TWI379114B - Liquid crystal display system and drives circuit thereof - Google Patents

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TWI379114B
TWI379114B TW096138851A TW96138851A TWI379114B TW I379114 B TWI379114 B TW I379114B TW 096138851 A TW096138851 A TW 096138851A TW 96138851 A TW96138851 A TW 96138851A TW I379114 B TWI379114 B TW I379114B
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Takashi Yatsushiro
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Description

1379114 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於液晶顯示(LCD)單元及LCD系統，更特別是關 於包括堆疊LCD元件之LCD單元及系統。本發明亦關於用以驅 動此種LCD單元或是LCD系統之驅動電路。 本發明係以曰本專利申請案第2006-282448號及2007-268117 號為基礎，並主張其優先權，且其内容以參考資料方式合併於此。 【先前技術】 ^CD單7G具有較低的功率損失及較高的清晰度的優點，因此 使用範圍從可攜式的手機到大螢幕監控^。LCD單元中單獨之 LCD元件或是LCD ©板在黑暗環境下㈣比度最大可達大約 1000 . ；1 ’其劣於CRT(陰極射線管)或是放電類型的顯示面板，例 如PDP(一電漿顯;^面板)、FED(場射顯示器）、及sed(表面發射電子 ^極顯示n)的對比度。舉例而言，大致上驗_LCD單元之監 的3㈣麵：1的對比度。因此，#在黑暗部分具有 ί里例如電影，係祕顯示lcd單元上的影 像，LCD早4有無法充分絲出現位址的問題。 元之ί 上提*根據欲__片影像控制LCD單 [ο)單元的^度對比度就可增加整體 元中，大较祜田目士知…、而在具有表面發射光源的1^0單 光源。因此；根據欲顯以圍;^極=背 柱狀’若影像在姻螢幕上同時包^極官疋棒狀或是圓 分，光線強度不可被控㈣。如此低亮度部 比度之改善。更明確而言，若特 儿又控制限制住對 控制兼具較高及較低亮度部分之圖片;像===來 5 1379114 為了不產生上述問題，大致上需要強力地提壯③單元中之 板本身之對比度。然而，如先前所述’即使增加了 LCD面 身之對比度，LCD面板本身之最大對比度仍然大約是1〇〇〇 : ' ^專利公開號第职舰聰从號及JP-1984-189625A號描述顯 . 增加LCD單元之對比度而不用明顯增加LCD面板本身之對比 .，的技術/在此技術巾，複數LCD©域是LCD元件互相堆疊 在LCD單元上，藉此降低黑暗亮度，並因此提升LCD單元之整 ' 體對比度。
〇b圖12顯示包括兩個互相堆疊之LCD面板(LCD元件)之LCD • 單元的構造。從入射光側視之，LCD單元包括極化膜9〇1、LCD 面板94卜極化膜902、LCD面板942、及極化膜903。LCD面板 941包括纟父線模式(顶·模式)液晶(LC)層931、及一對透明基板州 及912 透明基板911及912在透明基板之表面接近LC層931處 各具有透明電極或是電極921、922。LCD面板942包括TN-模式 LC層932及一對透明基板913及914，透明基板913及914在透 明基板之表面接近LC層932處各具有透明電極或是電極923、 924。透明電極921及923為晝素電極，驅動電路951供給驅動信 號至晝素電極921及923，而透明電極922及924是一般電極。此 種LCD單元之構造使對比度從大約10 : 1或是15 : 1增加至大約 • 100 . 1。具有相似構造的包括三個LCD面板之LCD單元可具有 士約1〇〇〇 : 1的對比度。簡而言之，具有複數LCD面板之lCD 單元具有之對比度超出由單一 LCD面板所達成之對比度的限制。 ，在A1989-10223A所述之LCD單元中，藉著使用從單一影像 源供應之相同驅動信號而驅動兩個LCD面板941及942，可達到 ， 更高的對比度。在此構造中，當顯示單元係從垂直於LCD面板的 方向傾斜’並由斜向觀察’從厚度方向觀之的LCD面板931及 LCD面板932之間的距離會使兩者之間的位置偏離。因為不正常 的衫像或疋·雙線影像，位置偏離會導致觀察者在從斜向觀察LCD 單元時有不舒服的感覺。此外，可能會有光線通過LCD面板的不 6 1379114 同位置或是傾斜方向之不同濾色器的情況，藉此降低亮度並降低 使用者對於影像的能見度。 * 【發明内容】 以上述的習知技術中之問題的觀點而言，本發明之目標為提 供包括複數LCD面板互相堆疊之LCD單元與LCD系統，並提供 使用者在斜向觀察LCD單元時的改善能見度。 今發明之另一目標為提供用以驅動本發明之LCD單元或是 LCD系統的驅動電路。 在本^明之第一實施態樣中，提供一種液晶顯示(LCD)系統，
=括.顯不彩色影像並包含複數(η個)LCD面板互相堆疊之LCD 皁元;、及根據輪入資料產生影像資料以驅動LCD單元之處理單元， 複數LCD面板包含：包含渡色層之第一 LCD面板、及不包 含濾色層之第二面板， ㈣料處理單元包括：單色影像產生部，根據輸入影像資 色純倾以輸出單色影像資料至第二奶面板，單色 有不低於閾值的亮度或是色彩度的第—畫素之全 淮4具有低於閾值的亮度献色彩度的第二畫素之第一 产階位準對應於在輪入影像資料中所指定的第二 位準；及彩色影像產生部，根據輸人影像資料及 彩色影像資料，以輸出彩色影像資料至第一 包含= ^ ’触―種液晶顯示_… 及由點陣列驅動結構所ϊ含至少—個lcd=' 輸入的影像資枓/ΓΓϊΐ先源，及影像資料處理單元，接收 像資料產生單Σ影;;J 用以根，二 像資料指定具有不低於閾值的㈡二 1379114 ί位ί指ίίΪ低於閾值的亮度或是色彩度的第二晝素之第一灰 素之原始灰階位像資料中所指定的第二畫 及單色影傻ΐϊί2 制象產生部’用以根據輸入影像資料 面板，/·、择在拍祕ΐ杉色影像貧料，以輸出彩色影像資料至1^0 宾产。"、’、據單色影像資料控制LCD面板中各個晝素之點的 勺;te在第二實施態樣中，提供—種液晶顯示(LCD)系統， 匕抑:C 3複數LCD面板互相堆疊之LCD單元；及影像資料處 理早=根據輸人影像資料產生影像㈣，以驅動lcd單元， 二面板包括：皆不包域、色層之第―LCD&板及第 料產單元包括：單色影像產生部，根據輸入影像資 八饰认a ，、有/、有不低於閾值的亮度或是色彩度的第一晝 ，定具有低於聞值的亮度或是色彩度的第二晝素 的ί ίΐ ϊ ’第—灰階位準對應於在輸人影像資料中所指定 ϊί’準；及彩色影像產生部，根據輸入影像 i t象生彩色影像資料，以輸出彩色影像資料至 第一 LCD面板。 w在曰月之第四實施態樣中，提供一種液晶顯示(LCD)系統， j二面板互相堆疊之LCD單元；根據影像源產 旦象貝![的影像源單元；及根據中間影像資料，產生中間 影像資料以驅動LCD單元的影像資料處理單元’ ，數LCD面板包括：包含濾色層之第—La)面板、及不包 含濾色層之第二LCD面板， 魁方料ίΪ單凡包括：單色影像產生部，根據中間影像資 ;斗，ί色影像貢料’以輸出單色影像資料至第二LCD面板，單 色=像資料指定具有不低糊值的亮度或是色彩度㈣—晝素之 全傳輸，並駄具有低__亮度或是色的第二畫^之第 8 1379114 二位準ϊ應於在輪人影像資料中所指定的第 及ί色声像色影像產生部’根據中間影像資料 g影像資料，以輸出彩色影像資料至第一 五實鋪尉，提供—種肋_液晶顯示 i ϋ ΐ ^ ^ #狀lcd單元之發細依序包含 ί一間的第二lcd面板。靠近第二lcd面板的 一 、/'中之一、及靠近第一 LCD面板的第二極化膜其中之 八有互相平行的光學軸，或是由共同的極化膜組成，1中： 料、ϊί ’接收通過其中之輸入影像資 ’ ’〜像負料處理皁元，藉著使用影像處理的不同演算法，產生 t輸出影像轉、及兩個輸出埠組，分別輸送通過其中之兩組 輸出影像資料，以分別驅動第一及第二LCD元件。 、本發明之上述及其他目標、特徵、及優點會從以下參照附圖 之說明而更加明顯。 【實施方式】 φ 現在將參照附圖來描述本發明之例示性的實施例。 圖1顯示板據本發明之第一例示性的實施例之LCD系統。一 般是巧數字100標示的LCD系統包括影像源單元117、影像資料 處理單元105、及LCD單元116，其係藉由信號纜線120至122 連接在一起。 影像源單元117包括影像源1〇1及傳送器102。傳送器1〇2改 ** 變或是轉換從影像源1〇1供給的影像資料成適合傳送的影像信 號’並傳送相同的信號至影像資料處理單元105。傳送器102可以 由例如XilincCorp所供應之THC63DV164(商標)組成。傳送器102 轉換從影像源101輸出之並聯資料成為串聯信號，並通過電傳通 9 j同信號至影像資料處理單元105。 何類Ϊ的介面送一般的撕輸出’傳送器102可以是任 是提供DVI輸出^固人電腦的介面°影像源單元可以 之間交換，可以伟田1電要可以在傳送器102及接收器1〇3 數位^式)來(例如除了 D驾式之外的類比或是 103' 104' 伊處理哭lls 。。傳迗益107及108、時序控制器110、及信 1;1、。ϋ資辑虎-η單70 116包括兩個或更多個LCD面板及光源 號施行餅105對於從，源單元117傳送之影像信 i 114二二、:以產生驅動1^13單元116 +之LCD面板113 電路111及112 別輸至LCD疋件113及114中之驅動
影像貢料處理單元105可以是從Xilinc c〇jp所供應之 Spartan-3E(商標)顯示解析板’其連接於組成接收器i〇3 ^Dyii/F 板。影像資料處理單元105之其他方塊可以由咖迦犯顯示解 析板組成，其中影像處理器118由設置於板中的？1>(}八晶片 (Spartan-3E)組成。從傳送器107及1〇8所輸送之信號是例如lcd 面板的LVDS格式。在影像資料處理單元1〇5中所施行之影像處 理細節將於稍後描述。 . LCD單元116包括互相堆疊之第一LCD元件113、及第：LCD 元件114、及设置於LCD116後側，遠離觀察者之背光源lb。第 一 LCD元件113包括彩色LCD面板，第二LCD元件114包括單 色LCD面板。影像資料處理單元105提供不同的影像信號至第一 LCD元件113之驅動電路111、及第二LCD元件114之驅動電路 112。LCD元件113及114係藉由輸入驅動電路in、112的驅動 信號分開驅動。 、 圖2顯示LCD單元116之剖面構造。LCD單元116包括極化 1379114 \
膜20卜透明基板Ml、濾色層251、對正膜221、對正膜223、LC 層231、對正臈222、透明基板212、極化膜202、極化膜203、透 明基板213、對正膜223、LC層232、對正膜224、透明基板214、 及極化膜204，從LCD單元116之發光側或是前側以上述順序依 序排列。以下，為了描述的簡便，透明基板211、濾色層251、對 正膜221、LC層231、對正膜222、及透明基板212的組合被稱為 第一 LCD面板261，而LCD面板26卜及與LCD面板261相連 的極化膜201、極化膜202的組合被稱為第一 LCD元件113。相 似地’透明基板213、對正膜223、LC層232、對正膜224、及透 明基板214的組合被稱為第二LCD面板262，而LCD面板262、 及與LCD面板262相連的極化膜203、極化膜204的組合被稱為 第二LCD元件114。 圖2所示之表面發射光源241對應於圖1中之光源115。表面 發射光源241照亮第一 LCD元件li3及第二LCD元件114的後 侧。從表面發射光源241發射的光線穿透第二lcd元件114及第 一 LCD元件113而可被在LCD單元110之前側的觀察者所見。 控制第一及第二LCD元件113、114的光線傳送，使得觀察者能 在LCD單元116的螢幕上觀察到影像。 在接近LC層231的透明基板212的表面上，形成有關三端子 控制元件(例如TFT)的電極陣列。一個晝素電極與一個相對應之 =^組合組成一個晝素。LCD元件係為側電場模式，例如平面 搞ii(rs)模式’其中各個晝素包含梳#晝素電極及梳齒共同電 形的紅色(R)、綠色⑼、及藍色⑻濾色器，以 =^文 三個包含R、G、及B條紋的次晝素(點）。交早I素包括 以下描述製造LCD元件的處理。對正膜221形成 it的透明基板2U的表面上，而對正膜222形成於&上形成 ΐί 2 251㈣明基板212的表面上。接著對正膜“承 讀正處理’例如摩擦處理。組合透明基板2ιι、212，使形成於 11 1379114
透明基板上的對正膜隔著其中的空_對立，且對正處理的方 是互相平彳T。接著，以]^1虹〇.供應之江14792(赫)液晶填^ ^ LCD ^261 0 Nltt：D J〇 C：H 之SEG1224(商標)極化膜201及極化膜2〇2連接於lcd面板加 之上，以把LCD面板261夹在其中㈤，藉此得到第—LCD元 113。在此步驟令，排列極化膜2(n、2〇2以使其光線傳送轴或是 吸收軸互健直’且極倾其巾之_的級傳送滅是吸收 行於LC層的對正方向。. 卞
^除了透明基板不包括濾、色層之外，第二乙③面板262以類似 於第一 LCD面板261的方法製成。在透明基板214接近^^層232 之侧形成連接於分_ TFT的電極_。此外，_在第二Lcd 面板26+2上缺少濾色層’第二Lcd面板262的畫素不包括次畫素。 或者，第二LCD面板262具有對應於第一 LCD面板261之次畫 素尺寸的晝素。第二LCD面板262被夾在極化膜203、204之間， 極化膜的排列類似於第一 LCD元件113之極化膜的排列，以得到 第二LCD元件114。 接著互相堆疊依此製成的第一 LCD元件113及第二LCD元 件114，以得到LCD單元116。在此步驟中，表面發射光源241 =，在LCD單元U6之後侧，且LCD元件113、114之對正方向 皆疋互相平行或是互相垂直。此外，極化膜之光線傳送軸或是吸 收軸202實際上是製成互相平行，以使藉由極化膜2〇3通過之光 線盡可能通過極化膜202。 LCD單元116在兩個LCD元件113、114中只包含單一極化 膜251 ’藉此，斜向的觀察者不會辨識出雙重彩色層，因此不會察 覺根^觀察方向而產生的不同亮度。在此實施例中，兩個Lcd元 1係藉由上述之不同驅動信號驅動。若Lcd元件皆由相同的驅動 信號驅動’則因為視差，LC、D元件之間的距離會造成不適的感覺。 圖3概略顯示在比較技術中產生視差的情況，其中，為了簡 化’只繪出透明基板及LC層。圖3中之LCD元件301、302分別 12
元件302 ί得Σ幕^ 第一 _元件301及第二LCD -ϋ使第凡件301的LC層325的万點與第二LCD =件^02的LC層326的α點重合於觀察者311之視線331。更明 而二從垂直方向的觀察並不會導致使觀察者不適的任何視差。
從另-方面而言，因為點之間的厚度的距離「d」，以角 離垂直於縣表φ方向的斜向贿會使心點與0點互相偏 。觀察者3η會從視線332觀察到α點，而從視線Μ3觀察到 =。^明確而言’從斜向觀察會導致在不同位置觀察到α點與 万點，耩此而使影像邊緣在螢幕上出現雙重線條。 ★根據Snell定律’取決於折射率之差，通過第一 LCD元件％】 及第二LCD元件302的光線會從行進方向折射透出透明基板321 ^氣中。假設Θ、0、「ng」、及「na」分別是透明基板321之 較外表面的光_向外角度、透明基板321之較外表面之光線的 入射角度、透明基板321之折射率、及空氣之折射率。Sndl 設置以下關係式： 平 naxsin Θ =ngxsin φ
改變以上之表示方法，則可得以下之關係式： φ = sin'1((na/ng)xsin θ) 從内角代換關係式可知，光線從卢點行進到透明基板321之 較外表面及繼直於較外表面之_角度也是4。相似地 從α點行進到透明基板之較外表面及到垂直於較外表面之間的角 度也是</>。第二LCD元件301的“點與第一 LCD元件的〇；點之 間的偏離「r」作為視角0，θ可以用下列公式表示： tan φ = (r/d) r= dxtan ψ = dxtan(sm Wna/ngNsin θ )) (1) 為了要消除從角度0的傾斜方向觀察到的視差感，在原理 13 1379114 以把欲顯示在石點的資料位置移動距離r至位置r。因士 118施行高達距離r的散射，實施螢幕上的整個書素資 f 如此則減少視差感，並減少觀察者之不適 的觀麟言，平均處職論是施絲 是ί相i;iCD兀件/亦即，無論有無渡色層，平均處理的效岸 μ -V、t亡下的。相似地，無論平均處理是施行於第一 LCD元件之 或=施行於後LCD元件，平均處理的效應是不相上下的。
理施行於後LCD耕之資料上，具有光學 的^學，件，例如光學分散膜，可以設置於第一 lcd树及後質 之此增加平均處理的_距離「r，」。此種情況中 之距雄「Γ」係由以下公式而得： 丁 r’= (d’x tan 0) + ((d-d，)xtan( 0 + 7?；)) ΐ 7為從LC層326到分散膜的距離、及光學分散膜 Ϊίt ί Ϊ此’設置分散膜會增加平均處理的有效距離r，。 在衫像貝料處理單兀1〇5之平均處理中應考慮此因素。 並發了包括堆疊LCD耕的LCD單紅驅動裝置， 揮:精由對於不具有濾色層之第二LCD元件3〇2施加平均處 Trn t LCD元件301上實施彩色顯示、及堆疊第一及第二 3成較優良之影像。對於第二LCDS件的資料施以平 ^理可以付到較優（之影像的原因是對於第—lcd元件 性^圍Ϊ1 韻施加平均歧會導致色彩馳，並使色彩度的重製 —及4B顯示由HSV彩色座標轴系統(亦即，由C正1976 ，一:衫，空間}表示的亮度及色彩度(a、的範圍，此範圍在lcd 可知。圖4A顯示由包括兩個LCD元件的以^單元表示的 1二If顯示由單一 LCD元件表示的範圍。縱座標表示由 ^月^ 100正規化的透射因數(日月度），橫座標表示色彩的等級， 亦即，色彩度。 14 1379114 比較圖4A與圖4B ’可知者為，單— 亮度範圍及/或是較高的色彩度細 較高的 較高的亮度範圍以縱座標中較大的數字^優良的色f度重製性。 圍由橫座標巾歓舰絲。目度範 料，且維持第：LCD元件114在不顯始的^像資
態二從另-方面而言’在較低的亮度範圍中，需=傳= 耕114以顯示對應於原始影像資 LCD 需要使用顯示彩色影像的第一 LCD XP;位準，灰階位準/且 LCD元件1Μ之原始影像資料。此種技 ^結合第二 高色=圍=交低亮度範圍皆能達成較優二較 度或是較範較高亮 ί際最以實際上維持是 第-及第二LCD元件113、114 像^第二範圍:及使用 .的邊界被稱為閾值。在驅動第一 像的第二範圍之間 變、及在驅動第二LCD元，牛第114=二„的f皆位準之改 一，認7及;:lcd元件的控制設置適當的其中之 m f括理器m技成。信號處理器 控制器503、影^產i^4處^^均處理部)5〇2、時序 包，個基本顏色是8妓的信號，所以 J ίΐί二t號。此影像信魏過兩種路徑被傳 至時序控制器==二, Μ割的細吕號產生單色灰階位準信號(亮度信號)，而時序控制 15 1379114 信號’以時序信號之輸人側接收的連續 舉巧而t ’單色影像產生部501以輸入之24位元的彩 =號之免度資料為基礎產生8位元的單色影像信號。單色影像信 號的^生係由檢驗畫素之各個基本顏色R、G、及B的灰階位' 並j二個基本顏色中選擇具有最大位準的三個基本顏色其中之一 。在替換性的實施例中，在實施包括亮度、色彩度、及顏 之後，亮度資料被抽雜被轉換成單色影像資 1 Ϊ進一步的實施例中’選擇R、G、及B輸入資料的1中之 21轉換成單色信號。可以選擇r、g、及bt 兩^並^錢觀成單色錢[躲意者為、二 ϋ或疋1 场透射的區域對應於較高亮度或是較高色彩度^ 在轉換成單色影像之後’單色影像產生部 ，位準或是在灰階位準以上的畫素之透射因數成么透=疋 也、，並轉射低於特定灰階轉的t 數_ ，透射因數。在此處理中，單色轉換資 數轉換成全透射因子之位準。換而令 二京之透射因 位準低於閾值，則灰階位準被重“定在對鮮 大值及對應於全關職態的最小值之間。…透射狀也的取 里"多灰p白位準的傳送處理並不限於上述之處理。舉例而今，罝在 :衫像以設^於大約4·。的7值承受r曲線 二早, 換透射因數俩區域被轉換成全透射 _ 的r轉 直方圖調整或是直方圖轉換，且=二，透射因數承受 全透射狀態。在單色影ί;生部 上可以，成全透射狀態即可，因I，區 生單色影像資料或是轉換具有較高透射 ς以 成全透射狀態的其他技術。 数的&域之透射因數 16 色影像的亮度移動特定值，以 ΙϊΠ04產生彩色影像信號，原始影像=另3 彩色影像產生部504產生之彩色影像通過緩衝記 隐體106及傳送器明皮輸送至第- LCD元件113。衡記 旦/後ίϋ〇單元116中’如上述，第—LCD元件113係由彩色 ΞΪί ί 產生的彩色影像資料驅動，而第二LCD元件5 # 元件114的影像，具有較高亮度的區 ，且因為平均處理，其他區域的影像是模糊的。 ί ’若贿者只觀察顯示在第—lcd元件113的影像，在 旦二曰Γ $不在全透射狀態的第^LCD元件114區域中觀察到的 ϊΐίί強的影像。此處所引用之「加_影像」是指影像的亮 又及色衫度被加強，並係藉由根據第：LCD元件114的亮度修正 第一 LCD元件113的亮度而得。 又> 、f下將分析用於單色影像產生部501之轉換的閾值設定。若 在運异處理部502中的平均處理之後，有關第二LCD元件114之 原始影像的亮度改變速度超出2〇%，即使彩色影像產生部5〇4調 整第一 +LCD元件113之亮度信號，色彩度及顏色的改變量還是會 报大，藉此產生不適的感覺。為了要避免此種情況，轉換為單色 影像的閾值較佳為設在輸入影像資料的2〇%到8〇%之間，即使有 大約20%的波動發生在輸入影像資料中，還是能顯示影像而無不 適的感覺。此外，如上參照圖4所述，既然較高亮度或是色彩度 的區域可以只由第一 LCD元件113顯示，較佳為降低閾值的上限 (80% )至60%，以增加第二LCD元件114中之全透射的區域。如 此則提供所欲情況，其中能夠只藉由單一 LCD元件就顯示的區域 盡可能只用第一 LCD元件113顯示。更進一步，設定在3〇%到 50%之間的閾值會使第一 LCD元件113盡可能地有效顯示影像， 藉此提供較少不適感覺的影像。 為了要證明此實施例之優點’承受上述之影像處理的影像信 18 琥破輸入影像顯示系統100中之第一 Lcd元件113及第二 =示影f。在此情況中’可得到與只顯示在第一LCD 21上=^?丨2的影像之合適亮度及色彩度。此外’以 ίΐ二ϊ向，察會得到較少視差影響的較優良顯示品質。儘 2咖單元具有7。° : 1賴比度，紐D焱 t f ϊΐ 對比度的LCD元件 I相似的獨立對比度的LCD元件，此實施例可以提供更高娜匕 ΤΓΠ儘巧影像源單元117、影像資料處理單元105、及
ί"；Ι：ΐJ ===中：的處軟理體^硬_處理裝置實 平均處理可以在影像資料處理單元1〇5之外實施，且可 ，用運作在。〇>1)上的軟體的影像源單元117、或是使用例如由 EG記錄器表示的圖像晶片實施。在此情況中 3示ίΓΐ以設ί在影像源單元117及影像資料處理單^ 元細賴齡於第二⑽ 儘官#號處理器118中的單色影像產生部5〇1及彩色 施i述實施例中之信號處理產生影像信ί，本 發月並不限於比例。舉例而言，可以在單色影像產生部則 ，顯不輸入信號及相對應的輸出信號的檢索表格。檢索表格可以 是根據各個RGB輸人影像信號的灰齡準提供單色灰階位 維表格。彩色影像產生部5〇4可以藉由使用根據單色影 f 灰階位準提供彩色影像的灰階位準之4維檢索表 在此例示性的實施例中，第一 LCD元件113包括濾色層251， 19 1379114 ΐΞ元$於^像ίΐυ視差感覺而言，濾色層不是必 單色咖元件，以得°到單弟色一 兀件m及叫皆可是 三個if色Γ ’單—晝素包括三個對應於 組合，例ί,然而主，.遽、色層„可以包括其他多重顏色的 的顏色數目的，早—畫素包含對應於遽色層 對應於實施例中，單一畫素可以包括 職W)的四個^素^：應於卿顏色及-個無色區域(亦即， LCD^f牛同於陶式的咖元件。本發明之 光學彎曲補償模模式）、絞線模式(™模式）、 補償層的LCD單元之構、^種類。圖2顯示不包括遲滯 尬及極化膜面_、 LCyf 231 > 232 ^ 以改善視角特徵。係根據於 舉例而ΐ 補償層的光學特徵。 LCD元件113之間讯罟掘撕、、1、2〇2、及由正3模式驅動的第一 ny>nz的特徵，^°^遲_、償層’遲滞補償層較佳為具有岭 滯補償層的折射传、數、正=、及112分別是平行於基板表面的遲 切方向射餘、及正交於狀 光學吸收轴或是光學傳送軸極化膜期、搬的 一 LCD元件113的#奋姓|遲▼補彳員層具有此種特徵以改善第 複數薄膜。 .、政。遲滯補償層可組合具有全部特徵之 若是由VA模式驅動之第一 gny>nz特徵的遲滯補償芦 兀件Η3 ’可以設置具有ηχ 之光學吸收軸或是光學傳^ ^的^向平行於極化膜201'202 特徵。若第一LCD元件113 3 ^改善弟—LCD元件113之視角 遲滯補償層可以是由具有t™模式或是〇BC模式驅動， 其中該盤狀液晶層之^方，，，之盤狀液晶(discoticLC)層組成， D在厚度方向連續地變化，以改善視角 20 1379114 特徵。 遲滯補償層可以設置在LCD面板26卜262之一側上，或是 設置在兩側上。遲滯補償層可以設置在LC層231、232及其相鄰 的極化膜201 -204其中之一之間的任何空隙。可以設置複數個遲滯 . 補償層來取代單一遲滯補償層。應注意者為，因為只是大略的常 - 數，具有高於閾值之灰階位準之第二LCD元件114之晝素的全透 - 射可具有變動範圍，亦即，可以稍微高於或是稍微低於固定值。 . 圖6顯示根據本發明之第二例示性的實施例之LCD系統中之 LCD單元的剖面構造。在第一實施例中，如圖2所示，設置兩個 極化膜於第一 LCD面板261及第二LCD面板262之間，其中極 籲 化膜202設置於第一 LCD元件113之内，而極化膜203設置於第 二LCD元件114之内。在本實施例之LCD單元中，兩個極化膜 其中之一被省略，而另一個極化膜由第一 LCD面板6〇1及第二 LCD面板602共用。其餘組成類似於第一實施例之組成。
在第一實施例中，排列插入LCD面板261及LCD面板262 之間的兩個極化膜202、203，以使其光學傳送軸或是光學吸收軸 互相平行，最小化LCD單元中的光學吸收。然而，設置兩個極化 膜會降低光學逢射因數大約2〇%。在此實施態樣中，此實施例使 用LCD面板601及602之間的單一極化膜6〇3。若設置η個LCD • 面板，其中n是不少於2的整數，此實施例會增加大約超出第一 實施例1/(0.8’的亮度。 、=下將描述根據本發明之第三例示性實施例的LCD系統。上 述之$施例各使用白光光源，例如CCFL及LED。在此實施例中， LCD系統包括以分時模式發出RGB光線的三色光源。互相堆疊的 - LCD元件以分時模式的底色連續裝置顯示對應於RGB顏色的影 · 像^以產生影像:#料以驅動第-及第二LCD面板的方法類似於 第一貫施例之方法。此實施例可達到類似於第一及第二實施 優點。 、 以下將描述根據本發明之第四實施例之1/：1)系統。第四實施 21 =中使用以所施加的電壓(例如TN模式)改變LC分子相對於基板 表面度的驅動結構'在此驅動結構中，習知的技術會導致取 決於觀察者之視角的降級視角特徵的問題。降級視角特徵是因為 LC層的雙折射特徵而產生的’其中Lc分子取決於觀察者之視角 而具气不同的形狀。具有降級視角特徵之包括複數LCD元件之 單元會具有取決於堆疊LCD元件個數的協同降級效應。在此 貝施例中，相鄰的兩個LCD元件具有相反的視角特徵，以消除視 角之相互依附。如此則增加此實施例之LCD系統之視角特徵。 以下/將描述根據本發明之第五實施例iLCD系統。此實施例 = LCD系統為忽略圖1之第一實施例$iLCD單元的顯示單色 衫像之第二LCD元件114。此外，此LCD系統包括被控制點強度 的光源。更明確而言，此光源包括複數個排列成陣列的led，其 中，制各個LED之發射強度。在例示性的情況中，光源包括由白 色高亮度LED組成、並分別對應於第二LCD元件114之各個晝 素的480x640個LED，並設置光線擴散片於光源之前。 一 由運异處理部502(圖4)平均的單色影像資料，也就是再圖1 中用於驅動第二LCD元件114的資料，會以點陣列驅動結構驅動 光源而非第二LCD元件114。亦即，此實施例中之背光源的發射 圖案對應於由光源115及第一實施例的第二LCD元件114的組成 所達成之影像《在此組成中，由點陣列結構驅動之光源具有示於 圖1之光源115及第一 LCD元件114之功用，藉此，對應於圖1 中之LCD元件113之此實施例中之LCD元件接收類似於由圖i 之第一 LCD元件113接收光線的光線。因此，藉由使用單—lcd 元件’此實施例之LCD單元具有明顯較高的對比度。 在第五實施例中，藉由點陣列驅動結構驅動之單一 LCD面板 與光源的組合具有類似於包含兩個LCD元件的功用。或者，可以 設置單色影像驅動電路及額外的LCD元件。除了維持‘原本;二 不相上下的色彩度及色調之外，藉由使用第一實施例中所 色影像資料驅動包括點光源陣列之單色LCD面板及光源還提供了 22 1379114 高對比度。 在上述實施例中，TFT係用於作為驅動LCD面板的驅 LTFT可以用薄膜二極體(TPD)來取代。此外，若LCD元件且 有档對較低的解析度，可以用被動陣列驅動結構來驅動：③元件、。 上述實施例之LCD單元能達成較高之對比度，因此較佳 所欲者為向對比度影像顯示之診斷顯像裝置、用於廣播站之^t 控τν、或是在黑暗區域，例如戲院中提供畫面影像的lcd單 在圖1中，影像資料處理部1〇5產生影像資料予第一及第二 LCD元件113、114。然而，影像處理部1〇5可以分成複數個對應 於°又置在LCD單元116中的LCD元件的複數個處理部。 乂圖7顯示第一實施例之變型，其中LCD系統1〇〇a包括設置 於影像資料處理單元l〇5a中之複數個處理部103-1到l〇3-n，對 應於設置於LCD單元116a中之LCD元件520-1到520-n。 從影像源單元117供給之影像資料藉由分佈單元131分佈於 各個影像處理單元130。各個影像處理單元13〇產生欲顯示於對應 的LCD面板520之影像資料。如此產生之影像資料通過信號甓線 123-1到123-n輸入LCD單元116a。時序控制器11〇設置於處理 部130-1到130-n其中之一，以控制處理部13(M到13〇_n被控制 的時機，使LCD面板420的影像同步。 在圖7中’ LCD面板520-1是彩色LCD面板，而其他LCD 面板520-2到520-n是單色LCD面板。影像資料處理部130-2到 130-n中的運算處理單元包括單色影像產生部5〇1及平均處理部 502(圖5) ’並通過信號纜線123-2到123-n輸出平均的單色影像至 LCD面板520-2到520-n。影像處理單元130-1包括彩色影像產生 部504，並通過信號纜線123-1輸出影像資料至第一 LCD面板 520-1。此變型之LCD系統l〇〇a達成類似於第一實施例之優點。 在圖5中’彩色影像產生部504從各是8位元之RGB顏色產 生24位元之彩色影像信號。然而，輸入資料的位元數及輸出資料 的位元數並不限於此範例。舉例而言，假設各個LCD元件的灰階 23 1379114 圖裁男及放大。此處理可㈣下式表示： l/r -Λ/ /=— 而不 藉由使用此等處理，晝素的影像可以轉換成平均亮度， 會降低晝素的原始亮度。 挪輪輸，所以矩陣 0 0 0 .· 0 .· 0 0 η 0 0 ·. 0 .· 0 0 0 2. 2.. 其中m=l *· ♦ · · w Α π於第一到第六實施例_所述之影像資料處理單元105之作辦 m通常是以FPGA組成，以應影像處理的演算f =w Γί圖5之信號處理器118可以由複數個分開的部分5〇1 扣㈣Π像處理器118可㈣包含時序控㈣丨1。及局部 1 id4的單一晶片組成，或是由包含緩衝記憶體106、109、 及用於傳輸兩經影像資料的傳送器107、刚的單一晶片組成。 或者，影像資料處理單元105可以用單一晶片或是多重晶片 成。影像資料處理單元1〇5從影像源單元ιΐ7接收影像資 以實贿號處理，信號處理可能會包含檢録格並產生 複數個=料組。複數個影像資料組驅動LCD單元110中之複數個 j堆s的LCD元件。如此則能達成單—LCD元料能達到之 咼對比度。 28 1379114 此外’儘管圖1中之影像源單元1Π及影像資料處理單元105 之間的彳§遠傳送係用於早一傳送器1〇2及單一接收器1〇3的組 合，但是取決於設計的選擇，LCD系統可以使用複數個傳送器及 複數個接收器。 如前述’本發明可能具有以下組成。 在第一實施態樣中，本發明係關於一種液晶顯示(LCD)系統， 包含顯示彩色影像並包含互相堆疊之複數加個)1^0面板之一 LCD單元；及一影像資料處理單元，根據輸入資料產生影像資料 以驅動LCD單元， 複數LCD面板包含：包含濾色層之第一 LCD面板、及不包 含濾色層之第二LCD面板， 資料處理單元包含：單色影像產生部，根據輸入影像資 產生單色影像資料’以輸出單色影像資料至第二LCD面板，單 資料指定具林少於閾值之亮度或是色彩度之第一畫素之 王，射’並指定.具有低於閾值之亮度或是色彩度的第二畫素之第 u位準’第-灰階位準對應於在輸人影像資料中所指定的第 灰階位準；及—彩色影像產生部，根據輸入影像資 ^二色衫像貧料產生彩色影像資料，以輸出彩色影像資料至第 • LCD 面板。 堂辛的Γ實施例中，彩色影像資料可以指定第- Π，素的原始灰階位準’並指定第二晝素之第三灰階位 ίηίΓΐ階位準係從修正輸人影像資料所指定的第二畫素之原 二值修正量對應於全透射及第-灰階位準 莖施例中’彩色影像資料指定觀察者觀察通過第-及 以;料中；線顏畫色素的彩色影像資料為輪入影 在另貝細例中’單色影像產生部可以轉換輸入影像資料成 29 為第-單色影像資料，並實施第一單 及放大，輯算第-灰階位準。〜像4之直方圖之裁剪 時，例中’單色影像產生部在產生第一單色參傻次祖 位準的初始顏色，並定所選之初㈣擇具有最大灰階 像資料中的灰階位準顏色的灰階位準為第—單色影
士在另-實施例中，單色影像產生部在產生第 =’可以轉換輸人影像資料成贈彩色座標系統，成 刀’並根據抽出的亮度成分定出各個晝素的灰階位準。^度成 在另-實關巾’單找像產生縣產生帛—單 時’可以在輸人影像資射選擇減顏色之―，並根據所 初始顏色的灰階位準決定各個晝素之灰階位準。 士在另一實施例中，單色影像產生部在產生第一單色影像資料 ^ ’可以選雜人影像資料的初始顏色其巾二者，並藉由實施所 之二初始顏色的灰階處理來決定各個晝素之灰階位準。、 在另一實施例中’閾值落在全透射的20%到80%的透射因數 的範圍之内。 在另一實施例中’閾值落在全透射的20%到60%的透射因數 的範圍之内。
在另一實施例中’閾值落在全透射的30%到50%的透射因數 的範圍之内。 在另一實施例中’除了第一 LCD面板之外，各個複數LCD 面板皆不包含濾色層。 在另一實施例中，第一及第二LCD面板可以具有相同的晝素 解析度。 在另一實施例中，第一 LCD面板可以包含具有三個次晝素的 晝素’且濾色層包含RGB濾色器。 在另一實施例中，第一 LCD面板可以包含具有四到七個次晝 素的晝素’且濾色層可以包含RGB濾色器及黃色、洋紅色、青綠 30 1379114 g(ij): gijj) = S_ max'
Mr
及最位^職分別表示任意_因子鱗、g_a值、 另;例中’運算處理部可以實施:使用權會Mi · 理，以產生加權平均亮度；只平均處理 晝素的亮度而餅低其亮度。，以直方圖’藉此改變 在另一實施例中，運算處理部可以對具有 献平均歧’减生具有町式絲的加鮮均灰階位 Μ Ν g(Uj) f(i + k,j+ 1) + £y(z· + kJ + l)G(i J)
Mr (2^)
其中G(i，j)、γ、及Smax分別表示任意的權重因子矩陣、gamma 值、及最大灰階位準。 在另一實施例中，LCD面板各具有一些(⑺個)灰階位準，且 LCD單元具有不少於m且不多於^個的灰階位準。 在另一實施例中，LCD面板可藉由驅動模式驅動，以使對正 平行於LCD面板方向的LC分子係藉由實際上平行於lod面板的 電場在光透射狀態及光遮斷狀態之間驅動。 在另一實施例中’ LCD面板可藉由驅動模式驅動，以使對正 垂直於LCD面板方向的LC分子係藉由實際上垂直於LCD面板的 32 電場在光透射狀態及光遮斷狀態之間驅動。 的LC在^ t施例曰中’ LCD面板可以藉由驅動模式驅動，LC層中 也就是對正料行LCD面板方_ ^二度的LC分子，係藉由實際上垂直於⑽ 面板的在紐射狀减光鱗錢、之間驅動。 此態樣中，本發明係關於一種液晶顯示(LCD)裝置， 此LCD裝置包含：顯示彩色影像並包含至少一 lcd ^； 輸f ί |料以驅動lcd單元之影像資料處理單元， 料產元包含：單色影像產生部，根據輸入影像資 户—呈料以輸出單色影像資料至光源，單色影像資料 間值的亮度或是色彩度的第一晝素的全透射，且 ϋ有，聞值的亮度或是色彩度的第二晝素的第-灰階位 階位準對應於在輸人影像資料中指定的第二晝素的原 旦ϋϊί，及彩色影像產生部’用以根據輸入影像資料及單色 衫色影像資料’以輸出彩色影像資料至lcd面板， 先源=早^像觸㈣LCD面板中的各個晝素點的亮度。 二樣的—實施例中’影像資料處理單元更包含運 ^處理邛，運鼻處理部實施由單色影像產生部產生的單色影像資 料的，處；:以輸出平均影像資料至光源 機雷致ί 例光源可以包含燈泡、發光二極體(led)、有 Λ ()、無機、EL、場射顯示器_)、及顯示面板 (PDP)其中至少一個。
Ϊ Ϊ二貝施態樣中，本發明係關於液晶顯示(LCD)系統，LCD ί ^ ii複數lcd互相堆疊之lcd單元；及根據輸入影 一貝；、產生衫像=貝料以驅單元之影像資料處理單元， 二LC=面板包含:皆不包括渡色層之第-一及第 衫像貝料處理單元包括：單色影像產生部，根據輸入影像資 33 1379114 ，以輸出單色影像資料至第二LCD面板，單 日有不低於閾值之亮度或是色彩度的第一書素之 ϋΐί指ϊ具有低於閾值之亮度或是色彩度的第二晝 第 資料產生彩色影像資料:“义彩 ，3 Γϊί例中’影像㈣處理單元更包含運算處理部，以 生？產生的單色影像資料的平均處理，以輸出 =如象貝枓至弟一 LCD面板及彩色影像產生部。 統。電子a射包含根據本發明之第—至第三實施態樣駐⑶系 樣的換/織單元可包含減本剌之第―至第三實施態 的切換單元可包含根據本發明之第一至第三實施態樣 lcdH分析㈣可包含根據本發明m實施態樣的
5 ，LCD 系、，·充包3 .包含複數(n個)1^1)面板互 ίΐΐ門mr生中間影像資料；及二資 根據中間诚貪料產生影像龍以驅動LCD單元， 含遽板包含能权p咖祕，及不包 料產含：單色影像產生部，根據中間影像資 像*料’以輸出單色影像資料至第二LCD面板，單 貝=ϊίίΓ低於閾值之亮度或是色彩度的第一晝素之 一^位ί ίΐΐΓ閣值之亮度或是色彩度之第二晝素的第 白 第义卩白位準對應於在輸入影像資料中指定的第二 34 Ϊ379114 畫素的原始灰階位準；及
單色影像資料產生彩色‘g 生部，根據t間影像資料及 面板。 、’輪出彩色影像資料至第一 LCD 在=四只知癌樣之一實施 态，以轉換影像源為適合在僂像源早兀包含信號傳送 傳送的中間影像資料。得1°°及衫像資料處理單元之間信號 制二S元包含時序控制器，以控 部的時間。 _及輸人早色影像資料至彩色影像產生 在另一實施例中，影像資料吝 能儲存從彩色影像產生部輸出d3第―緩衝記憶體， 送器，能從第-緩衝記憶 於其中’及第-傳 像資料至第一 LCD面板，第二緩像輸出彩色影 於其中，及第二傳送器，能讀^色^ 色影像資料 料至第二LCD面板。 早邑办像貝枓以輪出單色影像資 —在第五貫施態樣之—實施例中，影 时 算處理部，實施從單色影像產生部產^單更包含運 理，並輸出平均影像資料至第二LCD面反早及均處 在另-實施例中，單色影像資料色衫像產生部。 抽出，資料’並根據抽出的亮度資料產象資料 ^在另-實施例中，單色影像產生部可 、 衫色影像資料其中之-，也就是在中間影像 之複數 彩色影像資料其中具有最高灰階位準之—者，中的 準決定各個晝素的㈣位^ f吨據W灰P皆位 在另-實施例中，單色影像資料產生部可實 理、gamma曲線轉換處理、及直方圖放大處理里=剪處 單色施例中’單色影像產生部可以參照“生 在另-實酬巾，檢索表格可妓顯雜合灰階位準與各個 35 將在料中被指定的rgb顏色的灰階位準的三維表格。 單色影会，象產生部可以根據中間影像資料。及 象貝、檢索表格，以產生彩色影像資料。 彩色景’檢索表格可以是顯示結合第—lcd面板之 像貝枓之灰階位準與各個R = 階位準的四維檢索表格。 &辑“像貝枓的灰 度的;=產==;料的亮 於-的像度彩色影像產生部可以加上不少 少其=3=:二=像資料產生部及彩色影像產生部至 板的例中，影像資料處理單元包括對應於η個LCD面 ^ - Ϊ另一實施例中，n個LCD面板各可以包含一個三端子非線 2件陣列，以虛擬靜態主動矩陣驅動結構驅動相對應的lcd面 在另一實施例中，n個LCD面板各可包含一個 元件陣列，巧動矩_動結__對翻咖^^細生 第五實絲樣巾’本發明侧於祕驅動液晶顯示(LCD) 動電路’LCD #元包含從LCD單元的發光側依序排列之 元件、第二LCD元件、及光源，第一 LCD元件包含夾 在一對第一極化膜之間的第一 LCD面板，第二LCD元件包含夾 f-對第二極化膜之_第二LCD面板。靠近第二LCD面板的 第-極化膜針之-及靠近第— LCD®板的第二極化膜其中之_ 具有互相平行的光學軸、或是由共同的極化膜組成，其中： 一驅動電路包含單一輸入埠組，用以接收通過其中的輸入影像 資料、影像频單元’使用獨的影像處理演算法產生兩组輸出 影像資料、及用於傳送通過其中的兩組輸出影像資料，以分別驅 36 動第埠組。 晶片上或是概個IC晶片 中’ 15動電路可財現在單- IC 在另-實施例中，資料控制晶片。 控制兩組輸出影像資料輸出至第 可包含時序控制器，以 在另-實關中，影像資料處=的時間。 度的第-晝素的全透射，並^曰^；^^於閾值的亮度或是色彩 料中指定的第二晝素的原^灰階位輪入影像資 輸生彩彩 =====範圍之内對由申請““定義二發 圖式簡單說明】
间干5凡％ J 圖 圖1疋根據本發明之第一例示性的實施例2LCD系統之方塊 圖2是圖1中之LCD系統之LCD單元之概略剖面圖。 釋明=顯示圖2中之㈣單元及LCD單元中之光線移動之 圖4A及4B是分別顯示兩個LCD面板及單_ L 的色彩度及贿之關係關表。 面板^兄 圖5是設置於圖i中之LCD系統之信號處理器的作用方塊圖。 圖6是根據本發明之第二例示性的實施例之lCd糸 θ LCD單元的剖面圖。 示次甲之 37 1379114 117 :影像源單元 118 :影像處理器 120 :信號纜線 121 :信號纜線 122 :信號纜線 130 :影像處理單元 131 :分佈單元 201 :極化膜 202 :極化膜 203 :極化膜 204 :極化膜 211 :透明基板 212 :透明基板 213 :透明基板 214 :透明基板 221 :對正膜 .222 :對正膜 223 :對正膜 231:LC 層 232 : LC 層 241 :表面發射光源 251 :濾色層 261 : LCD 面板 262 ·· LCD 面板 311 :觀察者 312 :觀察者 326 : LC 層 331 :視線 332 :視線 39 1379114 333 :視線 420 : LCD 面板 501 :單色影像產生部 502 :運算處理部 503 :時序控制器 504 :彩色影像產生部 520 : LCD 面板 601 :第一 LCD面板 602 :第二LCD面板 603 :極化膜 901 :極化膜 902 :極化膜 903 :極彳匕膜 911 :透明基板 912 :透明基板 913 :透明基板 914 :透明基板 921 :透明電極 922 :透明電極 923 :透明電極 924 :透明電極 931 ·· LC 層 932 : LC 層 941 : LCD 面板 942 : LCD 面板 951 :驅動電路

Claims (1)

  1. ^79114 101年8月15曰修正替換頁 96138851 (無劃線） 申請專利範圍： -- 1.:種LCD(液晶顯示)系統’包含：—LCD單元，顯示一彩色影 面板；及一影像資料處理單元，根 據輸入貝料產生影像負料，以驅動該Lcd單元. 該複數LCD面板包含：具有一遽色層之一第一 LCD面板； 及不具有濾色層之一第二LCD面板； 理包含丄一單色影像產生部，根據該輸人 &象負料產生早色景>像資料，並輸出該單色影像資料至該第二 LCD面板；該單色影像:雜將具有不低於 ^一第-畫素缺為錢射，並料有倾_值; 第二晝素指定為第—灰階位準’該第—灰階位準對應於 ^輸)影像資料中所指定的該第二畫素的—原始灰階位準；及 一 ％色影像產生部，根據該輪入影像資料及該單色影 彩色影像資料，並輸出該彩色影像資料至該第一 LCD面板。 專利麵第1項之LCD系統，其中該彩色影像資料將該 指定H灰階鱗’該第二灰階轉對應於在該輸 像3中所指定的該第-晝素之-原始灰階位準，並將該第 為一第三灰階位準，該第三灰階位準係從該輸入影像 二枓中所&定的該第二晝素之該原始灰階位準修正—修正量而獲 Ϊ射:應於該全透射及該第—灰階位準之透射兩者間^ !:如=請專利範圍第1項之LCD系統，其中該彩色影像資料指 ^由—觀察者觀察通過該第一及該第：LCD面板之光線，所觀 晝素之顏色為在該輪人影像資料中指定之該各個晝素 Γ 利範圍第1項之lcd系統’其中該單色影像產生部將 入衫像貧料轉換成第一單色影像資料，並實施該第一單色 豕貝料之直方圖裁剪及放大，以計算該第一灰階位準。/ ’如申請專利範圍第4項之LCD系統’其中該單色影像產生部在 41 1379114 101年8月15曰修正替換頁 ^ a. ^ ^ 〇〇 . _ L_ 96138851 (無劃線) 早色衫像資料時，在全部初始顏' 影像資料中具有最大灰階位準的—初始顏色色入之 顏色決定為該第一單色影像資 2申请專利補第4項之LCD系統，其中該單色影像 單Γ像資料時，將該輸人影像資料轉換成Hsv 各^=灰階=出亮度成分’ii根據該抽出的亮度成分決定 ，第4項之LCD系統，其中該單色影像產生部在 產生该弟-早色影像時，選擇該輸人影像㈣巾的初始顏色 其中之一，並根據該一選擇的初始顏色的灰階位準決夂 之灰階位準。 。丨口旦I 8. 如申請專利範圍第4項之LCD系統，其中該單色影像產生部在 產生該第一單色影像資料時，選擇該輸入影像資料中的初始顏色 其中一者’並藉由實施該選擇之二初始顏色岛灰階處理而決定各 個晝素之灰階位準。 ' 9. 如申請專利範圍第4項之LCD系統’其中該閾值落在該全透射 之透射因數的20%到80%間的範圍内。 10. 如申請專利範圍第4項之LCD系統，其中該閾值落在該全透 射之透射因數的20%到60%間的範圍内。 φ 11.如申請專利範圍第4項之LCD系統，其中該閾值落在該全透 射之透射因數的30%到50%間的範圍内。 12. 如申請專利範圍第1項之LCD系統，其中除了該第一 LCD面 板之外，該複數LCD面板皆不包括濾色層。 13. 如申請專利範圍第1項之LCD系統，其中該第一及該第二LCD 面板具有一共同晝素解析度。 • 14.如申請專利範圍第1項之LCD系統，其中該第一 LCD面板包 括具有三個次晝素之一畫素’且該渡色層包括RGB遽色器。 ' 15.如申請專利範圍第1項之LCD系統，其中該第一 LCD面板包 - 括具有四個至七個次晝素的一晝素’且該濾色層包括RGB濾色器 42 1379114 及普色、注έτ念 ± I 96138851 (無劃線） 16如申过ϋ月綠色及透明;慮色器至少苴-- -專利匏圍第]項之1®系統，苴ΐ兮史徬次』，由 7C更包含-運算處理部， /、㈣衫像1料處理單 影像資科施以平均處理.骑二早色衫像產生部產生之該單色 LCD面板及_色躲產=纽辭骑輸彻至該第二 使用取決錢，射該運算處理部藉由 平均處理。旦素才曰疋距翻的該相鄰晝素的灰階位準，以施以 18. 如申請專利範圍第17 高斯分佈。 、 系統，其中該權重因子係採用 19. 如申請專利範圍第16項之lcd 一 單色影像資料提#哀声> 树# i @ w /、中5亥運异處理部為該 度。貞他供冗度^絲未降_單色影像㈣之原始亮 20. 如申請專利範圍第19項之L 在位於沿i方向離-主晝素+M個晝=，^中_^异處理部使用 個畫素遠的權重因子來實施一加權平妁^ /0』方向離该主畫素土N .準之-直方_«2=大力產;的灰階位 低該單色影像資料之原始亮度，匕吨供该冗度之變化但未降 21. 如申請專利範圍第2〇項之lcd 具有灰階位準f(ij)的一主者辛fi _ Λ 其中该運异處理部實施 g(hj) = S, Μ ΝΣ Z/(Z' + ^7+〇G(/3y) t=—Λ/ /=-^
    \/r /、中G(i，j) 7、及Smax分別表示任意的權會陆 值、及最大灰階辦。 _翻子_、gamma 及如申請專利範圍第19項之LCD系統，其中該運算處理部使用 43 1379114 101年8月15曰修正替換頁 96138851 (無劃線） 在沿1方_駐4素iM個t素遠，且在沿雜 個晝素遠的權重因子來實施加權平均處理，並對產生的灰階位準 之直方圖施以裁剪及放大，藉此而提供該等晝素亮度之變 降低其売度。 23_如申請專利範圍第22項之LCD系統，其中該運算處理部實施 具有灰階料f(i，j)的-主晝素(i，j)的加權平均處理，赠使用下 產生一加權平均灰階位準g(i，j): ; 1 ^ N(2^ + 1)(2^ + 1),¾ + +
    Mr 專細圍第㈣之㈣系統，其巾該運算處理部實施: 離触晝細織素遠，縣沿j方向離該主畫 ίϋ 重目仅辭均處理，以產生加料均亮度1 ^榷平均統及該主畫素之亮度的簡單平均處理；及 之直方圖的裁剪及放大’藉此改變畫素 25.如申請專利範圍第以項之以^ i =階加權平均==二 g(i j)= S MAX |/0'；A：5y + /)+ J ^ Ki^Kj + l)G{i,j) 1——N
    /r 八中G(i,j) 7、及SmaX分別表示任意的權曹闵 值、及最大灰階位準。 ^權重因子矩陣、g_a 26如申請專利範㈣丨項之LCD系統， m個灰階位準，且# 甲及LCD面板各具有 玄LCD早兀具有不少於m個但不多於nf個的 44 1379114 101年8月15曰修正替換頁 96138851^(無劃線)、 灰階位準。 27·如^請專利範圍第1項之LCD系統，其中該LCD面板係 1動模式轉，在翻滅式中，沿著平行於該LCD面板的 ίίΐί LC *子係藉由實際上平行於該LCD ®板之電場在—光透 射狀態與一光遮斷狀態之間驅動。 尤透 ϋ申請專利範圍第1項之LCD系統，其中該LCD面板係由— =動棱式‘鴨，在該骑模式巾，沿著垂直於該LCD面板的方 分子係藉由實際上垂直於該LCD面板之電場在-光透 射狀悲與一光遮斷狀態之間驅動。 透 ==申^翻關第1項之3^ H其愤LCD Φ板係由-驅ί ’在鶴模式中，平行該LCD面板的方向對正且從 ΐ _轉9G度的lc分子，由實際上垂直於 驗在一光透射狀態及一光遮斷狀態之間驅動、 旦增Λ入顯權統，包含：—l cd單元，顯示—彩色 =、塔、〇各至^ 一 lcd *板、及由一點陣列驅動、结構所驅動之— ίί料二元’接收輪人影像資料以產生輪出影 .該影像資料處理單元包含：單色影 ^ 1象Γ料產生單色影像資料’以輪出該ΐ=ΐί料ίίϊί入ϊ 將具有不低於—閾值之亮度或色彩度的—第—全ϊ ί去!f—灰階位準對應於在該輸入影像 、:輸，像資料及該單色影像資料產生彩色影3 ^亚，出_色影像資料至雜—LCD面板，該光源兮抑 色影像資料控制該LCD面板之晝素之各點的亮度。’、^早 1 ·如申請專利範圍第3〇項之lcd糸έ*甘士 —~旦/你一》 元更包含-運算處理部，對由該單單 像資料施以平均處理，以輸出平均影像 45 1379114 101年8月15曰修正替換頁 96138851 (無劃線）、 料產生部 32. 如申請專利範圍第30項之LCD系統，其中該光源包含燈泡、 發光二極體(LED)、有機電致發光(EL)、無機電致發光(EL)、場射 顯示器(FED) '及電漿顯示面板(PDP)至少其中之一。. 33. —種液晶顯示(LCD)系統，包含：一 LCD單元，具有互相堆疊 之複數之LCD面板；及一影像資料處理單元，根據輸入的影像資 料產生影像資料以驅動該LCD單元； 、 該複數之LCD面板包含：一第一 LCD面板及一第二LCD面 板，兩者皆不包含濾色'層； 該影像資料處理單元包含：一單色影像產生部，根據該輸入 影像資料產生單色影像資料，並輸出該單色影像資料至該第二 LCD面板；該單色影像資料將具有不低於一閾值之亮度或色彩度 的一第一畫素指定為全透射，並將具有低於該閾值之亮度/X 彩度的-第二晝素姑為第-灰階位準，該第—灰階位準對庫 在該輸入影像資料中所指定的該第二晝素的一原始灰階位準；及 一彩色影像產生部，根據該輸入影像資料及該單色影像資料產生 彩色影像資料，並輪出該彩色影像資料至該第—Ld 34. 如申請專利範圍第33項之LCD系統，其中該影理單 兀更包含-運算處理部’以對由該單色影像產生部產生之 影像資料施以平均處理，並將產生的平均影像資 LCD面板及該彩色影像產生部。 、&出主S弟一 3田5,種LCD(液晶顯示)系統，包含： —LCD單元， 數之LCD面板；-影像源單元’根據一影像源產生中間影 ===取’根據該中間影像資料產生影像 及不[LCD 面板、 該影像資料處理單it包含：—單色影像產 影像資料產生單色影像資料，並輸出該單色影像資料間 46 101年8月15日修正替換頁 1379114 k 96138851 (無劃線) 單色鱗㈣將具林胁之亮度或色彩度 素指定為全透射，並將具有低於觸值之亮度或是色 晝素指定為第—灰階位準，該第—灰階位準對應於 貪料令所指定的該第二晝素的一原始灰階位準，·及 生部’根攄該中間影像資料及該單色影像資料產生 錢出該純影像龍第—lcd面板。 -卿利範圍第35項之LCD系統，針該影像源單元包含 資，將該影像源轉換摘於在該傳送器及該影像 ; 早凡之間作信號傳送之該t間影像資料。 一·申請專利範圍第35項之LCD系統，其 S含—時序控制器，用以控制輸入該中間影像資/料盘於二J 5影像資料至該彩色影像產生部間的時:虞貝科與輸入该早 元=請專利範圍第35項之LCD系統，射該影像資料處理單 體，其内儲存有由該彩色影像輸出部所輸出之該 出該彩色影像資料， 二内儲存有該單^資料；及 至該第二^^^出該單色縣細^解色影像資料 39. 如申請專利範圍第35項之LCD糸絲甘士_ 2包含-運算處理部’對由色影產單 讀貧料施以平均處理，以輪出產生之3亥早色 及該彩色影像產生部。丨+均〜像貝枓至雜二LCD面板 40. 如申請專利範圍第％項之 從該中間影像資料抽出亮度資料，並希’卞、中，早色影像產生部 該單色影像龍。 、#亚根據亮度資料產生 化如申請專利範圍第35項之LCD系統，其中該單色影像產生部 47 叫 9114 1U1 0 L 96138851 (無劃線） ，各個晝素之複數彩色影像資料選擇其中—者 在该中間影像貧料之該各個畫素之彩色影像資料中具有最高 獅最高的灰階辦蚊該各個4素之灰階位準。 4Q項之lcd祕，射料找像產生部 gamma曲線轉換處理、及直方圖放大處理 43. 如申請專利範圍第35項之LCD系統，其中該單色 參照-檢索表格以產生該單色影像資料^早“像產生部 44. 如申請專利範圍第43項之LCD系統，1 :=準则於將在該中間影像資卿 =B顏: 45. 如申請專利範圍第35項之LCD系統，尤 ，照根據該中間影像資料及該單色影像資料之—= 生該彩色影像資料。 初系录钇以產 46. 如申請專利範圍第45項之LCD系統，其中該 :維,索表格’列出與各個RGB顏色之灰階位準3 = f灰階位準相關的該第—LCD面板之該彩色影像 4Z如申請專利範圍第35項之LCD系統 將該中間影像資料的亮度成分除以該單中:色^象產生部 生該彩色影像齡。 平巴讀續—度，以產 48. 如，請專利範圍第47項之LCD系統，其中 林低於—的_°算雌單㈣部 49. 如申#專利範圍第35項之LCD 度。 及該彩色影像產生部至少其中之一係雜體實中施亥。早色影像產生部 5〇,如申請專利範圍第35項之Lc 元包含對應於1¾ n個LCD面板之n個次部分七“像讀處理單 如申請專利範圍第％項之乙⑶系统， 含-個三端子非線性元件的陣列，其係以虛擬靜態 48 1379114 101年8月15曰修正替換頁 96138851 (無劃線）' 結構來驅動相對應的一 LCD面板。 52.如申請專利範圍第35項之LCD ,系統，其中該n個LCD面板 f包含一個二端子非線性元件的陣列，其係以主動矩陣驅動結 來驅動相對應的一 LCD面板。 口 5_3.—種驅動電路，用以驅動一 LCD(液晶顯示)單元，該lcd 二，含從該LCD單元之一發光側依序排列之一第一 LCD元件、 一第二LCD元件、及一光源，該第一 lCD元件包含夹在一 =化膜之間之-第—LCD面板，該第二LCD元件包含夹在一 ίί 一第三⑽面板；接近該第二LCD面板之 極化喊中之―、及接近該第—LCD祕之該第二極化膜 /、+之-的光學軸係互相平行或整合於一共同的極化膜；' 影像S動=料;;:輸入f二用以通過其中接收輸入 法產早d由個影像處理之不同演算 土生兩組輸岭像純；及二輸出埠組，用以通過其傳 =兩出巧像資料’以分別驅動該第—及該第二LCD元件。、A 1C曰如專利範圍第53項之驅動電路，該驅動電路係於-單-料或碰1(：晶以構成，以频單數或複數之)影像資 5包5ΐ^日?第53項之轉電路，其彻彡像㈣處理單元 9ιΤ7έ 抆制态，用以控制輪出至該第一及該第二LCD面; 5玄兩組輸出影像資料間的時序。 w面板之 5元3請53項之驅動電路，其中，該影像㈣處理單 資料，並輪=以料輸;色影像 之亮度或 第-灰階;立閾=亮度或是色彩度的-第二晝素指定為 定的該第二ί素:;應===中所指 雜入影像細_繼嫩f彡it肖，ΐ輸= 49 1379114 101年8月15曰修正替換頁 96138851 (無劃線） 彩色影像資料至該第一 LCD面板。 十一、圖式： 50
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