TWI410945B - 色序顯示器及其顯示方法 - Google Patents

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Description

色序顯示器及其顯示方法
本發明是有關於一種色序顯示器及其顯示方法，且特別是有關於一種調整不同顏色圖框期間於顯示時的持續時間。
隨著光電與半導體製程技術的成熟，平面顯示器發展相當快速。液晶顯示器(Liquid crystal displays，LCD)具有低工作電壓、無輻射且輕小的優點，於是在主流顯示器產品市場上逐漸取代傳統陰極射線管電視。LCD主要包括液晶(liquid crystal)面板與與背光模組。由於注入液晶的液晶面板無法自己發光，液晶面板必須透過背光模組的平面光源以發光，據以啟動LCD顯示。
傳統上，白光源配置於背光模組，並透過配置於每個畫素區域的濾光片用以顯示不同顏色，其中白光源配置例如冷陰極日光燈(cold cathode fluorescent lamp，CCFL)。每個畫素區域配置有三個濾光片如紅、綠與藍，據以於空間域進行混色。據此，不僅製造成本會增加且透過濾光片的光傳輸也不佳。除此之外，由於人眼可能於這些濾光片的邊界上察覺到顏色偏差，而為了解決顏色偏差的問題，於是通常採用黑矩陣以分開這些濾光片。然而黑矩陣更會使得光傳輸更差。
近幾年來可顯示不同顏色畫素的發光二極體(light emitting diode，LED)逐漸取代傳統白光源。相較習知在於空間域進行混色，在LED所發出的光之三元色紅、綠與藍為在時間域進行混色。換句話說，這些顏色在小於人眼視覺暫留時間內於螢幕中快速顯示。據此無需配置濾光片且光傳輸可以有效率地增加。
圖1繪示習知色序顯示方法。請參照圖1，一個圖框(frame)包括紅色子圖框R、綠色子圖框G與藍色子圖框B，其中每個子圖框(sub-frame)分別於相同的子圖框期間(sub-frame period)TR 、TG 與TB 進行顯示，據以構成圖框期間(frame period)。當紅色子圖框R於子圖框期間TR 進行顯示，紅色資料首先傳出至源極驅動器。源極驅動器轉換紅色資料成為驅動電壓，並於資料傳輸時間tDR 內傳輸驅動電壓至相對應的畫素。在傳輸驅動電壓至顯示面板的畫素同時，液晶的傾向根據驅動電壓而反應，因此須要一段液晶反應時間tLC 以使液晶進行相位轉換。在經過液晶的反應時間tLC 之後，背光模組的紅色LED於光學顯示時間內tBR 發光，透過提供紅色背光至顯示面板據以顯示子圖框。相同推理，綠色子圖框G與藍色子圖框B接著於子圖框期間TG 與TB 進行顯示。在相同地光學顯示時間內tBR 、tBG 與tBB ，紅色、綠色與藍色背光會根據不同顏色LED的驅動電流而使得亮度不一樣，且液晶的光傳輸相對應於不同顏色背光。據此，圖框可能不會在預設的白平衡下顯示。根據相關技術，目前有兩種調整圖框以達到白平衡的方式。
在第一種方法部分，紅色、綠色與藍色背光其中之一的亮度調整至最大，且降低其餘顏色以達到白平衡。然而受限於細長背光的亮度，光源無法達成最佳表現。在第二種方法部分，在相同子圖框期間的環境之下，光學顯示時間tBR 、tBG 與tBB 其中之一調整至最大，而降低其他光學顯示時間以達到白平衡。此時因為子圖框期間的閒置時間無法有效率應用，於是光源的使用效率會降低。除此之外，人眼所察覺的亮度與背光的持續時間有關，於是光學顯示時間的減少可能使得顯示圖框僅有較低的亮度。
本發明提供一種顯示方式可以增加色序顯示器的光學表現與工作效率。
本發明之一示範實施例提供一種顯示方法，適用於色序顯示器，用以於圖框期間顯示圖框。圖框包括多個子圖框，圖框期間包括對應於多個子圖框的多個子圖框期間。在顯示方法中，根據第一子圖框期間內的第一工作週期開啟第一顏色光源以顯示第一子圖框。接著，根據第二子圖框期間內的第二工作週期開啟第二顏色光源以顯示第二子圖框。最後，對應於第一修正工作週期的第一顏色光源與對應於第二修正工作週期的第二顏色光源於補色子圖框期間內分別開啟，據以顯示補色子圖框，其中第一修正工作週期和第二修正工作週期分別與第一工作週期和第二工作週期成比例。
在上述顯示方法之一示範實施例中，第一工作週期與第二工作週期根據圖框的色溫而決定。
在上述顯示方法之一示範實施例中，第一修正工作週期與第二修正工作週期之比例實質上相等於第一工作週期與第二工作週期之比例。
在上述顯示方法之一示範實施例中，第一工作週期不等於第二工作週期。
在上述顯示方法之一示範實施例中，根據第一工作週期與第二工作週期，第一子圖框期間不等於第二子圖框期間。
在上述顯示方法之一示範實施例中，補色子圖框期間根據第一修正工作週期與第二修正工作週期其中之最大而決定。
在上述顯示方法之一示範實施例中，顯示方式更包括根據第三子圖框期間內的第三工作週期開啟第三顏色光源以顯示第三子圖框。
在上述顯示方法之一示範實施例中，第一工作週期、第二工作週期與第三工作週期根據圖框的色溫而決定。
在上述顯示方法之一示範實施例中，顯示方法更包括對應於第三修正工作週期的第三顏色光源於補色子圖框期間內開啟，其中第三修正工作週期與第三工作週期比例。
在上述顯示方法之一示範實施例中，第一修正工作週期與第三修正工作週期之比例實質上相等於第一工作週期 與第三工作週期之比例。
在上述顯示方法之一示範實施例中，補色子圖框期間根據第一修正工作週期、第二修正工作週期與第三修正工作週期其中之最大而決定。
在上述顯示方法之一示範實施例中，第一顏色光源、第二顏色光源與第三顏色光源之顏色對應於光之原色。
本發明之一示範實施例提供一種色序顯示器，用以於圖框期間顯示圖框。圖框包括多個子圖框，圖框期間包括對應於多個子圖框的多個子圖框期間。色序顯示器包括照明裝置、控制模組與顯示面板。照明裝置根據第一子圖框期間內的第一工作週期開啟第一顏色光源，根據第二子圖框期間內的第二工作週期開啟一第二顏色光源，以及於補色子圖框期間內分別開啟對應於第一修正工作週期的第一顏色光源與對應於第二修正工作週期的第二顏色光源。控制模組用以決定第一修正工作週期和第二修正工作週期，其中第一修正工作週期和第二修正工作週期分別與第一工作週期和第二工作週期成比例。顯示面板根據照明裝置於第一子圖框期間、第二子圖框期間和補色子圖框期間，分別顯示第一子圖框、第二子圖框和補色子圖框。
在上述色序顯示器之一示範實施例中，控制模組根據圖框的色溫決定第一工作週期與第二工作週期。
在上述色序顯示器之一示範實施例中，第一修正工作週期與第二修正工作週期之比例實質上相等於第一工作週期與第二工作週期之比例。
在上述色序顯示器之一示範實施例中，第一工作週期不等於第二工作週期。
在上述色序顯示器之一示範實施例中，根據第一工作週期與第二工作週期，第一子圖框期間不等於第二子圖框期間。
在上述色序顯示器之一示範實施例中，補色子圖框期間根據第一修正工作週期與第二修正工作週期其中之最大而決定。
在上述色序顯示器之一示範實施例中，照明裝置更根據第三子圖框期間內的第三工作週期開啟第三顏色光源，且顯示面板於第三子圖框期間顯示第三子圖框。
在上述色序顯示器之一示範實施例中，照明裝置更於補色子圖框期間內開啟對應於第三修正工作週期的第三顏色光源，且控制模組決定第三修正工作週期，其中第三修正工作週期與第三工作週期成比例。
本發明提供一種顯示方式與色序顯示器，根據圖框的色溫以決定工作週期的持續時間，以及補色子圖框期間內的修正工作週期。為了達成白平衡，修正工作週期根據圖框色溫而與工作週期成比例。據此，色序顯示器可增加其光學表現。
為了說明前述本發明之特徵與優點，多個示範實施例與圖式將於後作更詳盡地說明。
前述的總體說明與後述的詳細說明為示範性說明，並提供本發明更進一步解釋。
本說明書所包括的伴隨圖式用以讓本發明更明顯易懂，且整合與作成本說明書。圖式解釋本發明多個示範實施例，並配合說明書據以解釋本發明之原理。
圖2A繪示依照本發明之一示範實施例之色序顯示器之方塊圖。圖2B繪示依照圖2A示範實施例之色序顯示器之顯示步驟示意圖。請參照圖2A與圖2B，色序顯示器200於一個圖框期間110顯示圖框。圖框包括具有不同顏色的多個子圖框。這些子圖框在時間軸切換顯示(亦即所謂的時間域)。換句話說，這些子圖框分別於圖框期間110中的子圖框期間111~114個別顯示，亦即紅色子圖框R於子圖框期間111，綠色子圖框G於子圖框期間112，而藍色子圖框B於子圖框期間113，補色(compensation)子圖框於子圖框期間114。
色序顯示器200包括顯示面板210、照明裝置220與控制模組230。在本發明示範實施例中，假設紅色、綠色、藍色與補色子圖框依序顯示。根據圖2B所示，子圖框期間111包括液晶反應時間tLC 與紅色工作週期DR ，子圖框期間112包括液晶反應時間tLC 與綠色工作週期DG ，而子圖框期間113包括液晶反應時間tLC 與藍色工作週期DB 。在紅色工作週期DR 、綠色工作週期DG 與藍色工作週期DB 期間，照明裝置220分別開啟對應顏色光源。
請參照圖2A與圖2B，當紅色子圖框R於子圖框期間 111期間顯示時，紅色子圖框R的資料傳輸至顯示面板210以驅動畫素(未繪示)。在此同時，配置於顯示面板210的液晶之方向於液晶反應時間tLC 內進行改變。在液晶反應時間tLC 之後，照明裝置220根據子圖框期間111內的紅色工作週期DR 開啟紅色光源，據以使得顯示面板顯示紅色子圖框R。
相同地，綠色子圖框G與藍色子圖框B可以依據類似的方式進行顯示。在液晶反應時間tLC 之後，照明裝置220根據綠色子圖框期間112內的綠色工作週期DG 開啟綠色光源，據以使得顯示面板顯示紅色子圖框G。在液晶反應時間tLC 之後，照明裝置220根據綠色子圖框期間112內的綠色工作週期DG 開啟綠色光源，據以使得顯示面板顯示綠色子圖框G。在液晶反應時間tLC 之後，照明裝置220根據藍色子圖框期間113內的藍色工作週期DB 開啟藍色光源，據以使得顯示面板顯示藍色子圖框B。
在本發明示範實施例中，紅色工作週期DR 、綠色工作週期DG 與藍色工作週期DB 由控制模組230決定，且紅色工作週期DR 、綠色工作週期DG 與藍色工作週期DB 相對應於圖框的色溫，據以達成圖框的白平衡。一般來說，色溫是可視光的重要特徵，且人眼所察覺的顏色隨著色溫而改變。由於工作週期的調整可參考色溫，於是各種示範實施例可適應不同光源。在本示範實施例中，紅色工作週期DR 與綠色工作週期DG 不相等，且分別相對應於紅色工作週期DR 與綠色工作週期DG 的子圖框期間111與子圖框 期間112也不相等。因為子圖框期間可根據工作週期進行調整，於是子圖框期間的閒置時間可以有效率地使用。據此，色序顯示器200可透過調整工作週期的持續時間以達成白平衡，據以增加色序顯示器200的光學表現與工作效率，其中工作週期持續時間依據被調整的子圖框而進行調整。
除此之外，本示範實施例的控制模組230提供紅色修正工作週期D’R 、綠色修正工作週期D’G 和藍色修正工作週期D’B 分別與紅色工作週期DR 、綠色工作週期DG 和藍色工作週期DB 成比例。在控制模組230決定紅色修正工作週期D’R 、綠色修正工作週期D’G 和藍色修正工作週期D’B 之後，照明裝置220根據補色子圖框期間114內的紅色修正工作週期D’R 、綠色修正工作週期D’G 和藍色修正工作週期D’B 分別開啟紅色光源、綠色光源與藍色光源，其中照明裝置220例如為LED。據此，顯示面板210於補色子圖框期間114顯示補色子圖框。在本示範實施例中，補色子圖框實質上為白色子圖框，據以減少圖框的色分裂(color breakup，CBU)。在本示範實施例的白色子圖框由紅色補償子圖框R’、綠色補償子圖框G’與藍色補償子圖框B’所組成。
詳細來說，紅色修正工作週期D’R 、綠色修正工作週期D’G 和藍色修正工作週期D’B 可依照後述公式而設計：D ' R =D R ×D %
D ' G =D G ×D %
D ' B =D B ×D % 其中0≦D≦100且D為修正工作週期與工作週期之比例值。在本示範實施例中，紅色修正工作週期D’R 與綠色修正工作週期D’G 之比例值，實質上等於紅色工作週期DR 與綠色工作週期DG 之比例值。相同地，紅色修正工作週期D’R 與藍色修正工作週期D’B 之比例值，實質上等於紅色工作週期DR 與藍色工作週期DB 之比例值。除此之外，本示範實施例的補色子圖框期間114，則根據紅色修正工作週期D’R 、綠色修正工作週期D’G 和藍色修正工作週期D’B 其中最大工作週期而決定。換句話說，補色子圖框期間114=MAX(D’R ,D’G ,D’B )。以圖2B舉例來說，若是綠色修正工作週期D’G 為紅色修正工作週期D’R 、綠色修正工作週期D’G 和藍色修正工作週期D’B 其中最大的工作週期，則補色子圖框期間114可依據綠色修正工作週期D’G 而定。
由於補色子圖框期間114是根據紅色修正工作週期D’R 、綠色修正工作週期D’G 和藍色修正工作週期D’B 其中最大工作週期而決定，於是僅需調整紅色工作週期DR 、綠色工作週期DG 和藍色工作週期DB 以達成圖框的白平衡，大大地減少調整困難度，其中紅色修正工作週期D’R 、綠色修正工作週期D’G 和藍色修正工作週期D’B 分別根據紅色工作週期DR 、綠色工作週期DG 和藍色工作週期DB 而決定。更進一步來說，若是圖框表現的白色稍微偏藍，則減低藍色工作週期DB 以達成圖框白平衡，且補色子圖框期間114內的藍色修正工作週期D’B 亦作相同的調整。
除此之外，因為人眼所察覺的亮度與背光的持續時間(亦即工作週期與修正工作週期)有關，因此補色子圖框的亮度(intensity)以及紅色、綠色與藍色子圖框的亮度可調整為一致，其中調整的方式可為調整紅色修正工作週期D’R 與紅色工作週期DR 相等，調整綠色修正工作週期D’G 與綠色工作週期DG 相等，調整藍色修正工作週期D’B 與藍色工作週期DB 相等。換句話說，紅色修正工作週期D’R 比紅色工作週期DR 之比例值調整至100%(亦即D%=100%)，綠色修正工作週期D’G 比綠色工作週期DG 之比例值調整至100%，且藍色修正工作週期D’B 比藍色工作週期DB 之比例值調整至100%，則可增加亮度，且補色子圖框與紅色、綠色和藍色子圖框的亮度可為一致。據此，增加或減少紅色修正工作週期D’R 與紅色工作週期DR 之比例值，綠色修正工作週期D’G 與綠色工作週期DG 之比例值，以及藍色修正工作週期D’B 與藍色工作週期DB 之比例值，則可使得補色子圖框的亮度增加或減少。
圖2C繪示依照圖2A示範實施例之色序顯示器之顯示步驟流程圖。請參照圖2A與圖2C，首先實施步驟S100。根據第一子圖框期間(子圖框期間111)內的第一工作週期(紅色工作週期DR )開啟第一顏色(紅色)光源以顯示第一(紅色)子圖框。接著實施步驟S102。根據第二子圖框期間(子圖框期間112)內的第二工作週期(綠色工作週期DG )開啟第二顏色(綠色)光源以顯示第二(綠色)子圖框。
繼之實施步驟S104。根據第三子圖框期間(子圖框期間111)內的第三工作週期(藍色工作週期DR )開啟第三顏色(藍色)光源以顯示第三(藍色)子圖框。在其他示範實施例中，第一顏色光源可為其他顏色，例如綠色或藍色等，而相同的情況可類推於第二顏色光源與第三顏色光源。
接著實施步驟S106。對應於第一修正工作週期(紅色修正工作週期D’R )的第一顏色(紅色)光源與對應於第二修正工作週期(綠色修正工作週期D’G )的第二顏色(綠色)光源於補色子圖框期間114內分別開啟，據以顯示補色子圖框，其中第一修正工作週期(紅色修正工作週期D’R )和第二修正工作週期(綠色修正工作週期D’G )分別與第一工作週期(紅色工作週期DR )和第二工作週期(綠色工作週期DG )成比例。
最後實施步驟S108。第三顏色(藍色)光源根據補色子圖框期間114內的第三修正工作週期(藍色修正工作週期D’B )而開啟，其中第三修正工作週期(藍色修正工作週期D’B )與第三工作週期(藍色工作週期DB )成比例。
在其他示範實施例中，若是僅有第一與第二顏色光源，則步驟S104與步驟S108可以略過。換句話說，縱使本示範實施例提及四個子圖框，任何所屬技術域中具有通常知識者可根據色序顯示步驟，進而使用相較於本示範實施例更多或更少的子圖框。據此，本發明並不限制子圖框的顯示順序、子圖框的數目，以及子圖框的顏色。縱使本 示範實施例提及四個子圖框期間111~114，在其他示範實施例中亦可採用其他數目的子圖框期間。除此之外，子圖框期間的數目相等於子圖框的數目。
綜上所述，圖2A至圖2C所述的多個示範實施例提供一種顯示方式與色序顯示器，可決定在補色子圖框期間裡之紅色、綠色與藍色修正工作週期的持續時間，且紅色、綠色和藍色修正工作週期的持續時間根據圖框色溫與紅色、綠色和藍色工作週期成比例。因此色序顯示器可增加其光學表現，減少色分裂現象，達成白平衡，且改善色序顯示器的工作效率。
雖然本發明已以示範實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可根據上述之示範實施例所教導、揭露或暗示的內容作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
TR 、TG 、TB ‧‧‧子圖框期間
R‧‧‧紅色子圖框
G‧‧‧綠色子圖框
B‧‧‧藍色子圖框
tDR 、tDG 、tDB ‧‧‧資料傳輸時間
tBR 、tBG 、tBB ‧‧‧光學顯示時間
tLC ‧‧‧反應時間
200‧‧‧色序顯示器
210‧‧‧顯示面板
220‧‧‧照明裝置
230‧‧‧控制模組
D’R ‧‧‧紅色修正工作週期
D’G ‧‧‧綠色修正工作週期
D’B ‧‧‧藍色修正工作週期
R’‧‧‧紅色補償子圖框
G’‧‧‧綠色補償子圖框
B’‧‧‧藍色補償子圖框
S100~S108‧‧‧色序顯示器之顯示步驟
圖1是習知色序顯示方法。
圖2A是依照本發明之一示範實施例之色序顯示器之方塊圖。
圖2B是依照圖2A示範實施例之色序顯示器之顯示步驟示意圖。
圖2C是依照圖2A示範實施例之色序顯示器之顯示步驟流程圖。
S100~S108‧‧‧色序顯示器之顯示步驟

Claims (17)

  1. 一種顯示方法，適用於一色序顯示器，用以於一圖框期間顯示一圖框，其中該圖框包括多個子圖框，該圖框期間包括對應於該些子圖框的多個子圖框期間，該顯示方法包括：根據一第一子圖框期間內的一第一工作週期開啟一第一顏色光源以顯示一第一子圖框；根據一第二子圖框期間內的一第二工作週期開啟一第二顏色光源以顯示一第二子圖框；以及對應於一第一修正工作週期的該第一顏色光源與對應於一第二修正工作週期的該第二顏色光源於一補色子圖框期間內分別開啟，據以顯示一補色子圖框；其中該第一修正工作週期和該第二修正工作週期分別與該第一工作週期和該第二工作週期成比例，其中該第一修正工作週期與該第二修正工作週期之比例實質上相等於該第一工作週期與該第二工作週期之比例。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示方法，其中該第一工作週期與該第二工作週期根據該圖框的一色溫而決定。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示方法，其中該第一工作週期不等於該第二工作週期。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之顯示方法，其中根據該第一工作週期與該第二工作週期，該第一子圖框期間不 等於該第二子圖框期間。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之顯示方法，其中該補色子圖框期間根據該第一修正工作週期與該第二修正工作週期其中之最大而決定。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示方法，更包括：根據一第三子圖框期間內的一第三工作週期開啟一第三顏色光源以顯示一第三子圖框。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示方法，其中該第一工作週期、該第二工作週期與該第三工作週期根據該圖框的一色溫而決定。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之顯示方法，更包括：對應於一第三修正工作週期的該第三顏色光源於該補色子圖框期間內開啟，其中該第三修正工作週期與該第三工作週期成比例，其中該第一修正工作週期與該第三修正工作週期之比例實質上相等於該第一工作週期與該第三工作週期之比例。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之顯示方法，其中該補色子圖框期間根據該第一修正工作週期、該第二修正工作週期與該第三修正工作週期其中之最大而決定。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之顯示方法，其中該第一顏色光源、該第二顏色光源與該第三顏色光源之顏色對應於光之三原色。
  11. 一種色序顯示器，用以於一圖框期間顯示一圖 框，其中該圖框包括多個子圖框，該圖框期間包括對應於該些子圖框的多個子圖框期間，該色序顯示器包括：一照明裝置，根據一第一子圖框期間內的一第一工作週期開啟一第一顏色光源，根據一第二子圖框期間內的一第二工作週期開啟一第二顏色光源，以及於一補色子圖框期間內分別開啟對應於一第一修正工作週期的該第一顏色光源與對應於一第二修正工作週期的該第二顏色光源；一控制模組，用以決定該第一修正工作週期和該第二修正工作週期，其中該第一修正工作週期和該第二修正工作週期分別與該第一工作週期和該第二工作週期成比例；以及一顯示面板，根據該照明裝置於該第一子圖框期間、該第二子圖框期間和該補色子圖框期間，分別顯示該第一子圖框、該第二子圖框和該補色子圖框，其中該第一修正工作週期與該第二修正工作週期之比例實質上相等於該第一工作週期與該第二工作週期之比例。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之色序顯示器，其中該控制模組根據該圖框的一色溫決定該第一工作週期與該第二工作週期。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之色序顯示器，其中該第一工作週期不等於該第二工作週期。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之色序顯示器，其中根據該第一工作週期與該第二工作週期，該第一子圖框期 間不等於該第二子圖框期間。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之色序顯示器，其中該補色子圖框期間根據該第一修正工作週期與該第二修正工作週期其中之最大而決定。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之色序顯示器，其中該照明裝置更根據一第三子圖框期間內的一第三工作週期開啟一第三顏色光源，且該顯示面板於該第三子圖框期間顯示一第三子圖框。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之色序顯示器，其中該照明裝置更於該補色子圖框期間內開啟對應於一第三修正工作週期的該第三顏色光源，且該控制模組決定該第三修正工作週期，其中該第三修正工作週期與該第三工作週期成比例。
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