CN102855857A - 色序型液晶显示器的色彩显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种色序型液晶显示器的色彩显示方法，其通过提升绿色背光开启的频率，来改善色分离的问题，并且在过驱动（over-drive）方式上，根据目标颜色的颜色属性，来选择参考红色像素或参考蓝色像素，以此来决定对应绿色色场的过驱动值，作为实际要输出到显示器屏幕的绿色讯号值，藉此能够改善色偏移的问题。

Description

色序型液晶显示器的色彩显示方法

技术领域

本发明是关于一种色彩显示技术，特别有关一种色序型液晶显示器（Field-Sequential-Color Liquid Crystal Display, FSC-LCD）的色彩显示方法。

背景技术

传统的薄膜晶体管液晶显示器（Thin-Film transistor Liquid Crystal Displays, TFT-LCD）是采用白色背光源与配置有红（R）、蓝（G）、绿（G）三种滤光片的彩色滤光片基板相互搭配，来达到彩色显示的效果。而色序型液晶显示器则不需要使用红蓝绿滤光片，而是使用红、蓝、绿三种颜色的色场，在一个讯框（Frame）时间内依序照光，利用人眼的视觉暂留现象使三种颜色的背光加成混色以达成全彩影像的显示效果。

传统的色序型液晶显示器在显示影像时常常会发生色分离（Color Breakup）的现象，具体来说，在显示有移动物体的动态画面时，观赏者的眼睛反射性地会追踪物体的移动，当人眼与显示影像有相对速度时，三个色场会成像在视网膜的不同位置而造成色彩的分离，以致于观赏者会感觉到这个移动物体的边缘出现不同程度的彩晕。

为了解决上述色分离的问题，美国专利公告第7,170,482字号揭示一种色彩显示方法，其提出在一个讯框时间中以绿色光源作为次序间隔来进行照光的方式，例如以RGBG的次序来显示色场，亦即红→绿→蓝→绿，或者是以BGRG的次序来显示色场，亦即蓝→绿→红→绿。具体来说，这种方式是将绿色背光开启的频率提升为红色背光或蓝色背光的开启频率的两倍，并且将每次绿色背光开启时的光线透光率减为一半。这是因为人眼对绿色亮度的感知较为敏感，对于画面中的移动物体，由于绿色背光的开启频率的提升，人眼较不易察觉有色偏离的情况。

另外，为了不让人眼感觉到屏幕闪烁的情形下，一般来说一个画面的显示时间为1/60秒。但是在上述RGBG或BGRG的驱动方式下，每个色场所能显示的时间仅为1/240秒，也就是相当于4.16ms，这段时间包括了TFT的扫描时间、液晶分子反应时间以及背光闪烁时间，其中以液晶反应时间占了多数。

为了解决液晶反应速率不够快而造成灰阶值偏差或颜色偏差（即色偏）的情况，有一种公知的技术，其利用过驱动（Over-Drive, OD）的方式来解决液晶反应速率的问题。请参阅图1，其显示公知过驱动方式的说明示意图。过驱动方式的做法主要是先建立一个目标值-实际输入值的查找对照表（Look-up Table），当欲显示当前画素的像素值或灰阶值（即为目标值）时，必须先参考前一个画面对应的画素的灰阶值，并对照该OD查找对照表，以得出一个适当的讯号值，作为要输出到显示器的讯号值。如图1所示，假设前一个画素的灰阶值为30，当想要从灰阶值30显示灰阶值为223的下一个画素时，若以灰阶值223作为输出到显示器的讯号值，因液晶转向不足会得到一个低于灰阶223的亮度，例如实际上只产生灰阶191的亮度，这时应该输入一个大于223的值，使得尚未转到位的液晶可以显示出所需的灰阶值。

在上述RGBG或BGRG驱动方式与过驱动方式结合的应用下，因为过驱动方式中当前色场的显示需要参考前一个色场的灰阶值，但是如此一来，绿色色场可能需要参考红色色场的灰阶值或蓝色色场的灰阶值而有两个不同的输出对应值，但由于只能输出一组绿色色场的讯号到显示器，因此在绿色色场显示方面不管是只参考红色色场的灰阶值的情况，或者是只参考蓝色色场的灰阶值的情况，都可能造成色彩显示上的误差，而影响画面颜色的真实度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种色序型液晶显示器的色彩显示方法，以解决显示器屏幕显示影像时所出现的色分离和色偏移的问题。

为达成上述目的，本发明提供一种色序型液晶显示器的色彩显示方法，其使用红（R）、蓝（B）、绿（G）三色背光源在一讯框时间内以绿色光源作为次序间隔来进行照光，该色彩显示方法包含步骤：(a) 提供对应一画素的一目标颜色，其包含红、蓝、绿三个像素值；(b) 提供一过驱动查找对照表；(c) 参考该目标颜色的红色像素值，通过对照该过驱动查找对照表，而得出一第一绿色参考值；(d) 参考该目标颜色的蓝色像素值，通过对照该过驱动查找对照表，而得出一第二绿色参考值；以及(e) 根据该目标颜色的属性，来选择该第一绿色参考值或该第二绿色参考值，作为实际输出到该显示器的绿色讯号值。

本发明的色序型液晶显示器的色彩显示方法中，因采用以绿色色场作为照光间隔的方式（如RGBG或BGRG驱动方式），可以有效解决色偏离的问题。再者，本发明根据先判定目标颜色的颜色属性，据此来选择过驱动的参考值，如此可使得显示器屏幕上的显色与目标颜色的差异减小，因此可以有效解决显色上的色差或色偏移的问题。

附图说明

图1显示公知过驱动方式的说明示意图。

图2显示本发明的色序型液晶显示器的色彩显示方法的流程示意图。

图3显示本发明中分别参考目标颜色中的红色像素值和绿色像素值进行过驱动所得的过驱动参考值的示意图。

图4显示本发明中依据目标颜色的颜色属性来选择过驱动参考值的简易流程示意图。

图5显示本发明中目标颜色与过驱动参考值的示意图。

标号说明：S10~S18 步骤。

具体实施方式

本发明是有关一种色序型液晶显示器的色彩显示方法，其采用了红（R）、蓝（G）、绿（G）三色作为背光源，在一个讯框时间中分别形成不同的色场，通过这些色场的加成混色来显示色彩影像。而且，本发明是结合了以绿色色场作为次序间隔的照光技术以及过驱动的技术，对色彩显示的方式作了进一步的改良。

以绿色色场作为照光间隔的方式，具体实施上，至少可分为RGBG驱动方式和BGRG驱动方式两种，其中RGBG驱动方式是在一个讯框时间中以R→G→B→G这个次序来进行照光，而BGRG驱动方式是在一个讯框时间中以B→G→R→G这个次序来进行照光。在这两种方式中，绿色背光开启的频率为红色背光或蓝色背光开启的频率的两倍，而在较佳的方式中，每次绿色背光开启时的亮度比例为红色背光或蓝色背光开启时的亮度比例的一半，这样三个颜色的亮度比例是一致的，因而不会有某个颜色背光强度过大的情形。因人眼对绿色亮度的感知较为敏感，对于画面中的移动物体，由于绿色背光的开启频率的提升与亮度的减半，故人眼较不易察觉有色偏离的情况。

再者，本发明在过驱动技术方面，当前色场会根据前一个色场来作讯号输出值的调变，以输出到显示器显色。而针对绿色色场方面，本发明会先对当前画素的属性进行判断，并根据判断结果，来选择要参考红色色场或是参考蓝色色场，作为绿色色场的输出值的调变依据，以仅可能减小显示器显示影像时可能导致的显色误差。

请参阅图2，其显示本发明的色序型液晶显示器的色彩显示方法的流程示意图。需注意的是，在以下描述说明中，是着重在过驱动方面绿色色场的对应讯号输出值的获取上，而在整体驱动上是以绿色色场作为照光间隔的方式，如前所述的RGBG驱动方式或BGRG驱动方式，下面不再赘述。

步骤S10：首先，假定现有一张影像要显示在显示器的屏幕上，这张影像会先被处理成许多个对应屏幕像素点的像素数据，以对应一个像素点或一个画素的像素资料来说，这个像素数据代表着要显示在屏幕上的目标颜色，其包含了红、蓝、绿三个像素值。

步骤S12：提供过驱动查找对照表，并将其储存在显示器内的一个储存单元中。过驱动查找对照表为像素数据要进行过驱动方式显示的一个重要对照表。如前所述，在色序型显示器中是通过轮流显示色场并加以混色来显示色彩影像，而当前的色场在过驱动过程中会参考前一个色场，通过对照过驱动查找对照表，来决定对应该当前色场的要被输出到显示器显色的讯号值。

步骤S14：在RGBG驱动方式或BGRG驱动方式中，在进行过驱动过程时，步骤S10提到的目标颜色中的绿色像素值可能会参考红色像素值或参考蓝色像素值，而可能会有两个不同的输出对应值。在此步骤中，针对绿色像素值的对应讯号输出值的处理方面，根据目标颜色中绿色像素值的大小，参考红色像素值，来对照过驱动查找对照表，查表得出第一绿色参考值，记为G1，此值之后在后续步骤中可能会作为讯号值输出到显示器中进行绿色显色。另外，可能会输出到显示器的三色实际输出值记为RG1B，如图3所示。

步骤S16：与步骤S14类似地，针对绿色像素值的对应讯号输出值的处理方面，根据目标颜色中绿色像素值的大小，参考蓝色像素值，来对照过驱动查找对照表，查表得出第二绿色参考值，记为G2，而可能会输出到显示器的三色实际输出值记为RG2B。如图3所示，RG1B和RG2B中绿色的输出值大小不同，因此采用RG1B或RG2B作为输出到显示器的讯号值，屏幕上显示的颜色会有所不同。

步骤S18：根据该目标颜色的属性，来选择第一绿色参考值G1或第二绿色参考值G2，作为实际要输出到显示器屏幕的绿色讯号值。具体来说，在此步骤中，会先判定该目标颜色为偏红或偏蓝，若该目标颜色被判定为偏蓝，则选择参考红色像素值进行过驱动程序而得的第一绿色参考值G1（或是RG1B），作为实际要输出到显示器屏幕的绿色讯号值；而若该目标颜色被判定为偏红，则选择参考蓝色像素进行过驱动程序而得的第二绿色参考值G2（或是RG2B），作为实际要输出到显示器屏幕的绿色讯号值，如图4所示的简易判断流程。

经过上述颜色判定来选择绿色参考值（即，G1或G2）可以使得所决定的参考值与原色的色差较小，因此能够有效避免经过过驱动后导致的色彩偏移（色偏）的问题。也就是说，经过目标颜色的颜色判定来选择第一绿色参考值G1（或是RG1B）或选择第二绿色参考值G2（或是RG2B），可以使得所选定的参考值与目标颜色的色差较小，因而能够改善显示色彩不真实的情况。

而判断目标颜色是否偏红或偏蓝，可由此计算公式来决定：(R－G)－(B－G)，若此式结果大于零，则表示目标颜色为偏红；而若此式结果小于或等于零，则表示目标颜色为偏蓝。也就是说，当目标颜色中红色像素值（R）减去绿色像素值（G）的差大于蓝色像素值（B）减去绿色像素值（G）的差，则判定目标颜色为偏红；而当目标颜色中红色像素值（G）减去绿色像素值（G）的差小于或等于蓝色像素值（B）减去绿色像素值（G）的差，则判定该目标颜色为偏蓝。

举例来说，图5中有两种不同属性的目标颜色，目标颜色(31, 191, 255)中经过计算可知为偏蓝的颜色，即(31－191)－(255－191)=－224；而目标颜色(255, 95, 31)经过计算可知为偏红的颜色，即(255－95)－(31－95)=224。此时，目标颜色(31, 191, 255)因其为偏蓝的颜色，故在绿色像素的过驱动上应选择G1，而画素整体的过驱动值即选择RG1B (9, 216, 255)，此时选择RG1B (9, 216, 255)可使得其与目标颜色(31, 191, 255)的色差相较于选择RG2B (9, 50, 255)来得小；另外，目标颜色(255, 95, 31)因其为偏红的颜色，在绿色像素的过驱动上应选择G2，而画素整体的过驱动值即选择RG2B (255, 102, 26)，此时选择RG2B (255, 102, 26)可使得其与目标颜色(255, 95, 31)的色差相较于选择RG1B (255, 0, 26)来得小。

以下采用孟塞尔标准色卡（Munsell colorchecker）的24个色块来进行实验测试，给定其色坐标及相对亮度，先将其经由色彩校正的流程后点在显示面板上实际量测三刺激值，并转换至Lu’v’坐标求得色差。在不考虑亮度影响下，在此使用Δu’v’做为评量色差的指针，如表格一所示，由比较色差最大值及平均值可看出，经由本发明所得到的色差（或色偏）相较于不使用过驱动方式以及仅考虑红色色场R或仅考虑蓝色色场B的过驱动方式所得到的色差来的小，也就是说，本发明在减小色差或色偏上有突出的表现。

本发明的色序型液晶显示器的色彩显示方法中，因采用以绿色色场作为照光间隔的方式（如RGBG或BGRG驱动方式），可以有效解决色偏离的问题。再者，本发明通过先判定目标颜色的颜色属性，据此来选择过驱动的参考值，如此可使得显示器屏幕上的显色与目标颜色的差异减小，因此可以有效解决显色上的色差或色偏移的问题。

综上所述，虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视其权利要求书所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种色序型液晶显示器的色彩显示方法，其使用红、蓝、绿三色背光源在一讯框时间内以绿色光源作为次序间隔来进行照光，其特征在于，该色彩显示方法包含步骤：

(a) 提供对应一画素的一目标颜色，其包含红、蓝、绿三个像素值；

(b) 提供一过驱动查找对照表；

(c) 参考该目标颜色的红色像素值，通过对照该过驱动查找对照表，而得出一第一绿色参考值；

(d) 参考该目标颜色的蓝色像素值，通过对照该过驱动查找对照表，而得出一第二绿色参考值；以及

(e) 根据该目标颜色的属性，来选择该第一绿色参考值或该第二绿色参考值，作为实际输出到该显示器的绿色讯号值。

2.根据权利要求1所述的色序型液晶显示器的色彩显示方法，其特征在于，在步骤(e)中是通过判定该目标颜色为偏红或偏蓝，来选择该第一绿色参考值或该第二绿色参考值。

3.根据权利要求2所述的色序型液晶显示器的色彩显示方法，其特征在于，若该目标颜色被判定为偏蓝，则选择该第一绿色参考值，作为实际输出到该显示器的绿色讯号值；若该目标颜色被判定为偏红，则选择该第二绿色参考值，作为实际输出到该显示器的绿色讯号值。

4.根据权利要求2所述的色序型液晶显示器的色彩显示方法，其特征在于，当该目标颜色中红色像素值减去绿色像素值的差大于蓝色像素值减去绿色像素值的差，则判定该目标颜色为偏红；而当该目标颜色中红色像素值减去绿色像素值的差小于或等于蓝色像素值减去绿色像素值的差，则判定该目标颜色为偏蓝。

5.根据权利要求1所述的色序型液晶显示器的色彩显示方法，其特征在于，以绿色光源作为次序间隔来进行照光的过程中，绿色背光开启的频率为红色背光或蓝色背光开启的频率的两倍。

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