TWI424425B - 三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置及其方法、液晶顯示器及其驅動方法 - Google Patents

Description

三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置及其方 法、液晶顯示器及其驅動方法

本發明是有關於一種色序法顯示器的色彩灰階值轉換技術，且特別是有關於一種三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的技術。

在傳統的液晶顯示器中，其背光模組的光源設計通常為一白光光源，例如是冷陰極管。此白光光源會透過彩色濾光片(Color Filter)來形成每一畫素所需的背光源。從一畫素陣列來看，一個畫素位置上會設置紅色(R)、綠色(G)與藍色(B)三個彩色濾光片，此法較耗費成本。此外，由於液晶顯示器是採用彩色濾光片的架構，因此白光光源會受到彩色濾光片的阻隔，而使液晶顯示器的亮度降低。

有鑑於此，習知技術發展出以色序法(Color Sequential Method)搭配控制電路的色序法顯示器。此色序法顯示器是利用各種顏色之發光二極體(Light-Emitting Diodes,LED)來取代傳統白光的背光源，在時序上交替點亮其中一色光源以顯示各畫素的色彩。習知液晶顯示器是利用彩色濾光片在空間上混色，而色序法顯示器則經由不同顏色光源在時間上的混色。其原理是在人眼視覺暫留的時間範圍內，以紅色(R)、綠色(G)與藍色(B)三種顏色影像在時間軸上快速切換，藉此產生混色效果。

色序法顯示器不需要設置彩色濾光片，因此光源不會 被阻隔，故可以提升畫面亮度。此外，色序法顯示器是採用發光二極體作為顯示器的光源，並且搭配色序法的色彩顯示技術，因此可以使色序法顯示器的規格變得輕薄短小，以低成本獲得大的空間解析度(spatial resolution)。雖然色序法顯示器具有高解析度、高亮度、高彩度與體積小等優點，但其也衍生出其他缺點，例如色彩分離(color break-up,CBU)情形。

色彩分離是一種由於人眼的隨機跳視或追蹤畫面中物體的本能，使得畫面中物體在視覺上因為各顏色的色場不落於視網膜同一點，造成物體邊緣發生色彩分離的現象。圖1繪示為色彩分離產生的示意圖。參照圖1，一全彩畫面可分為紅色(R)、綠色(G)與藍色(B)的次畫面。藉由快速依序顯示紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)次畫面，來完成一全彩畫面的顯示。在此以顯示白色(W)影像為例。當要求顯現白色影像時，從移動觀察點看到的白色影像100，其左側邊緣分別是藍色(B)以及藍色加上綠色(B+G)的色彩組合，而其右側邊緣則分別是紅色(R)以及紅色加上綠色(R+G)的色彩組合，皆不是應該顯現之白色(W)。

本發明提供一種三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置及其方法，可降低色分離情形，也可維持色彩飽和度。

本發明提出一種三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階 值的方法，包括取得畫素的第一色彩灰階值、第二色彩灰階值與第三色彩灰階值。另外，計算第一色彩灰階值與第二色彩灰階值之間的第一灰階差值、第二色彩灰階值與第三色彩灰階值之間的第二灰階差值以及第三色彩灰階值與第一色彩灰階值之間的第三灰階差值。當第一灰階差值、第二灰階差值與第三灰階差值皆小於閥值時，可依據第一色彩灰階值、第二色彩灰階值與第三色彩灰階值產生第一色彩灰階轉換值、第二色彩灰階轉換值、第三色彩灰階轉換值與第四色彩灰階轉換值，此時第四色彩灰階轉換值大於零。當第一灰階差值、第二灰階差值與第三灰階差值的其一大於閥值時，可產生第一色彩灰階轉換值、第二色彩灰階轉換值、第三色彩灰階轉換值與第四色彩灰階轉換值，此時第四色彩灰階轉換值為零，第一色彩灰階轉換值、第二色彩灰階轉換值與第三色彩灰階轉換值分別等於第一色彩灰階值、第二色彩灰階值與第三色彩灰階值。

在本發明的一實施例中，當第一灰階差值、第二灰階差值與第三灰階差值皆小於閥值時，依據第一色彩灰階值、第二色彩灰階值與第三色彩灰階值產生第一色彩灰階轉換值、第二色彩灰階轉換值、第三色彩灰階轉換值與第四色彩灰階轉換值，此時第四色彩灰階轉換值等於第一色彩灰階值、第二色彩灰階值與第三色彩灰階值之中最小者，第一色彩灰階轉換值等於第一色彩灰階值減去第四色彩灰階轉換值，第二色彩灰階轉換值等於第二色彩灰階值減去第四色彩灰階轉換值，第三色彩灰階轉換值等於第三 色彩灰階值減去第四色彩灰階轉換值。

在本發明的一實施例中第一色彩灰階值、第二色彩灰階值與第三色彩灰階值分別為紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值，第一色彩灰階轉換值、第二色彩灰階轉換值、第三色彩灰階轉換值與第四色彩灰階轉換值分別為紅色灰階值、綠色灰階值、藍色灰階值與白色灰階值。在另一實施例中，第一灰階差值、第二灰階差值與第三灰階差值為正整數。

從另一角度來看，本發明提出一種三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置，其包括輸入單元、第一減法單元、第二減法單元、第三減法單元、判別單元與轉換單元。輸入單元可取得畫素的第一色彩灰階值、第二色彩灰階值與第三色彩灰階值。第一減法單元耦接輸入單元，可計算第一色彩灰階值與第二色彩灰階值之間的第一灰階差值。第二減法單元耦接輸入單元，可計算第二色彩灰階值與第三色彩灰階值之間的第二灰階差值。第三減法單元耦接輸入單元，可計算第三色彩灰階值與第一色彩灰階值之間的第三灰階差值。判別單元耦接第一減法單元、第二減法單元與第三減法單元，可判別第一灰階差值、第二灰階差值與第三灰階差值是否皆小於閥值，並據以產生判別結果。轉換單元耦接輸入單元與判別單元。當判別結果指示為是時，轉換單元可依據第一色彩灰階值、第二色彩灰階值與第三色彩灰階值產生第一色彩灰階轉換值、第二色彩灰階轉換值、第三色彩灰階轉換值與第四色彩灰階轉換值，此 時第四色彩灰階轉換值大於零。當判別結果指示為否時，轉換單元可產生第一色彩灰階轉換值、第二色彩灰階轉換值、第三色彩灰階轉換值與第四色彩灰階轉換值，此時第四色彩灰階轉換值為零，第一色彩灰階轉換值、第二色彩灰階轉換值與第三色彩灰階轉換值分別等於第一色彩灰階值、第二色彩灰階值與第三色彩灰階值。

從又一角度來看，本發明提出一種液晶顯示器的驅動方法。液晶顯示器包括面板模組與背光模組。背光模組包括紅色背光源、綠色背光源、藍色背光源與白色背光源。驅動方法包括取得畫素的紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值。計算紅色灰階值與綠色灰階值之間的第一灰階差值、綠色灰階值與藍色灰階值之間的第二灰階差值以及藍色灰階值與紅色灰階值之間的第三灰階差值。當第一灰階差值、第二灰階差值與第三灰階差值皆小於閥值時，依據紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值產生紅色灰階轉換值、綠色灰階轉換值、藍色灰階轉換值與白色灰階轉換值，此時白色灰階轉換值大於零。當第一灰階差值、第二灰階差值與第三灰階差值的其一大於閥值時，產生紅色灰階轉換值、綠色灰階轉換值、藍色灰階轉換值與白色灰階轉換值，此時白色灰階轉換值為零，紅色灰階轉換值、綠色灰階轉換值與藍色灰階轉換值分別等於紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值。面板模組可依據紅色灰階轉換值並配合紅色背光源所發出的紅色背光，以顯示畫框的紅色子畫面。面板模組可依據綠色灰階轉換值並配合綠色背光源所 發出的綠色背光，以顯示畫框的綠色子畫面。面板模組可依據藍色灰階轉換值並配合藍色背光源所發出的藍色背光，以顯示畫框的藍色子畫面。面板模組可依據白色灰階轉換值並配合白色背光源所發出的白色背光，以顯示畫框的白色子畫面。

從再一角度來看，本發明提出一種液晶顯示器，包括資料處理模組、面板模組與背光模組。資料處理模組包括輸入單元、第一減法單元、第二減法單元、第三減法單元、判別單元與轉換單元。輸入單元可取得畫素的紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值。第一減法單元耦接輸入單元，可計算紅色灰階值與綠色灰階值之間的第一灰階差值。第二減法單元耦接輸入單元，可計算綠色灰階值與藍色灰階值之間的第二灰階差值。第三減法單元耦接輸入單元，可計算藍色灰階值與紅色灰階值之間的第三灰階差值。判別單元，耦接第一減法單元、第二減法單元與第三減法單元，可判別第一灰階差值、第二灰階差值與第三灰階差值是否皆小於閥值，並據以產生判別結果。轉換單元耦接輸入單元與判別單元。當判別結果指示為是時，轉換單元可依據紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值產生紅色灰階轉換值、綠色灰階轉換值、藍色灰階轉換值與白色灰階轉換值，此時白色灰階轉換值大於零。當判別結果指示為否時，轉換單元可產生紅色灰階轉換值、綠色灰階轉換值、藍色灰階轉換值與白色灰階轉換值，此時白色灰階轉換值為零，紅色灰階轉換值、綠色灰階轉換值與藍色灰 階轉換值分別等於紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值。面板模組耦接資料處理模組，可依據紅色灰階轉換值顯示畫框的紅色子畫面，依據綠色灰階轉換值顯示畫框的綠色子畫面，依據藍色灰階轉換值顯示畫框的藍色子畫面，並依據白色灰階轉換值顯示畫框的白色子畫面。背光模組，配置於面板模組之下，包括紅色背光源、綠色背光源、藍色背光源與白色背光源。紅色背光源可配合面板模組的動作適時地產生紅色背光，藉以使面板模組顯示紅色子畫面。綠色背光源可配合面板模組的動作適時地產生綠色背光，藉以使面板模組顯示綠色子畫面。藍色背光源可配合面板模組的動作適時地產生藍色背光，藉以使面板模組顯示藍色子畫面。白色背光源可配合面板模組的動作適時地產生白色背光，藉以使面板模組顯示白色子畫面。

基於上述，本發明藉由取得畫素的第一至第三色彩灰階值。另外，計算第一至第三色彩灰階值兩兩之間的灰階差值，以獲得第一至第三灰階差值。若第一至第三灰階差值皆小於閥值時，可依據第一至第三色彩灰階值產生第一至第四色彩灰階轉換值，此時第四色彩灰階轉換值大於零；若否，第四色彩灰階轉換值則為零，且第一至第三色彩灰階轉換值分別等於第一至第三色彩灰階值。如此一來，不但可降低色分離情形，也可維持色彩飽和度。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

習知有嚴重的色彩分離的情形。有鑑於此，本發明的實施例提供了一種將三色影像資料轉換為四色影像資料的技術，可適用於四色色序法顯示器。首先可接收三色影像資料，並計算各畫素的紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值兩兩之間的灰階差值，以獲得第一至第三灰階差值。接著可判別第一至第三灰階差值是否皆小於閥值。若第一至第三灰階差值皆小於閥值，代表此對應畫素的顏色與白色相似，可依據紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值產生調整後的紅色灰階值、綠色灰階值、藍色灰階值與白色灰階值，此時白色灰階值大於零。也就是說，利用白色灰階值取代部分紅色灰階值、綠色灰階值、藍色灰階值的混色效果，因此可抑制色分離的情形。

另一方面，若第一至第三灰階差值的其一大於閥值，代表此對應畫素的顏色與白色有相當程度的差異，可不調整紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值。也就是說，調整後的紅色灰階值、綠色灰階值、藍色灰階值可以分別與調整前的紅色灰階值、綠色灰階值、藍色灰階值相同，且此時白色灰階值可以等於零。如此一來可維持色彩飽和度。以下配合圖式作更具體地說明。

圖2是依照本發明的一實施例的一種三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置的方塊圖。請參照圖2，三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置10可包括輸入單元20、減法單元31~33、判別單元40與轉換單元50。輸 入單元20耦接減法單元31~33與轉換單元50。判別單元40耦接於減法單元31~33與轉換單元50之間。

輸入單元20可接收由多個畫素組成的影像資料，且各畫素皆具有紅色灰階值R、綠色灰階值G與藍色灰階值B。減法單元31可計算紅色灰階值R與綠色灰階值G之間的灰階差值，並據以輸出灰階差值DV1至判別單元40。減法單元32可計算綠色灰階值G與藍色灰階值B之間的灰階差值，並據以輸出灰階差值DV2至判別單元40。減法單元33可計算藍色灰階值B與紅色灰階值R之間的灰階差值，並據以輸出灰階差值DV3至判別單元40。在本實施例中，灰階差值DV1~DV3為正整數。

承接上述，判別單元40可接收灰階差值DV1~DV3，並判別灰階差值DV1~DV3是否皆小於閥值，並據以輸出判別結果RS至轉換單元50。轉換單元50可依據判別結果RS選擇轉換演算法，藉以將紅色灰階值R、綠色灰階值G與藍色灰階值B轉換成紅色灰階轉換值R’、綠色灰階轉換值G’、藍色灰階轉換值B’與白色灰階轉換值W’。以下配合流程圖進行說明。

圖3是依照本發明的一實施例的一種三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的方法的流程圖。圖4是依照本發明的一實施例的一種三色影像資料的示意圖。圖5是依照本發明的一實施例的一種四色影像資料的示意圖。請合併參照圖2~圖5，在本實施例中，三色影像資料與四色影像資料僅以畫素P1~P9為例進行說明，但本發明並不限於此。 在其他實施例中，三色影像資料與四色影像資料可以是其他解析度的影像。以下先說明如何將畫素P1的三色灰階轉換為四色灰階。

首先可由步驟S301，輸入單元20接收畫素P1的紅色灰階值R、綠色灰階值G與藍色灰階值B。由圖4可清楚得知畫素P1的紅色灰階值R為10，綠色灰階值G為15，且藍色灰階值為8。

接著可由步驟S302，計算畫素P1的紅色灰階值R、綠色灰階值G與藍色灰階值B兩兩之間的灰階差值。更進一步地說，減法單元31可計算紅色灰階值R與綠色灰階值G之間的灰階差值，藉以得到灰階差值DV1為5。減法單元32可計算綠色灰階值G與藍色灰階值B之間的灰階差值，藉以得到灰階差值DV2為7。減法單元33可計算藍色灰階值B與紅色灰階值R之間的灰階差值，藉以得到灰階差值DV3為2。

接著可由步驟S303，判別灰階差值DV1~DV3是否皆小於閥值。若灰階差值DV1~DV3皆小於閥值，轉換單元50則依據步驟S304的方式產生四色灰階轉換值。若灰階差值DV1~DV3的其一大於閥值，轉換單元50則依據步驟S305的方式產生四色灰階轉換值。值得注意的是，步驟S303的用意在於判別對應畫素的顏色是否相似於白色。若灰階差值DV1~DV3皆很小，代表對應畫素的顏色相似於白色，因此即便用白色來取代紅色、綠色與藍色的混色效果也不會造成太大的色差。若灰階差值DV1~DV3 有其一很大，代表對應畫素的顏色與白色不相似，因此用白色來取代紅色、綠色與藍色的混色效果可能會造成很大的色差，且可能會影響色彩飽和度。

在本實施例中的步驟S303，判別單元40可分別接收減法單元31~33所輸出的灰階差值DV1~DV3，並分別將灰階差值與閥值進行比較，藉以判別灰階差值DV1~DV3是否皆小於閥值，並據以輸出判別結果RS。在此，閥值以10為例進行說明，但本發明並不以此為限，熟習本領域技術者可依其需求來決定閥值。由於閥值為10，灰階差值DV1~DV3分別為5、7、2，因此判別結果RS會顯示灰階差值DV1~DV3皆小於閥值，可接續步驟S304。

在步驟S304中，可依據畫素P1的紅色灰階值R、綠色灰階值G與藍色灰階值B產生紅色灰階轉換值R’、綠色灰階轉換值G’、藍色灰階轉換值B’與白色灰階轉換值W’。在此提供步驟S304的一種實施方式供熟習本領域技術者參詳。

首先，可比較紅色灰階值R、綠色灰階值G與藍色灰階值B的大小，藉以篩選出紅色灰階值R、綠色灰階值G與藍色灰階值B三者中最小者。顯然地，畫素P1的藍色灰階值為8，為上述三者中最小者。接著，可產生白色灰階轉換值W’，使其值相同於上述三者中最小者，亦即畫素P1的白色灰階轉換值W’為8。接著，可產生紅色灰階轉換值R’，使其值相同於紅色灰階值R減去白色灰階轉換值W’，亦即畫素P1的紅色灰階轉換值R’為2。接著，可產 生綠色灰階轉換值G’，使其值相同於綠色灰階值G減去白色灰階轉換值W’，亦即畫素P1的綠色灰階轉換值G’為7。接著，可產生藍色灰階轉換值B’，使其值相同於藍色灰階值B減去白色灰階轉換值W’，亦即畫素P1的藍色灰階轉換值B’為0。

另一方面，在步驟S303中，若灰階差值DV1~DV3的其一大於閥值，轉換單元50則依據步驟S305的方式產生四色灰階轉換值。在此以畫素P2為例進行說明。在本實施例中，畫素P2的灰階差值DV1~DV3分別為10、55與45，因此在步驟S303之後會接續步驟S305。在步驟S305中，轉換單元50會產生紅色灰階轉換值R’、綠色灰階轉換值G’、藍色灰階轉換值B’與白色灰階轉換值W’，其分別等於紅色灰階值R、綠色灰階值G、藍色灰階值B與零。更具體地說，畫素P2的紅色灰階轉換值R’、綠色灰階轉換值G’、藍色灰階轉換值B’與白色灰階轉換值W’分別為120、130、75與0。

同理可重複步驟S301~S305將其他畫素的三色色彩灰階值轉換成四色色彩灰階值。在本實施例中，畫素P1、P4、P5、P7與P8的四色色彩灰階值是依據步驟S304的方式進行轉換，可有效抑制色分離現象。更值得一提的是，四色色序法顯示器是利用紅色背光源、綠色背光源、藍色背光源與白色背光源來顯示四色色彩灰階值。由於白色背光源的發光效率優於紅色背光源、綠色背光源與藍色背光源的混光效果。因此利用白色灰階轉換值W’來取代部分紅 色灰階值R、綠色灰階值G、藍色灰階值B的混光效果，可有效降低四色色序法顯示器的功率消耗。

另外，在本實施例中，畫素P2、P3、P6與P9的四色色彩灰階值是依據步驟S305的方式進行轉換，可維持顏色的飽和度。

值得一提的是，在本實施例中，閥值的高低會直接影響抑制色分離現象、降低顯示器的功率消耗、維持顏色飽和度...等效果。更具體地說，閥值愈小，維持顏色飽和度的效果愈好；反之，閥值愈大，抑制色分離現象與降低顯示器的功率消耗的效果會愈好。以下提供各顏色液晶單元的控制訊號與各顏色背光的控制訊號之時序圖供熟習本領域技術者參詳。

圖6是依照本發明的一實施例的一種各顏色液晶單元的控制訊號與各顏色背光的控制訊號之時序圖。請參照圖6，Vsync為垂直同步訊號。LC-R為紅色液晶單元的控制訊號。R-BL為紅色背光的控制訊號。t1為紅色液晶單元的反應期間。LC-G為綠色液晶單元的控制訊號。G-BL為綠色背光的控制訊號。t2為綠色液晶單元的反應期間。LC-B為藍色液晶單元的控制訊號。B-BL為藍色背光的控制訊號。t3為藍色液晶單元的反應期間。LC-W為白色液晶單元的控制訊號。W-BL為白色背光的控制訊號。t4為白色液晶單元的反應期間。

雖然上述實施例中已經對三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置及其方法描繪出了一個可能的型態，但 所屬技術領域中具有通常知識者應當知道，各廠商對於三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置及其方法的設計都不一樣，因此本發明的應用當不限制於此種可能的型態。換言之，只要是依據畫素的顏色近似白色的程度來選擇三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的演算法，就已經是符合了本發明的精神所在。以下再舉幾個實施方式以便本領域具有通常知識者能夠更進一步的了解本發明的精神，並實施本發明。

上述實施例中，閥值雖然以10為例進行說明，但其僅是一種選擇實施例。在其他實施例中，閥值亦可以是5~15。

上述實施例中，步驟S304所採用的實施方式僅是一種選擇實施例，本發明並不以此為限。熟習本領域技術者也可依其需改變步驟S304的實施方式。以下配合圖4再舉幾個例子進行說明。

在第一範例中，首先，可比較畫素P1的紅色灰階值R、綠色灰階值G與藍色灰階值B的大小，藉以篩選出紅色灰階值R、綠色灰階值G與藍色灰階值B三者中最小者。顯然地，畫素P1的藍色灰階值為8，為上述三者中最小者。接著，可產生白色灰階轉換值W’，使其值相同於上述三者中最小者乘上一比例值再取整數部分。在此例子中，上述比例值以1/2進行說明，在其他實施例中也可以是其他值。

如此可得到白色灰階轉換值W’為4。接著，可產生紅 色灰階轉換值R’，使其值相同於紅色灰階值R減去白色灰階轉換值W’，亦即畫素P1的紅色灰階轉換值R’為6。接著，可產生綠色灰階轉換值G’，使其值相同於綠色灰階值G減去白色灰階轉換值W’，亦即畫素P1的綠色灰階轉換值G’為11。接著，可產生藍色灰階轉換值B’，使其值相同於藍色灰階值B減去白色灰階轉換值W’，亦即畫素P1的藍色灰階轉換值B’為4。

在第二範例中，可擷取紅色灰階值R的X單位、綠色灰階值G的Y單位與藍色灰階值B的Z單位來產生白色灰階轉換值W’的一單位，其中X、Y與Z可以是帶有小數的正值。在此例子中X、Y與Z分別以2、1、2為例進行說明，但不限於此。如此一來可依據畫素P1的紅色灰階值R、綠色灰階值G與藍色灰階值B得到畫素P1的紅色灰階轉換值R’、綠色灰階轉換值G’、藍色灰階轉換值B’與白色灰階轉換值W’分別為2、11、0與4。

值得一提的是，上述諸實施例所提供的技術可應用於色序法的液晶顯示器。此液晶顯示器可包括資料處理模組、面板模組與背光模組。資料處理模組可包括上述三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置。詳細地描述可參照上述實施例，在此不再贅述。背光模組可配置於面板模組之下，可包括紅色背光源、綠色背光源、藍色背光源與白色背光源。紅色背光源例如是可獨立發出紅色光的發光二極體背光源。綠色背光源例如是可獨立發出綠色光的發光二極體背光源。藍色背光源例如是可獨立發出藍色光的 發光二極體背光源。白色背光源例如是可獨立發出白色光的發光二極體背光源。紅色背光源可配合面板模組的動作適時地產生紅色背光。綠色背光源可配合面板模組的動作適時地產生綠色背光。藍色背光源可配合面板模組的動作適時地產生藍色背光。白色背光源可配合面板模組的動作適時地產生白色背光。

承上述，面板模組耦接資料處理模組，可依據紅色灰階轉換值顯示畫框的紅色子畫面。面板模組可依據綠色灰階轉換值顯示畫框的綠色子畫面。此外，面板模組還可依據藍色灰階轉換值顯示畫框的藍色子畫面。再者，面板模組更可依據白色灰階轉換值顯示畫框的白色子畫面。液晶顯示器藉由快速且輪流地顯示紅色子畫面、綠色子畫面、藍色子畫面、白色子畫面，可使人的視覺產生混色的效果。

由於本實施例採用了發光效率較佳的白色背光源取代紅色、綠色與藍色背光的白色混光效果，因此不但能降低功耗，也可降低色分離現象。

在本實施例中，液晶顯示器的背光模組雖然是由可分別獨立發出紅色光、綠色光、藍色光與白色光的四種發光二極體背光源所組成。但在其他實施例中，背光模組的背光源也可以是由可發出紅色光、綠色光與藍色光的發光二極體背光源以及可發出白色光的發光二極體背光源所組成。在另一實施例中，背光模組的背光源也可以是由可發出紅色光、綠色光、藍色光與白色光的發光二極體背光源所組成。

綜上所述，本發明藉由取得畫素的第一至第三色彩灰階值。另外，計算第一至第三色彩灰階值兩兩之間的灰階差值，以獲得第一至第三灰階差值。若第一至第三灰階差值皆小於閥值時，可依據第一至第三色彩灰階值產生第一至第四色彩灰階轉換值，此時第四色彩灰階轉換值大於零；若否，第四色彩灰階轉換值則為零，且第一至第三色彩灰階轉換值分別等於第一至第三色彩灰階值。如此一來，不但可降低色分離情形，也可維持色彩飽和度。此外本發明之實施例藉由調整閥值的高低還可改變抑制色分離現象、降低顯示器的功率消耗、維持顏色飽和度...等效果。閥值愈小，維持顏色飽和度的效果愈好；反之，閥值愈大，抑制色分離現象與降低顯示器的功率消耗的效果會愈好。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置

20‧‧‧輸入單元

31~33‧‧‧減法單元

40‧‧‧判別單元

50‧‧‧轉換單元

100‧‧‧白色影像

S301~S305‧‧‧三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的方法的各步驟

P1~P9‧‧‧畫素

Vsync‧‧‧垂直同步訊號

LC-R、LC-G、LC-B、LC-W、R-BL、G-BL、B-BL、W-BL‧‧‧控制訊號

t1~t4‧‧‧反應期間

圖1繪示為色彩分離產生的示意圖。

圖2是依照本發明的一實施例的一種三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置的方塊圖。

圖3是依照本發明的一實施例的一種三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的方法的流程圖。

圖4是依照本發明的一實施例的一種三色影像資料的 示意圖。

圖5是依照本發明的一實施例的一種四色影像資料的示意圖。

圖6是依照本發明的一實施例的一種各顏色液晶單元的控制訊號與各顏色背光的控制訊號之時序圖。

S301~S305‧‧‧三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的方法的各步驟

Claims (20)

1. 一種三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的方法，包括：取得一畫素的一第一色彩灰階值、一第二色彩灰階值與一第三色彩灰階值；計算該第一色彩灰階值與該第二色彩灰階值之間的一第一灰階差值、該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值之間的一第二灰階差值以及該第三色彩灰階值與該第一色彩灰階值之間的一第三灰階差值；當該第一灰階差值、該第二灰階差值與該第三灰階差值皆小於一閥值時，依據該第一色彩灰階值、該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值產生一第一色彩灰階轉換值、一第二色彩灰階轉換值、一第三色彩灰階轉換值與一第四色彩灰階轉換值，此時該第四色彩灰階轉換值大於零；以及當該第一灰階差值、該第二灰階差值與該第三灰階差值的其一大於該閥值時，產生該第一色彩灰階轉換值、該第二色彩灰階轉換值、該第三色彩灰階轉換值與該第四色彩灰階轉換值，此時該第四色彩灰階轉換值為零，該第一色彩灰階轉換值、該第二色彩灰階轉換值與該第三色彩灰階轉換值分別等於該第一色彩灰階值、該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值。
2. 如申請專利範圍第1項所述的三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的方法，其中當該第一灰階差值、該第 二灰階差值與該第三灰階差值皆小於該閥值時，依據該第一色彩灰階值、該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值產生該第一色彩灰階轉換值、該第二色彩灰階轉換值、該第三色彩灰階轉換值與該第四色彩灰階轉換值的步驟包括：產生該第四色彩灰階轉換值，此時該第四色彩灰階轉換值等於該第一色彩灰階值、該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值之中最小者；產生該第一色彩灰階轉換值，此時該第一色彩灰階轉換值等於該第一色彩灰階值減去該第四色彩灰階轉換值；產生該第二色彩灰階轉換值，此時該第二色彩灰階轉換值等於該第二色彩灰階值減去該第四色彩灰階轉換值；以及產生該第三色彩灰階轉換值，此時該第三色彩灰階轉換值等於該第三色彩灰階值減去該第四色彩灰階轉換值。
3. 如申請專利範圍第1項所述的三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的方法，其中該第一色彩灰階值、該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值分別為紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值，該第一色彩灰階轉換值、該第二色彩灰階轉換值、該第三色彩灰階轉換值與該第四色彩灰階轉換值分別為紅色灰階值、綠色灰階值、藍色灰階值與白色灰階值。
4. 如申請專利範圍第1項所述的三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的方法，其中該第一灰階差值、該第二灰階差值與該第三灰階差值為正整數。
5. 一種三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置，包括：一輸入單元，取得一畫素的一第一色彩灰階值、一第二色彩灰階值與一第三色彩灰階值；一第一減法單元，耦接該輸入單元，計算該第一色彩灰階值與該第二色彩灰階值之間的一第一灰階差值；一第二減法單元，耦接該輸入單元，計算該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值之間的一第二灰階差值；一第三減法單元，耦接該輸入單元，計算該第三色彩灰階值與該第一色彩灰階值之間的一第三灰階差值；一判別單元，耦接該第一減法單元、該第二減法單元與該第三減法單元，判別該第一灰階差值、該第二灰階差值與該第三灰階差值是否皆小於一閥值，並據以產生一判別結果；以及一轉換單元，耦接該輸入單元與該判別單元，當該判別結果指示為是時，該轉換單元依據該第一色彩灰階值、該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值產生一第一色彩灰階轉換值、一第二色彩灰階轉換值、一第三色彩灰階轉換值與一第四色彩灰階轉換值，此時該第四色彩灰階轉換值大於零，當該判別結果指示為否時，該轉換單元產生該第一色彩灰階轉換值、該第二色彩灰階轉換值、該第三色彩灰階轉換值與該第四色彩灰階轉換值，此時該第四色彩灰階轉換值為零，該第一色彩灰階轉換值、該第二色彩灰階轉換值與該第三色彩灰階轉換值分別等於該第一色彩灰階 值、該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值。
6. 如申請專利範圍第5項所述的三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置，其中當該判別結果指示為是時，該轉換單元依據該第一色彩灰階值、該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值產生該第一色彩灰階轉換值、該第二色彩灰階轉換值、該第三色彩灰階轉換值與該第四色彩灰階轉換值，此時該第四色彩灰階轉換值等於該第一色彩灰階值、該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值之中最小者，該第一色彩灰階轉換值等於該第一色彩灰階值減去該第四色彩灰階轉換值，該第二色彩灰階轉換值等於該第二色彩灰階值減去該第四色彩灰階轉換值，該第三色彩灰階轉換值等於該第三色彩灰階值減去該第四色彩灰階轉換值。
7. 如申請專利範圍第5項所述的三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置，其中該第一色彩灰階值、該第二色彩灰階值與該第三色彩灰階值分別為紅色灰階值、綠色灰階值與藍色灰階值，該第一色彩灰階轉換值、該第二色彩灰階轉換值、該第三色彩灰階轉換值與該第四色彩灰階轉換值分別為紅色灰階值、綠色灰階值、藍色灰階值與白色灰階值。
8. 如申請專利範圍第5項所述的三色色彩灰階值轉換四色色彩灰階值的裝置，其中該第一灰階差值、該第二灰階差值與該第三灰階差值為正整數。
9. 一種液晶顯示器的驅動方法，該液晶顯示器包括一 面板模組與一背光模組，該背光模組包括一紅色背光源、一綠色背光源、一藍色背光源與一白色背光源，該驅動方法包括：取得一畫素的一紅色灰階值、一綠色灰階值與一藍色灰階值；計算該紅色灰階值與該綠色灰階值之間的一第一灰階差值、該綠色灰階值與該藍色灰階值之間的一第二灰階差值以及該藍色灰階值與該紅色灰階值之間的一第三灰階差值；當該第一灰階差值、該第二灰階差值與該第三灰階差值皆小於一閥值時，依據該紅色灰階值、該綠色灰階值與該藍色灰階值產生一紅色灰階轉換值、一綠色灰階轉換值、一藍色灰階轉換值與一白色灰階轉換值，此時該白色灰階轉換值大於零；當該第一灰階差值、該第二灰階差值與該第三灰階差值的其一大於該閥值時，產生該紅色灰階轉換值、該綠色灰階轉換值、該藍色灰階轉換值與該白色灰階轉換值，此時該白色灰階轉換值為零，該紅色灰階轉換值、該綠色灰階轉換值與該藍色灰階轉換值分別等於該紅色灰階值、該綠色灰階值與該藍色灰階值；該面板模組依據該紅色灰階轉換值並配合該紅色背光源所發出的紅色背光，以顯示一畫框的一紅色子畫面；該面板模組依據該綠色灰階轉換值並配合該綠色背光源所發出的綠色背光，以顯示該畫框的一綠色子畫面； 該面板模組依據該藍色灰階轉換值並配合該藍色背光源所發出的藍色背光，以顯示該畫框的一藍色子畫面；以及該面板模組依據該白色灰階轉換值並配合該白色背光源所發出的白色背光，以顯示該畫框的白色子畫面。
10. 如申請專利範圍第9項所述的液晶顯示器的驅動方法，其中當該第一灰階差值、該第二灰階差值與該第三灰階差值皆小於該閥值時，依據該紅色灰階值、該綠色灰階值與該藍色灰階值產生該紅色灰階轉換值、該綠色灰階轉換值、該藍色灰階轉換值與該白色灰階轉換值的步驟包括：產生該白色灰階轉換值，此時該白色灰階轉換值等於該紅色灰階值、該綠色灰階值與該藍色灰階值之中最小者；產生該紅色灰階轉換值，此時該紅色灰階轉換值等於該紅色灰階值減去該白色灰階轉換值；產生該綠色灰階轉換值，此時該綠色灰階轉換值等於該綠色灰階值減去該白色灰階轉換值；以及產生該藍色灰階轉換值，此時該藍色灰階轉換值等於該藍色灰階值減去該白色灰階轉換值。
11. 如申請專利範圍第9項所述的液晶顯示器的驅動方法，其中該第一灰階差值、該第二灰階差值與該第三灰階差值為正整數。
12. 一種液晶顯示器，包括：一資料處理模組，包括： 一輸入單元，取得一畫素的一紅色灰階值、一綠色灰階值與一藍色灰階值；一第一減法單元，耦接該輸入單元，計算該紅色灰階值與該綠色灰階值之間的一第一灰階差值；一第二減法單元，耦接該輸入單元，計算該綠色灰階值與該藍色灰階值之間的一第二灰階差值；一第三減法單元，耦接該輸入單元，計算該藍色灰階值與該紅色灰階值之間的一第三灰階差值；一判別單元，耦接該第一減法單元、該第二減法單元與該第三減法單元，判別該第一灰階差值、該第二灰階差值與該第三灰階差值是否皆小於一閥值，並據以產生一判別結果；以及一轉換單元，耦接該輸入單元與該判別單元，當該判別結果指示為是時，該轉換單元依據該紅色灰階值、該綠色灰階值與該藍色灰階值產生一紅色灰階轉換值、一綠色灰階轉換值、一藍色灰階轉換值與一白色灰階轉換值，此時該白色灰階轉換值大於零，當該判別結果指示為否時，該轉換單元產生該紅色灰階轉換值、該綠色灰階轉換值、該藍色灰階轉換值與該白色灰階轉換值，此時該白色灰階轉換值為零，該紅色灰階轉換值、該綠色灰階轉換值與該藍色灰階轉換值分別等於該紅色灰階值、該綠色灰階值與該藍色灰階值；一面板模組，耦接該資料處理模組，依據該紅色灰階轉換值顯示一畫框的一紅色子畫面，依據該綠色灰階轉換 值顯示該畫框的一綠色子畫面，依據該藍色灰階轉換值顯示該畫框的一藍色子畫面，並依據該白色灰階轉換值顯示該畫框的一白色子畫面；以及一背光模組，配置於該面板模組之下，配合該面板模組的動作適時地產生紅色背光、綠色背光、藍色背光與白色被光，藉以使該面板模組顯示該紅色子畫面、該綠色子畫面、該藍色子畫面與該白色子畫面。
13. 如申請專利範圍第12項所述的液晶顯示器，其中當該判別結果指示為是時，該轉換單元依據該紅色灰階值、該綠色灰階值與該藍色灰階值產生該紅色灰階轉換值、該綠色灰階轉換值、該藍色灰階轉換值與該白色灰階轉換值，此時該白色灰階轉換值等於該紅色灰階值、該綠色灰階值與該藍色灰階值之中最小者，該紅色灰階轉換值等於該紅色灰階值減去該白色灰階轉換值，該綠色灰階轉換值等於該綠色灰階值減去該白色灰階轉換值，該藍色灰階轉換值等於該藍色灰階值減去該白色灰階轉換值。
14. 如申請專利範圍第12項所述的液晶顯示器，其中該第一灰階差值、該第二灰階差值與該第三灰階差值為正整數。
15. 如申請專利範圍第12項所述的液晶顯示器，其中該背光模組，包括：一紅色背光源，配合該面板模組的動作適時地產生紅色背光，藉以使該面板模組顯示該紅色子畫面；一綠色背光源，配合該面板模組的動作適時地產生綠 色背光，藉以使該面板模組顯示該綠色子畫面；一藍色背光源，配合該面板模組的動作適時地產生藍色背光，藉以使該面板模組顯示該藍色子畫面；以及一白色背光源，配合該面板模組的動作適時地產生白色背光，藉以使該面板模組顯示該白色子畫面。
16. 如申請專利範圍第15項所述的液晶顯示器，其中該紅色背光源是能獨立發出紅色光的發光二極體背光源，該綠色背光源是能獨立發出綠色光的發光二極體背光源，該藍色背光源是能獨立發出藍色光的發光二極體背光源，該白色背光源是能獨立發出白色光的發光二極體背光源。
17. 如申請專利範圍第12項所述的液晶顯示器，其中該背光模組，包括：一紅色綠色藍色背光源，配合該面板模組的動作適時地產生紅色背光、綠色背光與藍色背光，藉以使該面板模組顯示該紅色子畫面、該綠色子畫面與該藍色子畫面；以及一白色背光源，配合該面板模組的動作適時地產生白色背光，藉以使該面板模組顯示該白色子畫面。
18. 如申請專利範圍第17項所述的液晶顯示器，其中該紅色綠色藍色背光源是能發出紅色光、綠色光與藍色光的發光二極體背光源，該白色背光源是能獨立發出白色光的發光二極體背光源。
19. 如申請專利範圍第12項所述的液晶顯示器，其中該背光模組，包括： 一紅色綠色藍色白色背光源，配合該面板模組的動作適時地產生紅色背光、綠色背光、藍色背光與白色背光，藉以使該面板模組顯示該紅色子畫面、該綠色子畫面、該藍色子畫面與該白色子畫面。
20. 如申請專利範圍第19項所述的液晶顯示器，其中該紅色綠色藍色白色背光源是能發出紅色光、綠色光、藍色光與白色光的發光二極體背光源。