TWI250503B - Method and apparatus for driving liquid crystal display - Google Patents

Description

1250503 η 曰 修」 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液晶萼一 W 器之驅動方法及裝置，藉以依掳：二特別是-種液晶顯示 單元的亮度變化。 據貝料的灰階值而穩定背光 【先前技術】 元的透光度ί顯ί i:Τ:^，影像信號來控制液晶單 置於各個單元中之主動象式有切換裝 於-種顯示裝i，像是作為電腦 =曰曰顯示器用 的螢幕。主動式矩陳 至°又備、手機等等 -薄膜電晶Ϊ 型液晶顯示器的切換裝置主要係利用 第1圖顯示先前技術之液晶顯 ”第1圖，先前技術之液晶顯示器⑵置 :液晶顯示面板2 ’具有mx 動裝置包括.

Gn，此兩者彼此相交且有一薄膜電閘極線G卜 資料驅動器4，用以施加資料信號給液晶;於二交處；-線D卜Dm ; —閘極驅動哭 用以# a面板2的資料 Gl-Gn ; —伽瑪電壓t :」用加知描信號給閘極線 驅動器4;-::=器8，严以提供-伽瑪電壓給資料 信號來控制資料链;制二1〇，係利用來自-系統2。之同步 笑u 十丁 動益4和間極驅動器6 ;直户斟古、ά姑说 以4，在下文中稱之為,，直流㈣器 直机對直流轉換 converter)”，係利用來自一電源 ^ ;供給液晶顯示面板2之電壓；以及—VC電壓來產生 動一背光單元18。 父為16，用以驅 五、發明說明（2) 系統20施加垂直/水 DCU、資料致能信號：Vsync 'Hsync、時脈信號 液晶顯示面板2包括?給時序控制器10。 形式排列於資料線D卜Dm和=早兀Clc ’其係以矩陣 接於各個液晶單元c 之間的相交處。銜 給液晶 ==加線D — 階間極:者=液晶單元Clc的畫素電極… 伽稭此不斷地儲存液晶單元Clc的電壓。 4 0 &供應器8施加複數個伽瑪電壓給資料驅動器 數位來自時序控制器1〇之控制信號⑽ 壓（即資料俨號）/換為相當於灰階值之類比伽瑪電 Dm。 。& 並且施加類比伽瑪電壓給資料線D1 - 相繼：f 器6根據來自時序控制器1。之控制信號CS而 俨浐U :衝給閘極線以—以，藉此選擇被提供資料 。琥之/夜日日頭不面板2的水平線。 利用：c: ϊ1。為了控制資料驅動器4和閘極驅動器6而 1，，，.先20輸入之垂直/水平同步信號Vsync、Hsync、 6:匕ί#^Κ來產生控制信號以。於此，控制閘極驅動器 和包含閘極起始脈衝GSP、閑極位移時脈GSC =出致此化唬G〇E等等。此外，控制資料驅動器4之 工制k號CS包含源極起始脈衝SSP、源極位移時脈％〔、 1250503 _修正

t 號 931]⑽1fi 五、發明說明（3)

極輸出致能信號S0E和極性信號p〇L ^ . 2 〇 . . G . B , € 的· ΐ流ΐ換器1 4增加或降低自電源供應器1 2輸入之3. 3 V 鳇拖I以生提供給液晶顯示面板2之 =14產生伽瑪參考電壓、閑極高電壓vgh、二直二 壓VGL和共同電壓vcom。 低玉 逆變器1 6施加一驅動電壓（或驅動電流）认背朵置一 1 8以驅動背光單元i 8。背光 、、口月先早兀 面板2。 尤然後苑加給液晶顯示 旦Η象為工=2方法所驅動&液晶1員示面板2 i顯示鮮明的 的袁产，因而i早疋18總是不管資料地產生-固定程度 【；；内容】顯示-動態且即時的影像。 晶顯ί Ξ: i Π J及C主要目的，於提供-種液 來穩定背光單元的亮度^化。精以用於依照資料的灰階值 括下ί ί ‘的：: 一 ί液晶顯示器之驅動方法，包 將輪入資料轉換為ι产王成ί火階劃分為複數個亮度區域； 值；以及依據取得分的最頻值和/或平均 &…β - ··于之取頻值或平均值所屬之亮度區域而控 1250503 -tM, 93119816__年月 日 修正 五、發明說明⑷ ' '么 "~一 根據本發明之方法，控制背光單元的亮度以產生不同 亮度的光給各個複數個亮度區域。 根據本發明之方法，最頻值係最大量的亮度成分所佔 之灰階。 根據本發明之方法，自長條圖取得最頻值和/或平均 值，且根據取得值所屬之亮度區域而控制背光單元的 度。 根據本發明之方法， 或更多時會選取最頻值， 根據本發明之方法， 之亮度區域之增加而增加 根據本發明之方法， 維持背光單元的先前亮度 ¥隶頻值佔亮度成分總量的4 0 % 否則選取平均值。 背光單元的亮度隨著取得值所屬 〇 亮度區域中至少一個亮度區域係 值。 本發明的 法，包括下列 區域；將輸入 階亮度長條圖 生與取得之最 標信號（f 1 a g 值和旗標信號 根據本發 區域時旗標信 度區域時則改 另一目的係提供一種液晶顯示器之驅動方 步驟：將-訊框内之灰階劃分為複數個亮度 f料轉換為亮度成分；將亮度成分排列成灰 後，自長條圖取得最頻值和/或平均值；產 頻值和/或平均值所屬之亮度區域相當之旗 ;以及利用取得之最頻值或平均 來控制背光單元的亮度。 :::Ϊ二當取頻值或平均值屬⑨特定亮度 的旗標信號，而當不屬於特定亮 變旗標信號。

1250503 五、發明說明（5) 定亮度區域係不改變背光單元 在其他方面，當旗標信號改變 度都不變。 根據本發明之方法 的亮度值所屬之區域。 根據本發明之方法，在其他方面，當旗標信號改變 時’則根據最頻值或平均值所屬之區域而改變背光單元的 亮度。 根據本發明之方法，當於一訊框内最頻值佔總亮度成 分的40 %或更多時則自長條圖取得最頻值，否則自長條圖 取得平均值。 本發明的另一目的係提供一種液晶顯示器之驅動裝 f八包=· 一党度/色彩分離器，用以將資料轉換為亮度 長條圖分析H ’用以將亮度成分 的長條圖；以及一背光控制單元 ：合二汇 值和/或平均值，並利用取得值控制北 ' W取侍取頻 光控制單元將亮度成分劃分;月早凡:、冗度。月 度。 屬之£域而控制背光單元的亮 根據本發明之驅動裝置， 值和/或平均值取得器，用以取得田4制單元包括：一最頻 背光控制器，係根據取得值取頒值和/或平均值；一 亮度；以及一數位對類比轉換哭，=域而控制背光單元的 出信號轉換為類比輪出信號，：：背光控制器的數位輸 根據本發明之驅動裝置，:，施加給逆變器。 ㈣或更多時會選取最頻值，^ =值佔亮度成分總量的 根據本發明之驅動裝置，=選取平均值。 控制器控制背光單元使 1250503 土 月 曰 —案號 9311QS1 ft 五、發明說明（6) 不同ΐί的光可以提供給各個區域。 很據本發明之驅動 值和/或平均值取得器，用以月最工1單元包括：一最頻 唬，一背光控制器，用 ^ °°或相虽之旗標信 ^ 4© ΑΛ- Μ X接收取得值和旅；jt® yp> 口# 旗軚^號與先前旗椤f $ Μ钴L唬，並且當 而控制背光單時會根據取得值所屬之區域 光控制器的數位輸出仁％#及數位對類比轉換器，將背 給逆變器。 吕5虎轉換為類比輸出信號，然後施加 選取爭相ϋ田最頻值佔党度成分總量的4 0 %或更多日卑合 k取取頻值，否則選取平均值。 X更夕日守會 根據本發明之驅動裝置，告 具有相同值時，背光#制”么曰，、払“唬與先則旗標信號 舻摅士政 光控制杰、無法控制背光單元的亮度。 至少-個區域内產生盘=生益於複數個區域中 號。 座生與先則旗標信號完全相同之旗標信 有關本發明的特徵與實人 詳細說明如下。 鉍配口圖不作取佳貫施例 【實施方式】 圖干=:ΐ出具體實施例以詳細說明本發明之内容，並以 …為輔助說明。說明中提及之符號係參照圖式 構圖弟係本發明實施例的液晶顯示器之驅動裝置之，結。 杠’、.、、第2圖，依據本發明實施例的液晶顯示器驅動壯 匕·液晶顯不面板22，具有m χ η個液晶單元Clc衣在 1250503 Λ_Μ 曰 修正 案號肋”981R 五、發明說明（7) 係以矩陣形式排列；m個資料線D1 / 資料驅動器24，用以施加資料、^ 極線^ ; 一伽瑪電壓供應器28用==， ； _b,4^,J13〇 二匕裔 一(Plcture quality enhancer)42 之第二同 f控制貧料驅動器24和閘極驅動器26 ; 一直流轉換！^ ° ’係利用來自電源供應器32之電夜： 不面板22之電壓·一、M缪抑^ m个座玍杈供給液日日顯 及一金所祕， 延夂恭36，用以驅動背光單元38 ;以 且施匕器42:用以選擇性地強化輸入資料的對比並 Ρ36。口目&於輪入貧料之亮度之控制信號Dimming給逆變 ，、統2J施加第一垂直信號Vsyncl、第一水平信號 、·第一時脈信號DCLK1、第一資料致能信號DE1和第 一貝料Ri、Gi、Bi給畫質強化器42。 /液晶顯示面板22包括複數個液晶單元Clc，其係以矩 車幵v式排列於資料線D1 — Dm和閘極線^ 1 之間的相交處。 ^丁接於各#個液晶單元Clc之薄膜電晶體TFT根據來自閘極線 卜Gn之掃描信號而施加來自各個資料線Dl_Dm之資料信號 給液晶單元Clc。此外，各個液晶單元Clc與一儲存電容 Cstj舒接。儲存電容Cst係銜接於液晶單元的晝素電極 和别一階閘極線之間或係銜接於液晶單元c丨c的畫素電極 和共同電極線之間，藉此不斷地儲存液晶單元的電 壓。 ! 第15頁 1250503 ΛΚ 93119816 —修正 曰 五、發明說明（8) 伽瑪電壓供應器28施加 24。 硬數個伽瑪電壓給資料驅動器 資料驅動器24根據來自時 數位影像資料R〇、G〇、β〇 f控制器3〇之控制信號CS將 電壓（即資料信號），並且”相當於灰階值之類比伽瑪 D1 - D m。 也ϋ類比伽瑪電壓給資料線 閘極驅動器26根據來 相繼施加掃描脈衝給閘極 卫制益3 0之控制信號CS而 信號，晶顯示面板22的因此選擇被提供資料 時序控制器30為了控L σ 而利用自書質強化哭42浐入夕、二/動益24和閘極驅動器26 制信號CS。於此=時脈信號DCLK2來產生控 # , 控制閑極驅動器26之控制芦萝cs句人„ G〇E fT VI ^ f' ^ # ^ ^ ^ ^ ^ i ^ 口 "生^#bP〇L寺等。時序控制器30重新修正來自查質 2強4化器42之第二資料“。1。，然後施加給資;以 直流轉換器34增加或降低自電源供應器32輸入之3 的電壓以產生&供給液晶顯示面板2 2之電壓。上述之士 轉換器34產生伽瑪參考電壓、閘極高電壓 電爪 壓VGL和共同電壓Vcom。 ^低電 口 •迚變器36施加相當於來自畫質強化器42之亮度控制信 j虎Dimming之驅動電壓（或驅動電流）給背光單元38 〇換口 第16頁 Τ25050λ

句话說，逆變器3 6施加給背光單元3 8之驅動電壓（或驅動 電流）係由來自畫質強化器42之亮度控制信號Dimming所 決定。背光單元38施加來自逆變器36之相當於驅動電壓 (或驅動電流）的光給液晶顯示面板2 2。 ^畫質強化恭42利用第一資料Ri 、Gi、Bi而自系統40取 得亮度成分，並且依照取得之亮度成分來產生藉由改變第 一資料Ri、Gi、Bi的灰階值而獲得之第二資料R〇、G〇、

Bo。在此實例中，晝質強化器42因選擇性地擴大輸入信號 Ri、Gi、Bi的對比而產生第二資料⑸、G〇、B〇。 此外，畫質強化器42產生相當於亮度成分之亮度控制 信號Dimming，然後施加給逆變器36。舉例來說，畫質強 化器4 2自亮度成分取得备相/古r B ^ 古由上、、> 士传取頻值（即於訊框上具有最大量的 冗度成分之灰階值）和/式本仏/古r 、， 7 /或千均值（即於訊框上灰階的平 均值），亚且利用取得之畏相庶$ τ ^ ^ .... · 之取頻值和/或平均值產生一亮度 控制h 1 mm 1 ng 〇書暂改^σ _ + i # 一 & >厂貝強化盗42將相當於亮度成分的灰 .,^ σ, n 劍刀為兩區域，並且產生亮度控 制#號Dimming使受度的區域依照控制值而選擇。 並且，晝質強化器42因自系統4〇輸入之第一垂直/水 平信號Vsyncl、Hsyncl、篆 ^ , 士 弟一時脈信號DCLK1、第一資料 致能信號DE1而產生與第—次」n 乐貝丁寸 士 , n 昂一貧料R〇、Go、Bo同步之第二垂 直同步信號Vsync2、第二 U ^ ^ ^ 玉 ^ K? ^ η - ψ 4± ^ Χ千同步信號Hsync2、第二時脈 仏说DCLK2和弟一貝科致能信號de2。 為此目的，如第3圖姘- . 像信號調節器70，係利用不，旦質強化器42包括：-影 資_〇如一背：：：雛，，來產生第二 制單元72，係於影像信號調節 第17頁 l25〇5〇3 93119R1R 五、發明說明（10) 窃2的控制下產生亮度控制信號Dimming ;以及一 兀68,用=產生第二垂直/水平同步信號Vsync2、制早 ync2、第一時脈信號1)(：：1^2和第二資料致能信號⑽2。 影像信號調節器7〇取得來自第一資料Ri、Gi、βι的意 刀Y並產生第二資料Ro、Go、Bo，且於第二資料 ^、 β〇上由於亮度成分Y而部分強化對比。為此目 Ξ哭ί像信號調節器70包括一亮度/色彩分離器50、一延 I ^ . π度/色彩混和器54、一長條圖分析器56和一 貝枓處理器5 8。 成八色彩分離器5〇將第一資料Ri、Gi、“分成亮度 =下分u、v。於此，亮度成分色度成分U、V 耩由下列公式獲得。 Y = 〇.229 X Ri + 〇.587 χ Gi U "·493 χ (Bl _ γ) ·.· 1 0·887 X (Ri — γ) .(3) ΐ =分析器56將亮度成分γ劃分為各個訊框之灰 以相說’ Ϊ條圖分析器56為各個訊框編排亮度成分 +條ί ^，藉以獲得如第4圖所示之長條圖。因此， 於第一資料Ri、Gi、Bl的亮度成分。 之分柄异=理态58藉由各種方法利用來自長條圖分析器56 YM。圖產生具有選擇性強化對比之調節的亮度成分 20 03cf揭露於申請人先前提出之韓國專利申請案號 合併運用 〇〇3 一 040 1 27及2〇〇3一04 1 1 27等中，並於此 月 曰 修正

V 階 S器58產生調節之亮度成分YM以前，延遲器

第18頁 案號 93Π9816 1250503

五、發明說明（11) 5:ί;?色度成分U、V的輸出。此外，延遲器52施加延遲 的色度成分UD、VD給亮度/色彩混和器54以與調節的二遲 成分YM同步。 、门P的儿度 "=色彩混和器54根據調節的亮度成分心延遲的 $度成分UD、VD :產生第二資料R〇、G〇、B〇。於乙 資料Ro、Go、Bo藉由下列公式满γ m叫义二 G〇 = YM - 0.3 96 x UD _ 〇 581 χ ν]) ... B〇 = YM + 2.029 x UD + 〇.〇〇〇 χ yD ... 传來彩混和器54輪出之第二資料R〇、g。·、: ίίκ r :調節的亮度成_，因此他們較第- ΐΓ二r具有S的對比。上述因擴大對比而^生 〈弟一貝枓R〇、Go、Bo將#;_ 批也丨时-t + 如供給時序控制器30。 控制早tl68接收來自系統4〇 第一水平信號Hsyncl、第—時财广=一垂直信號Vsyncl、 能信號dE1。此外，於此方法Yy^ui及第一資料致 資料Rn r η 中 控制單元68產生斑第- 貝枓R〇、Go、Βο同步之第二垂 座王”弟一 平同步信號HSync2、第二時脈产=二汽fVsync2、第二水 信號=2，然後提供給時序控制和第二資料致能 背光控制單元72自長條圖分 且利用取得之最頻值F產生一意取付取頻值F，並 為此目的，背光控制單元^包控括制信躺—。 ^複數，區域（如於第5圖中之二j冗度成分Υ的灰階劃分 Ϊ^3ΗΜϊΒ»ϋ-----1~ ---:^^區域），並且控制背

第19頁 1光控制器64及-數位對類二；一最頻值取得器60、 兔如第5圖所*，背光控^=4轉將換器 1250503

五、發明說明（12) ___ 光單元38以致於不同亮度的光可以提佴认 話說，當最頻值F低於第一值F1時，北、…各個區域。換句 亮度控制信號Dimming藉以產生_低:择控制器64產生一 最頻值F介於第一值以和第二值以之^二的光被產生。當 產生一亮度控制信號Diinming藉以產二士月光控制器64 當最頻值F超出第二值F2時，背光=間亮度的光。 制信號Di_ing藉以產生一高亮度的^了64產生一亮度控 最頻值取得器60自長條圖分析哭° 後施加給背光控制器64。 ro 6取侍彔頻值F，然 數位對類比轉換器66將數位控 信號（即€度控制信號）Dimming，H轉換為類比控制 3 6。 & …、、傻施加給逆變器 背f控制單元72的運作程序詳細說明如下。 百先，最頻值取得器60取得藉 錢圖而獲得之最頻值F，錢施加給長/目；；；^ ^析 =值F之背光控制檢查施加至屬接之 區域（即灰階值）。換白 北卜^ 取肩值^所屬之 度控制信號Dlmming那個Q域’亚產生相當於此之亮 位對Ϊ = !光控制器64之亮度控制信號給數 产““一卢66。數位對類比轉換器66將施加至此之亮 ^ 111§轉換為類比信號，然後施加至逆變器 迓、欠益>36控制背光單元38使光依據亮度控制信號 办止+ng而》/也加給液晶顯示面板22。換句話說，本發明之 月“控制單元72將灰階劃分為複數個區域，然後施加亮度 案號 93119816 1250503 修正 曰 五、發明說明（13) 控制信號Di匪ing使提供給各個區域之不同亮度的光根據 ，頻值F而產生，藉以顯示鮮明的影像。也就是說，光的 焭度依照最頻值F所屬之區域而控制，藉以於液晶顯示面 板2 2上顯示具有明顯對比之圖像。 然而，於此實施例中，背光單元38的亮度對最頻值F 很靈敏，因而可能造成閃耀現象。舉例來說，如果最頻值 F於中間冗度的區域（fi<f<F2)和低亮度的區域（F<F1^ 之間移動並且於相鄰訊框再回原處，那麼於相鄰訊框上背 先早几38的亮度會顯著地改變。即使於各訊框間的亮度上 只有輕微的改變，但由於最頻值F碰巧下降至區域的邊 =丄=致於各訊框間的亮度之些微改變會藉由背光單元Μ ==而增強。於連續訊框上之兩相鄰區域間反覆 也文ft:將這成液晶顯示面板2 2的閃耀。 能盥第3 Η所Λ ρ謂和控制單元68的結構和功 ::、弟3圖所不之貫施例相同’此兩元件不再重複詳述 得來ίίΓΛ，本發明另一實施例之背光控制單元72取 侍末自長條圖分析器56之最 值F產生亮度控制信號Dl_ing。此外1，且1用取得之最頻 制單元72將灰階劃分為複數個 ，之背光控 上至少於一個區域中維持：ϊ Π :例 _·一一_. ----------- 付无月丨J的壳度值

第21頁 示之5個區域），如第7圖所示，並2::=7圖中所 區域來控制背光單元38的亮度。同〜取頻值F所屬之 1250503 1 號 93HQ幻fi 五、發明說明（14) (於前面訊框中提供給背光 ' 以的亮度依照最頻值F而忽然改徽。之值）以防止背光單元 為此目的，背光控制單元^ ^ ° 一旗標產生器62、一背氺批心已括—最頻值取得器60、 66。 先控制器64及-數位對類比轉換器 最頻值取得器60自長 後施加給背光控制器64和旗：2 6取得最頻值F，然 旗標產生器6 2依昭輪人石 』6 2 一或”〗”的控制信號給背光值^施加 圖來蛘細描述旗標產生哭工σσ 苓妝第7圖和第8 旗標產生器62包括―”作程序。 度成分γ的區域之邊界值n_F二=?，用以將劃分亮 比較；一邏輯陣列丨〇 〇， m、Λ白/、最頻值F的灰階相 比較為8 0，係將最頻值f 比較态8 2，係將最頻值ρ 比較器84，係將最頻值F 第四比較器8 6，係將最頻 100的輸出值來產生—控制信號係利用璉輯加總運算子陣列 比較器陣列98包括：_°第5〜 與第一邊界值F1相比較；_第 與第二邊界值F2相比較；_第 與第三邊界值F3相比較；以及 值F與第四邊界值F4相比較。 數個H第—到第四邊界值n'F4，用以將灰階n— 數個區域。於此，各個蠢 人丨自釗分成禝 以致於可以顯示鮮明的象與—F4係依據實驗而訂定， 為一灰階值64 ;第^例來說’第三邊界值F3定 值F2定為一灰階值16〇 .丨 疋為一灰階值96 ;第二邊界 --^界值F4定為—灰階值 五、發明說明（15) 190 ° 首先，第一比較器80比較最頻值F和第一邊 當最頻值F大於第一邊界值以時輸出，,Γ ，否則輪出。 第二比較器82比較最頻值F和第二邊界值F2，當最瓶枯F , 於第二邊界值F2時輪出”"，否則輸出"〇"。第丄^ 比較最頻值F和第三邊界值F3，當最頻射小於第二^ F3時輸出”1”，否則輸出τ。第四比較器86 =畜

和第四邊界值F4，當最頻值F大於第四邊界 最頻值F 出’，Γ ，否則輸出，，0” 。 t % 邏輯加總運算子陣列100邏輯地加總輸出值，铁 加至輸出裝置96。於此，邏輯加總運算子陣列丨〇< 也 值’然後施力:給輸出裳置96的時脈控制端En和輪入1 為此目的，邏輯加總運算子陣列丨〇 〇包括：第—。 閘88、90，其邏輯地加總第一比較器8 〇弟一及 輸出值；-第-伽，其邏輯地加總第 四比較器86的輸出冑；以及一第二或_ 和弟 第二及閘90和第-或閘92的輸出值。第—及;;；^加總 號被施加至輸出裝置96的輸入端1)。施加 甲2輸出信 出^號給輸出裝置9 6的時脈控制端e n。 3 ，4的輪 輸出裝置96依照來自邏輯加總運算子 施加，，厂或” 〇，，的控制信號（即旗標信號）給f 100的值而 64。為此目的，輸出裝置96由正反器⑼ 月控制器 成。正反器的輸入端D接收第一及極88的 % f^0P )構 ¥脈控制端EN接收第二或極94的輸出信號。 ^ 而其 假士值F位於第-邊界值η和Y二邊界奶之間 1250503

來描述旗標產生器6 2的運作程序 = 邊界值F1和第二邊界值以之^ ° =果最頻值F位於第-

_案號 9311981B 五、發明說明（16) 82輸出” 1"的信號，而第二 、』乐—和第二比較器80 的 信號。 弟-和弟四比較器84、86輸出”。" 如果弟一和第二比較哭8 η 0 0 第一和第二及極88、90輸出°，,〇”的輪出”1”的信號，那麼 極88輸出的"Γ，的信號被施加 5 ^於此，自第一及 果第二及極90輸出” r的传於那衣置96的輸入端D。如 -伽而輸出” ”的信t於::麼匕伽則不管第 此，如果最頻值F位於第43=夺=控制端EN。因 間，那麼旗標產生器62則施/ 彳和罘一邊界值F2之 制器64。 TOb2則苑加一”1”的旗標信號給背光控 如果最頻值F具有一小於第一 第-和第四比較器8。、86則二二邊界值”的灰階，那麼 二比較恭82、84輸出” ；ι ”的信號。 步 ^ 如果第一比較器8 + π 及極88、90則不管第二的信號’那麼第一和第二 垆。於tl· ，έ # 一匕較态82的輸出而輸出，，0，，的信 f入@τΓ及極88輪出之，▼ 〇，，的信號被施加給輪出 表置96的輸入端d〇如杲筮一^ 麼第一或極92輪出"匕比=8〇輸出”1”的信號，那 〇2^ + ^ ^ 1乜旒。換句話說，如果第一或極 卜，白# —、σ狁，那麼第二或極9 4也輸出π Γ的信號。於 的日士 Γ二f l = 4輸出之，，Γ的信號被施加給輸出裝置96 的％脈控制端ΕΝ。因此，4田曰 界值F3的灰階，那麼旗h取頻值F具有一小於第三邊 -—1 ’么^才示器6 2則施加一 π 〇”的旗標信

1250503 曰 修正 - j號‘⑽11賴___年月 五、發明說明（17) 號給背光控制器6 4。 換句話况5如果最頻信F旦右^一 ^ 灰階，那声笛 ^ ^ 於弟四邊界值F 4的 而第_ / / —和弟四比較謂、86則輸1”的信號， 而弟一和弟三比較器82、84輸出”〇”的 一及極88輪屮夕丨丨n”从户咕丄 说於此，自弟 D。如果《 被施加給輪出裝置96的輸入端 D如果弟四比較器86輸出” i ”的信號，抓府味衡^ 出，τ的信號。換句話說，2果第^那麼弟—或極92輸 如果弟 或極q 2 φ ” 1，ι / ^ & ^，那麼第二或極94也輸出"厂的信、5 極94輸出之”1”的信號被施加給輸出I置^日士自弟二或 EN二因此，最頻值F具有一大於第 $ ::控制端 麼旗標產生器62施加_，，〇”的旗標信號給階’那 如果最頻值F具有一於筮二、喜R 先控制器64。 之間的灰階值，那麼第—比二^ 於和第—邊界值F1 二比較器82之外的:二Τ 如萎笙L j 為80、84、86則輸出丨丨〇，，的柃味 一比較器80輸出π 〇，，的信號，那声M ϋ ^。 及極88、90則不營笙—沒弟~和第二 .h〜只]不s第一比較器82而輸出，'〇”的俨$弟 /\一*極88心之的信號被二於 的輸入端D。如果第三和第四比較哭以 二輪出裝置96 號，那麼第一和第二及極88、 °輸 2出”〇”的信 =極9 0輸出之"〇 ”的信號被施加給輸出出〇 2號。自第 制鳊E N。於此，當” 〇" 、置％的時脈控 控制端εν時，輸出裝置96yy生輸輪入出給 頻值F具有一於第三邊界值F3和第-邊尺值說，如果最

第25頁 1250503 五、發明說明（18) 換句話說，如果最頻值F具有一於第二邊界值μ和第 四邊界值F 4之間的灰階值，那麼第一比較器μ則輸 出f 1的仏號，而第一比較器8 0之外的比較器§ 2、8 4、8 β 則輸出π 0 π的信號。 第一比較器8 2輸出’’ 0 ”的信號，那麼第一和第二及極 88、90則不管第一比較器80而輸出"〇，，的信號。於此，自 第及極8 8輸出之0的#號被施加給輸出裝置g 6的輸入 端D。如果第三和第四比較器84、86輸出” 〇”的信號，那麼 第一和第二或極92、94則輸出”〇”的信號。自第二或極94 Ϊ ί之二〇: n的信號被施加給輸出裝置96的時脈控制端EN。 ί於出%η被輸入至輸出裝置96的時脈控制端en 特，輪出裝置96不產生輸出。換句話說，如果 有一於第二邊界值F2和第四邊界值F4 购#、 ^ ^ β Ο ^ ^ , "徂Γ 4〈間的灰階值，那麼 /、私產生62、准持先前的旗標信號（"〇 ,,或” 換句話說，當最頻值F位於第一邊值 。一 值F2之間時，當前的旗標產生2 =界 給背光控制器64，而當最頻值F 的^信號 或大於第四邊界值F4之值 :於弟二邊界值F3 光控制器64。另一方面，當最U ，旗標信號給背 第一邊界值F1之間或於第二、真尺立於〃第二邊界值F 3和 時，f標產生器62維持先旗標信：第四邊界值F4之間 $光控制器64將灰階劃分成如第/ &域，亚且控制背光單元 ΰ中所不之複數個 亮度的光。於此，f > μ k {、具有相當於各個區Η & t值與先丽的旗標值相比較 ：，產生器62的旗 猎以產生亮度控制信號 1250503 五、發明說明（19)

Dimming ’以致於當旗標值改變時只產呈 值F所屬之區域的亮度的光，否則產生亮度：：：最頰 Dimming以維持具有先前亮度的光。換制=旒 器64產生亮度控制信號Dimming，以致於二二植二光控制 於第一邊界值F1和第二邊界值F2之間的值田_、值F具有-界值F3的值或—大於第四邊界鮮4的值匕=第三i| 此的光。另-方面’背光控制器64產 ：二當%

Dimming，以致於當最頻值F位於第三邊 帝=就 值F1或於第二邊界㈣和第 =和弟—邊界 前亮度的光。 4之間日守，能維持先 數位對類比轉換器66將數位控制 信號（即亮度控制信號）Di_g， 轉換為類比控制 36。 & 、便施加給逆變器 以下詳細說明背光控制單元72的運 首先，最頻值取得器6〇取得藉由長條^八柄抑 長條圖而獲得之最頻财，錢施加光^ = /刀析 標產生器62。旗標產生器62施加相當：先控制盗64和旗 頻值的灰階的旗標信號給背光控制器64:;:=之最 器62至少設定一灰階區域維持先前旗 於此，旗標產生 F係位於此區域時則維持先前旗標值。並且當最頻值 月光控制裔6 4接收來自旗標產 收旗標信號之背光控制器6僉杳：：旗標信號。接 且當旗標信號改變時，則& * 払&唬是否已改變，並 於當旗標信號未改變時（即當前旗標 1250503

信號ί :U :亮度的光則不管最頻值F而繼續維持。 施加來自背光控制器64之亮度 只、隹持。 案號 9311981R 、發明說明（20) 位對類比轉換器66。數位f+ +ΐ + _二制尨5虎Dimming給數 36。然後，逆變器36根據 1 ^ /她加、Ί變器 光單元38，藉此施加相當於亮；… 液晶顯示面板22。 儿又控制“唬Diminmg的光給 .換句話說，根據本發明另一實施例之背光於制I开79 二定改變亮度之複數個灰階區域，並施加亮度=72

^ ^ ^ ^ t；i；F 所屬之灰二根據最頻值F 示-具有顯著對比Γ;圖;错以於液晶顯示面板22上顯 生- ” 發明另一實施例之背光控制器'，用以產 :度控制h唬，以致於先前亮度之灰階可以於其 =m硬數個灰階區域中之至少一個區域上顯示。於是，g =7038的亮度對於各訊框間的最頻值F之 =不靈敏的，藉以於〉夜晶顯示面板22上顯示一攻改又^相古 度之影像。 ，、有％疋冗 最二例來广由於旗標信號維持相同值’因此即使且有 背光罩心柄m 第二邊界3附近交替，但 施ί: 相同亮度。換句話說，於本發明另-實 中：號以於灰階劃分成的複數個區域

Ik:: 1示先前亮度之灰階，藉以於液晶顯示 2 Ji ^ 7F -壳度穩定的影像。 1250503 修正 曰 ΛΜ 93119816 五、發明說明（21) 或者，於本發明申，一平 ^72^ β^^t 圖分析器56取得分析的亮度成分γ鱼^取#益1 02自長條 得器m自長條圖分析器56取得亮产m說’平均值取 施加給旗標產生器62和背光控n刀α、’均值，然後 62和背光控制器64利用平^二。之後’旗標產生器 制信號。於此，由；ί而非攻頻值F來產生亮度控 元38的亮声#並進 二又成刀Υ，以便可以控制背光單 X使〃準確地與資料的亮度成分γ相符合。 均“， #前的f光控制單元72會包括一最频/平 均值取得器1〇4，如第 〇 曰匕枯取頻/ + 自長條圖分析哭〜\圖所不。取頻/平均值取得器104 值。取Ϊ 传/刀析的亮度成的的最頻值F和平均 鮮之灰^於^^頻/平均值取得器…計算具有最頻 量）。此外、ν、Λ所佔的比例（即最頻值的次數 多時，最頻/羊二二長條圖的灰階比率為4〇%或更 器62和f光=取得器1 04會施加最頻值F給旗標產生 背光控制器=。态 否則施加平均值給旗標產生器62和 值？佔長條圖的於丈第^0圖所不之本發明之實施例中，當最頻 來控制背光率為4〇 %或更多時，係利用最頻值F 面，於亮度，藉以顯示一鮮明影像。另-方 條圖的灰階發明之實施例中’當最頻值F佔長 %時，則利用平均值丨背光單 第29頁 案號 93119816 1250503 月 曰 修正 五、發明說明（22) 元38的亮度，藉以控制背光罝丄 度成分γ。 月九早疋38的売度以使其相當於亮 旗標產生器62和背光控制哭 或最頻值F來產生亮度控制"，利用施加至此的平均值 弁抻制哭％ 』1〇戒。由於旗標產生器62和背 二控：=的…作程序於參照第6圖之 述’不再重複說明。 如上述，根據本發明，蔣次 ^ ^ ^ ^ 將貝枓改變成亮度成份然後編 排成各個訊框之長條圖，並 ^ ^ ^ ^ ^ 闰P 4曰in 月光早兀的壳度根據自長條 圖取侍之最頻值和/或平均佶 馬德 $ 9值而控制，藉此產生一鮮明的 〜像。再者，根據本發明，逢 声忐八夕、—垂w — 月建立具有改變的背光單元的亮 度成刀之後數個灰階，並 維持於這些灰階區域中5小f f形成控制單元使先前亮度 战中至V 一個區域φ，益丨、/顧千 穩中 亮度的影像。 匕Q肀，精以顯不一祕疋 雖然本發明以前述之較佳實施例揭t 4 i廿& 用以限佘士政nn y 只L〜揭路如上，然其亚非 二丨民疋本發明，任何所屬技術 在不脫離本發明之精神 2具有通吊知識者’ 本發明之範圍，本發明之護二之更動與，均屬 申請專利範圍所界定者呆“圍視本說明書所附之

1250503 _案號93119816_年月曰_修正 _ 圖式簡單說明 第1圖係為說明先前技術之液晶顯示器之驅動裝置之結構 圖， 第2圖係為說明本發明實施例的液晶顯示器之驅動裝置之 結構圖； 第3圖係為說明於第2圖中之晝質強化器的第一實施例之結 構圖； 第4圖係藉由第3圖之長條圖分析器分析之長條圖； 第5圖係為說明於第3圖之背光控制器中為控制亮度之區 域； 第6圖係為說明於第2圖中之晝質強化器的第二實施例之結 構圖， 第7圖係為說明於第6圖之背光控制器中為控制亮度之區 域； 第8圖係為說明於第6圖中之旗標產生器之詳細示意圖； 第9圖係為說明於第2圖中之晝質強化器的第三實施例之結 構圖；以及 第1 0圖係為說明於第2圖中之晝質強化器的第四實施例之 結構圖。 【圖式符號說明】 2 液晶顯不面板 6 ο is 器 應 器器供器 動動壓帝 驅驅電控 料極瑪序 資閘伽時

1250503 案號 93119816_年月日_修正 圖式簡單說明 12 電源供應器 14 直流轉換器 16 逆變器 18 背光單元 20 系統 22 液晶顯不面板 24 貧料驅動 26 閘極驅動器 28 伽瑪電壓供應器 30 時序控制器 32 電源供應器 34 直流轉換器 36 逆變器 38 背光單元 40 糸統 42 晝質強化器 50 亮度/色彩分離器 52 延遲器 54 亮度/色彩混和器 56 長條圖分析器 58 資料處理器 60 最頻值取得器 6 2 旗標產生器 6 4 背光控制器

第32頁

1250503 案號 93119816_年月日_修正 圖式簡單說明 66 數位對類比轉換器 68 控制單元 70 影像信號調節器 72 背光控制單元 80 第一比較器 82 第二比較器 84 第三比較器 86 第四比較器 88 第一及閘 90 第二及閘 92 第一或閘 94 第二或閘 96 輸出裝置 98 比較器陣列 100 邏輯加總運算子陣列 102 平均值取得器 104 最頻/平均值取得器 Clc 液晶早元 CS 控制信號 Cs t 儲存電容 D 輸入端 DCLK 時脈信號 DCLK1 第一時脈信號 DCLK2 第二時脈信號

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1250503 案號93119816_年月日_修正 圖式簡單說明 DE 資 料 致 能 信 號 DE1 第 一 資 料 致 能 信 號 DE2 第 二 資 料 致 能 信 號 Dimming 亮 度 控 制 信 號 D1 -Dm 資 料 線 ΕΝ 時 脈 控 制 端 F 最 頻 值 FI 第 —— 邊 界 值 F2 第 二 邊 界 值 F3 第 邊 界 值 F4 第 四 邊 界 值 Gl-Gn 閘 極 線 Hsy nc 水 平 同 步 信 號 Hsy nc 1 第 一 水 平 信 號 Hsy nc2 第 二 水 平 同 步 信 號 R、G、B 資 料 Ri、Gi、 Bi 第 一 資 料 Ro 、 Go 、 Bo 第 二 資 料 TFT 薄 膜 電 晶 體 U、V 色 度 成 分 UD、VD 延 遲 的 色 度 成 分 Vsy nc 垂 直 同 步 信 號 V s y n c 1 第 一 垂 直 信 號 Vsync2 第 JZ-. 垂 直 同 步 信 號

第34頁

1250503 _案號93119816_年月日 修正 圖式簡單說明 Y 亮度成分 YM 調節的亮度成分 第35頁

Claims (1)

1250503 案號 93119816 λ- . -----------±-3-L 修正_ 六、申請專利範圍 一 1 · 一種液晶顯示器之驅動方法，包括下列步驟： 於一訊框上將複數個灰階劃分為複數個亮度區域； 將該訊框的資料轉換為亮度成分； 將亮度成分編排為該灰階的一長條圖； 於該長條圖中至少取得該灰階的一最頻值和該灰階 的一平均值； 產生相當於該取得值所屬之一亮度區域的一旗標信 號；以及 利 度。 2·如申請 更包括下 中之至少 該最頻值 自該先前 3 ·如申請 更包括下 或該平均 度。 4.如申請 其中該至 用該取得 專利範圍 列步驟， 一個亮度 或該平均 旗標信號 專利範圍 列步驟， 值所屬之 專利範圍 少一個亮 屬之區域。 值和該旗標信號來控制一背光單元的亮 第1項所述之液晶顯示器之驅動方法， 當該最頻值或該平均值屬於該亮度區域 區域時，則維持一先前旗標信號，而去 值不屬於該至少—個亮度區域時，則ί 改變為該旗標信號。 ί 第2項所述之液晶顯示器之驅動方法， 當維持該旗標信號時，則不管誃 該亮度區域而維持f _ Μ ,、 幵该月先早凡的先前亮 第2項所述之液晶顯示器之驅動 度區域係不改變該背光單元的亮度值所 5·如申請專利範圍第2項所述之液晶顯示器之驅動方法， 更包括下列步驟，當該旗標號被改變時，搞妙兮η /、’ I④豕讀攻頻值或

1250503 __案號 93Π9816 年月日_修正__ 六、申請專利範圍 該平均值所屬之一區域而改變該背光單元的亮度。 6·如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器之驅動方法， 更包括下列步驟，當該最頻值所佔之亮度成分的量至少係 该訊框的總亮度成分的一既定百分比時，則選擇該最頻值 之該亮度區域以控制該背光單元的亮度，而當該最頻 蛣^於该既定百分比時，則選擇該平均值所屬之該亮度區 控制該背光單元的亮度。 種液晶顯示器之驅動裝置，包括·· 為A 一焭度/色彩分離器，用以將一訊框的資料轉變 〜！成分； 灰階的 \Ξί 的亮度 並依照 8 ·如申 其中該 一長條圖 一背光 值或一平 ，而該背 該取得值 睛專利範 背光控制 一最頻 一背光 於該最頻 一數位 輪出信號 號給—逆 其相當 數仇 輪出信 以及 控制單元，用以自該長條圖取得該灰階的 均值，並利用該取得值來控制一背光單元 光控制單7〇將該灰階劃分成複數個區域， 所f之一區域來控制該背光單元的亮度。 圍第7項所述之液晶顯示器之驅動裝置， 單元包括： 值取得器，用以取得該最頻值； 用以控制該背光單元的亮度以使 ®所屬之該區域；以及 2 ί，轉換器，係用以將該背光控制器的 變哭:一類比輸出信號，然後施加該類比 1250503 曰 修正 ~___案號 93119816 ^ 六、申請專利範圍 9.如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示哭 其中該背光控料元包括： τ„。之㈣衣置’ 一平均值取得器，用以取得該平均值； i相〜：Ϊ光控制器’用以控制該背光單元的亮度以使 ，、相§於該平均值所屬之該區域；以及 該數位輸：ίΐϊΐ比轉換器，係用以將該背光控制器的 輪出t^二號轉換為該類比輸出信號，然後施加該類比 ^出偽號給該逆變器。 K K 甘rb #申月專利範圍第7項所述之液晶顯示器之驅動裝置， 其中该背光控制單元包括： 罝 七八曰一取頻/平均值取得器，當該最頻值所佔之亮度 成为白勺可$少存4 a τ 1你該訊框的總亮度成分的一既定百分比時， 則取得該最镅彳έ τ ， ☆ _ # τ 值’而當該最頻值少於該既定百分比時，則 取付該平均值； 甘知$ M i光控制器，用以控制該背光單元的亮度以使 其相當於該取^呈处/ 件值所屬之該區域；以及 4W t數位對類比轉換器’係用以將該背光控制器的 該數位輸出作缺 ^ W°泥轉換為該類比輸出信號’然後施加該類比 輸出^谠給該逆變器。 1 1 · 如申請真々 甘·由兮t別範圍第8項所述之液晶顯示器之驅動裝置， 以提供給各個ΐ控制該背光單元使得一不同亮度的光可 分個區域。 12 如申含青衷 其中該背3光利範圍第9項所述之液晶顯示器之驅動裝置， ’、 控制器控制該背光單元使得一不同亮度的光可

第38頁

^號 93119816 1250503 六、申請專利範圍 以提供給各個區域。 1 3 ·如申請專利範圍第1 0項所述之液晶顯示器之驅動裳 置’其中該背光控制器控制該背光單元使得一不同亮度 光可以提供給各個區域。 儿又、 1 4 ·如申請專利範圍第7項所述之液晶顯示器之驅動 其中該背光控制單元包括： 一最頻值取得器，用以取得該最頻值； 一旗標產生器，用以根據該最頻值所屬之該區 而產生一旗標信號； 真 一背光控制器，用以接收該最頻值和該旗 3 ’當，標信號與—先前旗標信號不同時，該背= 據該取頻值所屬之該區域而控制該背光單元的亮^; 數位對類比轉換器，用以將該背光控制哭 為該類比輸出信號’然後施加該;;比: 其中該背光專控利:單圍元弟包7:所述之液晶顯示器之驅動裝置’ 一 t 1值取得器，用以取得該平均值； 而產生-：ϊΐϊ生器，用以根據該平均值所屬之該區域 ,# # r I光控制器’用以接收該平均值和兮旌俨仿 號，备该旗標信號與 1值寿該旗才示^ 器根據該平均值所屬先別：‘诌唬不同時，該背光控制 斤屬之該區域而控制該背光 第39頁 1250503 --------一93119816 玍曰日 修正 A ' 申請專_圍 * '""""""" 以及 數位對類比轉換器，用以將該背光控制器的該 數位輸出信號轉換為該類比輸出信號，然後施加該類比 出信號給該逆變器。 1 6 ·如申凊專利範圍第7項所述之液晶顯示器之驅動裝置， 其中該背光控制％元包括·· 一最頻/平均值取得器，當該最頻值所佔之亮度 成分的量至少係該訊框的總亮度成分的一既定百分比時， 則取得該最頻值，而當該最頻值少於該既定百分比時，則 取得該平均值； ' 一旗標產生器，用以根據該取得值所屬之該區域 而產生一旗標信號； 一背光控制器，用以接收該取得值和該旗標信 號，當該旗標信號與一先前旗標信號不同時，該背光控制 器根據該取得值所屬之該區域而控制該背光單元的亮度； 以及 又， 一數位對類比轉換器，用以將該背光控制器的該 數位輸出信號轉換為該類比輸出信號，然後施加該類比^ 出信號給該逆變器。 & 1 7 ·如申請專利範圍第1 4項所述之液晶顯示器之驅動裝 置，其中當該旗標信號與該先前旗標信號有相同值時，該 背光控制器不改變該背光單元的亮度。 1 8 ·如申請專利範圍第1 5項所述之液晶顯示器之驅動裝 置，其中當該旗標信號與該先前旗標信號有相同值時，該

1250503 Μ 案號 93119816 修正 曰 六、申請專利範圍 月光控制器不改變該背光單元的亮度。 1 9 ·如申請專利範圍第丨6項所述之液晶顯示器之驅動裝 ^其中當該旗標信號與該先丽旗標信號有相同值時，該 月光控制器不改變該背光單元的党度。 2 0 ·如申請專利範圍第丨4項所述之液晶顯示器之驅動裝 置其中當該最頻值所屬之該區域係自複數個區域中選擇 ^之一特定區域時，該旗標彥生器產生與該先前旗標信號 相同之一旗標信號。 1 ·如申請專利範圍第1 5項所述之液晶顯示器之驅動裝 置其中當該平均值所屬之該區域係自複數個區域選擇出 t —特定區域時，該旗標產生器產生與該先前旗標信號相 同之一旗標信號。 22·如申請專利範圍第丨6項所述之液晶顯示器之驅動穿 ^，其中當該取得值所屬之該區域係自複數°個區域中《選擇 出，-特j區域時，該旗標產生器產生與該先前旗標信號 相同之一旗標信號。 23. 如申請專利範圍第2〇項所述之液晶顯示器之驅動裝 其中該特定區域係位於複數個區域之間，且該旗標產 生斋於該稷數個區域產生與該先前旗標信號不同之一旗 信號。 ”不 24. 如申請專利範圍第21項所述之液晶顯 中該特定區域係位於複數個區域之間'之且 =標產 生益於該稷數個區域產生與該先前旗標信號一旗 信號。

第41頁 1250503 ___案號 9311981R _Λ _ 條正 六、申請專利範圍 2 5 ·如申請專利範圍第2 2項所述之液晶顯示器之驅動裝 置’其中5玄特疋區域係位於极數個區域之間，且該旗秩產 生器於該複數個區域產生與該先前旗標信號不同之一旗桿 信號。 26·如申請專利範圍第〗4項所述之液晶顯示器之驅動裝 置，其中該旗標產生器包括： 一比較器陣列，用以將該最頻值與該長條圖的複 數個灰階相比較，並輸出比較結果； 一邏輯陣列，係將比較結果邏輯地結合為複數個 結合結果；以及 一產生器，用以依該結合結果產生該旗標信號。 2 7 ·如申請專利範圍第丨5項所述之液晶顯示器之驅動裝 置，其中該旗標產生器包括： 一比較器陣列，用以將該平均值與該長條圖的複 數個灰階相比較，並輸出比較、结果， 一邏輯陣列，係將比較結果邏輯地結合為複數個 結合結果；以及 一產生器，用以依該詰合結果產生該旗標信號。 2 8 ·如申請專利範圍第1 6項所述之液晶顯示器之驅動裝 置，其中該旗標產生器包括： 一比較器陣列，用以將該取得值舆該長條圖的複 數個灰階相比較，並輸出比較結果； 一邏輯陣列，係將比較键果邏輯地結合為複數個 結合結果；以及

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