TW200529149A - Method for displaying an image, image display apparatus, method for driving an image display apparatus and apparatus for driving an image display panel - Google Patents

Description

200529149 玖、發明說明： I：發明戶斤屬之技術領域3 發明領域 本發明係關於顯示影像之方法及裝置，以及用以驅動 5 顯示器裝置之方法和裝置。更明確地說，本發明係關於利 用合適的色彩轉換和被增強之亮度以顯示影像之方法及裝 置，以及驅動顯示器裝置之方法及裝置。 I[先前技術3 發明背景 10 於一影像顯示器裝置中，額外的色彩可以被增加至各 像素之三種主要色彩以增加亮度且改進影像顯示品質。三 種主要色彩包含紅色（R)、綠色（G)以及藍色（B)。 第1A至1C圖是展示一種習知的像素排列之平面圖。第 1A圖是展示R、G以及B子像素之平面圖。第1B圖是展示 15 R、G、B以及白色（W)子像素之平面圖。第1C圖是展示R 、G、B、青綠色（C)、紫紅色（M)以及黃色（Y)子像素的平面 圖。 參看第1B圖，W子像素被添加至三種主要彩色的子像 素以增加顯示器裝置之亮度。 20 參看第1C圖，C、Μ以及Y彩色之子像素被添加至三種 主要彩色的子像素以增加顯示器裝置之色域。 當具有高色度之一組主要色彩利用顯示器裝置被展示 時，顯示器裝置之亮度可能被減少。此外，雖然具有RGBW 子像素之顯示器裝置顯示一種具有被增加亮度之色彩，主 200529149 要色彩的亮度可能被減少。 例如，當具有各種色彩之花的影像使用RGBW子像素 被顯示於白色背景上時，背景亮度成反比例於具有主要色 彩的花之亮度而增強。因此，花之影像顯示品質可能被降 5 低。 當相同影像使用RGBCMY子像素被展示時，背景亮度 也成反比例於具有主要色彩的花之亮度而增強。進一步地 ，RGBCMY型式顯示器裝置中主要色彩的亮度成比例於 RGB子像素區域而減少。 10 除了使用具有分割區域之子像素之外，多色彩影像可 使用子像素被致動之分時週期被顯示。但是，上面討論之 問題也是相關於使用分時週期而被顯示之影像。 因此’需要其中亮度和色彩轉換被控制以改進影像品 質之影像顯示器裝置。 15 【明内】 發明概要 一種使用影像顯示器裝置以顯示影像之方法，其中影 像顯示器裝置具有一組人工光源，依據本發明一實施範例 ’該方法包含輸入主要影像信號至該影像顯示器裝置、決 20 定各影像框之主要影像信號的色度狀態、以及決定各影像 框之主要影像信號的灰階狀態。反應於主要影像信號之被 決定的色度狀態和灰階狀態，主要影像信號被轉換為多色 彩影像信號，並且人工光源之亮度被控制。 一種依據本發明一實施範例之影像顯示器裝置包含一 200529149 組轉換控制器，其反應於該主要影像信號之被決定的色产 狀態和灰階狀態而轉換主要影像信號為多色彩影像产號Γ 並且輸出一組亮度控制信號。-組資料驅動器反應二色 彩影像信號而輸出資料信號且—組掃目s驅動器連續地輸出 掃目苗信號。-組顯示器面板反應於該掃观號而顯示^ 於資難狀雜。—光源反齡妓料難號而㈣ 光至顯示器面板。 … 牡一種影像顯示器裂置之驅動方法，其中該影像顯示器 衣置具有一組顯示器面板和一组 , 10 15 、、且先源，依據本發明實施範 例，該方法包含輸入主要影像信號至影像顯示器裝置、決 定各影像框之主要影像信制色度絲、以及決定各影像 =主要影像信號的灰階狀態。反應於主要影像信號之被 、疋的色度狀態和灰階狀態，主要影像信號被轉換為多色 衫影像信號並p組亮度控制信號被輸出。反應於多色糸 影像信號’影像資料被施加至顯示器面板。反應於亮度控 制信號，光源被控制以輸出光至顯示器面板。 壯-種依據本發明-實施範例用以驅動影像顯示器面板 =置’其中該影像顯不器面板具有多數條閘線、多數條 貧料線、-組電氣地被連接到該等閘線之_條和該等資料 線之-條㈣換元件、以及-組電氣地被連接到切換元件 /像素电極，顯不器面板反應於掃瞄信號而顯示對應於資 2信號之—影像，該驅動裝置包含一組轉換控制器，其反 心方、主要影像信號之被決定色度狀態和灰階狀態而轉換主 要影像信號為多色彩影像信號並且輸出—組亮度控制信 20 200529149 號。一組資料驅動器反應於多色彩影像信號而輸出資料信 號至多數資料線。一組掃目苗驅動器連續地輸出掃目苗信號至 多數閘線。反應於亮度控制信號，一組光源供應光至顯示 器面板。 5 圖式簡單說明 本發明實施範例將參考附圖而詳細地被說明，其中： 第1A至1C圖是展示習知的像素配置之平面圖； 第2圖是展示依據本發明一實施範例之L C D裝置的分 解圖， 10 第3圖是展示依據本發明一實施範例之一擴展色彩區 域的色度圖； 第4A至4G圖是展示依據本發明一實施範例在灰階和 色度之間關係的圖形；

第5A至5C圖是展示依據本發明一實施範例驅動LCD 15 裝置之方法的流程圖； 第6圖是展示第2圖轉換控制器的分解圖； 第7圖是展示第6圖灰階鑑別器之分解圖； 第8圖是展示第6圖色度鑑別器之分解圖；以及 第9圖是展示第2圖多色彩轉換器之分解圖。 20 【實方包方式】 較佳實施例之詳細說明 接著將詳細參考本發明的實施例，其之一範例被展示 於附圖中，其中相同參考文字指示對應之元件。 第2圖是展示依據本發明一實施範例之LCD裝置的分 200529149 解圖。LCD裝置可以顯示一組多色彩影像。該多色彩影像 可以使用像素而被顯示，該像素各包含彼此具有不同的色 彩座標之至少四組子像素。該多色彩影像可以包含四組主 要色彩。 5 主要影像信號定義一個三角形於x-y色彩座標的可見 色彩之色域中。多色彩影像信號形成於x_y色彩座標之可見 色彩之色域中包含三角形之多邊形。多邊形包含至少四個 邊。紅色(R)、綠色（G)以及藍色(B)主要色彩分別地對應至 大約於650nm、大約於550nm以及大約於450nm之波長。 10 參看第2圖，依據本發明實施例之LCD裝置包含一組轉 換控制器100、一組資料驅動器200、一組背光裝置、_ 組掃瞄驅動器400以及一組LCD面板500。 轉換控制器100包含一組鑑別部件11〇、一組多色彩轉 換态120以及一組背光控制器130。轉換控制器1〇〇接收主要 15影像信號(R、0和扔以反應於各主要影像信號(R、G以及B) 之色度和各主要影像信號(R、G和B)之灰階而輸出多色彩影 像信號(Rl、Gl、Bl、C、Μ以及Y)。轉換控制器1〇〇輸出 多色彩影像信號(Rl、Gl、Bl、C、Μ以及γ)至資料驅動器 2〇〇。相對於無色色彩之色度被量測。例如，如果無色色彩 20 之色度是〇，則主要色彩的色度是ίο。 轉換控制器100輸出弟一組控制信號至資料驅動器200 。第一控制信號反應於與主要影像信號(r、g*b) 一起被提 供之一組垂直同步信號(Vsync)、一組水平同步信號(Hsy nc) 一組資料引動信號(DE)以及一組主要時脈(MCLK)，而控 200529149 制多色彩影像信號⑽，⑺鲁^’取輸出^一 控齡號包含一組水平同步開始信號(STH)以及一组負載 信號(L〇AD) °水平同步開始信號控制正常資料或者 預定資料之儲存。負載㈣(LQAD)控制顧存之多色彩影 5像#號(尺1、Gl、Bl、c、Μ和Y)的輸出。 轉換控制器10 0在1 Η週期時輸出-組第二控制信號至 掃瞒驅動器400。第二控制信號反應於多色彩影像信號⑽ G B1 C Μ和Y)而控制一組影像信號顯示。第二控 制信號包含-組閘時脈(GATE CLK)以及一組垂直同步開 10始信號（STV)。閘時脈(GATE CLK)對應至一組下一掃瞄線 。垂直同步開始信號(STV)對應至第一組掃瞄線。 資料驅動器200接收水平同步開始信號（STH)，並且儲 存多色彩影像信號(R1、Gl、Bl、C、Μ和Y)。資料驅動器 200輸出被類比轉換之資料(D)，其反應於負載信號(L〇AD) 15而自被儲存之多色彩影像信號(R1、G1、B1、C、Μ以及Y) 被轉換。資料驅動器200輸出被類比轉換之資料(d)至LCD 面板500。 月光裝置300包含一組燈具單元和一組供應電力至燈 具單元之變流器。背光裝置300反應於一組亮度控制信號 20 131而供應光至LCD面板500。當亮度控制信號131是高位準 時，背光裝置300供應具有高強度之光至LCD面板500。當 亮度控制信號131是低位準時，背光裝置300供應具有低強 度之光至LCD面板。因此，LCD裝置之亮度可以被調整。 掃瞄驅動器400反應於閘時脈（GATE CLK)和垂直同步 10 200529149 開始信號(STV)而依序地輸出掃瞄信號(s)。 LCD面板500包含以矩陣形狀被配置之多數個像素電 極。矩陣由m X n組像素電極所結構。當掃瞄信號(s)被施加 至各像素日寸’像素電極反應於資料信號(D)而被操作。資料 5驅動器200供應資料信號(D)至LCD面板500。因此，LCD面 板500使用從背光裝置300被產生之光而顯示影像。 可利用結合一組所給予的三種主要色彩（例如藍色、綠 色、和紅色）被匹配之色彩被表示於連結三種色彩座標之三 角形的色度圖形。當主要影像信號被施加至LCD裝置時， 10 LCD裝置顯示自利用R、G和B主要色彩被形成之三角形區 域之被匹配的一組色彩，因而多色彩影像信號形成包含三 角形之多邊形。該多邊形包含至少四個邊。 第3圖是展示依據本發明一實施範例之一組擴展色彩 區域的色度圖形。

15 參看第3圖，對應於主要影像信號(R、G和B)之1943 CIE 色彩座標彼此以不同的圖表表示地被置放以形成色度圖之 三角形。可利用結合R、G和B被匹配之影像色彩掉落於連 結R、G和B座標的三角形之内。 在對應於主要影像信號(R、G和B)的色彩座標之間的差 20 量，滿足方程式1。 方程式1 (Δχ2+Δγ2)1/2<0.15 利用對應於多色彩影像信號(Rl、Gi、Bl、C、Μ和Υ) 之色彩座標被形成的多邊形包含三角形，因而影像顯示品 200529149 質可以被改進。在對應於多色彩影像信號(R1、^ 、乂和Y)的色彩座標之間的差量，同時也滿足方程式工。 因此，對應於多色彩影像信號（Rl、Gl、Bl、u 丄、L、Μ 和Υ)之區域是較大於對應於三角形影像信號、（}和]3) 5 的區域。 第4A至4G圖是展示依據本發明一實施範例在灰階和 色度之間關係的圖形。列表1代表主要影像信號和處理灰階 之方法。 10 列表1 實例 多色彩轉換時之補償 ---- (圖形） 主要影像信號特性 月光亮度之 I(4A) 高色度和低灰階 增加灰階 〜__1 F 正常操作 II(4B) 高色度和高灰階 正常多色彩轉換 增加亮度 III(4C) 低色度 正常多色彩轉換 > 常操作 IV(4D) (高色度和低灰階） + (低色度和低灰階） 增加高色度資料用之灰階； 低色度資料用之正常多色彩轉換 正常操作 V(4E) (高色度和低灰階） + (低色度和高灰階） 增加高色度資料用之灰階； 低色度資料用之正常多色彩轉換 正常操作 VI(4F) (高色度和高灰階）+ (低色度和低灰階） 正常多色彩轉換 正常操作或 者增加亮度 VII(4G) (高色度&高灰階)+ (低色度和高灰階） 減少高色度資料用之灰階； 低色度資料用之正常多色彩_ 增加亮度 參看第4A至4G圖，於這實施範例I之情況中，當主要影 像信號包含高色度和低灰階時，主要影像信號之灰階被增 加以輸出多色彩影像信號，且背光正常地操作。亦即，背 15 光亮度不被增加，雖然主要影像信號包含高色度。因此， 12 200529149 影像顯示品質被改進。 雖然對應於一像框之主要影像信號具有高色度，背光 亮度可能不被增加，因為背光之功率消耗成比例於背光亮 度地增加。 5 於這實施範例II之情況中，當主要影像信號包含對應於 高灰階之高色度時，多色彩轉換可能不足以供用於補償。 因此，主要影像信號被正常地多色彩轉換，並且背光亮度 被增加以改進影像顯示品質。 當主要影像信號包含一組高色度和低色度之混合時， 10 彩色影像信號之亮度可能被減少，導致影像顯示品質惡化 。例如，當主要影像信號包含一組對應於高灰階之高色 度和對應於高灰階之低色度的混合時，對應於高色度之 色彩亮度被減少，導致影像顯示品質惡化。例如，當紅 色花被顯示於白色背景中時，紅色花的亮度可能被減少 15 ，因而呈褐色的紅色花可能被顯示。當背光亮度被增加時 ，背景亮度成比例於整體LCD面板亮度地增加，因而降低 顯示品質。 於實施範例VII之情況中，雖然主要影像信號包含一組 對應於高灰階之高色度和對應於高灰階之低色度的混合， 20 但無色色彩的亮度被減少，且背光亮度不被增加，以致改 進影像顯示品質。 第5A至5C圖是流程圖，其展示依據本發明一實施範例 之驅動LCD裝置的方法。 參看第5A至5C圖，主要影像信號(R、G和B)之接收被 13 200529149 檢查（步驟S110)。當主要影像信號(R、G和B)被接收時，相 對於參考主要影像信號(R，、G’和B，)之色度和灰階被檢查（ 步驟S112)。反應於主要影像信號(R、G和B)，參考主要影 像信號(R’、G，和B’）可以被決定。參考主要影像信號(R，、 5 G’和B’)也可以是對應於先前像框之主要影像信號。 主要影像信號（R、G和B)被比較於蒼考主要影像信號 (R’、G’和B，）以決定一組像框之主要影像信號（R、G和B) 是否包含對應於低灰階之高色度（步驟S120)。當像框之主要 影像信號(R、G和B)包含對應於低灰階之高色度時，主要影 10 像信號(R、G和B)被色彩轉換為多色彩影像信號(Rl、G1、 Bl、C、Μ和Y)，並且在色彩轉換時，所有對應於多色彩影 像信號(Rl、Gl、Bl、C、Μ和Υ)之灰階資料的灰階被增加 (步驟sm)。背光正常地被操作（步驟S124)，並且處理程序 饋回至步驟siio。於本發明其他實施範例中，步驟S124可 15 以先前於步驟S122被進行。 當像框之主要影像信號(r、g和B)不包含對應於低灰階 之同色度日守，主要景〉像彳§號(R、G和B)被比較於參考主要影 像U虎(R、G和B )，以決定像框之主要影像信號(R、G和 B)疋否包含對應於南灰階之高色度(步驟si3〇)。當像框之主 20要影像信號(R、G和B)包含對應於高灰階之高色度時，對應 於主要影像信號(R、G和B)之所有灰階資料的灰階被色彩轉 換為多^彩影像信酬、G1督C、M以及γ)(步驟sm) 亚且月光之党度被增加（步驟Sm)。處理程序被饋回至 驟S110 。 14 200529149 當像框之主要影像信號(R、G和B)不包含對應於高灰階 之高色度時，主要影像信號(R、G和B)被比較於參考主要影 像信號(R，、G’和B’），以決定像框之主要影像信號(R、g和 B)是否包含低色度（步驟S140)。當像框之主要影像信號(R 5 、G*B)包含低色度時，對應於主要影像信號(R、〇和B)之 所有灰階資料的灰階被色彩轉換為多色彩影像信號(R1、G1 、Bl、C、Μ以及Y)(步驟S142)，並且背光正常地被操作（ 步驟S144)。處理程序被饋回至步驟S110。 當像框之主要影像信號(R、G和Β)不包含低色度時，主 10 要影像信號(R、G和Β)被比較於參考主要影像信號(R，、G， 和B’），以決定像框之主要影像信號(R、g和B)是否包含一 組對應於低灰階之南色度和對應於低灰階之低色度的混合 (步驟S150)。當像框之主要影像信號(R、G-B)包含一組對 應於低灰階之高色度和對應於低灰階之低色度的混合時， 15對應於低色度之灰階貢料的灰階通常被色彩轉換為多色彩 影像信號(R1、G1、m、c、M以及γ)，並且對應於高色度 之灰階被增加在色彩轉換時(步驟S152)。背光正常地被操作 (步驟S154)。處理程序被饋回至步驟311〇。 當像框之主要影像信號(R、G和B)不包含-組對應於低 2〇灰階之高色度和對應於低灰階之低色度的混合時，主要影 像信號(R、G和B)被比較於參考主要影像信號(r，、g，和⑺ ，以決定像框之主要影像信號(R、G和B)是否包含-組對應 於低灰階之高色度和對應於高灰階之低色度的混合（步驟 S16〇)。當像框之主要影像信號(R、G和B)包含-組對應於 15 200529149 低灰階之高色度和對應於高灰階之低色度的混合時，對應 於低色度之灰階資料的灰階被色彩轉換為多色彩影像信號 (R1、G1、B1、C、Μ以及Y)，並且在色彩轉換時，對應於 高色度之灰階被增加（步驟S162)。背光正常地被操作（步驟 5 S164)。處理程序被饋回至步驟sll〇。 §像框之主要影像信號(r、g*b)不包含一組對應於低 灰階之高色度和對應於高灰階之低色度的混合時，主要影 像信號(R、G和B)被比較於參考主要影像信號(R，、G，和B，) ，以決定像框之主要影像信號(R、^和叫是否包含一組對應 10於高灰階之高色度和對應於低灰階之低色度的混合（步驟 S170)。當像框之主要影像信號(R、^和B)包含一組對應於 问灰P白之南色度和對應於低灰階之低色度的混合時，對應 於主要影像信號(R、G和B)之所有灰階資料的灰階被色彩轉 換為多色彩影像信號(Rl、Gl、Bl、C、Μ以及Y)(步驟S172) 15 。月光正常地被操作，或者背光之亮度被增加（步驟S174) 。處理裎序被饋回至步驟S110。 s像框之主要影像信號(R、G和Β)包含一組對應於高灰 階之南色度和對應於低灰階之低色度的混合時，主要影像 化^(R、G和B)被比較於參考主要影像信號(R，、G，和B，） 20 ’以決定像框之主要影像信號(R、G和:B)是否包含一組對應 於南灰階之高色度和對應於高灰階之低色度的混合（步驟 S180) °當像框之主要影像信號(R、^和B)包含一組對應於 问灰階之南色度和對應於高灰階之低色度的混合時，對應 於低色度的所有灰階資料之灰階被色彩轉換為多色彩影像 16 200529149 k號(111、G1、B1、c、Μ以及Y)，並且高色度之灰階被減 少（步驟S182)。背光之亮度被增加（步驟S184)。處理程序被 饋回至步驟S110。 當像框之主要影像信號(R、G和B)不包含一組對應於高 5灰階之高色度和對應於高灰階之低色度的混合時，對應於 主要影像信號(R、G和B)之所有灰階資料的灰階被正常色彩 轉換為多色彩影像信號(Rl、Gl、Bl、C、Μ以及γ)(步驟 S192)並且月光正常地被細作（步驟。處理程序被績 回至步驟S110。 10 第6圖是展示第2圖之轉換控制器的分解圖。 茶看至第6圖，轉換控制器1〇〇包含一組鑑別部件11〇、 一組多色彩轉換器120以及一組背光控制器13〇。轉換控制 器100接收主要影像信號(R、G和B)以反應於主要影像信號 (R、G和B)之色度和灰階而輸出亮度控制信號131。 15 鑑別部件11 〇包含一組灰階鑑別器112和一組色度鑑別 器114。鑑別部件110鑑別主要影像信號(R、G和B)之色度和 灰階以輸出一組灰階狀態信號llla和一組色度狀態信號 mb至多色彩轉換器ι20和背光控制器13〇。 灰階鑑別器112鑑別各主要影像信號(R、G*B)之一組 2〇灰階狀態以輸出對應於低灰階、中灰階或者高灰階之灰 階狀態信號llla至多色彩轉換器120和背光控制器130。 例如，當一全幅灰階是256，且主要影像信號（R、G和B) 分別地是10、10和255時，對應於R主要影像信號之灰階 狀恶k號和對應於G主要影像信號之灰階狀態信號是於低 17 200529149 灰階狀態，且對應於B主要影像信號之灰階狀態信號是在高 灰階狀態。 色度鑑別器114鑑別各主要影像信號(r、g和b)之色度 狀態以輸出對應於低色度、中間色度或者高色度之色度狀 5 恕化號IHt)至多色彩轉換器120和背光控制器GO。色度狀 悲疋在主要影像信號(R、G和B)灰階中之一組最小灰階對一 組最大灰階的比率。 色度狀態信號是大約在〇至1的有理數。高色度狀態是 大約在0至0.3之有理數，且低色度狀態是大約在〇.7至1之有 10理數。例如，當全幅灰階是256，且主要影像信號(R、G和 B)分別地是1〇、1〇和255時，最小和最大灰階分別地是1〇和 255 °因此’最小對最大灰階之比率是大約在〇 ，且色 度狀態信號是在高色度狀態。此外，當主要影像信號(R、G 和B)分別地是200、200和2〇〇時，最小和最大灰階是2〇〇。 15因此，最小對最大灰階之比率是1，且色度狀態信號是在低 色度狀態。 多色彩轉換器120反應於灰階狀態信號ilia和色度狀 態信號111b而轉換主要影像信號(r、g和B)為多色彩影像信 號(Rl、Gl、Bl、C、Μ以及Y)，以輸出多色彩影像信號(ri 20 、Gl、Bl、C、Μ以及Υ)至資料驅動部件200。 背光控制器130反應於灰階狀態信號llla和色度狀態 信號lllb而輸出亮度控制信號131至背光裝置300。 第7圖是展示第6圖灰階鑑別器之分解圖。 芩看第7圖，灰階鑑別器112包含一組第一灰階鑑別器 18 200529149 610、一組第二灰階鑑別器620、一組第三灰階鑑別器63〇、 一組第一總計數器640、一組第二總計數器65〇、一組第三 總計數器660以及一組比較器670。 弟一灰階鑑別器610包含一組資料鏗別器m2、一組第 5 5十异為、614、一組弟_ 一計异器616以及一組第三計算器618 。第一灰階鑑別器610計算對應於R主要影像信號之高、中 和低灰階狀態數量並且分別地輸出該計算之資料至第一、 第二和第三總計數器640、650和660。 資料鑑別612鑑別R主要影像信號以輸出灰階狀態至 10 第一、第二和第三計算器614、616和618。亦即，當R主要 景^像^號是在高灰階狀態（RH)時，資料鑑別器612輸出高灰 階狀態（RH)至第一計算器614。當R主要影像信號是在中灰 階狀態（RM)時，鑑別器612輸出中灰階狀態（RM)至第二計 算器616。當R主要影像信號是在低灰階狀態（RL)時，鑑別 15器612輸出低灰階狀態（RL)至第三計算器618。 當包含高灰階狀態（R Η)之R主要影像信號被施加至第 一計算器614時，包含高灰階狀態（RH)之R主要影像信號數 量被計算，因而第一計算器614輸出第一R計算資料(GRH) 至第一總計數器640。 20 當包含中灰階狀態（RM)之R主要影像信號被施加至第 二計算器616時，包含中灰階狀態（RM)之R主要影像信號數 量被計算，因而第二計算器616輸出第二R計算資料(GRM) 至弟一總计數器650。 當包含低灰階狀態（R L)之R主要影像信號被施加至第 19 200529149 二計算器618時，包含低灰階狀態（RL)之R主要影像信號數 $被計算，因而第三計算器618輸出第三r計算資料(GRL) 至第三總計數器660。 第二灰階鑑別器620包含一組g資料鑑別器（未展示出） 5 、一組第一G計算器（未展示出）' 一組第二G計算器（未展示 出）以及一組第三G計算器（未展示出）。第二灰階鑑別器62〇 計算對應於G主要影像信號之高、中以及低灰階狀態數量並 且分別地輸出該計算資料至第一、第二和第三總計數器 640、650和660。第二灰階鑑別器620計算包含高、中和 10低灰階狀態（GH、GM和GL)之G主要影像信號數量，以分 別地輸出第一 G計算資料（GGH)、第二G計算資料（GGM) 以及第三G計算資料（GGL)至第一、第二和第三總計數器 640 、 650和660 ° 第三灰階鑑別器63 0包含一組B資料鑑別器（未展示出） 15 、一組第一B計算器（未展示出）、一組第二B計算器（未展示 出）以及一組第三B計算器（未展示出）。第三灰階鑑別器630 計算對應於B主要影像信號之高、中和低灰階狀態數量， 並且分別地輸出該計算資料至第一、第二和第三總計數器 640、650和660。第三灰階鑑別器630計算包含高、中和低 20灰階狀態（BH，BM和BL)之B主要影像信號數量，以分別 地輸出第一 B計算資料(GBH)、第二B計算資料(GBM)以及 第三B計算資料(GBL)至第一、第二和第三總計數器640、 650和660 。 第一總計數器640輸出是為第一R計算資料(GRH)、第 20 200529149 一 G計算資料(GGH)以及第一 B計算資料(GBH)之總和的第 一總和資料641至比較器670。 第二總計數器650輸出是為第二R計算資料(GRM)、第 二G計算資料(GGM)以及第二B計算資料(GBM)之總和的第 5 二總和資料651至比較器670。 第三總計數器660輸出是為第三R計算資料(GRL)、第 三G計算資料（GGL)以及第三B計算資料（GBL)之總和的第 三總和資料661至比較器670。 比較器670比較第一、第二和第三總和資料641、651以 10 及661，以輸出灰階狀態信號111a。 第8圖是展示第6圖色度鑑別器之分解圖。 參看第8圖，色度鑑別器114包含一組抽取器710、一組 相除器720、一組色度比較器730、一組計算部件740以及一 組總計數器750。 15 抽取器71〇從第一至第三主要影像信號而抽取一組最 大主要影像信號（GMAX)和一組最小主要影像信號（Gmin) ，以輸出該最大和最小主要影像信號(GMAX和GMIN)至相 除器720。 相除器720將該最小主要影像信號（GMIN)除以該最大 20主要影像信號（GMAX)，以輸出該被相除之資料 (GMIN/GMAX)至色度比較器730。 色度比較器730反應於被相除之資料（Gmin/GMAX)， 而輸出一組高色度狀態（H)或者一組低色度狀態至計算 部件740。 21 200529149 計算部件740包含一組高計算器742和一組低計算器 744。高和低計算器742和744計算高和低色度狀態（H和L) 數量，以輸出對應於高和低色度狀態（H和L)之被計算的數 量（CH和CL)至總計數器750。 5 總計數器75 0比較在一像框時之對應於高色度狀態（η ) 之被計算的數量（CH)與對應於低色度狀態（L)之被計算的 數量(CL)，以輸出對應於高色度狀態（Η)或者低色度狀態（L) 之色度狀態信號111b至多色彩轉換器120和背光控制器130 。像框利用被提供至色度鑑別器114之垂直同步信號(Vsync) 10 被決定。 例如，當對應於高色度狀態（H)之被計算數量(CH)是大 約為對應於低色度狀態（L)之被計算數量(CL)的兩倍時，總 計數器750輸出對應於高色度狀態（H)之色度狀態信號111b 至多色彩轉換器120和背光控制器130。當對應於高色度狀 15 態（H)之被計算數量（CH)是大約為對應於低色度狀態（L)之 被計算數量（CL)的一半時，總計數器750輸出對應於低色度 狀態（L)之色度狀態信號111b至多色彩轉換器120和背光控 制器130。當對應於高和低色度狀態（H和L)之被計算數量 (CH和CL)是大致地相同時，總計數器750輸出對應於中間 2〇 色度狀態（M)之色度狀態信號111b至多色彩轉換器120和背 光控制器130。 第9圖是展示第2圖多色彩轉換器之分解圖。 參看第9圖，多色彩轉換器120包含一組色彩擴展器122 和一組亮度補償器124。反應於灰階狀態信號111a和色度狀 22 200529149 態信號mb，多色彩轉換器120轉換主要影像信號(r、g和 多色衫影像信號(R1、G1、B1、C、Μ以及Y)至資料驅動器 200 ° 5 色彩擴展為122轉換主要影像信號(R、G和Β)為主要的 多色彩影像信號(R2、G2、Β2、Cl、Ml和Υ1)，以輸出主 要的多色彩影像信號(R2、G2、B2、Cl、Ml和Y1)至亮度 補償器124。 亮度補償器124反應於灰階狀態信號^。和色度狀態 ίο信號nib而補償主要多色彩影像信號(R2、G2、B2、C1、 Ml和Yl)的亮度，以輸出多色彩影像信號(R1、G1、B1、c 、Μ以及Y)至資料驅動器2〇〇。 依據本發明各種範例實施例之顯示器裝置使用適合的 色彩轉換和亮度控制而被操作，因而LCD裝置之色彩再生 15 性被增加，甚至當主要影像信號包含高色度、低色度或者 其之混合時亦然。 多色彩信號之灰階反應於主要影像信號之灰階狀態和 色度狀態而被調整，並且反應於主要影像信號，背光裝置 之強度被控制，以顯示多色彩之影像。因此，影像顯示品 20 質被改進。 雖然本發明已蒼考其貫施範例特別地被展示且被說 明，熟習本技術者將明白，本發明於型式上和細節上可有 各種改變而不脫離本發明下面申請專利範圍所定義之精神 和範®壽。 23 200529149 I：圖式簡單說明】 第1A至1C圖是展示習知的像素配置之平面圖； 第2圖是展示依據本發明一實施範例之L C D裝置的分 解圖； 5 第3圖是展示依據本發明一實施範例之一擴展色彩區 域的色度圖； 第4A至4G圖是展示依據本發明一實施範例在灰階和 色度之間關係的圖形； 第5A至5C圖是展示依據本發明一實施範例驅動LCD 10 裝置之方法的流程圖； 第6圖是展示第2圖轉換控制器的分解圖； 第7圖是展示第6圖灰階鑑別器之分解圖； 第8圖是展示第6圖色度鑑別器之分解圖；以及 第9圖是展示第2圖多色彩轉換器之分解圖。 15 【圖式之主要元件代表符號表】 100···轉換控制器 131···亮度控制信號 110···鑑別部件 200…資料驅動器 111···色彩狀態信號 300…背光裝置 111a…灰階狀態信號 400…掃目苗驅動器 111b···色度狀態信號 500—LCD 面板 112···灰階鑑別器 610…第一灰階鑑別器 114···色度鑑別器 612…資料鑑別器 120···多色彩轉換器 614…計算器 130···背光控制器 616…第二計算器 24 200529149 618···第三計算器 620···第二灰階鑑別器 630···第三灰階鑑別器 640···第一總計數器 641···第一總和資料 650···第二總計數器 651···第二總和資料 660···第三總計數器 661···第三總和資料 670···比較器 710···抽取器 720···相除器 730···色度比較器 740…計算部件 742···高計算器 744···低計算器 25

Claims (1)

1. 200529149 拾、申請專利範圍： 1. 一種使用一影像顯示裝置以顯示影像之方法，該影像顯 示裝置包含一組人工光源，該方法包含： 輸入主要影像信號至該影像顯示裝置； 5 決定各影像框之該主要影像信號的色度狀態； 決定各影像框之該主要影像信號的灰階狀態；並且 反應於該主要影像信號之被決定的色度狀態和灰 階狀態，而轉換該等主要影像信號為多色彩影像信號且 控制該人工光源亮度。 10 2.如申請專利範圍第1項之方法，其中決定該主要影像信 號的色度狀態之步驟包含決定該主要信號是否在低色 度狀態、中間色度狀態或者高色度狀態。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中決定該主要影像信 號的灰階狀態之步驟包含決定該主要信號是否在低灰 15 階狀態、中間灰階狀態或者高灰階狀態。 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中，當該主要影像信 號是在高色度狀態和低灰階狀態時，轉換該主要影像信 號為多色彩影像信號和控制該人工光源之亮度的步驟 ，包含增加對應於該主要影像信號的灰階資料之灰階且 20 正常地操作該人工光源。 5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中，當該主要影像信 號是在高色度狀態和高灰階狀態時，轉換該主要影像信 號為多色彩影像信號和控制該人工光源亮度之步驟，包 含增加該人工光源的亮度。 26 200529149 6· ^請專利範圍第3項之方法，其中，當該主要影像信 遽是在低色度狀態時，轉換該主要影像信號為多色彩夺 像信號和控制該人工光源亮度之步驟，包含正常地操: 該人工光源。 5 10 如申請專利第3項之方法，其巾，#社要影像作 號包含在高色度狀態和低灰階狀態之主要影像信號二 及在低色度狀態和低灰階狀態之主要影像信號之一種 混合時，轉換該主要影像㈣為多色彩影像信號和控制 該人工光源亮度之步驟，包含增加對應於該高色度狀態 影像信號的灰階資料之該灰階且正常地操作該:工: 8·如申料利第3項之方法，其中，#該主要影像信 號包含在局色度狀態和低灰階狀態之主要影像信號以 及在低色度狀態和高灰階狀態之主要影像信號之一種 混合時’轉換該主要影像信號為多色彩影像信號和控制 该人工光源亮度之步驟，包含增加對應於該高色度狀態 影像信號的灰階資料之該灰階且正常地操作該人 源。 ).如申請專㈣圍第3項之方法，其中，當該主要影像信 號包含在高色度狀態和高灰階狀態之主要影像信號以 及在低色度狀態和低灰階狀態之主要影像信號之一種 混合時，轉換該主要騎㈣為多色彩影像信號和控制 〇亥人工光源冗度之麵驟，包含正常地操作該人工光源 或者增加該人工光源之亮度。 27 200529149 10·Γ申請專鄕圍第3項之方法，其中，當該主要影像信 唬包含在南色度狀態和在高灰階狀態之主要影像信號 以及在低色度狀態和在高灰階狀態之主要影像信號之 一種混合時’轉換該主要影像信號為多色彩影像信號及 控制該人工光源亮度之該步驟，包含減少對應於該高色 度狀態影像信號之該灰階資料的灰階且增加該人工光 源之亮度。 η.如申請糊範圍第1奴方法，其巾決定該色度狀態之 步驟包含： 10 m要影像信號而抽取-組最小㈣尺度和一 組最大灰階尺度； 將該最小灰階尺度除以該主要影像信號的最大灰 階尺度以輸出被相除之資料； 反應於該被相除之資料而輸出一組高色度狀態或 15 者一組低色度狀態； 計算該高和低色度狀態之數量；並且 比較該高色度狀態數量與該低色度狀態數量以決 定目前像框的色度狀態。 12.如申請專利範圍第2項之方法，其中決定該灰階狀態之 20 步驟包含： 決定在高灰階狀態之主要影像信號的數量、在中間 灰階狀態之主要影像信號的數量以及在低灰階狀態之 主要影像信號的數量；並且 比較在高灰階狀態之主要影像信號的數量、在中間 28 200529149 灰階狀態之主要影像信號的數量、以及在低灰階狀態之 主要影像信號的數量，以決定目前像框的灰階狀態。 13. —種影像顯示器裝置，其包含： 一組轉換控制器，其反應於該主要影像信號之被決 5 定色度狀態和灰階狀態而轉換主要影像信號為多色彩 影像信號並且輸出一組亮度控制信號； 一組資料驅動器，其反應於該多色彩影像信號而輸 出資料信號； 一組掃瞄驅動器，其連續地輸出掃瞄信號； 10 一組顯示器面板，其反應於該掃目苗信號而顯示一組 對應於該資料信號之影像；以及 一組光源，其反應於該亮度控制信號而供應光至該 顯示器面板。 14. 如申請專利範圍第13項之影像顯示器裝置，其中該轉換 15 控制器包含： 一組灰階鑑別器，其鑑別各該主要信號的灰階狀態 以輸出一組灰階狀態信號； 一組色度鑑別器，其鑑別各該主要信號的色度狀態 以輸出一組色度狀態信號； 20 一組多色彩轉換器，其反應於該灰階狀態信號和該 色度狀態信號而轉換主要影像信號為多色彩影像信號 ;以及 一組背光控制器，其反應於該灰階狀態信號和該色 度狀態信號而輸出該亮度控制信號。 29 200529149 15. 如申請專利範圍第14項之影像顯示器裝置，其中該色度 鑑別器包含： 一組抽取器，其從該主要影像信號抽取一組最小灰 階尺度和一組最大灰階尺度； 5 一組相除器，其將該最小灰階尺度除以該主要影像 信號之該最大灰階尺度，以輸出被相除之資料； 一組色度比較器，其反應於該被相除之資料而輸出 一組高色度狀態或者一組低色度狀態； 一組計算器，其計算該高和低色度狀態之數量；以 10 及 一組總計數器，其比較該高色度狀態數量與該低色 度狀態數量以輸出該色度狀態信號。 16. 如申請專利範圍第14項之影像顯示器裝置，其中該灰階 鑑別器包含： 15 第一組總計數器，其決定在高灰階狀態中該主要影 像信號之數量； 一組第二總計數器，其決定在中間灰階狀態中該主 要影像信號之數量； 一組第三總計數器，其決定在低灰階狀態中該主要 20 影像信號之數量；以及 一組比較器，其比較在高灰階狀態中該主要影像信 號之數量、在中間灰階狀態中該主要影像信號之數量、 以及在低灰階狀態中該主要影像信號之數量以決定目 前像框的灰階狀態。 30 200529149 17.如申請專利範圍第14項之影像顯示器裝置，其中該多色 彩轉換器包含： 一組色彩擴展器，其轉換該主要影像信號為主要多 色彩影像信號；以及 5 一組亮度補償器，其反應於該灰階狀態信號和該色 度狀態信號而補償該主要多色彩影像信號之亮度以輸 出多色彩影像信號。 一種驅動影像顯示器裝置之方法，該影像顯示器裝置包 含一組顯示器面板和一組光源，該方法包含： 10 輸入主要影像信號至該影像顯示器裝置； 決定各影像框之該主要影像信號的色度狀態； 決定各影像框之該主要影像信號的灰階狀態； 反應於該主要影像信號之該被決定的色度狀態和 灰階狀態，而轉換該主要影像信號為多色彩影像信號並 15 且輸出一組亮度控制信號； 反應於該多色彩影像信號，而施加影像資料至該顯 示器面板；並且 反應於該亮度控制信號，而控制該光源以輸出光至 該顯示器面板。 20 19.如申請專利範圍第18項之方法，其中決定該主要影像信 號的色度狀態之步驟包含，決定該主要信號是否在低色 度狀態、在中間色度狀態或者在高色度狀態。 20.如申請專利範圍第19項之方法，其中決定該主要影像信 號的灰階狀態之步驟包含，決定該主要信號是否在低灰 31 200529149 階狀態、在中間灰階狀態或者在高灰階狀態。 21. 如申請專利範圍第20項之方法，其中，當該主要影像信 號是在高色度狀態和低灰階狀態時，轉換該主要影像信 號為多色彩影像信號及控制該人工光源亮度之該步驟 5 ，包含增加對應於該主要影像信號之灰階資料的灰階且 正常地操作該人工光源。 22. 如申請專利範圍第20項之方法，其中，當該主要影像信 號是在高色度狀態和高灰階狀態時，轉換該主要影像信 號為多色彩影像信號及控制該人工光源亮度之步驟，包 10 含增加該人工光源之亮度。 23. 如申請專利範圍第20項之方法，其中，當該主要影像信 號是在低色度狀態時，轉換該主要影像信號為多色彩影 像信號及控制該人工光源亮度之步驟，包含正常地操作 該人工光源。 15 24.如申請專利範圍第20項之方法，其中，當該主要影像信 號包含在高色度狀態和低灰階狀態之主要影像信號以 及在低色度狀態和低灰階狀態之主要影像信號的一種 混合時，轉換該主要影像信號為多色彩影像信號及控制 該人工光源亮度之步驟，包含增加對應於該高色度狀態 20 影像信號之灰階資料的灰階且正常地操作該人工光源。 25.如申請專利範圍第20之方法，其中，當該主要影像信號 包含在高色度狀態和低灰階狀態之主要影像信號以及 在低色度狀態和在高灰階狀態之主要影像信號的一種 混合時，轉換該主要影像信號為多色彩影像信號及控制 32 200529149 該人工光源亮度之步驟，包含增加對應於該高色度狀態 影像信號之灰階資料的灰階且正常地操作該人工光源。 26. 如申請專利範圍第20項之方法，其中，當該主要影像信 號包含在高色度狀態和在高灰階狀態之主要影像信號 5 以及在低色度狀態和低灰階狀態之主要影像信號的一 種混合時，轉換該主要影像信號為多色彩影像信號及控 制該人工光源亮度之步驟包含，正常地操作該人工光源 或者增加該人工光源之亮度。 27. 如申請專利範圍第20項之方法，其中，當該主要影像信 10 號包含在高色度狀態和在高灰階狀態之主要影像信號 以及在低色度狀態和在高灰階狀態主要影像信號的一 種混合時，轉換該主要影像信號為多色彩影像信號及控 制該人工光源亮度之步驟，包含減少對應於該高色度狀 態影像信號之該灰階資料的灰階且增加該人工光源之 15 亮度。 28. 如申請專利範圍第18項之方法，其中決定該色度狀態之 步驟包含： 從該主要影像信號抽取一組最小灰階尺度和一組 最大灰階尺度； 20 將該最小灰階尺度除以該主要影像信號的該最大 灰階尺度以輸出被相除之資料； 反應於該被相除之資料而輸出一組高色度狀態或 者一組低色度狀態； 計算該高和低色度狀態之數量；並且 33 200529149 比較該高色度狀態數量與該低色度狀態數量以決 定目前像框的色度狀態。 29.如申請專利範圍第19項之方法，其中決定該灰階狀態之 步驟包含： 5 決定在高灰階狀態中該主要影像信號之數量、在中 間灰階狀態中該主要影像信號之數量以及在低灰階狀 態中該主要影像信號之數量；並且 比較在高灰階狀態中該主要影像信號之數量、在中 間灰階狀態中該主要影像信號之數量以及在低灰階狀 10 態中該主要影像信號之數量以決定目前像框的灰階狀 態。 30· —種用以驅動影像顯示器面板之裝置，該影像顯示器面 板包含多數條閘線、多數條資料線、電氣地被連接到該 等閘線之其中一條和該等資料線之其中一條的一組切 15 換元件、以及電氣地被連接到該切換元件之一組像素電 極，該顯示器面板反應於掃臨信號而顯示一組對應於資 料信號之影像，該裝置包含： 一組轉換控制器，其反應於該主要影像信號之被決 定色度狀態和灰階狀態而轉換主要影像信號為多色彩 20 影像信號並且輸出一組亮度控制信號； 一組資料驅動器，其反應於該多色彩影像信號而輸 出該資料信號至該多數條資料線； 一組掃瞄驅動器，其連續地輸出該掃瞄信號至該等 多數條閘線；以及 34 200529149 一組光源，其反應於該亮度控制信號而供應光至該 顯示器面板。 31. 如申請專利範圍第30項之裝置，其中該轉換控制器包含： 一組灰階鑑別器，其鑑別各該主要影像信號之灰階 5 狀態以輸出一組灰階狀態信號； 一組色度鑑別器，其鑑別各該主要信號的色度狀態 以輸出一組色度狀態信號； 一組多色彩轉換器，其反應於該灰階狀態信號和該 色度狀態信號而轉換主要影像信號為多色彩影像信號 10 :以及 一組背光控制器，其反應於該灰階狀態信號和該色 度狀態信號而輸出亮度控制信號。 32. 如申請專利範圍第31項之裝置，其中該色度鑑別器包含： 一組抽取器，其從該主要影像信號抽取一組最小灰 15 階尺度和一組最大灰階尺度； 一組相除器，其將該最小灰階尺度除以該主要影像 信號的該最大灰階尺度以輸出被相除之資料； 一組色度比較器，其反應於該被相除之資料而輸出 一組高色度狀態或者一組低色度狀態； 20 —組計算器，其計算該高和低色度狀態數量；以及 一組總計數器，其比較該高色度狀態數量與該低色 度狀態數量以輸出該色度狀態信號。 33. 如申請專利範圍第31項之裝置，其中該灰階鑑別器包含： 第一組總計數器，其決定在高灰階狀態之主要影像 35 200529149 信號之數量； 一組第二總計數器，其決定在中間灰階狀態之主要 影像信號之數量中； 一組第三總計數器，其決定在低灰階狀態之主要影 5 像信號之數量；以及 一組比較器，其比較在高灰階狀態之主要影像信號 之數量、在中間灰階狀態之主要影像信號之數量以及在 低灰階狀態之主要影像信號之數量以決定目前像框的 灰階狀態。 10 34.如申請專利範圍第31項之裝置，其中該多色彩轉換器包 含： 一組色彩擴展器，其轉換該主要影像信號為主要多 色彩影像信號；以及 一組亮度補償器，其反應於該灰階狀態信號和該色度 15 狀態信號而補償該主要多色彩影像信號之亮度以輸出 多色彩影像信號。 36