的每一个所发出的光线为红色、绿色以及蓝色至少其中之一。
CN2008100929972A 2007-08-27 2008-04-22 一种背光单元及方法 Active CN101256759B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/845,419 US7911442B2 (en) 2007-08-27 2007-08-27 Dynamic color gamut of LED backlight
US11/845,419 2007-08-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101256759A true CN101256759A (zh) 2008-09-03
CN101256759B CN101256759B (zh) 2010-11-24

Family

ID=39891520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100929972A Active CN101256759B (zh) 2007-08-27 2008-04-22 一种背光单元及方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7911442B2 (zh)
JP (1) JP2009053687A (zh)
CN (1) CN101256759B (zh)
TW (1) TWI479469B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102216837A (zh) * 2008-11-14 2011-10-12 杜比实验室特许公司 使用集簇光源的定制的点扩散函数
CN102693699A (zh) * 2011-03-25 2012-09-26 三洋电机株式会社 显示装置
CN103605229A (zh) * 2013-11-28 2014-02-26 深圳创维－Rgb电子有限公司 液晶显示装置及其显示方法
CN106444160A (zh) * 2016-12-20 2017-02-22 维沃移动通信有限公司 一种背光组件、移动终端及控制方法
CN106652921A (zh) * 2016-12-26 2017-05-10 武汉华星光电技术有限公司 一种显示系统、背光模组及显示设备

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9253183B2 (en) 2006-11-16 2016-02-02 Mark Stephen Meadows Systems and methods for authenticating an avatar
US20090167670A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Method of determining luminance values for a backlight of an lcd panel displaying an image
KR101451310B1 (ko) * 2008-07-14 2014-10-23 삼성디스플레이 주식회사 광원 디밍 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원장치를 갖는 액정표시장치
TWI410714B (zh) * 2008-09-25 2013-10-01 Au Optronics Corp 側光式背光模組及其操作方法
US8195054B2 (en) * 2008-11-26 2012-06-05 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for transmitting and receiving an information symbol in a visible light communication system for color code modulation
US8558782B2 (en) * 2009-03-24 2013-10-15 Apple Inc. LED selection for white point control in backlights
US8391601B2 (en) * 2009-04-30 2013-03-05 Tandent Vision Science, Inc. Method for image modification
US9247286B2 (en) 2009-12-31 2016-01-26 Broadcom Corporation Frame formatting supporting mixed two and three dimensional video data communication
US20110157322A1 (en) 2009-12-31 2011-06-30 Broadcom Corporation Controlling a pixel array to support an adaptable light manipulator
JP5743606B2 (ja) * 2011-02-25 2015-07-01 キヤノン株式会社 画像表示装置及びその制御方法
US8791890B2 (en) * 2011-04-05 2014-07-29 Landmark Screens, Llc Presentation of highly saturated colors with high luminance
US9417479B2 (en) * 2011-05-13 2016-08-16 Samsung Display Co., Ltd. Method for reducing simultaneous contrast error
JP5721196B2 (ja) * 2011-05-31 2015-05-20 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 表示装置、表示方法
TWI455100B (zh) * 2012-04-13 2014-10-01 Wistron Corp 背光控制方法與背光系統
TWI469082B (zh) * 2012-07-19 2015-01-11 Au Optronics Corp 處理影像訊號之方法
JP5897159B2 (ja) 2014-02-25 2016-03-30 キヤノン株式会社 表示装置及びその制御方法
CN104766574B (zh) * 2015-03-24 2019-02-12 小米科技有限责任公司 色温调节方法及装置
KR102508892B1 (ko) * 2016-04-15 2023-03-10 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
CN106057154B (zh) * 2016-07-25 2018-05-25 京东方科技集团股份有限公司 像素电路、显示器件、显示装置以及驱动方法
CN108010492B (zh) * 2017-12-20 2019-09-13 惠科股份有限公司 一种显示面板的背光调节方法、背光调节装置及显示装置
TWI664620B (zh) 2018-05-21 2019-07-01 友達光電股份有限公司 顯示控制方法及顯示系統
US20210343253A1 (en) * 2018-09-03 2021-11-04 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
CN117197261B (zh) * 2023-11-07 2024-02-27 深圳市千岩科技有限公司 氛围灯设备及其取色方法和相应的装置、介质

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2608431B2 (ja) * 1987-12-16 1997-05-07 スタンレー電気株式会社 液晶ディスプレイ装置
JP3195653B2 (ja) * 1992-07-08 2001-08-06 ローム株式会社 平面ディスプレイパネル
US6184969B1 (en) 1994-10-25 2001-02-06 James L. Fergason Optical display system and method, active and passive dithering using birefringence, color image superpositioning and display enhancement
US6388648B1 (en) 1996-11-05 2002-05-14 Clarity Visual Systems, Inc. Color gamut and luminance matching techniques for image display systems
FI107844B (fi) 1997-11-07 2001-10-15 Nokia Display Products Oy Menetelmä värilämpötilan säätämiseksi taustavalaistussa nestekidenäytössä ja taustavalaistu nestekidenäyttö
DE60237440D1 (de) 2001-02-27 2010-10-07 Dolby Lab Licensing Corp Bildanzeigevorrichtungen mit grossem dynamikbereich
JP4559847B2 (ja) * 2002-04-26 2010-10-13 東芝モバイルディスプレイ株式会社 有機発光素子を用いた表示装置
WO2005045798A1 (en) * 2003-11-10 2005-05-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Color display device
JP4612406B2 (ja) * 2004-02-09 2011-01-12 株式会社日立製作所 液晶表示装置
US7612757B2 (en) * 2004-05-04 2009-11-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with modulated black point
KR101096720B1 (ko) * 2004-05-28 2011-12-22 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치의 구동장치 및 방법
KR100696282B1 (ko) * 2005-02-17 2007-03-19 주식회사 대우일렉트로닉스 유기 이엘 백라이트를 이용한 액정표시장치
JP2006330400A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Sony Corp 透過型カラー液晶表示装置
JP4632925B2 (ja) 2005-10-24 2011-02-16 シャープ株式会社 透過型映像表示装置
JP5114872B2 (ja) * 2006-06-03 2013-01-09 ソニー株式会社 表示制御装置、表示装置及び表示制御方法
CN1932615A (zh) 2006-09-29 2007-03-21 上海广电（集团）有限公司中央研究院 液晶显示屏中基于三色发光二极管背光源控制装置及方法
JP2008164863A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Toshiba Corp 表示装置および表示方法
US8810501B2 (en) * 2007-07-04 2014-08-19 Koninklijke Philips N.V. Method and system for driving a backlight in a display

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102216837A (zh) * 2008-11-14 2011-10-12 杜比实验室特许公司 使用集簇光源的定制的点扩散函数
US8860769B2 (en) 2008-11-14 2014-10-14 Dolby Laboratories Licensing Corporation Custom PSFs using clustered light sources
US9646548B2 (en) 2008-11-14 2017-05-09 Dolby Laboratories Licensing Corporation Custom PSFs using clustered light sources
CN104282275B (zh) * 2008-11-14 2017-09-15 杜比实验室特许公司 显示器和投影系统
US9964803B2 (en) 2008-11-14 2018-05-08 Dolby Laboratories Licensing Corporation Custom PSFs using clustered light sources
CN102693699A (zh) * 2011-03-25 2012-09-26 三洋电机株式会社 显示装置
CN103605229A (zh) * 2013-11-28 2014-02-26 深圳创维－Rgb电子有限公司 液晶显示装置及其显示方法
CN103605229B (zh) * 2013-11-28 2016-03-16 深圳创维－Rgb电子有限公司 液晶显示装置及其显示方法
CN106444160A (zh) * 2016-12-20 2017-02-22 维沃移动通信有限公司 一种背光组件、移动终端及控制方法
CN106652921A (zh) * 2016-12-26 2017-05-10 武汉华星光电技术有限公司 一种显示系统、背光模组及显示设备

Also Published As

Publication number Publication date
TWI479469B (zh) 2015-04-01
US20090058876A1 (en) 2009-03-05
TW200910302A (en) 2009-03-01
US7911442B2 (en) 2011-03-22
JP2009053687A (ja) 2009-03-12
CN101256759B (zh) 2010-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101256759B (zh) 一种背光单元及方法
CN101939691B (zh) 显示装置
US20080297464A1 (en) Display device and display method
CN103796380B (zh) 液晶显示装置及其背光源和调光方法
CN102648435A (zh) 显示装置
US20100013866A1 (en) Light source device and liquid crystal display unit
CN100582896C (zh) 显示设备及其控制方法
CN101627415B (zh) 改进的显示设备和方法
JP2004191490A (ja) 液晶表示装置
CN101595520B (zh) 用于显示光辐射的系统、方法
US20090109248A1 (en) Display Apparatus Having a Multiplicity of Pixels and Method for Displaying Images
CN104332143B (zh) 显示装置及其色彩转换方法
CN106251822A (zh) 一种液晶显示器的色偏控制方法
US20150235619A1 (en) Method of driving light source module and display device using the method
CN107742508B (zh) 显示装置的驱动方法与驱动装置
US20100002025A1 (en) 2d-dimming of illuminating member for display device
US20150179111A1 (en) Liquid crystal display device as well as backlight source and dimming method for the same
JP2005049362A (ja) 液晶表示装置
CN101235944B (zh) Led背光源的显示控制方法
CN104851397B (zh) 驱动光源模块的方法和使用该方法的显示装置
WO2020075913A1 (ko) 디스플레이 장치 및 그 구동 방법
GB2542530A (en) Liquid crystal display device and driving method therefor
CN101625476A (zh) 液晶显示器、背光模块及其控制装置与方法
JP2007140234A (ja) 画像表示装置、液晶表示装置、及び視聴環境制御システム
US20120133686A1 (en) Backlight device with light emitting devices in an alternating arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240112

Address after: 825 Waterscreek Avenue, Unit 250, Allen, Texas 75013, USA

Patentee after: Optoelectronic Science Co.,Ltd.

Address before: Hsinchu City, Taiwan, China

Patentee before: AU OPTRONICS Corp.