CN101887681A

CN101887681A - 红绿蓝白显示装置及其控制方法

Info

Publication number: CN101887681A
Application number: CN 201010232306
Authority: CN
Inventors: 诸葛慧; 郑胜文
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2030-07-16
Also published as: CN101887681B

Abstract

本发明涉及一种红绿蓝白显示装置，根据三色影像输入信号来产生四色影像输出信号以及转换放大因数。并且，根据转换放大因数来动态调整背光模块所输出的背光输出强度，并且产生一白色信号调整比例值。而根据一白色信号调整比例值，进一步地将四色影像输出信号中的白色信号转换成为更新的白色信号。本发明同时公开一种红绿蓝白显示装置的控制方法。

Description

红绿蓝白显示装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种显示装置及其控制方法，且特别是有关于一种红绿蓝白显示装置及其控制方法。

背景技术

众所周知，公知液晶显示装置的面板由许多的像素排列而成。而每个像素又可进一步区分为红色子像素(R sub-pixel)、绿色子像素(G sub-pixel)、与蓝色子像素(B sub-pixel)。也就是说，每个子像素的大小(size)为一个像素的大小的三分之一。

针对可携式显示装置来说，对于省电以及高亮度的表现尤其重要。因此，能提高穿透率并降低背光耗能的红绿蓝白显示装置(以下简称RGBW显示装置)因而被开发出来。也就是说，显示装置中面板上的每一个像素皆由红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素、与白色子像素(W sub-pixel)所组成。而利用白色子像素的高穿透率来提升显示装置的亮度，进而达到省电的效果。

然而，在RGBW显示装置的面板中，每个子像素的大小比公知液晶面板的子像素还小。因此，RGBW显示装置在显示纯色或者接近纯色的色彩时，其亮度与彩度的表现皆会比公知显示装置还差。也就是说，在每个像素中增加白色子像素后，将造成显示纯色或者接近纯色的亮度与彩度降低。

由于RGBW显示装置所接收的三色影像输入信号仅包括：红色信号(Rsignal)、绿色信号(G signal)、蓝色信号(B signal)。因此，为了让RGBW显示装置能够达到公知显示装置显示纯色或者接近纯色的亮度与彩度的能力，RGBW显示装置内的控制电路必须调整背光信号，并且进一步地处理接收到的红色信号、绿色信号、蓝色信号。

请参照图1，其所绘示为公知RGBW显示装置示意图。RGBW显示装置100包括四色转换单元110、动态背光控制单元120、背光驱动单元130、背光模块140、源极驱动器170、栅极驱动器180以及像素阵列单元190。像素阵列单元190包括：多个像素单元195，其具有数据开关Qd、液晶电容Clc、与储存电容Cst。源极驱动器170提供多个数据信号SD1～SDm；而栅极驱动器180提供多个栅极信号SG1～SGn，用以控制像素单元195接收数据信号SD1～SDm并搭配背光模块140所提供的背光输出强度，使得像素阵列单元190呈现画面影像。

四色转换单元110接收三色影像输入信号Ri、Gi、Bi，而前置转换对照表111中储存相对应的多个转换放大因数Ssca。也就是说，前置转换对照表111根据接收的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi输出对应的转换放大因数Ssca 并据以产生第一组四色影像输出信号。

动态背光控制单元120接收转换放大因数Ssca，而放大因数分析单元121统计转换放大因数Ssca并根据统计后的结果输出一分析值Sana。背光调整对照表123则根据分析值Sana提供一背光调整信号Sadj至背光驱动单元130。背光驱动单元130中的工作周期调整单元135会跟据背光调整信号Sadj来调整脉冲宽度调变信号Spwm，而背光模块140即根据脉冲宽度调变信号Spwm 来改变背光输出强度。

再者，动态背光控制单元120也会根据背光调整信号Sadj来产生转换修正信号Scorr至四色转换单元110。而四色转换单元110会根据转换修正信号Scorr将第一组四色影像信号再转换为一第二组四色影像信号R’、G’、B’、W’。

当源极驱动器170接收到第二组四色影像信号R’、G’、B’、W’之后，会产生数据信号SD1～SDm至像素阵列单元190。

由以上的说明可知，公知四色转换单元110中的前置转换对照表111中需要将三色影像输入信号Ri、Gi、Bi先转换成为第一组四色影像信号。之后，再根据转换修正信号Scorr将第一组四色影像信号转换为第二组四色影像信号R’、G’、B’、W’。也就是说，根据转换修正信号Scorr，原来的第一组四色影像信号中的所有颜色信号皆会被调整，并成为第二组四色影像信号R’、G’、B’、W’，因此，前置转换对照表100中必须记载大量的对应数据，所以其存储器容量会非常大，且前置转换对照表100的设计将会非常复杂。

发明内容

本发明的目的就是提供一种红绿蓝白显示装置及其控制方法，利用较小的存储器容量实现将三色影像输入信号转换为四色影像输出信号。

本发明提出一种四色显示装置，包括：一四色转换单元，接收多个三色影像输入信号并产生相对应的多个转换放大因数，并据以产生相对应的多个四色影像输出信号，其中每一个四色影像输出信号包括：一第一颜色信号、一第二颜色信号、一第三颜色信号、与一白色信号；一动态背光控制单元，电连接至四色转换单元，接收并统计转换放大因数并输出一背光调整信号以及一白色信号调整比例值，其中，四色转换单元根据白色信号调整比例值将白色信号转换为一更新的白色信号；一背光模块，电连接至动态背光控制单元，接收背光调整信号并据以产生一背光输出强度；一源极驱动器，电连接至四色转换单元，接收四色转换单元输出的第一颜色信号、第二颜色信号、第三颜色信号、与更新的白色信号，并据以产生多个数据信号；以及一像素阵列单元，电连接至源极驱动器，用来根据数据信号以及背光输出强度以呈现一画面影像。

本发明提出一种四色显示装置的控制方法，包括下列步骤：接收多个三色影像输入信号；根据一前置转换对照表以及三色影像输入信号，产生相对应的多个转换放大因数，以及多个四色影像输出信号，其中每一个四色影像输出信号包括：一第一颜色信号、一第二颜色信号、一第三颜色信号、与一白色信号；统计转换放大因数并输出一背光调整信号以及一白色信号调整比例值；根据背光调整信号，控制一背光模块产生一背光输出强度；根据白色信号调整比例值将白色信号转换为一更新的白色信号；以及根据背光输出强度以及第一颜色信号、第二颜色信号、第三颜色信号、与更新的白色信号，在一像素阵列单元上呈现一画面影像。

本发明提出一种四色显示装置，包括：一四色转换单元，接收多个三色影像输入信号并产生相对应的多个转换放大因数，并据以产生多个四色影像输出信号，其中每一个四色影像输出信号包括：一第一颜色信号、一第二颜色信号、一第三颜色信号、与一白色信号；一饱和度转换单元，接收三色影像输入信号并转换为多个饱和值；一动态背光控制单元，电连接至饱和度转换单元，接收并统计饱和值并输出一背光调整信号以及一白色信号调整比例值，其中，四色转换单元根据白色信号调整比例值将白色信号转换为一更新的白色信号；一背光模块，电连接至动态背光控制单元，接收背光调整信号并据以产生一背光输出强度；一源极驱动器，电连接至四色转换单元，接收四色转换单元输出的第一颜色信号、第二颜色信号、第三颜色信号、与更新的白色信号，并据以产生多个数据信号；以及一像素阵列单元，电连接至源极驱动器，用来根据数据信号以及背光输出强度以呈现一画面影像。

本发明提出一种四色显示装置的控制方法，包括下列步骤：接收多个三色影像输入信号；根据一前置转换对照表将三色影像输入信号转换为多个四色影像输出信号，其中每一个四色影像输出信号包括：一第一颜色信号、一第二颜色信号、一第三颜色信号、与一白色信号；将三色信号转换为多个饱和值；统计饱和值并输出一背光调整信号以及一白色信号调整比例值；根据背光调整信号，控制一背光模块产生一背光输出强度；根据白色信号调整比例值将白色信号转换为一更新的白色信号；以及根据背光输出强度以及第一颜色信号、第二颜色信号、第三颜色信号、与更新的白色信号，在一像素阵列单元上呈现一画面影像。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所绘示为公知RGBW显示装置示意图；

图2所绘示为本发明RGBW显示装置的第一实施例；

图3A至图3C所绘示为画面中纯色比例较高时放大因数分析单元的动作原理；

图4A至图4C所绘示为画面中非纯色比例较高时放大因数分析单元的动作原理；

图5所绘示为本发明RGBW显示装置的第二实施例；

图6A所绘示为饱和值Ssat与放大因数之间的转换表；

图6B所绘示为2减去饱和值Ssat(2-Ssat)与放大因数之间的转换表；

图7A至图7C所绘示为画面中纯色比例较高时饱和值分析单元的动作原理；

图8A至图8C所绘示为画面中非纯色比例较高时饱和值分析单元的动作原理；

图9A与图9B为RGB显示装置与本发明的红绿蓝白显示装置在色域范围上所呈现的效果；

图10A与图10B所绘示为RGBW显示装置没有进行调整(W ratio＝1)以及利用公知调整四色方式(change LUT)的CIELAB色彩空间示意图；

图11A与图11B所绘示为RGBW显示装置进行白色信号调整(change Wratio)以及利用公知调整四色方式(change LUT)的CIELAB色彩空间示意图。

其中，附图标记

100：RGBW显示装置 110：四色转换单元

111：前置转换对照表 120：动态背光控制单元

121：放大因数分析单元 123：背光调整对照表

130：背光驱动单元 135：工作周期调整单元

140：背光模块 170：源极驱动器

180：栅极驱动器 190：像素阵列单元

195：像素单元 200：RGBW显示装置

210：四色转换单元 213：前置转换对照表

215：乘法单元 220：动态背光控制单元

221：放大因数分析单元 223：背光调整对照表

230：背光模块 232：背光驱动单元

234：工作周期调整单元 236：背光产生单元

270：源极驱动器 280：栅极驱动器

290：像素阵列单元 295：像素单元

300：RGBW显示装置 310：四色转换单元

313：前置转换对照表 315：乘法单元

320：动态背光控制单元 321：饱和值分析单元

323：背光调整对照表 330：背光模块

332：背光驱动单元 334：工作周期调整单元

336：背光产生单元 340：饱和度转换单元

370：源极驱动器 380：栅极驱动器

390：像素阵列单元 395：像素单元

具体实施方式

请参照图2，其所绘示为本发明RGBW显示装置的第一实施例。RGBW显示装置200包括四色转换单元210、动态背光控制单元220、背光模块230、源极驱动器270、栅极驱动器280以及像素阵列单元290。像素阵列单元290包括：多个像素单元295，其具有数据开关Qd、液晶电容Clc、与储存电容Cst。源极驱动器270提供多个数据信号SD1～SDm；而栅极驱动器280提供多个栅极信号SG1～SGn，用以控制像素单元295接收数据信号SD1～SDm并搭配背光模块230所提供的背光输出强度，使得像素阵列单元290呈现画面影像。

四色转换单元210接收三色影像输入信号Ri、Gi、Bi，而前置转换对照表213中储存相对应的多个转换放大因数Ssca。也就是说，前置转换对照表213根据接收的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi输出对应的转换放大因数Ssca 并据以产生四色影像输出信号，此四色影像输出信号即为白色信号Wo1、红色信号Ro、绿色信号Go、蓝色信号Bo。

动态背光控制单元220接收转换放大因数Ssca，而放大因数分析单元221统计转换放大因数Ssca并根据统计后的结果输出一分析值Sana以及一白色信号调整比例值W。背光调整对照表223则根据分析值Sana提供背光调整信号Sadj至背光模块230。

背光模块230包括背光驱动单元232、与背光产生单元236。背光驱动单元232中的工作周期调整单元234会根据背光调整信号Sadj来调整脉冲宽度调变信号Spwm，而背光产生单元236根据脉冲宽度调变信号Spwm来改变背光输出强度。

根据本发明的第一实施例，动态背光控制单元220中放大因数分析单元221所产生的白色信号调整比例值W会传递至四色转换单元210，而四色转换单元210中的乘法单元215将四色影像输出信号中的白色信号Wo1乘上白色信号调整比例值W后获得一更新的白色信号Wo2。换句话说，源极驱动单元270接收更新的白色信号Wo2、红色信号Ro、绿色信号Go、蓝色信号Bo，并据以产生数据信号SD1～SDm至像素阵列单元290。

以下详细地介绍所有元件的详细动作原理，由于RGBW显示装置200中的子像素的大小比公知液晶面板的子像素还小，为了要达到公知液晶面板亮度与彩度的表现，前置转换对照表213会将输入的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi信号放大，并产生四色影像输出信号Wo1、Ro、Go、Bo，及其相对应的转换放大因数Ssca。

基本上，转换放大因数Ssca会在1～2之间，如果输入的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi信号比较接近纯色，则转换放大因数Ssca会接近于1；反之，如果输入的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi信号为非纯色，则转换放大因数Ssca 会接近于2。例如，如果输入的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi信号为纯色(红色、绿色、蓝色)，则转换放大因数Ssca即为1；如果输入的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi信号为白色，则转换放大因数Ssca即为2。而前置转换对照表213内会根据不同的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi信号来提供不同的转换放大因数Ssca。

再者，假设RGBW显示装置200的面板解析度为1024×768。针对每个画面(frame)，RGBW显示装置200会依序接收到1024×768笔三色影像输入信号Ri、Gi、Bi，同时产生1024×768笔四色影像输出信号Wo1、Ro、Go、Bo，以及1024×768笔的转换放大因数Ssca至放大因数分析单元221。

而放大因数分析单元221统计接收到的所有转换放大因数Ssca，并决定此画面到底是倾向于纯色的画面或者是非纯色的画面。根据本发明的第一实施例，如果此画面接近纯色的画面时，背光模块230中的背光产生单元236必须增加背光输出强度，而因应背光输出强度的调整更进一步地再将四色影像输出信号Wo1、Ro、Go、Bo中的白色信号Wo1改变为更新的白色信号Wo2。反之，如果此画面接近非纯色的画面时，背光模块230中的背光产生单元236必须调降背光输出强度，而因应背光输出强度的调整也需要更进一步地再将四色影像输出信号Wo1、Ro、Go、Bo中的白色信号Wo1改变为更新的白色信号Wo2。

请参照图3A至图3C，其所绘示为画面中纯色比例较高时放大因数分析单元的动作原理。由于画面中纯色的比例较高，因此大部分转换放大因数Ssca 会比较接近1。根据本发明的实施例，放大因数分析单元221累积所有的转换放大因数Ssca的数目至1.15时，其总数目已经到达所有数目的20％(1024×768×20％)。因此，放大因数分析单元221输出的分析值Sana即为1.15。由于分析值Sana接近1，因此可确定此画面中纯色的比例较高。接着，背光调整对照表223即可根据数值为1.15的分析值Sana转换出代表27.5V的背光调整信号Sadj，使得背光模块230中，背光驱动单元232的工作周期调整单元234可据以产生脉冲宽度调变信号Spwm，并使得背光产生单元235增加背光输出强度。再者，放大因数分析单元221也会输出根据1.15的分析值Sana 产生0.55的一白色信号调整比例值W至四色转换单元210，使得的白色信号Wo1乘上0.55的白色信号调整比例值W后获得一更新的白色信号Wo2。最终，源极驱动单元270接收更新的白色信号Wo2、红色信号Ro、绿色信号Go、蓝色信号Bo，并据以产生数据信号SD1～SDm至像素阵列单元290。

请参照图4A至图4C，其所绘示为画面中非纯色比例较高时放大因数分析单元的动作原理。由于画面中非纯色的比例较高，因此大部分转换放大因数Ssca会比较接近2。根据本发明的实施例，放大因数分析单元221累积所有的转换放大因数Ssca的数目至1.70时，其总数目已经到达所有数目的20％(1024×768×20％)。因此，放大因数分析单元221输出的分析值Sana即为1.70。由于分析值Sana接近2，因此可确定此画面中非纯色的比例较高。接着，背光调整对照表223即可根据数值为1.70的分析值Sana转换出代表26.55V的背光调整信号Sadj，使得背光模块230中，背光驱动单元232的工作周期调整单元234可据以产生脉冲宽度调变信号Spwm，并使得背光产生单元235降低背光输出强度。再者，放大因数分析单元221也会输出根据1.70的分析值Sana产生0.87的一白色信号调整比例值W至四色转换单元210，使得的白色信号Wo1乘上0.87的白色信号调整比例值W后获得一更新的白色信号Wo2。最终，源极驱动单元270接收更新的白色信号Wo2、红色信号Ro、绿色信号Go、蓝色信号Bo，并据以产生数据信号SD1～SDm至像素阵列单元290。

由以上的说明可知，本发明的第一实施例在RGBW显示装置上，利用动态背光控制单元220中的放大因数分析单元221来产生分析值Sana以及白色信号调整比例值W。而分析值Sana可进一步地用来控制背光模块230所产生的背光输出强度。同时，白色信号调整比例值W可进一步地调整四色影像输出信号中的白色信号Wo1成为更新的白色信号Wo2，而四色影像输出信号另外的红色信号Ro、绿色信号Go、蓝色信号Bo将不做任何调整。如此，前置转换对照表213仅需将三色影像输入信号Ri、Gi、Bi转换为四色影像输出信号Wo1、Ro、Go、Bo而已，因此可大幅的减少前置转换对照表213的存储器容量。

请参照图5，其所绘示为本发明RGBW显示装置的第二实施例。RGBW显示装置300包括四色转换单元310、饱和度转换单元340、动态背光控制单元320、背光模块330、源极驱动器370、栅极驱动器380以及像素阵列单元390。像素阵列单元390包括多个像素单元395，其具有数据开关Qd、液晶电容Clc、与储存电容Cst。源极驱动器370提供多个数据信号SD1～SDm；而栅极驱动器380提供多个栅极信号SG1～SGn，用以控制像素单元395接收数据信号SD1～SDm并搭配背光模块330所提供的背光输出强度，使得像素阵列单元390呈现画面影像。

四色转换单元310接收三色影像输入信号Ri、Gi、Bi，而前置转换对照表313中根据接收的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi并转换为四色影像输出信号，此四色影像输出信号即为白色信号Wo1、红色信号Ro、绿色信号Go、蓝色信号Bo。

饱和度转换单元340接收三色影像输入信号Ri、Gi、Bi，并进行RGB色彩空间(RGB color space)与HSL色彩空间(HSL color space)的转换，并输出一饱和值Ssat至动态背光控制单元320。

动态背光控制单元320接收饱和值Ssat，而饱和值分析单元321统计饱和值Ssat并根据统计后的结果输出一分析值Sana以及一白色信号调整比例值W。背光调整对照表323则根据分析值Sana提供背光调整信号Sadj至背光模块330。

再者，背光模块330包括背光驱动单元332与背光产生单元336。背光驱动单元332中的工作周期调整单元334会根据背光调整信号Sadj来调整脉冲宽度调变信号Spwm，而背光产生单元336即根据脉冲宽度调变信号Spwm来改变背光输出强度。

根据本发明的实施例，动态背光控制单元320中饱和值分析单元321所产生的白色信号调整比例值W会传递至四色转换单元310，而四色转换单元310中的乘法单元315将四色影像输出信号中的白色信号Wo1乘上白色信号调整比例值W后获得一更新的白色信号Wo2。换句话说，源极驱动单元370接收更新的白色信号Wo2、红色信号Ro、绿色信号Go、蓝色信号Bo，并据以产生数据信号SD1～SDm至像素阵列单元390。

以下详细地介绍所有元件的详细动作原理，由于RGBW显示装置200中的子像素的大小比公知液晶面板的子像素还小，为了要达到公知液晶面板亮度与彩度的表现，前置转换对照表313会将输入的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi信号放大，并产生四色影像输出信号Wo1、Ro、Go、Bo。

饱和值转换单元240，将接收的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi转换为HSL色彩空间，并输出一饱和值Ssat，而饱和值Ssat根据以下的方程式获得：

Ssat＝[max(Ri，Gi，Bi)-min(Ri，Gi，Bi)]/max(Ri，Gi，Bi)；

也就是说，将三色影像输入信号Ri、Gi、Bi中最大的颜色信号值减去最小的颜色信号值，之后除以最大的颜色信号值即可获得饱和值Ssat。很明显地，当三色影像输入信号Ri、Gi、Bi接近纯色时，饱和度会接近于1；反之，当三色影像输入信号Ri、Gi、Bi接近非纯色时，饱和度会接近于0。

根据本发明的第二实施例，饱和值分析单元321需先将饱和值Ssat换算成一转换因数(mapping ratio)。当三色影像输入信号Ri、Gi、Bi接近纯色时，饱和值Ssat较高，而转换因数会较低；反之，当三色影像输入信号Ri、Gi、Bi接近非纯色时，饱和值Ssat较低，转换因数会较高。请参照图6A，其所绘示为饱和值Ssat与转换因数之间的转换表。饱和值Ssat与转换因数之间有反比的关系。当然，也可如图6B所绘示为2减去饱和值Ssat(2-Ssat)与转换因数之间的转换表。2减饱和值Ssat(2-Ssat)与转换因数之间有正比的关系。

根据本发明的第二实施例，饱和值Ssat与转换因数的转换由饱和度分析单元321来进行。当然也可以由饱和度转换单元340来处理。亦即，饱和度转换单元340仅输出转换因数至饱和值分析单元321来进行统计即可。

再者，转换因数的数值会在1～2之间，如果输入的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi信号比较接近纯色，则转换因数会接近于1；反之，如果输入的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi信号为非纯色，则转换因数会接近于2。例如，如果输入的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi信号为纯色(红色、绿色、蓝色)，则转换因数即为1；如果输入的三色影像输入信号Ri、Gi、Bi信号为白色，则转换因数即为2。

再者，假设RGBW显示装置300的面板解析度为1024×768。针对每个画面(frame)，RGBW显示装置200会依序接收到1024×768笔三色影像输入信号Ri、Gi、Bi，同时饱和度产生单元340会产生1024×768笔饱和值Ssat至饱和值分析单元321，并且依据转换因数来进行统计。

亦即，饱和值分析单元321统计接收到的所有转换因数，并决定此画面到底是倾向于纯色的画面或者是非纯色的画面。根据本发明的第二实施例，如果此画面接近纯色的画面时，背光模块330中的背光产生单元336必须增加背光输出强度，而因应背光输出强度的调整更进一步地再将四色影像输出信号Wo1、Ro、Go、Bo中的白色信号Wo1改变为更新的白色信号Wo2。反之，如果此画面接近非纯色的画面时，背光模块330中的背光产生单元336必须调降背光输出强度，而因应背光输出强度的调整也需要更进一步地再将四色影像输出信号Wo1、Ro、Go、Bo中的白色信号Wo1改变为更新的白色信号Wo2。

请参照图7A至图7C，其所绘示为画面中纯色比例较高时饱和值分析单元的动作原理。由于画面中纯色的比例较高，因此大部分转换因数会比较接近1。根据本发明的第二实施例，饱和值分析单元321累积所有的转换因数的数目至1.25时，其总数目已经到达所有数目的20％(1024×768×20％)。因此，饱和值分析单元321输出的分析值Sana即为1.25。由于分析值Sana接近1，因此可确定此画面中纯色的比例较高。接着，背光调整对照表323即可根据数值为1.25的分析值Sana转换出代表27.3V的背光调整信号Sadj，使得背光模块330中，背光驱动单元332的工作周期调整单元334可据以产生脉冲宽度调变信号Spwm，并使得背光产生单元335增加背光输出强度。再者，饱和值分析单元321也会输出根据1.25的分析值Sana产生0.65的白色信号调整比例值W至四色转换单元310，使得白色信号Wo1乘上0.65的白色信号调整比例值W后获得一更新的白色信号Wo2。最终，源极驱动单元370接收更新的白色信号Wo2、红色信号Ro、绿色信号Go、蓝色信号Bo，并据以产生数据信号SD1～SDm至像素阵列单元390。

请参照图8A至图8C，其所绘示为画面中非纯色比例较高时饱和值分析单元的动作原理。由于画面中非纯色的比例较高，因此大部分转换因数会比较接近2。根据本发明的实施例，饱和值分析单元321累积所有的转换因数的数目至1.80时，其总数目已经到达所有数目的20％(1024×768×20％)。因此，饱和值分析单元321输出的分析值Sana即为1.80。由于分析值Sana接近2，因此可确定此画面中非纯色的比例较高。接着，背光调整对照表323即可根据数值为1.80的分析值Sana转换出代表26.52V的背光调整信号Sadj，使得背光模块330中，背光驱动单元332的工作周期调整单元334可据以产生脉冲宽度调变信号Spwm，并使得背光产生单元335降低背光输出强度。再者，饱和值分析单元321也会输出根据1.80的分析值Sana产生0.92的白色信号调整比例值W至四色转换单元310，使得的白色信号Wo1乘上0.92的白色信号调整比例值W后获得一更新的白色信号Wo2。最终，源极驱动单元370接收更新的白色信号Wo2、红色信号Ro、绿色信号Go、蓝色信号Bo，并据以产生数据信号SD1～SDm至像素阵列单元290。

由以上的说明可知，本发明的第二实施例在RGBW显示装置上，利用饱和值Ssat来进而产生分析值Sana以及白色信号调整比例值W。而分析值Sana 可进一步地用来控制背光模块330所产生的背光输出强度。同时，白色信号调整比例值W可进一步地调整四色影像输出信号中的白色信号Wo1成为更新的白色信号Wo2，而四色影像输出信号另外的红色信号Ro、绿色信号Go、蓝色信号Bo将不做任何调整。如此，前置转换对照表313仅需将三色影像输入信号转换为四色影像输出信号而已，因此可大幅的减少前置转换对照表313的存储器容量。

以下将介绍，利用本发明的红绿蓝白显示装置及其控制方法在CIELAB色彩空间上所呈现的效果。如图9A所示，在相同的背光输出强度下，RGBW显示装置所能显示的纯色亮度与彩度皆较传统的RGB显示装置还差。也就是说，在CLELAB色彩空间，RGBW显示装置中绿纯色(G-4)的位置较下方而传统的RGB显示装置的绿纯色(G-3)的位置较上方；RGBW显示装置中红纯色(R-4)的位置较下方侧而传统的RGB显示装置的红纯色(R-3)的位置较上方；RGBW显示装置中蓝纯色(B-4)的位置较下方而传统的RGB显示装置的蓝纯色(B-3)的位置较靠上方。亦即，RGBW显示装置所能显示的纯色亮度较传统的RGB显示装置还差。

再者，RGBW显示装置中a^*值的范围较传统的RGB显示装置的范围还小。同时，RGBW显示装置中b^*值的范围较传统的RGB显示装置的范围还小。亦即，RGBW显示装置所能显示的彩度较传统的RGB显示装置还差。

如图9B所示，利用本发明实施例动态调整背光输出强度以及产生白色信号调整比例值W时，RGBW显示装置所能显示的纯色亮度与彩度皆不逊色于传统的RGB显示装置。由图9B可知，RGBW显示装置中红纯色(R-4)、绿纯色(G-4)、蓝纯色(B-4)与RGB显示装置中红纯色(R-3)、绿纯色(G-3)、蓝纯色(B-3)几乎重叠，因此利用本发明可以使得RGBW显示装置所能显示的纯色亮度与彩度皆不逊色于传统的RGB显示装置。

在CIELAB色彩空间中，a^*值越大会呈现越红的颜色，a^*值越小会呈现越绿的颜色，b^*值越大会呈现越黄的颜色，b^*值越小会呈现越蓝的颜色，L^*值越大会呈现越白的颜色，L^*值越小会呈现越黑的颜色。

请参照图10A与图10B，其所绘示为RGBW显示装置没有进行调整(Wratio＝1)以及利用公知调整四色方式(change LUT)的CIELAB色彩空间示意图。如图所示，相同的像素值在没有进行调整时的色彩空间位置(空心圆)，以及利用公知技术调整四色时的色彩空间位置(实心圆)，蓝色实线则代表二者之间的位置差异。

由图10A可知，RGBW显示装置没有进行调整与公知调整四色方式所造成的色度差异不大。但是，由图10B可知，RGBW显示装置没有进行调整时，画面的明度L^*值将接近其最高值(100)；反之，经过公知调整四色方式之后，画面的明度L^*值将下降至80以下。也就是说，RGBW显示装置没有进行调整时，整个画面会太亮造成不自然的影像。

请参照图11A与图11B，其所绘示为RGBW显示装置进行白色信号调整(change W ratio)以及利用公知调整四色方式(change LUT)的CIELAB色彩空间示意图。由图11A可知，RGBW显示装置进行白色信号调整与公知调整四色方式所造成的色度差异不大。但是，由图11B可知，RGBW显示装置进行白色信号调整时，画面的明度L^*值也可以降低至80附件；而经过公知调整四色方式之后，画面的明度L^*值将下降至80以下。也就是说，RGBW显示装置进行白色信号调整时，整个画面会与公知调整四色方式样的画面亮度相当。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种四色显示装置，其特征在于，包括：

一四色转换单元，接收多个三色影像输入信号并产生相对应的多个转换放大因数，并据以产生相对应的多个四色影像输出信号，其中每一该四色影像输出信号包括：一第一颜色信号、一第二颜色信号、一第三颜色信号、与一白色信号；

一动态背光控制单元，电连接至该四色转换单元，接收并统计这些转换放大因数并输出一背光调整信号以及一白色信号调整比例值，其中，该四色转换单元根据该白色信号调整比例值将该白色信号转换为一更新的白色信号；

一背光模块，电连接至该动态背光控制单元，接收该背光调整信号并据以产生一背光输出强度；

一源极驱动器，电连接至该四色转换单元，接收该四色转换单元输出的该第一颜色信号、该第二颜色信号、该第三颜色信号、与该更新的白色信号，并据以产生多个数据信号；以及

一像素阵列单元，电连接至该源极驱动器，用来根据这些数据信号以及该背光输出强度以呈现一画面影像。

2.根据权利要求1所述的四色显示装置，其特征在于，该第一颜色信号、该第二颜色信号、该第三颜色信号为一红色信号、一绿色信号、与一蓝色信号。

3.根据权利要求1所述的四色显示装置，其特征在于，该动态背光控制单元包括：

一放大因数分析单元，统计这些转换放大因数，并输出一分析值以及该白色信号调整比例值；以及

一背光调整对照表，电连接至该放大因数分析单元，接收该分析值并转换为该背光调整信号。

4.根据权利要求1所述的四色显示装置，其特征在于，该背光模块包括：

一背光驱动单元，接收该背光调整信号并产生一脉冲宽度调变信号；以及

一背光产生单元，电连接至该背光驱动单元，接收该脉冲宽度调变信号并据以产生该背光输出强度。

5.根据权利要求1所述的四色显示装置，其特征在于，该四色显示装置包括：一栅极驱动器，输出多个栅极信号，使得该像素阵列单元据以接收这些数据信号，并配合该背光输出强度以呈现该画面影像。

6.一种四色显示装置的控制方法，其特征在于，包括下列步骤：

接收多个三色影像输入信号；

根据一前置转换对照表以及这些三色影像输入信号，产生相对应的多个转换放大因数，以及多个四色影像输出信号，其中每一该四色影像输出信号包括：一第一颜色信号、一第二颜色信号、一第三颜色信号、与一白色信号；

统计这些转换放大因数并输出一背光调整信号以及一白色信号调整比例值；

根据该背光调整信号，控制一背光模块产生一背光输出强度；

根据该白色信号调整比例值将该白色信号转换为一更新的白色信号；以及

根据该背光输出强度以及该第一颜色信号、该第二颜色信号、该第三颜色信号、与该更新的白色信号，在一像素阵列单元上呈现一画面影像。

7.根据权利要求6所述的四色显示装置的控制方法，其特征在于，该第一颜色信号、该第二颜色信号、该第三颜色信号为一红色信号、一绿色信号、与一蓝色信号。

8.一种四色显示装置，其特征在于，包括：

一四色转换单元，接收多个三色影像输入信号并产生相对应的多个转换放大因数，并据以产生多个四色影像输出信号，其中每一该四色影像输出信号包括：一第一颜色信号、一第二颜色信号、一第三颜色信号、与一白色信号；

一饱和度转换单元，接收这些三色影像输入信号并转换为多个饱和值；

一动态背光控制单元，电连接至该饱和度转换单元，接收并统计这些饱和值并输出一背光调整信号以及一白色信号调整比例值，其中，该四色转换单元根据该白色信号调整比例值将该白色信号转换为一更新的白色信号；

9.根据权利要求8所述的四色显示装置，其特征在于，该第一颜色信号、该第二颜色信号、该第三颜色信号为一红色信号、一绿色信号、与一蓝色信号。

10.根据权利要求8所述的四色显示装置，其特征在于，该动态背光控制单元包括：

一饱和值分析单元，统计这些饱和值，并输出一分析值以及该白色信号调整比例值；以及

一背光调整对照表，电连接至该饱和值分析单元，接收该分析值并转换为该背光调整信号。

11.根据权利要求8所述的四色显示装置，其特征在于，该背光模块包括：

12.根据权利要求8所述的四色显示装置，其特征在于，该饱和度转换单元将该三色影像输入信号转换至一HSL色域。

13.根据权利要求8所述的四色显示装置，其中，该四色显示装置包括：一栅极驱动器，输出多个栅极信号，使得该像素阵列单元据以接收这些数据信号，并配合该背光输出强度以呈现该画面影像。

14.一种四色显示装置的控制方法，其特征在于，包括下列步骤：

接收多个三色影像输入信号；

根据一前置转换对照表将这些三色影像输入信号转换为多个四色影像输出信号，其中每一该四色影像输出信号包括：一第一颜色信号、一第二颜色信号、一第三颜色信号、与一白色信号；

将这些三色信号转换为多个饱和值；

统计这些饱和值并输出一背光调整信号以及一白色信号调整比例值；

15.根据权利要求14所述的四色显示装置的控制方法，其特征在于，该第一颜色信号、该第二颜色信号、该第三颜色信号为一红色信号、一绿色信号、与一蓝色信号。