CN103198780B - 显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示装置，其包括显示面板以及处理器。处理器撷取一画框时间的一图像数据，且根据图像数据产生多个亮度值以及多个穿透率值。此图像数据对应一目标图像。显示面板根据该等亮度值以及穿透率值依序显示一第一图像以及一第二图像。第一与第二图像皆为彩色图像。第一图像的画面能量至少大于第二图像的画面能量的五倍。此外，第一图像的画面能量至少占有目标图像的总画面能量的百分之七十。通过本发明，可让第一图像的背光颜色最接近目标图像的颜色，进而让液晶的穿透率最大，大部分的能量都集中在第一画面，其余画面变暗，而使色分离的现象最小，以提高观看者的视觉品质。<pb pnum="1" />

Description

显示装置

技术领域

本发明是关于一种显示装置，特别关于一种采用色序显示的显示装置。

背景技术

在目前的显示装置中，常采用红（R）、绿（G）、与蓝（B）三原色色序法（field sequential color，FSC）来显示图像（image）。然而，在色序法驱动下，当显示装置显示动态图像而观看者随着动态图像的移动方向而追视时，或者当显示装置显示静态图像而观看者扫视静态图像时，由于观看者眼球移动，使得来自动态/静态图像的光线投射在观看者眼球的视网膜上的位置不同，导致了观看者在视觉上看到多条单色线条，即色分离（color breakup，CBU）现象。

因此，如何提供一种显示方法与显示装置，能够改善色分离现象，以提高观看者的视觉品质，实为当前重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的一目的在于提供一种显示方法与显示装置，能够改善色分离现象，以提高观看者的视觉品质。

本发明提供一种显示装置，其包括一显示面板以及一处理器。处理器撷取一画框时间的一图像数据，且根据图像数据产生多个亮度值以及多个穿透率值。此图像数据对应一目标图像。显示面板根据该等亮度值以及穿透率值依序显示一第一图像以及一第二图像。第一与第二图像皆为彩色图像。第一彩色图像的画面能量至少大于第二彩色图像的画面能量的五倍。此外，第一图像的画面能量至少占有目标图像的总画面能量的百分之七十。

本发明另提供一种显示方法，用于控制一显示装置。显示装置包括配置成一显示阵列的多个像素，且更包括多个背光光源。显示方法包括撷取一画框时间的一图像数据，图像数据对应一目标图像。显示方法更包括根据图像数据依序显示一第一图像以及一第二图像，第一与第二图像皆为彩色图像。第一图像的画面能量至少大于第二图像的画面能量的五倍，此外，第一图像的画面能量至少占有目标图像的总画面能量的百分之七十。本发明可搭配快速液晶，例如光学补偿弯曲型（Optically Compensated Bend，OCB）液晶、蓝相（Blue Phase）液晶或铁电型液晶（Ferroelectric Liquid Crystal，FLC），其具有高速的反应时间，可达到液晶快速响应的需求。

通过本发明，通过特征值与特征向量的计算，可让第一图像的背光颜色最接近目标图像的颜色，进而让液晶的穿透率最大，大部分的能量都集中在第一画面，其余画面变暗，而使色分离的现象最小。

附图说明

图1表示根据本发明实施例的显示装置；

图2A表示图1中显示装置的显示面板示意图；

图2B表示图2A中显示面板的背光单元示意图；

图3表示图1中显示装置的处理器；

图4A-图4B表示根据本发明实施例，用于显示装置的显示方法流程图；

图5表示显示阵列中m*n个像素区块示意图；

图6表示统计学上的统计矩示意图，以计算红色、绿色、与蓝色像素值的总量；

图7A至图7D表示根据本发明一实施例显示两个彩色图像与三个单原色图像的时序图；

图8表示根据本发明另一实施例显示两个彩色图像与三个单原色图像的时序图；

图9表示画面能量的V曲线；

图10为一般传统背光亮度、液晶波形、背光与液晶的加乘波形以及效率损失的示意图；

图11为本发明一较佳实施例的背光亮度、液晶波形、背光与液晶的加乘波形以及效率损失的示意图；

图12为本实施例的显示装置显示第一图像、第二图像、第三图像及第四图像的时序示意图；

图13为本实施例的显示装置显示第一图像、第二图像、第三图像及第四图像的另一时序示意图；

图14显示图13的背光光源的整体亮度；以及

图15显示随着背光光源可提供的亮度等级越多，背光光源与液晶的配合效能就越佳。

附图标记

1：显示装置

10：处理器

11：显示面板

20：显示阵列

200：像素

21：背光单元

22：驱动单元

23：背光控制单元

30：撷取单元

31：划分单元

32、34、36：计算单元

33、35：减法单元

B：亮度值

BF：蓝色图像

D_IN：图像数据

D1、D2：彩色图像

红色、绿色、蓝色像素值程度

对应每一红色、绿色、蓝色像素值程度的像素数量

FT：画框时间

GF：绿色图像

LG：导光板

LS：背光光源

LSB：蓝色背光光源

LSG：绿色背光光源

LSR：红色背光光源

m：同一列上的像素区块数量

n：同一行上的像素区块数量

P_xy：像素数据

RF：红色图像

S40～S51：方法步骤

T：穿透率值

TP1～TP5：期间

TP0-1、TP0-1’、TP 1-2、TP 2-3、TP 3-4、TP 4-5：时间点

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种显示装置以及显示方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图1表示根据本发明一较佳实施例的显示装置。如图1所示，显示装置1包括一处理器10以及一显示面板11。在此实施例中，显示面板11以一液晶显示面板来实施。处理器10接收多个图像数据，藉此在一画框时间内根据一图像数据来显示一目标图像。在此实施例中，是以处理器10接收一画框时间的一图像数据D_IN为例来说明。处理器10根据图像数据D_IN来产生多个亮度值B以及多个穿透率值T。显示面板11接收来自处理器10的多个亮度值B以及多个穿透率值T。根据这些亮度值B以及穿透率值T，显示面板11在上述画框时间内至少依序显示一第一图像及一第二图像，即两个连续的彩色图像，藉以呈现上述画框时间的一目标图像。

在另一实施例中，根据来自处理器10的多个亮度值B以及多个穿透率值T，于上述画框时间内，显示面板11先依序显示两个连续的彩色图像，接着显示至少一彩色图像或至少一单原色图像，藉以显示上述画框时间的一目标图像。举例来说，在一画框时间内，于两个连续的彩色图像之后，显示面板11接着显示两个彩色图像，或者接着显示三个单原色图像。

根据本发明的实施例，不论首先显示的第一图像、第二图像（两彩色图像）之后是否接续其他的图像，第一图像的画面能量至少大于第二图像的画面能量的五倍，且第一图像的画面能量占有至少该目标图像的总画面能量的百分之七十。在此实施例中，每一图像的画面能量是依据此图像的色度、亮度及穿透率来决定。

图2A表示显示面板11的示意图。参阅图2A，显示面板11包括一显示阵列20、一背光单元21、一驱动单元22、以及一背光驱动单元23。在图2A中，为了清楚表示，以并排配置来呈现显示阵列20与背光单元21。然而实际上，背光光源21配置在显示阵列20的一侧，例如相对设置。显示阵列20包括多个像素200，其配置在多个像素行与多个像素列上。驱动单元22根据来自处理器10的多个穿透率值T来控制每一像素内多个液晶分子的转向。请参阅图2B，背光单元21包括多个背光光源LS，例如，多个红色背光光源LSR、多个绿色背光光源LSG、以及多个蓝色背光光源LSB。背光单元21更包括一导光板LG。在图2B中，背光光源LS配置成两行，分别位于导光板LG的左右两侧。而在其他实施例中，背光光源LS可配置在导光板LG的上下两侧或是四个角落的周遭区域，只要可控制分区出光的配置均可。背光驱动单元23根据来自处理器10的亮度值B来驱动背光光源LS发光。背光光源LS所发射的光线通过导光板LG改变光前进方向以进行混合。混合获得的光线则提供至显示阵列20。通过来自导光板LG的混合光以及每一像素内液晶分子的转向，显示面板11可显示一图像。此图像的尺寸等于显示阵列20的尺寸。红色背光光源LSR、绿色背光光源LSG、以及蓝色背光光源LSB的数量与排列顺序可依据显示装置1的背光光学设计来决定。

图3表示根据本发明一较佳实施例的处理器10。参阅图3，处理器10包括一撷取单元30、一划分单元31、计算单元32、34、36、以及减法单元33与35。图4A及图4B表示根据本发明实施例用于显示装置1显示方法流程图。

以下说明，将以在一画框时间内，显示面板11先依序显示一第一图像与一第二图像（两个彩色图像）D1与D2，接着显示三个单原色图像，例如红色图像RF、绿色图像GF、与蓝色图像BF。三个单原色图像的显示顺序不以依序显示红色图像RF、绿色图像GF、与蓝色图像BF为限。根据本实施例，在一画框时间内，显示面板11可依序显示至少两个彩色图像D1与D2后，而之后的图像数目并不作限定。彩色图像D1与D2为包含原始数据画面中所有出现单原色的图像画面，但若画面数据来源的色彩单调时，亦可能出现单原色图像。在另一实施例中，于一画框时间内，可显示至少五个彩色图像D1至D5。而彩色图像D3至D5显示的彩色图像的每一图像中可包含原始数据画面中所有出现单原色的图像画面或是仅单原色图像画面。且彩色图像D3至D5亦可为全黑色的画面，端视计算结果需求。

参阅图3、图4A及图4B，撷取单元30撷取一图像数据D_IN，如上所述（步骤S40），图像数据D_IN是关于显示在一画框时间内的一目标图像。撷取单元30更根据图像数据D_IN来获得多个像素数据P_xy（步骤S41）。其中，x表示显示阵列20的像素行的序数，且y表示显示阵列20的像素列的序数。因此，每一像素数据P_xy是对应配置在显示阵列20中第x像素行与第y像素列的像素。根据本发明的实施例，每一像素数据P_xy包括一红色（r）像素值一绿色（g）像素值以及一蓝色（b）像素值 $P_{\mathrm{xy}}^b(P_{\mathrm{xy}}=[P_{\mathrm{xy}}^r,P_{\mathrm{xy}}^g,P_{\mathrm{xy}}^b\left]\right).$

接着，划分单元31将多个像素数据P_xy划分成一既定数量的数据群组（步骤S42）。举例来说，多个像素数据P_xy划分成m*n个数据群组。由于每一像素数据对应一像素，因此，如图5所示，显示阵列20的多个像素相对地具有m*n个像素区块，且每一数据群组对应一像素区块。在图5中，以m=2与n=8为例来表示，即同一列上的像素区块数量等于2，且同一行上的像素区块数量等于8。对于每一像素而言，红色像素值绿色像素值以及蓝色像素值可分别由式（1）～（3）来表示：

$P_{\mathrm{xy}}^r={B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}}+{B2}_{\mathrm{mn}}^r{T2}_{\mathrm{xy}}+{B3}_{\mathrm{mn}}^r{T3}_{\mathrm{xy}}+{B4}_{\mathrm{mn}}^r{T4}_{\mathrm{xy}}+{B5}_{\mathrm{mn}}^r{T5}_{\mathrm{xy}}$ 式（1）

$P_{\mathrm{xy}}^g={B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}}+{B2}_{\mathrm{mn}}^g{T2}_{\mathrm{xy}}+{B3}_{\mathrm{mn}}^g{T3}_{\mathrm{xy}}+{B4}_{\mathrm{mn}}^g{T4}_{\mathrm{xy}}+{B5}_{\mathrm{mn}}^g{T5}_{\mathrm{xy}}$ 式（2）

$P_{\mathrm{xy}}^b={B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}}+{B2}_{\mathrm{mn}}^b{T2}_{\mathrm{xy}}+{B3}_{\mathrm{mn}}^b{T3}_{\mathrm{xy}}+{B4}_{\mathrm{mn}}^b{T4}_{\mathrm{xy}}+{B5}_{\mathrm{mn}}^b{T5}_{\mathrm{xy}}$ 式（3）

其中，mn表示背光的分区区块。与分别表示在不同时序下显示图像D1、D2、GF、BF、与RF时每一像素所在的像素区块的红色背光亮度值。与分别表示在显示图像D1、D2、GF、BF、与RF时每一像素所在的像素区块的绿色背光亮度值。 与分别表示在显示图像D1、D2、GF、BF、与RF时每一像素所在的像素区块的蓝色背光亮度值。T1_xy、T2_xy、T3_xy、T4_xy、与T5_xy分别表示在显示图像D1、D2、GF、BF、与RF时每一像素在像素编号坐标(x，y)上的穿透率值。由式（1）～（3）可得知，在不同的时序下多个像素所显示图像的总合即为目标图像。亦即，式（1）表示不同的时序下显示的红色光亮度总合即为目标图像的红色光亮度值。

根据上述，在第一、第二图像D1与D2之后，显示面板10显示绿色图像GF、蓝色图像BF、与红色图像RF。在显示绿色图像GF时，红色与蓝色背光光源不发光，因此且在显示蓝色图像BF时，绿色与红色背光光源不发光，因此且在显示红色图像RF时，绿色与蓝色背光光源不发光，因此且

因此，式（1）～（3）分别简化为式（4）～（6）。

$P_{\mathrm{xy}}^r={B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}}+{B2}_{\mathrm{mn}}^r{T2}_{\mathrm{xy}}+{B5}_{\mathrm{mn}}^r{T5}_{\mathrm{xy}}$ 式（4）

$P_{\mathrm{xy}}^g={B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}}+{B2}_{\mathrm{mn}}^g{T2}_{\mathrm{xy}}+{B3}_{\mathrm{mn}}^g{T3}_{\mathrm{xy}}$ 式（5）

$P_{\mathrm{xy}}^b={B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}}+{B2}_{\mathrm{mn}}^b{T2}_{\mathrm{xy}}+{B4}_{\mathrm{mn}}^b{T4}_{\mathrm{xy}}$ 式（6）

接着，计算单元32分别根据式（7）～（9）来计算在显示彩色图像D1时，每一像素区块中的红色像素值的总量绿色像素值的总量以及蓝色像素值的总量（步骤S43）：

$M_{\mathrm{mn}}^r=\underset{i=0}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Fi}}_{\mathrm{mn}}^r\&CenterDot;{\mathrm{di}}_{\mathrm{mn}}^r$ 式（7）

$M_{\mathrm{mn}}^g=\underset{i=0}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Fi}}_{\mathrm{mn}}^g\&CenterDot;{\mathrm{di}}_{\mathrm{mn}}^g$ 式（8）

$M_{\mathrm{mn}}^b=\underset{i=0}{\overset{k}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{Fi}}_{\mathrm{mn}}^b\&CenterDot;{\mathrm{di}}_{\mathrm{mn}}^b$ 式（9）

其中，k表示多个像素值程度的数量，例如共256个程度（0～255）。 以及分别表示红色像素值、绿色像素值、以及蓝色像素值的每一像素值程度。F表示像素数量，Fi表示第i阶像素值程度的像素数量。因此， 以及分别表示在目标图像的第（m，n）区域内对应红色像素值、绿色像素值、以及蓝色像素值的第i阶像素程度的像素数量。

式（7）～（9）（如图6所示）即利用统计矩来计算出每一像素区块中红色像素值的总量绿色像素值的总量以及蓝色画像素的总量可藉此得知每一像素区块中，红色、绿色、与蓝色像素值的分布特性。在图6中，像素值程度的像素数量以及仅为一示范例，不以此为限。实际上，像素值程度的像素数量以及是根据图像数据D_IN的像素数据而定。

接着，对于每一像素而言，在计算出红色像素值的总量绿色像素值的总量以及蓝色像素值的总量之后，计算单元32根据式（10）～（12）来分别计算出显示彩色图像D1时的红色亮度值绿色亮度值以及蓝色亮度值（步骤S44）：

${B1}_{\mathrm{mn}}^r=\frac{M_{\mathrm{mn}}^r}{\mathrm{Max}(M_{\mathrm{mn}}^r,M_{\mathrm{mn}}^g,M_{\mathrm{mn}}^b)}\&times;\mathrm{Max}{\left(P_{\mathrm{xy}}^r\right)}_{\mathrm{mn}}$ 式（10）

${B1}_{\mathrm{mn}}^g=\frac{M_{\mathrm{mn}}^g}{\mathrm{Max}(M_{\mathrm{mn}}^r,M_{\mathrm{mn}}^g,M_{\mathrm{mn}}^b)}\&times;\mathrm{Max}{\left(P_{\mathrm{xy}}^g\right)}_{\mathrm{mn}}$ 式（11）

${B1}_{\mathrm{mn}}^b=\frac{M_{\mathrm{mn}}^b}{\mathrm{Max}(M_{\mathrm{mn}}^r,M_{\mathrm{mn}}^g,M_{\mathrm{mn}}^b)}\&times;\mathrm{Max}{\left(P_{\mathrm{xy}}^b\right)}_{\mathrm{mn}}$ 式（12）

其中，表示取与中的最大值，取最大值主要的原因是，使背光单元21的背光亮度可以达到目标图像的最大亮度。以及分别表示每一像素所在的像素区块中最大的红色、绿色、以及蓝色像素值。

在计算出红色亮度值绿色亮度值以及蓝色亮度值后，根据式（4）～（6），由于每一式的等号右侧第2、3项次的数值大于零，因此得到：

$P_{\mathrm{xy}}^r\&GreaterEqual;{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}}\&RightArrow;{T1}_{\mathrm{xy}}\&le;\frac{P_{\mathrm{xy}}^r}{{B1}_{\mathrm{mn}}^r}$

$P_{\mathrm{xy}}^g\&GreaterEqual;{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}}\&RightArrow;{T1}_{\mathrm{xy}}\&le;\frac{P_{\mathrm{xy}}^g}{{B1}_{\mathrm{mn}}^g}$

$P_{\mathrm{xy}}^b\&GreaterEqual;{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}}\&RightArrow;{T1}_{\mathrm{xy}}\&le;\frac{P_{\mathrm{xy}}^b}{{B1}_{\mathrm{mn}}^b}$

为了避免某一原色的亮度过大而超过目标画面的亮度，因此计算单元32取 与的最小值，以计算在显示彩色图像D1时每一像素的穿透率值T1_xy（步骤S45）如式（13）：

${T1}_{\mathrm{xy}}=\min (\frac{P_{\mathrm{xy}}^r}{{B1}_{\mathrm{mn}}^r},\frac{P_{\mathrm{xy}}^g}{{B1}_{\mathrm{mn}}^g},\frac{P_{\mathrm{xy}}^b}{{B1}_{\mathrm{mn}}^b})$ 式（13）

对于每一像素而言，在计算出红色亮度值绿色亮度值以及蓝色亮度值与穿透率值T1_xy后，减法单元33将红色像素值减去红色亮度值与透率值T1_xy的乘积、将绿色像素值减去绿色亮度值与透率值T1_xy的乘积、以及将蓝色像素值减去蓝色亮度值与透率值T1_xy的乘积（步骤S46），以计算三个差值，如式（14）～（16）：

$(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}})={B2}_{\mathrm{mn}}^r{T2}_{\mathrm{xy}}+{B5}_{\mathrm{mn}}^r{T5}_{\mathrm{xy}}$ 式（14）

$(P_{\mathrm{xy}}^g-{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}})={B2}_{\mathrm{mn}}^g{T2}_{\mathrm{xy}}+{B3}_{\mathrm{mn}}^g{T3}_{\mathrm{xy}}$ 式（15）

$(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}})={B2}_{\mathrm{mn}}^b{T2}_{\mathrm{xy}}+{B4}_{\mathrm{mn}}^b{T4}_{\mathrm{xy}}$ 式（16）

式（14）～（16）中，等号左边为已知的项次。

接着，计算单元34根据在步骤S46所计算出的三个差值并采用如同步骤S43、S44的运算，同理可计算出显示彩色图像D2时的红色亮度值绿色亮度值以及蓝色亮度值（步骤S47）。在此情况下，式（7）～（9）中的以及分别表示在多个像素数据P_xy分别减去 以及后，对应剩余像素数据中红色、绿色、与蓝色像素值的每一像素值程度的像素数量。

在计算出红色亮度值绿色亮度值以及蓝色亮度值后，根据式（14）～（16），由于每一式的等号右侧第2项次的数值大于零，因此得到：

$(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}})\&GreaterEqual;{B2}_{\mathrm{mn}}^r{T2}_{\mathrm{xy}}\&RightArrow;{T2}_{\mathrm{xy}}\&le;\frac{(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^r}$

$(P_{\mathrm{xy}}^g-{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}})\&GreaterEqual;{B2}_{\mathrm{mn}}^g{T2}_{\mathrm{xy}}\&RightArrow;{T2}_{\mathrm{xy}}\&le;\frac{(P_{\mathrm{xy}}^g-{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^g}$

$(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}})\&GreaterEqual;{B2}_{\mathrm{mn}}^b{T2}_{\mathrm{xy}}\&RightArrow;{T2}_{\mathrm{xy}}\&le;\frac{(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^b}$

为了避免某一原色的亮度过大而超过目标画面的亮度，因此计算单元34取三个相除值 $\frac{(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^r},$ $\frac{(P_{\mathrm{xy}}^g-{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^g},$ 与 $\frac{(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^b}$ 中的最小值，以计算在显示彩色图像D2时，每一像素的穿透率值T2_xy（步骤S48）如式（17）：

${T2}_{\mathrm{xy}}=\min (\frac{(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^r},\frac{(P_{\mathrm{xy}}^g-{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^g},\frac{(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^b})$ 式（17）

对于每一像素而言，在计算出红色亮度值绿色亮度值以及蓝色亮度值与穿透率值T2_xy后，减法单元35将式（14）～（16）等号右侧的第一项次移至等号左侧，换句话说，即减法单元35将差值减去红色亮度值与透率值T2_xy的乘积、将差值减去绿色亮度值与透率值T2_xy的乘积、以及将差值减去蓝色亮度值与透率值T2_xy的乘积（步骤S49），以计算三个差值，如式（18）～（20）：

$(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^r{T2}_{\mathrm{xy}})={B5}_{\mathrm{mn}}^r{T5}_{\mathrm{xy}}$ 式（18）

$(P_{\mathrm{xy}}^g-{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^g{T2}_{\mathrm{xy}})={B3}_{\mathrm{mn}}^g{T3}_{\mathrm{xy}}$ 式（19）

$(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^b{T2}_{\mathrm{xy}})={B4}_{\mathrm{mn}}^b{T4}_{\mathrm{xy}}$ 式（20）

接着，对于每一像素而言，在计算出步骤S49的三个差值后，计算单元36分别根据式（21）～（23）计算出显示绿色图像GF时的绿色亮度值显示蓝色图像BF的蓝色亮度值以及显示红色图像RF的红色亮度值（步骤S50）：

${B3}_{\mathrm{mn}}^g=\mathrm{Max}(P_{\mathrm{xy}}^g-{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^g{T2}_{\mathrm{xy}})$ 式（21）

${B4}_{\mathrm{mn}}^b=\mathrm{Max}(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^b{T2}_{\mathrm{xy}})$ 式（22）

${B5}_{\mathrm{mn}}^r=\mathrm{Max}(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^r{T2}_{\mathrm{xy}})$ 式（23）

根据式（21），计算单元36选择在同一像素区块中，多个像素的差值中最大者作为绿色亮度值根据式（22），计算单元36选择在同一像素区块中，多个像素的差值中最大者作为蓝色亮度值根据式（23），计算单元36选择在同一像素区块中，多个像素的差值中最大者作红色亮为度值

对于每一像素而言，在计算出得绿色亮度值蓝色亮度值以及红色亮度值后，计算单元36分别根据式（24）～（26）来计算出穿透率值T3_xy、T4_xy、以及T5_xy（步骤S51）：

${T3}_{\mathrm{xy}}=\frac{(P_{\mathrm{xy}}^g-{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^g{T2}_{\mathrm{xy}})}{{B3}_{\mathrm{mn}}^g}$ 式（24）

${T4}_{\mathrm{xy}}=\frac{(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^b{T2}_{\mathrm{xy}})}{{B4}_{\mathrm{mn}}^b}$ 式（25）

${T5}_{\mathrm{xy}}=\frac{(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^r{T2}_{\mathrm{xy}})}{{B5}_{\mathrm{mn}}^r}$ 式（26）

通过上述步骤S40-S51在计算出亮度值 与以及穿透率值T1_xy、T2_xy、T3_xy、T4_xy、与T5_xy后，显示面板10可根据这些亮度值来驱动背光光源发光，且可根据与这些穿透率值来控制每一像素的液晶分子的转向。

图7A表示根据本发明一实施例显示两个彩色图像与三个单原色图像的时序图。参阅图2A、图2B及图7A，在一画框时间FT中的一期间TP1（由时间点TP0-1至时间点TP1-2）内，背光单元21根据对应每一像素区块的亮度值 与来驱动背光光源LS发光。通过导光板LG的混光，每一像素区块中的像素接收具有对应色彩程度的光线。此外，驱动单元22则根据对应每一像素的穿透率值T1_xy来控制各自液晶分子的转向。在期间TP1中，通过背光光源LS的发光与液晶分子的转向，显示面板11则显示彩色图像D1。

在接续期间TP1后的期间TP2（由时间点TP1-2至时间点TP2-3）中，背光单元21根据对应每一像素区块的亮度值与来驱动背光光源LS发光。通过导光板LG的混光，每一像素区块中的像素接收具有对应色彩程度的彩色光线。此外，驱动单元22则根据对应每一像素的穿透率值T2_xy来控制各自液晶分子的转向。在期间TP2中，通过背光光源LS的发光与液晶分子的转向，显示面板11则显示彩色图像D2。

在图7A的实施例中，由于人眼对于绿色的灵敏度较高，因此，在接续期间TP2的期间TP3（由时间点TP2-3至时间点TP3-4）中，背光单元21根据对应每一像素区块的亮度值来驱动背光光源LS发光。通过导光板LG的混光，每一像素区块中的像素接收具有对应色彩程度的绿色光线。此外，驱动单元22则根据对应每一像素的穿透率值T3_xy来控制各自液晶分子的转向。在期间TP3中，通过背光光源LS的发光与液晶分子的转向，显示面板11则显示绿色图像GF。

在接续期间TP3的期间TP4（由时间点TP3-4至时间点TP4-5）中，背光单元21根据对应每一像素区块的亮度值来驱动背光光源LS发光。通过导光板LG的混光，每一像素区块中的像素接收具有对应色彩程度的蓝色光线。此外，驱动单元22则根据对应每一像素的穿透率值T4_xy来控制各自液晶分子的转向。在期间TP4中，通过背光光源LS的发光与液晶分子的转向，显示面板11则显示蓝色图像BF。

在接续期间TP4（由时间点TP4-5至下一画框时间的时间点TP0-1’）的期间TP5中，背光单元21根据对应每一像素区块的亮度值来驱动背光光源LS发光。通过导光板LG的混光，每一像素区块中的像素接收具有对应色彩程度的红色光线。此外，驱动单元22则根据对应每一像素的穿透率值T5_xy来控制各自液晶分子的转向。在期间TP5中，通过背光光源LS的发光与液晶分子的转向，显示面板11则显示红色图像RF。

在画框时间FT中，通过图像D1、D2、GF、BF、与RF的依序显示以及人眼的视觉暂留，观看者可观看到图像数据D_IN对应的目标图像。

根据上述步骤S43～S48中的式（7）～（17）可得知，目标图像中的主要色彩集中于期间TP1与TP2的彩色图像D1与D2。此外，与彩色图像D1与D2比较起来，后续的图像GF、BF、与RF的亮度较暗且彩度较低。因此，彩色图像D1与D2占目标图像的总画面能量的较大百分比，即能量集中于彩色图像D1与D2。相对于彩色图像D1与D2，图像GF、BF与RF近似于插黑图像。如此一来，当观看者的眼球相对于目标图像进行移动时，对于图像GF、BF与RF的视觉感受较弱，藉此减缓了视觉上的分离现象。于一较佳实施例中，彩色图像D1的画面能量至少大于彩色图像D2的画面能量的五倍，且该彩色图像D1的画面能量至少占有该目标图像的总画面能量的百分之七十。

画面能量定义为在单位时间内背光光源LS背光亮度值B(cd/m²)与像素内多个液晶分子的液晶穿透率T的乘积的时间积分。总画面能量我们定义为一个画框时间背光亮度与穿透率乘积的积分，假如一个画框由五个时序画面组成的，因此，总画面能量可写成如式（27）所示，五个时序画面能量的加总。接着，我们定义时序画面的能量，第一个时序画面能量，即为背光亮度值B1与指液晶的穿透率T的乘积的在时间点TP0-1至时间点TP1-2（即在期间TP1）内的时间积分，可写成如式（28）所示。同理，第二个时序，第三个时序，第四个时序及第五个时序中时序画面的能量，可写成式（29）～（31）。

E=e₁+e₂+e₃+e₄+e₅    式（27）

$e_1={\&Integral;}_{\mathrm{tp}0-1}^{\mathrm{tp}1-2}({B1}^{r}T1+{B1}^{g}T1+{B1}^{b}T1)\mathrm{dt}$ 式（28）

$e_2={\&Integral;}_{\mathrm{tp}1-2}^{\mathrm{tp}2-3}({B2}^{r}T2+{B2}^{g}T2+{B2}^{b}T2)\mathrm{dt}$ 式（29）

$e_3={\&Integral;}_{\mathrm{tp}2-3}^{\mathrm{tp}3-4}({B3}^{r}T3+{B3}^{g}T3+{B3}^{b}T3)\mathrm{dt}$ 式（30）

$e_4={\&Integral;}_{\mathrm{tp}3-4}^{\mathrm{tp}4-5}({B4}^{r}T4+{B4}^{g}T4+{B4}^{b}T4)\mathrm{dt}$ 式（31）

$e_5={\&Integral;}_{\mathrm{tp}4-5}^{\mathrm{tp}0-1^{\&prime;}}({B5}^{r}T5+{B5}^{g}T5+{B5}^{b}T5)\mathrm{dt}$ 式（32）

其中E为总画面能量，e1至e5为第一至第五时序中时序画面的能量。分别对应时间点TP0-1～TP1-2、TP1-2～TP2-3、TP2-3～TP3-4、TP3-4～TP4-5、与TP4-5～TP0-1’的五个期间TP1至TP5为第一至第五时序中时序画面的积分时间，故而不同时序的画面能量可依照不同时序下背光的颜色与亮度值以及液晶分子的穿透率而将其量化。

在图7A的实施例中，由于人眼对于绿色光的灵敏度较高，因此，两彩色图像D1与D2后的三个单原色图像依序为绿色图像GF、蓝色图像BF、以及红色图像RF。而在其他实施例中，两彩色图像D1与D2后的三个单原色图像的顺序，可依据每一单原色图像的画面能量占目标图像的总画面能量的百分比来决定。例如，两彩色图像D1与D2后依序于期间TP3～TP5中显示的三个单原色图像的画面能量的百分比为递减。

在另一实施例中，在两彩色图像D1与D2后，显示于期间TP3的单原色图像的画面能量的百分比大于显示于期间TP4的单原色图像的画面能量的百分比，且显示于期间TP5的单原色图像的画面能量的百分比大于显示于期间TP4的单原色图像的画面能量的百分比。亦即显示于期间TP1-TP5的图像的画面能量百分比虽呈递减趋势，但此趋势却仅递减至倒数第二个图像（即显示于期间TP4的图像），最后一个图像（即显示于期间TP5的图像）的画面能量则会高于倒数第二个图像的画面能量，此实施例可避免因各彩色图像间的画面能量差距过大时造成的色分离或闪烁的现象。根据上述，在一画框期间内，期间TP1～TP5所显示的图像的画面能量呈现V曲线，可以理解的是V曲线并非对称。V型的能量分布可使每个画框时间FT之间有一个较暗画面，近似于插黑的效果，可使人眼见到动态画面时，色分离的视觉效果降低。

根据上述，于一画框时间中，在第一个期间T1内显示的图像D1的画面能量最大。当于多个画框时间分别显示多个目标图像时，在两相邻图框时间的期间T1之间显示的图像的画面能量的曲线会呈现近似V曲线的趋势，而V曲线趋势最低点亦可视对画面品味需求而设定显示介于彩色图像D2与下一画框时间的彩色图像D1之间的任一显示期间均可，且彩色图像D1的画面能量必定大于其他画面的画面能量，可以理解V曲线趋势并非对称。

于另一实施例，画面能量曲线的最低点的显示期间距离两个最大画面能量的显示期间最远，如图9所示。此驱动方式近似于脉冲式（Impulse）的驱动方式，可使色分离的现象大幅降低。图9亦仅例示于一画框时间FT内显示D1～D5的画面能量的示意图，于其他实施例中，亦可能于一画框时间FT内显示D1～D3的画面能量，且其画面能量的最低点不一定会与两个最大画面能量的显示期间距离最远，而呈现非对称V曲线的趋势。

在另一实施例中，两个任一颜色的彩色图像D1与D2后接彩色图像D3，如图7B所示，且D3非单原色图像。D3的背光亮度B3_mn计算方式与D1与D2相同。因此，式（18）～（26）可修改如下：

$(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^r{T2}_{\mathrm{xy}})\&cong;{B3}_{\mathrm{mn}}^r{T3}_{\mathrm{xy}}$ 式（18-1）

$(P_{\mathrm{xy}}^g-{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^g{T2}_{\mathrm{xy}})\&cong;{B3}_{\mathrm{mn}}^g{T3}_{\mathrm{xy}}$ 式（19-1）

$(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^b{T2}_{\mathrm{xy}})\&cong;{B3}_{\mathrm{mn}}^b{T3}_{\mathrm{xy}}$ 式（20-1）

${T3}_{\mathrm{xy}}\&cong;\frac{(P_{\mathrm{xy}}^g-{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^g{T2}_{\mathrm{xy}})}{{B3}_{\mathrm{mn}}^g}$ 式（24-1）

${T3}_{\mathrm{xy}}\&cong;\frac{(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^b{T2}_{\mathrm{xy}})}{{B3}_{\mathrm{mn}}^b}$ 式（25-1）

${T3}_{\mathrm{xy}}\&cong;\frac{(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}}-{B2}_{\mathrm{mn}}^r{T2}_{\mathrm{xy}})}{{B3}_{\mathrm{mn}}^r}$ 式（26-1）

其中，背光亮度值B3_mn与穿透率T3_xy用来显示第3个显示的图像D3，式（18-1）～（26-1）的等号“=”由近似符号取代，此方式所显示的结果只能接近于目标图像，主要原因是彩色图像D1与D2显示完后，剩余的亮度(P_xy-B1_mnT1_xy-B2_mnT2_xy)并非使用三个单色图像RF，GF与BF显示完毕，而使用一个接近或等于剩余画面的能量的彩色图像D3显示剩余的亮度。同理，我们可以推广至第四个彩色图像D4（如图7C所示），或者第五个彩色图像D5（如图7D所示）…等。关于彩色图像D4/D5的亮度值与穿透率可根据上述计算单元34与减法单元35相似的运算来获得。这些方法有共同的特征就是：在两彩色图像D1与D2后，显示于期间TP3的彩色图像D3的画面能量大于显示于期间T4的彩色图像D4的画面能量，且显示于期间TP4的彩色图像D4的画面能量大于显示于期间TP5的彩色图像D5的画面能量。于一较佳实施例中，彩色图像D1的画面能量至少大于彩色图像D2的画面能量的五倍，且该彩色图像D1的画面能量至少占有该目标图像的总画面能量的七成。

在图7A的实施例中，分别显示图像D1、D2、GF、BF、与RF的期间TP1、TP2、TP3、TP4与TP5的长度彼此等长。假设一画框时间的长度为1/60s。由于期间TP1～TP5的长度彼此等长，因此期间TP1～TP5的每一个的长度为1/300s，即整体画框速率为300Hz。同样地，在图7B中，分别显示彩色图像D1～D3的期间TP1～TP3的程度彼此等长；在图7C中，分别显示彩色图像D1～D4的期间TP1～TP4的程度彼此等长；在图7D中，分别显示彩色图像D1～D5的期间TP1～TP5的程度彼此等长。

在另一实施例中，如图8所示，分别显示彩色图像D1与D2的期间TP1与TP2的长度彼此等长，且分别显示图像GF、BF、RF的期间TP3、TP4、TP5的长度彼此等长。尤其是，由于期间TP1与TP2的每一个的长度长于期间TP3、TP4、TP5的每一个的长度。假设一画框时间的长度为1/60s。在图8的实施例中，期间TP1、TP2的每一个的长度为1/240s，而期间TP3～TP5的每一个的长度为1/360s，即整体画框速率为240Hz。于另一实施例中，显示的彩色图像D1与D2的期间TP1与TP2亦可不等长，因彩色图像D1可能已经显示目标图像的大部分画面能量，故而可令期间TP1的长度较剩余期间为长，而D2次之，剩下的其他画面可与TP2时间等长或不等长。

另外，本发明的第一红色亮度值、第一绿色亮度值、以及第一蓝色亮度值除了可用上述总量的方式（参照式（7～12））计算出来之外，亦可用其他方式来计算，以下举例说明。

当撷取单元30根据图像数据来获得多个像素数据P_xy之后（各像素数据包括一红色像素值一绿色像素值以及一蓝色像素值），第一计算单元32可计算该等红色像素值、该等绿色像素值与该等蓝色像素值所构成的矩阵的相关矩阵（correlation matrix）的最大特征值（eigenvalue）的特征向量（eigenvector）以得到一第一红色亮度值、一第一绿色亮度值、以及一第一蓝色亮度值。相关矩阵例如为P^TP， $P=\left[\begin{array}{ccc}{P}_{\mathrm{xy}}^r& P_{\mathrm{xy}}^g& P_{\mathrm{xy}}^b\end{array}\right],$ 展开之后可得到下式：

$P^{T}P=\left[\begin{array}{ccc}{\mathrm{Cor}}_{\mathrm{rr}}& {\mathrm{Cor}}_{\mathrm{rg}}& {\mathrm{Cor}}_{\mathrm{rb}}\\ {\mathrm{Cor}}_{\mathrm{gr}}& {\mathrm{Cor}}_{\mathrm{gg}}& {\mathrm{Cor}}_{\mathrm{gb}}\\ {\mathrm{Cor}}_{\mathrm{br}}& {\mathrm{Cor}}_{\mathrm{bg}}& {\mathrm{Cor}}_{\mathrm{bb}}\end{array}\right]$ 式（27）

其数值例如但不限于 $\left[\begin{array}{ccc}1.86E+10& 1.87E+10& 1.87E+10\\ 1.87E+10& 1.97E+10& 2.02E+10\\ 1.87E+10& 2.02E+10& 2.12E+10\end{array}\right]$

这样，可计算出此相关矩阵P^TP的三个特征值分别为5.8299、0.0038、0.1180。这里我们取5.8299为最大特征值，并计算其对应的特征向量为[0.9300，0.9743，1.0000]，并将之转换为灰阶值得到[237.1518，248.4556，255]，并平滑化为[237，248，255]分别对应到红色在237灰阶时的背光亮度、绿色在248灰阶时的背光亮度值、以及蓝色在255灰阶的背光亮度值。

需注意的，若是将像素区分成该既定数量的像素区块，即符合式（1）～（3），则各像素区块可计算出自己的相关矩阵及其第一红色亮度值、第一绿色亮度值与第一蓝色亮度值。

接着，对各像素而言，第一计算单元30可根据红色像素值、绿色像素值与蓝色像素值、以及该像素所对应的像素区块的第一红色亮度值、第一绿色亮度值、以及第一蓝色亮度值来计算出一第一穿透率值。此部分的计算根据式（13）的原则来进行。如下所述，对各像素而言，第一计算单元30根据 ${T1}_{\mathrm{xy}}=\min (\frac{P_{\mathrm{xy}}^r}{{B1}^r},\frac{P_{\mathrm{xy}}^g}{{B1}^g},\frac{P_{\mathrm{xy}}^r}{{B1}^b})$ （无背光分区）、或 ${T1}_{\mathrm{xy}}=\min (\frac{P_{\mathrm{xy}}^r}{{B1}_{\mathrm{mn}}^r},\frac{P_{\mathrm{xy}}^r}{{B1}_{\mathrm{mn}}^g},\frac{P_{\mathrm{xy}}^r}{{B1}_{\mathrm{mn}}^b})$ （有背光分区）来计算第一穿透率值。

如此，可计算出第一图像的各像素的穿透率值以及第一图像的各像素分区的各原色的亮度值，并依据这些穿透率值以及亮度值来控制显示面板的显示阵列以及背光光源来显示第一图像。由于上述控制方式已于上述实施例详述，故于此不再赘述。然而需注意的，在本实施例中，背光光源21所发出的光线可具有至少二个不为零的不同等级的亮度，例如第一亮度、第二亮度、第三亮度、…等等。图10为一般传统背光亮度、液晶波形、背光与液晶的加乘波形以及效率损失的示意图，图11为本实施例的背光亮度、液晶波形、背光与液晶的加乘波形以及效率损失的示意图。如图10所示，传统背光光源仅有开与关两种亮度，而本实施例的背光光源有例如三种不同的亮度等级。如此，可看见本实施例的效率损失较传统驱动方式更少，因此，本实施例可使用较少的能量来达到同样的显示效果，进而降低成本且节能。此外，本实施例的背光驱动方式可驱动方式亦可减少人眼感到闪烁与过冲（overshooting）的现象，而提升显示效能。

在本实施例中，可有多种方式来使背光光源具有多种不同的亮度，以下举例说明之。

图12为本实施例的显示装置显示第一图像、第二图像、第三图像及第四图像的时序示意图，其中包括三原色（红、绿、蓝）背光光源的波形图、第一列像素的穿透率波形图、最后一列像素的穿透率波形图以及背光与最后一列像素的穿透率的加乘波形图。需注意者，图12可对应至整个背光光源或是只对应背光光源的某一分区，当对应某一分区时，该第一列像素为该分区所对应的第一列像素，该最后列像素为该分区所对应的最后列像素。

于此，第一图像为彩色图像，第二图像至第四图像皆为单原色图像，分别为红色图像、绿色图像与蓝色图像。在第一图像中，由于其为彩色图像，故三原色背光光源皆可依图像数据而选择性开启。并且三原色背光光源的亮度波形可为阶梯状，而具有例如三种不同亮度的振幅，并且该等振幅对应至穿透率的大小，即当穿透率大时，振幅亦较大，通过光源振幅与穿透率相对应的关系，可使显示装置的效能提高。此外，背光光源的波形为阶梯状，通过这样平滑的改变可减少人眼感到闪烁与过冲的现象，而提升显示效能。

此外，第一图像至第四图像皆可配合插黑（black frame insertion）技术。例如，在TN液晶插黑时给最大额定电压，此时液晶穿透率由最高处开始下降至低穿透率，插黑时间由该区的第一列到最后一列为止。当最后一列的最后一个像素的液晶穿透率最小时，若该时序为第一图像时，背光光源皆关闭（如图12及图13中粗虚线框处），主要目的是避免干扰（Cross talk）至下一色场，同理，其他色彩场也是如此。第二图像为红色图像，故只有红色光源开启，其他光源皆关闭，且红色光源的波形亦具有不同的振幅而达到不同亮度。第三图像为绿色图像，故只有绿色光源开启，其他光源皆关闭，且绿色光源的波形亦具有不同的振幅而达到不同亮度。第四图像为蓝色图像，故只有蓝色光源开启，其他光源皆关闭，且蓝色光源的波形亦具有不同的振幅而达到不同亮度。

图13为本实施例的显示装置显示第一图像、第二图像、第三图像及第四图像的另一时序示意图，其中包括三原色（红、绿、蓝）背光光源的波形图、第一列像素的穿透率波形图、最后一列像素的穿透率波形图以及背光与最后一列像素的穿透率的加乘波形图。

于此，第一图像为彩色图像，第二图像至第四图像皆为单原色图像，分别为红色图像、绿色图像与蓝色图像。与图12的态样主要不同在于，图13所示的背光光源是配合脉宽调变（PWM）技术而达到调光（dimming）效果。藉此得到的整体亮度可如图14所示，其中剖面线的部分为有亮度，无剖面线的部分为无亮度，其中100％意指原始PWM信号的振幅，而200％指为原始PWM信号的振幅的两倍振幅，以此类推。

本发明并不限于三种亮度等级，图15显示随着背光光源可提供的亮度等级越多，背光光源与液晶的配合效能就越佳。并且，背光光源的亮度等级可与液晶波形成正相关，进而达到高效能。

在计算出第一图像的各像素的穿透率值以及第一图像的各像素分区的各原色的亮度值之后，可接着计算第二图像的各像素的穿透率值以及各像素分区的各原色的亮度值。实施上，第二图像的各像素的穿透率值以及各像素分区的各原色的亮度值的计算方法可沿用第一图像的各像素的穿透率值以及各像素分区的各原色的亮度值的计算方法，只是相关矩阵P的数值不同。

在计算中，请参照式（14）～（16），对各该像素而言，第一减法单元33可将红色像素值减去第一红色亮度值与第一穿透率值的乘积以计算出一第一差值，并将绿色像素值减去第一绿色亮度值与第一穿透率值的乘积以计算出一第二差值，更将蓝色像素值减去第一蓝色亮度值与第一穿透率值的乘积以计算出一第三差值。然后，第二计算单元34可计算各像素区块的该等第一差值、该等第二差值与该等第三差值所构成的矩阵的相关矩阵的最大特征值的特征向量以得到各像素区块的一第二红色亮度值、一第二绿色亮度值、以及一第二蓝色亮度值。如此，P矩阵变为由式（14）～（16）的左边项所构成的矩阵，之后再算出该P矩阵的相关矩阵的最大特征值的特征向量即可得到第二红色亮度值第二绿色亮度值以及第二蓝色亮度值

然后，对各像素而言，第二计算单元34根据第一差值、第二差值与第三差值、以及该像素所对应的像素区块的第二红色亮度值、第二绿色亮度值、以及第二蓝色亮度值来计算出一第二穿透率值。此部分的计算根据式（17）的原则来进行。如下所述，对各像素而言，第二计算单元34根据 ${T2}_{\mathrm{xy}}=\min (\frac{(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}^r{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}^r},\frac{(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}^g{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}^g},\frac{(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}^b{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}^b})$ （无背光分区）、或 ${T2}_{\mathrm{xy}}=\min (\frac{(P_{\mathrm{xy}}^r-{B1}_{\mathrm{mn}}^r{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^r},\frac{(P_{\mathrm{xy}}^g-{B1}_{\mathrm{mn}}^g{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^g},\frac{(P_{\mathrm{xy}}^b-{B1}_{\mathrm{mn}}^b{T1}_{\mathrm{xy}})}{{B2}_{\mathrm{mn}}^b})$ （有背光分区）来计算第二穿透率值。

如此，可计算出第二图像的各像素的穿透率值以及第二图像的各像素分区的各原色的亮度值。之后可依据这些穿透率值以及亮度值来控制显示面板的显示阵列以及背光光源来显示第二图像。

需注意的，本实施例除了第二图像可使用上述特征向量的计算方法之外，第三图像、第四图像、…亦可使用特征向量的计算方法。另外，第二图像亦可不使用特征向量的计算方法，而是使用如式（18）～（26）的原则来计算出亮度值与穿透率值。

于其他实施例中，请参照式（13），当一张图像的颜色集中于特定色系时，表示某种颜色占目标图像的比例相当低。如果或或相当小，则T1_xy也会相对应的相当小，又第一图像是T1与B1加乘后的结果，如果T1_xy相当小，则第一图像的像素值也相对应的变得很小，此代表于第一图像中有太多像素值过小导致第一张图像的画面能量过小。

因此，当一张图像的颜色集中特定色系时，第一计算单元可更依据至少一预设值判断相关矩阵的多个主效应矩阵值（即上述的Cor_rr、Cor_gg、Cor_bb）的至少其中之一以判断第一红色亮度值、第一绿色亮度值、或第一蓝色亮度值是否过小，并据此来修正第一图像画面的T1与B1的数值，例如选择不开启某一比例相当低的该颜色的背光。

以红颜色比例较低为例，主效应矩阵值Cor_rr的判断方式可例如下式所示：

其中10％为预设值。当判断出Cor_rr的比例小于10%时，选择于第一图像将第一红色亮度值设定为零（即背光光源不提供红色光），则式（13）会修正如下所示：

${T1}_{\mathrm{xy}}=\min (\frac{P_{\mathrm{xy}}^g}{{B1}_{\mathrm{mn}}^g},\frac{P_{\mathrm{xy}}^b}{{B1}_{\mathrm{mn}}^b})$ 式（13-1）

亦即于第一图像时，背光仅提供红色以外的光源。红色则于其后的第二或接续图像中显示。此代表，可于第一图像显示出占目标图像比重较大的该些颜色能量，亦即于第一图像就可以显示出更接近目标图像能量的图像，其后的剩余画面能量比例相当低，其效果也可以近似于插黑画面，进而可提升显示画面品质，降低色分离的问题。

于上述是以红颜色比例较低为例，而绿色或是蓝色的主效应矩阵值Cor_gg、Cor_bb的判断可依此类推，于此不再赘述。

本实施例不仅可使第一图像的画面能量至少占有目标图像的总画面能量的百分之七十；较佳者，可至少占有目标图像的总画面能量的百分之八十。

此外，就单一色彩来说，当该单一色彩占目标图像的比例达55%以上时，且以上述方式选择设定小于10%比例的颜色不开启时，第一图像的画面能量的一色彩能量可至少占有目标图像的该色彩能量的百分之八十五。举例来说，当红颜色占10%以下（即），且蓝色占目标图像55%以上（即）时，以上述修正的式(13-1)来看，表示第一图像中，蓝色的比例相当高，红色的比例相当低，依照上述方式将红色背光源关闭，开启绿光与蓝光，此种方式相较红色，绿色与蓝色都开启效果更佳，其第一图像中的蓝色能量可更佳的占目标图像的85%以上。

综上所述，本实施例的显示装置通过特征值与特征向量的计算，可让第一图像的背光颜色最接近目标图像的颜色，进而让液晶的穿透率最大，大部分的能量都集中在第一画面，其余画面变暗，而使色分离的现象最小。

以上所述仅为举例性，而非为限制性的。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求书中。

Claims (15)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：

一显示面板，包括多个背光光源及一显示阵列，所述多个背光光源依据多个色亮度值来驱动发光，所述显示阵列包括多个像素，所述多个像素具有多个液晶分子；以及

一处理器，撷取一画框时间的一图像数据，且根据所述图像数据产生多个亮度值以及多个穿透率值，其中，所述图像数据对应一目标图像；

其中，所述显示面板根据所述多个亮度值以及所述多个穿透率值依序显示一第一图像以及一第二图像，且所述第一图像与所述第二图像皆为彩色图像；以及

其中，所述第一图像的画面能量至少大于所述第二图像的画面能量的五倍，且所述第一图像的画面能量至少占有所述目标图像的总画面能量的百分之七十，所述画面能量的定义为在单位时间内所述多个背光光源的背光亮度值与所述多个像素内所述多个液晶分子的液晶穿透率的乘积的时间积分。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，在所述第二图像之后，所述显示面板更根据所述多个亮度值以及所述多个穿透率值显示一第三图像。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第三图像是彩色图像。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，在所述第三图像之后，所述显示面板更根据所述多个亮度值以及所述多个穿透率值来显示一第四图像，所述第四图像呈现一第四彩色画面。

5.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第三图像是单原色图像。

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，在所述第三图像之后，所述显示面板更根据所述多个亮度值以及所述多个穿透率值来依序显示一第四图像以及一第五图像，所述第四与第五图像是单原色图像，且所述显示面板依序显示所述第一至第五图像，以呈现所述目标图像。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第三图像为一绿色图像，所述第四图像为一蓝色图像，且所述第五图像为一红色图像。

8.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述第三图像的画面能量大于所述第四图像的画面能量以及所述第五图像的画面能量，且第五图像的画面能量大于所述第四图像的画面能量。

9.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，在所述画框时间内，所述第一图像的显示期间与所述第二图像的显示期间彼此等长，并长于所述三图像的显示期间。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述处理器包括：

一撷取单元，根据所述图像数据来获得多个像素数据P_xy，所述多个像素数据分别对应一显示阵列的多个像素，其中，每一所述像素数据包括一红色像素值、一绿色像素值、以及一蓝色像素值；

一划分单元，将所述多个像素数据划分成一既定数量的多个数据群组，其中，所述多个像素区分成所述既定数量的多个像素区块，且每一所述数据群组对应所述多个像素区块的一个；以及

一第一计算单元；

其中，对于每一所述像素而言，所述第一计算单元根据对应的所述像素区块中所述红色像素值的总量、所述绿色像素值的总量、以及所述蓝色像素值的总量，来计算出对应的所述像素区块的一第一红色亮度值、一第一绿色亮度值、以及一第一蓝色亮度值；以及

其中，对于每一所述像素而言，所述第一计算单元根据所述红色、绿色、以及蓝色像素值以及所述第一红色、所述第一绿色、以及所述第一蓝色亮度值来计算出一第一穿透率值；以及

其中，所述显示面板根据所述第一红色亮度值、所述第一绿色亮度值、与所述第一蓝色亮度值以及所述第一穿透率值来显示所述第一图像，且所述显示面板包括：

多个背光光源，其中，每一所述背光光源由所述第一红色亮度值的一个、所述第一绿色亮度值的一个、或所述第一蓝色亮度值的一个来驱动发光；以及

所述显示阵列，包括多个像素，其中，每一所述像素中多个液晶分子根据对应的所述第一穿透率值而转向。

11.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述处理器包括：

一撷取单元，根据所述图像数据来获得多个像素数据P_xy，所述多个像素数据分别对应所述显示面板的多个像素，其中，每一所述像素数据包括一红色像素值一绿色像素值以及一蓝色像素值以及

一第一计算单元，其计算所述红色像素值、所述绿色像素值与所述蓝色像素值所构成的矩阵的相关矩阵的最大特征值的特征向量以得到一第一红色亮度值、一第一绿色亮度值、以及一第一蓝色亮度值，其中所述相关矩阵为P^TP， $P=\left[\begin{array}{ccc}{P}_{\mathrm{xy}}^r& P_{\mathrm{xy}}^g& P_{\mathrm{xy}}^b\end{array}\right],$

并且对各像素而言，所述第一计算单元根据所述红色像素值、所述绿色像素值与所述蓝色像素值、以及所述第一红色亮度值、所述第一绿色亮度值、以及所述第一蓝色亮度值来计算出一第一穿透率值，

并且所述显示面板根据所述第一红色亮度值、所述第一绿色亮度值、与所述第一蓝色亮度值以及各像素的各所述第一穿透率值来显示所述第一图像。

12.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述处理器包括：

一撷取单元，根据所述图像数据来获得多个像素数据P_xy，所述多个像素数据分别对应所述显示面板的多个像素，其中，各所述像素数据包括一红色像素值一绿色像素值以及一蓝色像素值以及

一划分单元，将所述多个像素数据划分成一既定数量的多个数据群组，其中，所述多个像素区分成所述既定数量的多个像素区块，且每一所述数据群组对应所述多个像素区块的一个；以及

一第一计算单元，对各像素区块而言，其计算各像素区块的所述红色像素值、所述绿色像素值与所述蓝色像素值所构成的矩阵的相关矩阵的最大特征值的特征向量以得到各像素区块的一第一红色亮度值、一第一绿色亮度值、以及一第一蓝色亮度值，其中所述相关矩阵为P^TP， $P=\left[\begin{array}{ccc}{P}_{\mathrm{xy}}^r& P_{\mathrm{xy}}^g& P_{\mathrm{xy}}^b\end{array}\right],$

并且对各像素而言，所述第一计算单元根据所述红色像素值、所述绿色像素值与所述蓝色像素值、以及所述像素所对应的所述像素区块的所述第一红色亮度值、所述第一绿色亮度值、以及所述第一蓝色亮度值来计算出一第一穿透率值，

并且所述显示面板根据所述第一红色亮度值、所述第一绿色亮度值、与所述第一蓝色亮度值以及各像素的各所述第一穿透率值来显示所述第一图像。

13.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述多个像素的所述多个液晶分子根据所述多个穿透率值而转向，

所述多个背光光源所发出的光线具有至少两个不为零的不同的亮度等级。

14.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一图像的画面能量至少占有所述目标图像的总画面能量的百分之八十。

15.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，当一单一色彩占所述目标图像的比例达百分之五十五以上，并使占所述目标图像的比例小于百分之十的其他色彩不开启时，所述第一图像的画面能量的所述单一色彩的一色彩能量至少占有所述目标图像的所述色彩能量的百分之八十五。