TWI421844B - 液晶顯示裝置及其驅動方法 - Google Patents

液晶顯示裝置及其驅動方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI421844B
TWI421844B TW099122395A TW99122395A TWI421844B TW I421844 B TWI421844 B TW I421844B TW 099122395 A TW099122395 A TW 099122395A TW 99122395 A TW99122395 A TW 99122395A TW I421844 B TWI421844 B TW I421844B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
value
dimming
image
liquid crystal
unit
Prior art date
Application number
TW099122395A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201118847A (en
Inventor
Jung Hwan Lee
Eui Yeol Oh
Kyung Joon Kwon
Kyo Hyuck Choo
Chang Kyun Park
Original Assignee
Lg Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lg Display Co Ltd filed Critical Lg Display Co Ltd
Publication of TW201118847A publication Critical patent/TW201118847A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI421844B publication Critical patent/TWI421844B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source
    • G09G3/342—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines
    • G09G3/3426—Control of illumination source using several illumination sources separately controlled corresponding to different display panel areas, e.g. along one dimension such as lines the different display panel areas being distributed in two dimensions, e.g. matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/0646—Modulation of illumination source brightness and image signal correlated to each other
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16—Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Description

液晶顯示裝置及其驅動方法
本發明係關於一種液晶顯示器及其驅動方法。
目前，由於具有輕便、小巧及能耗低等優點，所以液晶顯示器十分受歡迎。其中，透射式液晶顯示器可控制施加於液晶層之電場進行控制並調整從背光單元射出的光線，藉以顯示影像。
同時，習知的液晶顯示器驅動方法包含有已開發的整體調光法與局部調光法，藉以增強影像品質。其中，此整體調光法可對螢幕所顯示之整個影像進行分析，藉以確定整個背光單元之驅動量並向全部畫素施加同樣的增益值。透過上述作業，這種整體調光法可在顯示明亮的影像的同時增強對比度並減小能耗。而局部調光法可將背光單元劃分為複數個局部區塊並獨立地確定每一區塊之驅動量，藉以為這些區塊提供不同的畫素值。在大多數狀況中，與整體調光法相比，局部調光法具有更低的能耗與更高的對比度。但是，特別是當此較暗部分位於此明亮部分附近時，這種局部調光法可產生〞暈象〞，即一塊明亮部分好像使較暗部分發生了浮動。此外，由於較暗之部分的亮度不夠，所以這種局部調光法可較暗部分周圍之明亮部分處產生灰階鑲邊。
本發明之一方面提供了一種液晶顯示器，係包含：液晶面板；背光單元，係用於向液晶面板提供光照並具有複數個光源；以及影像分級單元，係用於為輸入此液晶面板之影像資料訊號計 算整體調光結果值與局部調光結果值，針對此影像資料訊號為每一區塊分析平均像階，並根據整體調光結果值、局部調光結果值以及平均像階確定凸組合參數，進而為此背光單元產生分級調光值並為影像資料訊號產生影像分級值。
本發明值另一方面提供了一種液晶顯示器，係包含：一液晶面板；一背光單元，係用於向此液晶面板提供光照並且具有複數個光源；其中可透過整體調光方案與局部調光方案對此背光單元進行驅動；以及影像分級單元，係用於對輸入此液晶面板之影像資料訊號之較低灰階進行分析，並透過互不相同之整體調光值與局部調光值中的一個之權重值產生背光單元之調光值。
本發明之又一方面提供了一種液晶顯示器的驅動方法，係包含：為輸入液晶面板之影像資料訊號計算整體調光結果值與局部調光結果值；為影像資料訊號之每一區塊分析平均像階；根據整體調光結果值、局部調光結果值與平均像階確定凸組合參數；以及為背光單元產生分級調光值並為影像資料訊號產生影像分級值，藉以對背光單元進行控制。
以下，將結合圖示部分對本發明之較佳實施例作詳細說明。
其中在這些圖示部分中所使用的相同的參考標號代表相同或同類部件。
「第1圖」為本發明實施例之液晶顯示器的方塊圖。「第2圖」為「第1圖」所示之液晶面板中所包含的子畫素。「第3圖」為背光單元之結構的示意圖。而「第4圖」與「第5圖」為調光曲線 之曲線圖。
如「第1圖」所示，液晶顯示器係包含：時序驅動器TCN、資料驅動器DDRV、閘極驅動器SDRV、影像分級單元CMP、液晶面板PNL、背光單元BLU及背光單元驅動器BLD。
其中，此時序驅動器TCN可接收時脈訊號，此時脈訊號包含：來自於外部源(圖中未示出)的垂直同步訊號Vsync、水平同步訊號Hsync、資料賦能訊號DE、時脈訊號DCLK及影像資料訊號DDATA。此處，時序驅動器TCN可根據時脈訊號對資料驅動器DDRV及閘極驅動器SDRV之作業時脈進行控制。同時，此時序驅動器TCN可透過在一個水平週期內對資料賦能訊號DE進行計數來確定框週期，進而可省去垂直同步訊號Vsync與水平同步訊號Hsync。此處，時序驅動器TCN可產生控制訊號，此控制訊號包含有：閘極時脈控制訊號GDC，係用於控制閘極驅動器SDRV之工作時脈；及資料時脈控制訊號DDC，係用於控制資料驅動器DDRV之工作時脈。同時，此閘極時脈控制訊號GDC可包含有：閘極啟始脈衝GSP、閘極移動時脈GSC及閘極輸出賦能訊號GOE。此處，向產生第一閘極資料訊號之閘極驅動積體電路提供此閘極啟始脈衝GSP。而閘極移動時脈GSC係為通常可輸入閘極驅動積體電路藉以使閘極啟始脈衝GSP發生偏移之時脈訊號。而此閘極輸出賦能訊號GOE可對閘極驅動積體電路之輸出訊號進行控制。同時，此資料時脈控制訊號DDC可包含：源極啟始脈衝SSP、源極採樣時脈SSC及源極輸出賦能訊號SOE。其中，此源極啟始脈衝SSP可對資料驅動器DDRV之資料採樣的啟始時間點 進行控制。而源極採樣時脈SSC係為根據上升沿或下降沿在資料驅動器DDRV中控制資料採樣作業之時脈訊號。同時，源極輸出賦能訊號SOE可對資料驅動器DDRV之輸出訊號進行控制。進而，可依據資料傳送方案省去施加於此資料驅動器DDRV之源極啟始脈衝SSP。
進而，作為對從時序驅動器TCN所施加之資料時脈控制訊號DDC的響應，資料驅動器DDRV可對來自時序驅動器TCN之影像資料訊號DDATA進行採樣與鎖存，藉以將影像資料訊號DDATA轉化為並行資料。為此，資料驅動器DDRV可包含有：位移暫存器；鎖存器，用於儲存參照從位移暫存器所接收到的訊號之影像資料訊號DDATA；轉換器，係用於將從鎖存器所接收之影像資料訊號DDATA轉化為類比資料訊號ADATA；以及輸出緩衝器，係用於輸出從此轉換器所輸出之類比資料訊號ADATA，但這並不對本發明實施例構成限制。進而，資料驅動器DDRV可透過資料線DL1至DLn將轉換後的類比資料訊號ADATA提供到液晶面板PNL。
響應於從時序驅動器TCN所施加之閘極時脈控制訊號GDC，此閘極驅動器SDRV可依次產生閘極驅動電壓。為此，閘極驅動器SDRV可包含：位移暫存器；電平暫存器，係用於對從位移暫存器所接收之訊號的電平進行調節；及輸出緩衝器，係用於輸出從電平暫存器所接收到的訊號，但這並不對本發明實施例構成限制。進而，閘極驅動器SDRV可透過閘極線SL1至SLm向液晶面板PNL施加閘極訊號。
此處，液晶面板PNL包含有：電晶體基板；彩色濾光片基板；以及液晶層。同時，此液晶面板PNL還包含排佈於矩陣圖案中之子畫素。而薄膜電晶體包含有：至少一條資料線；至少一條閘極線；至少一個薄膜電晶體；以及至少一個儲存電容。此處，彩色濾光片基板包含有：至少一個黑色矩陣以及至少一個彩色濾光片。同時，可於資料線Data1與閘極線Gate1的交叉處附近放置一個子畫素SP。此子畫素可包含有：薄膜電晶體，係對應於透過此閘極線Gate1所提供至閘極訊號被驅動；儲存電容Cst，係用於將透過此資料線Data1所施加之資料訊號儲存為資料電壓；以及液晶單元Clc，係透過儲存於儲存電容Cst中之資料電壓被驅動。其中，可透過向畫素電極施加資料電壓並向共用電極施加共用電壓Vcom來驅動液晶單元Clc。此處，在如：扭轉向列(TN，Twisted Nematic)模式與垂直配向(VA，Vertical Alignment)模式的垂直電場驅動法所驅動之液晶顯示器中，可於彩色濾光片基板上形成共用電極；而在橫向電場(IPS，In Plane Switching)模式與邊界電場切換(FFS，Fringe Field Switching)模式的水平電場驅動法所驅動之液晶顯示器中，可於薄膜電晶體基板上一併形成共用電極與畫素電極。進而，可於此液晶面板PNL之薄膜電晶體基板與彩色濾光片基板中的每一基板上裝載偏光板。其中，此液晶面板PNL可包含有用於設定液晶分子之預傾角的配向膜。此處，液晶面板之液晶模式可包含：扭轉向列模式；垂直配向模式；橫向電場模式與邊界電場切換模式，但這並不對本發明構成限制。
其中，此背光單元BLU係用於向液晶面板PNL提供光照。 如「第3圖」所示，此背光單元BLU包含有：複數個光源L11至L55，而這些光源可包含有n個或更多區塊。其中，可將光源L11至L55排佈於矩陣(i,j)中。同時，此光源可包含有熱陰極熒光燈管(HCFL，Hot Cathode Fluorescent Lamp)、冷陰極螢光燈管(CCFL，Cold Cathode Fluorescent Lamp)、外部電極螢光燈管(EEFL，External Electrode Fluorescent Lamp)及發光二極體(LED，Light Emitting Diode)中之至少一種。其中，此背光單元BLU還可包含有導光板、散光板、稜鏡板、透鏡板及保護片，藉以有效地提供光照。
進而，背光單元驅動器BLD可透過依據從影像分級單元CMP所提供的分級調光值BLdim改變佔空比之調光訊號dim1至dimk，如脈衝調節訊號(PWM，pulse width modulation)來控制位於先前區塊基板上的背光單元BLU之光源。其中，此調光訊號dim1至dimk係包含整體調光訊號與局部調光訊號。其中，整體調光法可增強在前一框與後一框間所測得之動態對比度。反之，局部調光法可在一個框週期內部分地對影像資料訊號之亮度進行控制，藉以增強靜態對比度，而整體調光法卻難以增強這種靜態對比度。其中，此局部調光法可為輸入影像資料訊號之每一區塊選取代表值，進而將此代表值映射至調光曲線，藉以選擇每一區塊的調光值(百分數)。例如，透過局部調光法所選出之調光值可出現於在「第4圖」或「第5圖」所示之曲線中。而在此「第4圖」與「第5圖」中，X軸代表每一區塊之代表值，而Y軸代表調光值(百分數)。在「第4圖」中，當灰階增加時，調光值(百 分數)會以指數方式增加。但在「第5圖」中，調光值(百分數)正比於灰階呈線性增長。因此，背光單元BLU可根據調光曲線之形狀改變開/關比及亮度。
進而，影像分級單元CMP可透過在輸入液晶面板PNL之影像資料訊號DDATA上執行整體調光與局部調光；為影像資料訊號DDATA分析先前區塊平均像階(APL，per-block average picture level)；以及根據所計算出之整體調光結果值確定凸組合參數，進而透過所獲取之計算結果產生背光單元之分級調光值以及影像資料訊號之影像分級值CDATA。為此，此影像分級單元CMP可計算出平均影像水平並對相鄰區塊間之計算平均像階之差值進行分析，進而根據局部調光結果值與差異值確定凸組合參數。當所計算出之平均像階與相鄰區塊間之亮度差異較大時，影像分級單元CMP可增大整體調光結果值的權重值；而當亮度差異較小時，可降低局部調光結果值。
下面，將對本發明實施例之液晶顯示器進行進一步闡釋。
「第6圖」為本發明實施例中所包含之影像分級單元的方塊圖；「第7圖」為用於示出裝置與影像分級單元間互連作業之方塊圖。
如「第6圖」所示，此影像分級單元CMP包含：整體調光結果值計算單元GLD，係用於計算整體調光結果值glv；局部調光結果計算單元LD，係用於計算局部調光結果值ldv；單區塊平均像階計算單元APLP，係用於計算平均像階apl；平均像階差值分析單元APLD，係用於對所計算出之相鄰區塊間的平均像階中之差 值plv；以及凸組合參數確定單元CCPD，係用於根據所計算出之整體調光結果值glv、局部調光結果值ldv及差值plv確定凸組合參數。
其中，整體調光結果值計算單元GLD可用於：確定全部影像訊號之亮度與所能達到之畫素補償程度；按相同比例降低至補償像階；並可計算出整體調光結果值glv，藉以透過畫素補償對降低像階進行分級。
進而局部調光結果值計算單元可用於確定依據亮度對背光單元BLU進行邏輯分區所獲得之每一光源區塊的驅動電平以及向此光源區塊輸出之影像資料訊號的影像之所達到的畫素補償程度，其中可用於計算出局部調光結果值，藉以執行畫素補償。
而單區塊平均像階計算單元APLP可計算出所輸入之影像資料訊號之畫素的平均亮度值。當進行局部調光時，此單區塊平均像階計算單元APLP可計算出不同於全體區塊的局部單區塊平均像階。
進而，平均像階差值分析單元APLD可計算出相鄰區塊間平均像階之差異以及體現這一差異之區塊的數量，進而對結果，即差值plv進行分析。
當根據整體調光結果值glv、局部調光結果值ldv以及差值plv確定相鄰區塊間之亮度差異較大時，此凸組合參數確定單元CCPD可在進行整體調光時輸出權重值，而當確定亮度差異不大時可在進行局部調光時輸出權重值，因此可在同一屏幕上保持提高的對比度。同時，影像分級單元CMP之凸組合參數確定單元CCPD可 透過下列數學方法計算出背光單元BLU之分級調光值BLdim：「公式1」dim(i ,j )=α ˙dim GD ＋(1-α )˙dim LD (i ,j )
此處，〞dim(i,j)〞代表背光單元之調光值，〞dimGD〞代表進行整體調光時背光單元的驅動程度，〞dimLD(i,j)〞代表進行局部調光時光源之部分中背光單元的驅動程度。而〞α〞為0α1。
其中，當差值較小時α之值可為0至k(k係為大於0的實數)，而當差值較大時α可為k至1。
如上所述，影像分級單元CMP可對相鄰區塊間之平均像階的異常，即差值plv進行分析。當差值plv較大時，換言之當連續產生暈象(明亮物體周圍所示出之光圈或一組光圈)時，透過整體調光結果值計算單元GLD所計算出之整體調光結果值glv可獲得更大權重。
如此一來，由於差值plv較大，所以「公式1」中α的值可為0.5至1，藉以使整體調光結果值glv獲得更大權重。反之，當差值plv較小，換言之當幾乎不產生暈象時，透過局部調光結果計算單元LD所計算出之局部調光結果值ldv可獲得更大權重。
如此一來，由於差值plv較小，所以「公式1」中α的值可為0至0.5，藉以使局部調光結果值ldv獲得更大的權重。由於α可採用0至k中的值或採用k至1中的值，所以當差值plv較大時α可為0.2至1中的某一值，而當差值plv較小時α可為0至2中的某一值；亦或當差值plv較大時α可為0.8至1中的某一值，而當差值plv較小時α可為0至0.8中的某一值。但是，這並不對本發 明構成限制，α亦可為其它值。
如「第7圖」所示，此影像分級單元CMP可透過根據整體調光結果值glv、局部調光結果值ldv及差值plv對整體調光與局部調光進行線性混合而產生分級調光值BLdim，藉以最大化地減小暈象的效果，降低能耗並增強對比度。
此時，影像分級單元CMP可與背光單元驅動器BLD協同工作，而背光單元驅動器BLD也可與分級量調節單元PVMP偕同工作。其中，此分級量調節單元PVMP可包含：分級量計算單元PCM，可根據分級調光值BLdim計算出單區塊畫素分級量；以及畫素值調節單元PVM，係用於根據透過分級量計算單元PCM所計算出之分級量為每一畫素產生影像分級值CDATA。此外，分級量調節單元PVMP可包含於時序驅動器TCN、影像分級單元CMP及背光單元驅動器BLD的任意一種內，但這並不對本發明構成限制。
進而，可將透過影像分級單元CMP所產生之分級調光值BLdim提供至背光單元驅動器BLD。進而，背光單元驅動器BLD可產生調光訊號dim1至dimk，藉以根據分級調光值BLdim在整體調光方案與局部調光方案中驅動背光單元BLU。此外，背光單元驅動器BLD可依據分級調光值BLdim向分級量調節單元PVMP提供調光資訊。而後，分級量調節單元PVMP可根據背光單元BLU之分級調光值BLdim計算出單區塊分級量並為每一畫素產生影像分級值CDATA。因此，可依據為每一畫素所產生之影像分級值CDATA對提供至液晶面板PNL之類比資料訊號ADATA進行分 級。
下面，將對比在本發明實施例之液晶顯示器上所顯示之影像與比較實例中液晶顯示器上所顯示之影像。
「第8A圖」至「第8C圖」分別示出了嚴重的灰階鑲邊與暈象的問題，而「第9A圖」至「第9C圖」分別示出了未出現灰階鑲邊與暈象的影像。
其中，「第8A圖」與「第9A圖」示出了當進行整體調光時，比較實例之液晶顯示器上所顯示的影像，而「第8B圖」與「第9B圖」示出了當進行局部調光時，比較實例之液晶顯示器上所顯示的影像，而「第8C圖」與「第9C圖」示出了當進行凸組合調光時，本發明實施例之液晶顯示器上所顯示之影像。
其中，「第8A圖」至「第8C圖」示出了發生嚴重的灰階鑲邊與暈象問題之影像。而在這些影像中很容易便可注意到灰階鑲邊。具體而言，僅經過局部調光處理之比較實例之影像示出了明顯的灰階鑲邊。而僅經過整體調光處理之比較實例之影像示出了較暗部分如同發生了相對浮動一樣的現象。而與上述狀況不同的是，在經過凸組合調光處理的本發明實施例之影像中，由於給與了局部調光製程更大的權重，所以並未顯現出如執行整體調光製程所獲結果一樣的容易被發現之灰階鑲邊。此外，在本發明實施例之影像中，由於局部調光製程仍會對影像產生影響，故局部調光製程會使較暗部分顯得更暗。
「第9A圖」至「第9C圖」示出了沒有灰階鑲邊與暈象之影像。在這些影像中可以看出：透過局部調光法處理之暗色樹木圖 像與透過整體調光法處理之暗色樹木圖像相比具有更深的顏色。同時，可以理解本發明實施例之凸組合調光製程給予局部調光法比整體調光法更多的權重，藉以保持透過局部調光法所獲得之增強的對比度。
當此影像資料訊號DDATA為動態影像時，本發明實施例之液晶顯示器的分級單元影像可對動態影像之黑邊(letter box)內的較低灰階進行分析，藉以相對於局部調光結果值ldv而言提高整體調光結果值glv的權重值。下面，將對此進行詳盡的闡釋。
因此，本發明實施例可透過依據凸組合參數確定在液晶顯示器之背光調節與畫素分級中採用局部調光法與整體調光法的程度，進而在保持較高對比度的同時消除灰階鑲邊與暈象之問題。
「第10圖」為本發明實施例之液晶顯示器之方塊圖。「第11圖」為「第10圖」中影像分級單元之驅動方法的流程圖。「第12圖」為影像分級單元的方塊圖。「第13圖」為當執行局部調光製程時在動態影像之邊緣部分上產生暈象的示意圖。「第14圖」與「第15圖」為本發明實施例中消除暈象之示意圖。
如「第10圖」所示，液晶顯示器包含有：時序驅動器TCN、資料驅動器DDRV、閘極驅動器SDRV、影像分級單元CMP、液晶面板PNL、背光單元BLU及背光單元驅動器BLD。其中，時序驅動器TCN、資料驅動器DDRV、閘極驅動器SDRV、液晶面板PNL、背光單元BLU及背光單元驅動器BLD皆與「第1圖」至「第9圖」所示實施例中的同名元件相同或者相似。
如「第10圖」與「第11圖」所示，影像分級單元CMP係用 於對輸入液晶面板PNL之影像資料訊號DDATA的較低灰階進行分析(S10)，同時為整體調光值與局部調光值確定互不相同的權重值(S13)，藉以為背光單元BLU產生調光值(S15)。當此影像資料訊號DDATA為動態影像時，此影像分級單元CMP可對動態影像之黑邊中的較低灰階進行分析，藉以相對於局部調光結果值的權重值而言，提高整體調光結果值的權重值。
為此，如「第12圖」所示之影像分級單元CMP可包含：整體調光結果值計算單元GLD，係用於計算整體調光結果值glv；局部調光結果計算單元LD，係用於局部調光結果值ldv；單區塊平均像階計算單元APLP，係用於計算平均像階apl；平均像階差值分析單元APLD，係用於對相鄰區塊間所計算出的平均像階中之差值plv進行分析；以及權重確定單元BLW，係用於根據所計算出的整體調光結果值glv、局部調光結果值ldv及差值plv提高與局部調光值無關的整體調光值之權重，但這並不對本發明構成限制。其中，可透過「第1圖」至「第9圖」所示之實施例中的凸組合參數確定單元CCPD替代這種權重確定單元。
當僅是邊緣部分接受「第13圖」所示之局部調光時，來自液晶面板PNL之邊緣部分的光照可散射到其中央部分。而當此液晶面板PNL上所顯示之影像為動態影像時，會在圍繞顯示器轉角的黑邊LB上產生由背光單元BLU所發出之光照所產生的一種現象，即暈象H。
當影像資料訊號為動態影像時，影像分級單元CMP可對「第14圖」所示之動態影像之黑邊LB出的較低灰階進行分析，同時 相對於局部調光值的權重而言，可提高「第15圖」所示之整體調光值的權重，藉以使每一區塊之分級調光值BLdim不同，進而防止或減少暈象H。
因此，「第10圖」至「第15圖」所示之本發明實施例可在僅對邊緣部分進行局部調光時降低局部調光的權重並提高整體調光的權重，藉以在灰階較低(例如，出現黑邊)的狀況中消除暈象。
如上所述，本發明實施例之液晶顯示器可在透過依據影像資料訊號使用整體調光方案與局部調光方案中的一種或二者之混合方案保持較高對比度的同時，防止產生灰階鑲邊與暈象。因此，本發明實施例之依據顯示器可提高影像品質並較低能耗。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。
TCN‧‧‧時序驅動器
DDRV‧‧‧資料驅動器
SDRV‧‧‧閘極驅動器
CMP‧‧‧影像分級單元
PNL‧‧‧液晶面板
BLU‧‧‧背光單元
BLD‧‧‧背光單元驅動器
Vsync‧‧‧垂直同步訊號
Cst‧‧‧儲存電容
Hsync‧‧‧水平同步訊號
DE‧‧‧資料賦能訊號
DCLK‧‧‧時脈訊號
DDATA‧‧‧影像資料訊號
ADATA‧‧‧類比資料訊號
CDATA‧‧‧影像分級值
GDC‧‧‧閘極時脈控制訊號
Data1、DL1、DLn‧‧‧資料線
Gate1、SL1、SLm‧‧‧閘極線
DDC‧‧‧資料時脈控制訊號
GSP‧‧‧閘極啟始脈衝
GSC‧‧‧閘極移動時脈
GOE‧‧‧閘極輸出賦能訊號
SSP‧‧‧源極啟始脈衝
SSC‧‧‧源極採樣時脈
dim1、dimk‧‧‧調光訊號
PCM‧‧‧分級量計算單元
BLD‧‧‧背光單元驅動器
BLdim‧‧‧分級調光值
SOE‧‧‧源極輸出賦能訊號
DDC‧‧‧資料時脈控制訊號
DL1、DLn‧‧‧資料線
SL1、SLm‧‧‧閘極線
L11~L55‧‧‧光源
GLD‧‧‧整體調光結果值計算單元
glv‧‧‧整體調光結果值
ldv‧‧‧局部調光結果值
LD‧‧‧局部調光結果計算單元
APLP‧‧‧單區塊平均像階計算單元
APLD‧‧‧平均像階差值分析單元
apl‧‧‧平均像階
plv‧‧‧差值
CCPD‧‧‧凸組合參數確定單元
PVMP‧‧‧分級量調節單元
BLW‧‧‧權重確定單元
LB‧‧‧黑邊
H‧‧‧暈象
第1圖為本發明一實施例之液晶顯示器的方塊圖；第2圖為第1圖所示之液晶面板中所包含之子畫素的電路圖；第3圖為背光單元之結構的示意圖；第4圖與第5圖為示出了調光曲線的曲線圖；第6圖為本發明實施例之液晶顯示器中所包含之影像分級單元的方塊圖；第7圖為與影像分級單元互連之裝置的方塊圖； 第8A圖至第8C圖為產生了嚴重的灰階鑲邊與暈象之圖像；第9A圖至第9C圖為未產生灰階鑲邊與暈象之圖像；第10圖為本發明實施例之液晶顯示器的方塊圖；第11圖為用於說明第10圖所示之影像分級單元之驅動方法的流程圖；第12圖為影像分級單元之方塊圖；第13圖為在執行局部調光製程中於動態影像之邊緣部分上產生暈象的示意圖；以及第14圖與第15圖為本發明實施例中消除暈象的示意圖。
TCN‧‧‧時序驅動器
DDRV‧‧‧資料驅動器
SDRV‧‧‧閘極驅動器
CMP‧‧‧影像分級單元
PNL‧‧‧液晶面板
BLU‧‧‧背光單元
DL1、DLn‧‧‧資料線
SL1、SLm‧‧‧閘極線
Vsync‧‧‧垂直同步訊號
Hsync‧‧‧水平同步訊號
DE‧‧‧資料賦能訊號
DCLK‧‧‧時脈訊號
DDATA‧‧‧影像資料訊號
ADATA‧‧‧類比資料訊號
CDATA‧‧‧影像分級值
GDC‧‧‧閘極時脈控制訊號
DDC‧‧‧資料時脈控制訊號
dim1、dimk‧‧‧調光訊號
BLdim‧‧‧分級調光值

Claims (13)

  1. 一種液晶顯示器，係包含：一液晶面板；一背光單元，係用於向該液晶面板提供光照，並且該背光單元具有複數個光源；以及一影像分級單元，係用於計算一整體調光結果值與一局部調光結果值，藉以將一影像資料訊號輸入該液晶面板，並用於對該影像資料訊號之每一區塊之一平均像階進行分析，還用於根據該整體調光結果值、該局部調光結果值與該平均像階確定一凸組合參數，藉以產生該背光單元之一分級調光值以及該影像資料訊號之一影像分級值，其中該影像分級單元計算出該平均像階，並對相鄰之區塊間之該平均像階的一差值進行分析，其中當相鄰之區塊間產生暈象時，該影像分級單元使該整體調光結果值之一權重值增大；以及當相鄰之區塊間不產生暈象時，該影像分級單元使該局部調光結果值之一權重值增大。
  2. 如請求項第1項所述之液晶顯示器，其中該等光源排佈於一矩陣(i,j)中，且其中i與j為整數，其中該分級調光值符合下列公式：dim(i ,j )=α ˙dim GD +(1-α )˙dim LD (i ,j )其中，〞dim(i,j)〞係為該背光單元之一調光值，〞dimGD〞 係為在進行整體調光時該背光單元之驅動程度，〞dimLD(i,j)〞係為在進行局部調光時一光源之一部分中該背光單元之驅動程度，同時〞α〞符合0≦α≦1。
  3. 如請求項第2項所述之液晶顯示器，其中當相鄰之區塊間不產生暈象時，α之值係為0至k，而當相鄰之區塊間產生暈象時，α之值係為k至1，其中k係為大於0的實數。
  4. 如請求項第1項所述之液晶顯示器，其中該影像分級單元係包含：一整體調光結果值結果計算單元，係用於計算該整體調光結果值；一局部調光結果值結果計算單元，係用於計算該局部調光結果值；一先前區塊平均像階計算單元，係用於計算該平均像階；一平均像階差值分析單元，係用於對相鄰區塊之所計算出的該平均像階中的一差值進行分析；以及一凸組合參數確定單元，係用於根據所計算出的該整體調光結果值、該局部調光結果值及該差值確定該凸組合參數。
  5. 如請求項第1項所述之液晶顯示器，還包含：一背光單元驅動器，係用於根據該背光單元之該分級調光值對該背光單元進行驅動；以及一分級量調節單元，係用於根據該背光單元值該分級調光 值計算出一先前區塊分級量並為每一畫素產生該影像分級值。
  6. 如請求項第1項所述之液晶顯示器，其中當該影像資料訊號為一動態影像時，該影像分級單元對該動態影像的一黑邊的較低灰階進行分析，藉以使該整體調光結果值的權重大於該局部調光結果值的權重。
  7. 一種液晶顯示器，係包含：一液晶面板；一背光單元，係用於向該液晶面板提供光照並具有複數個光源，同時按一整體調光法與一局部調光法對該背光單元進行驅動；以及一影像分級單元，係用於對輸入該液晶面板之一影像資料訊號的一灰階進行分析，並用於使一整體調光值與一局部調光值互不相同，進而產生該背光單元之一調光值，其中當該影像資料訊號為一動態影像時，該影像分級單元對該動態影像的一黑邊的較低灰階進行分析，藉以使該整體調光結果值的權重大於該局部調光結果值的權重。
  8. 一種液晶顯示器的驅動方法，係包含：為輸入該液晶顯示器之一影像資料訊號計算一整體調光結果值以及一局部調光結果值；在該影像資料訊號中，分析為每一區塊之一平均像階，其中當該影像資料訊號為一動態影像時，該影像分級單元對該動 態影像的一黑邊的較低灰階進行分析，藉以使該整體調光結果值的權重大於該局部調光結果值的權重；根據該整體調光結果值、該局部調光結果值及該平均像階確定一凸組合參數；以及產生該背光單元之一分級調光值，並為該影像資料訊號產生一影像分級值。
  9. 如請求項第8項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中對該平均像階進行分析的步驟，係包含：計算該平均像階，並計算出相鄰區塊間之該平均像階的一差值。
  10. 如請求項第9項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中對該平均像階進行分析之步驟，係包含：當相鄰之區塊間產生暈象時，提高整體調光結果值的一權重值，而當相鄰之區塊間不產生暈象時，提高局部調光結果值的一權重值。
  11. 如請求項第9項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中該等光源排佈於一矩陣(i,j)中，且其中i與j為整數，其中該分級調光值符合下列公式：dim(i ,j )=α ˙dim GD +(1-α )˙dim LD (i ,j )其中，〞dim(i,j)〞係為該背光單元之一調光值，〞dimGD〞係為在進行整體調光時該背光單元之驅動程度，〞dimLD(i,j)〞係為在進行局部調光時一光源之一部分中該背光單元之驅動程度，同時〞α〞符合0≦α≦1。
  12. 如請求項第11項所述之液晶顯示器的驅動方法，其中當相鄰之區塊間不產生暈象時，α之值係為0至k，而當相鄰之區塊間產生暈象時，α之值係為k至1，其中k係為大於0的實數。
  13. 如請求項第8項所述之液晶顯示器的驅動方法，控制該背光單元的步驟係包含：根據該背光單元之該分級調光值計算出一先前區塊畫素分級量；以及產生每一畫素之該影像分級值。
TW099122395A 2009-11-25 2010-07-07 液晶顯示裝置及其驅動方法 TWI421844B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090114590A KR101623592B1 (ko) 2009-11-25 2009-11-25 액정표시장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201118847A TW201118847A (en) 2011-06-01
TWI421844B true TWI421844B (zh) 2014-01-01

Family

ID=44032729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099122395A TWI421844B (zh) 2009-11-25 2010-07-07 液晶顯示裝置及其驅動方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8842138B2 (zh)
KR (1) KR101623592B1 (zh)
CN (1) CN102074210B (zh)
TW (1) TWI421844B (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8749473B2 (en) * 2011-03-15 2014-06-10 Sharp Kabushiki Kaisha Video display device
JP2014102295A (ja) * 2012-11-16 2014-06-05 Sony Corp 表示装置、表示方法及び記録媒体
KR102073065B1 (ko) * 2013-09-03 2020-02-04 엘지전자 주식회사 액정표시장치와 그 구동방법
JP6309777B2 (ja) * 2014-02-10 2018-04-11 シナプティクス・ジャパン合同会社 表示装置、表示パネルドライバ、及び、表示パネルの駆動方法
KR102349503B1 (ko) * 2015-09-25 2022-01-12 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 이의 구동방법
WO2018218947A1 (zh) * 2017-06-01 2018-12-06 青岛海信电器股份有限公司 背光亮度控制装置、图像显示装置
CN107103886B (zh) * 2017-06-08 2019-07-12 武汉华星光电技术有限公司 一种动态背光控制显示方法及装置
US10475395B2 (en) 2017-06-08 2019-11-12 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Display method and device of dynamically controlling backlight
CN111210777A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 北京小米移动软件有限公司 背光亮度调整方法、装置、电子设备、机器可读存储介质
JP2020154102A (ja) * 2019-03-19 2020-09-24 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US11514797B2 (en) * 2019-06-12 2022-11-29 Honeywell International Inc. LRUs and related night vision display harmonization methods
CN112785984B (zh) * 2019-11-08 2021-12-10 南京航空航天大学 一种图像灰度感知的lcd高效能自适应全局背光调节方法
US11217132B2 (en) * 2019-12-27 2022-01-04 Intel Corporation Methods and apparatus to manage display luminance
CN114530125B (zh) * 2020-11-24 2024-01-16 上海天马微电子有限公司 控制显示装置的背光源的方法和显示装置
CN112505963A (zh) * 2020-12-23 2021-03-16 深圳市尊正数字视频有限公司 一种基于液晶显示器叠加的图像增强方法及系统
JP2024017213A (ja) * 2022-07-27 2024-02-08 セイコーエプソン株式会社 表示制御システム、回路装置及び表示システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1797082A (zh) * 2004-12-30 2006-07-05 Lg.菲利浦Lcd株式会社 液晶显示器件及其驱动方法
TW200813948A (en) * 2006-09-15 2008-03-16 Au Optronics Corp Apparatus and method for adaptively adjusting backlight
CN101286300A (zh) * 2007-04-12 2008-10-15 三星电子株式会社 显示设备以及用于调节其亮度的方法
TW200919431A (en) * 2007-07-06 2009-05-01 Toshiba Matsushita Display Tec Liquid crystal display device
TW200933586A (en) * 2008-01-23 2009-08-01 Lg Display Co Ltd Liquid crystal display and dimming controlling method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6486900B1 (en) * 2000-06-28 2002-11-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. System and method for a video display screen saver
US7532192B2 (en) * 2004-05-04 2009-05-12 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with filtered black point
US20090015536A1 (en) * 2007-07-06 2009-01-15 Toshiba Matsushita Display Technology Co., Ltd. Liquid crystal display apparatus
US8179363B2 (en) * 2007-12-26 2012-05-15 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for display source light management with histogram manipulation
JP4527202B2 (ja) * 2008-09-29 2010-08-18 パナソニック株式会社 バックライト装置および表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1797082A (zh) * 2004-12-30 2006-07-05 Lg.菲利浦Lcd株式会社 液晶显示器件及其驱动方法
TW200813948A (en) * 2006-09-15 2008-03-16 Au Optronics Corp Apparatus and method for adaptively adjusting backlight
CN101286300A (zh) * 2007-04-12 2008-10-15 三星电子株式会社 显示设备以及用于调节其亮度的方法
TW200919431A (en) * 2007-07-06 2009-05-01 Toshiba Matsushita Display Tec Liquid crystal display device
TW200933586A (en) * 2008-01-23 2009-08-01 Lg Display Co Ltd Liquid crystal display and dimming controlling method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US20110122168A1 (en) 2011-05-26
US8842138B2 (en) 2014-09-23
KR101623592B1 (ko) 2016-05-24
KR20110057951A (ko) 2011-06-01
CN102074210B (zh) 2013-11-06
TW201118847A (en) 2011-06-01
CN102074210A (zh) 2011-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI421844B (zh) 液晶顯示裝置及其驅動方法
CN102074212B (zh) 对像素数据进行补偿的方法和液晶显示器
CN102298894B (zh) 显示设备及其对比度增强方法
CN102081258B (zh) 液晶显示器及其局部调光控制方法
KR101588901B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 로컬디밍 제어방법
US8368637B2 (en) Liquid crystal display and driving method of thereof
KR101987383B1 (ko) 4원색 표시장치 및 그의 픽셀데이터 랜더링 방법
KR101366964B1 (ko) 액정표시장치
TWI426492B (zh) 液晶顯示裝置及其局部調光方法
US10147365B2 (en) Liquid crystal display device and method of performing local dimming of the same
CN102097069A (zh) 液晶显示器及其驱动方法
CN105609032A (zh) 数据剪切方法和使用数据剪切方法的显示装置
KR101644189B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 디밍 제어방법
KR101705903B1 (ko) 액정표시장치
KR101323523B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
KR102438248B1 (ko) 디밍 제어회로, 및 이를 포함한 액정표시장치와 그 디밍 제어방법
KR102022639B1 (ko) 액정표시장치와 그의 디밍 제어방법
KR101604493B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
KR101577834B1 (ko) 액정표시장치와 그 로컬 디밍 제어방법
KR101777867B1 (ko) 액정표시장치와 그의 구동방법
KR102349503B1 (ko) 표시장치와 이의 구동방법
KR101584991B1 (ko) 액정 표시장치의 구동장치와 그 구동방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees