TWI479469B - 背光單元及方法 - Google Patents

背光單元及方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI479469B
TWI479469B TW097113189A TW97113189A TWI479469B TW I479469 B TWI479469 B TW I479469B TW 097113189 A TW097113189 A TW 097113189A TW 97113189 A TW97113189 A TW 97113189A TW I479469 B TWI479469 B TW I479469B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
liquid crystal
backlight
crystal display
signal
Prior art date
Application number
TW097113189A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200910302A (en
Inventor
Te Mei Wang
Chih Kuang Chen
Shen Hong Chou
Hsin Wu Lin
Original Assignee
Au Optronics Corp
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 Au Optronics Corp filed Critical Au Optronics Corp
Publication of TW200910302A publication Critical patent/TW200910302A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI479469B publication Critical patent/TWI479469B/zh

Links

Classifications

    • 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
    • G09G3/3413—Details of control of colour illumination sources
    • 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
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • 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
    • 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
    • G09G2320/0666—Adjustment of display parameters for control of colour parameters, e.g. colour temperature
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/04—Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0407—Resolution change, inclusive of the use of different resolutions for different screen areas
    • 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
    • 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

Description

背光單元及方法
本發明係有關於一種液晶顯示器，特別是有關於一種使用在一液晶顯示器的一背光單元，該背光單元用以動態地擴大該液晶顯示器的顏色範圍。
由於液晶顯示裝置(liquid crystal display；以下簡稱LCD)只需利用較小的電源，便能夠使其所呈現的影像具有較佳的品質，因此，LCD裝置普遍被作為顯示裝置。LCD裝置具有一LCD面板。LCD面板具有許多液晶分子以及畫素單元。每一畫素單元與一相對應的液晶分子相關，並且具有一液晶電容、一儲存電容以及一薄膜電晶體(thin film transistor；以下簡稱TFT)。TFT電性地耦接液晶電容以及儲存電容。該等畫素單元可形成一陣列。該陣列具有一定數量的畫素列(row)以及畫素行(column)。一般而言，掃描信號係依序被施加到畫素列，用以導通某一畫素列上的畫素。當一掃描信號導通某一畫素列上的TFT時，源信號(影像信號)會同時被施加到畫素行上，用以對被導通的畫素列的液晶電容及儲存電容進行充電。因此，藉由對準液晶分子與畫素列之間的方向，便可控制光線穿透液晶分子。對每一畫素列重覆上述步驟，便可使所有畫素接收到相對應的源信號(影像信號)，因此，影像信號便可被呈現出來。
LCD係為一被動顯示裝置，其經常使用冷陰極燈管(cold cathode fluorescent lamp)作為背光源，用以使LCD 螢幕呈現影像。藉由一背光模組便可使得背光源提供固定的亮度。因此，藉由LCD的穿透率決定LCD顯示器的對比度。一般來說，背光模組電性耦接一輸入彩像影像信號。背光模組所提供的亮度係取決於欲呈現在LCD螢幕上的輸入彩像影像信號。LCD顯示器的對比度因而被增加。
第8圖為美國專利第6,816,141號所揭露之光學顯示系統之示意圖。如圖所示，該顯示裝置具有一被動顯示、一光源以及一視訊信號輸入。藉由控制一光源點亮一被動顯示的特性，而使得影像被呈現的方法亦被揭露。被呈現出的影像具有所需的資訊、灰階以及顏色特性。光源根據輸入信號(如視訊信號)調變本身所產生的光線。根據輸入影像信號，可控制液晶分子的穿透率以及背光源的亮度，用以增加影像的對比度。
近年來，發光二極體(light emitting diode；以下簡稱LED)陣列模組逐漸成為新的背光源。由於LED陣列模組可提供鮮艷的以及較亮的彩色影像，故變得愈來愈受觀迎。當三原色LED(紅R、綠G、藍B)作為背光時，需調整流經三原色LED的電流，使得背光提供一平衡的白光。由於LED的亮度得容易受到周遭溫度的影響，因此，必須偵測並補償LED的亮度，方能使得色溫(color temperature)固定不變。
第9圖顯示美國專利第6213615號所揭露之調整LCD的色溫的方法。藉由兩組以上的背光燈管1~5點亮LCD，其中背光燈管1~5具有不同的色溫。擴展背光燈管1~5色溫範圍的較佳係為改變光線的通過率。習知的解決方法 係為，藉由開關S1切換具有不同色溫的背光燈管1~5，用以設定顯示器的色溫，並且亦可藉由調整背光燈管1~5的亮度以設定色溫。
然而，由於背光裝置消耗相當大的電力，並且在運作時，背光裝置會產生熱。另一方面，無法根據畫素層級(pixel level)個別地調整背光裝置的背光。因此，顏色範圍也就被限制住了。截至目前為止，尚無技術可解決上述問題。
一方面，本發明係有關於一種背光單元，其可使用在一液晶顯示器，用以動態地擴展該液晶顯示器的顏色範圍。該液晶顯示器具有一液晶顯示面板，該液晶顯示面板具有複數畫素，該等畫素被排列成一陣列，用以呈現一影像。
在一實施例中，該背光單元包括複數發光元件以及一控制單元。該等發光元件的每一者可發射出一光線，該光線可為一紅色、一綠色以及一藍色中的至少一者，並且藉由排列該等發光元件，便可點亮該液晶顯示面板的一相對應區域。該液晶顯示面板具有至少一畫素。該等發光元件中的每一者所發出的光線具有一強度，該強度係在一最大值與一最小值之間，其中該最小值小於該最大值。
控制單元電性地耦接該等發光元件，用以根據該等畫素所接收到的一畫面影像資料，控制該等發光元件的每一者所發出的光線強度。在一實施例中，藉由該控制單元，可在該等畫素所接收的該畫面影像資料為紅色時，調整由 每一發光元件所發出的紅光的強度，使其為最大值，以便擴展該液晶顯示面板的紅色區域的顏色範圍；在該等畫素所接收的該畫面影像資料為綠色時，調整由每一發光元件所發出的綠光的強度，使其為最大值，以便擴展該液晶顯示面板的綠色區域的顏色範圍；以及在該等畫素所接收的該畫面影像資料為藍色時，調整由每一發光元件所發出的藍光的強度，使其為最大值，以便擴展該液晶顯示面板的藍色區域的顏色範圍。
在一實施例中，藉由該控制單元更可在該等畫素所接收的該畫面影像資料為紅色時，分別調整由每一發光元件所發出的綠光及藍光的強度，使其成為本身相對應的最小值；可在該等畫素所接收的該畫面影像資料為綠色時，分別調整由每一發光元件所發出的紅光及藍光的強度，使其成為本身相對應的最小值；以及可在該等畫素所接收的該畫面影像資料為藍色時，分別調整由每一發光元件所發出的紅光及綠光的強度，使其成為本身相對應的最小值。
在一實施例中，該背光單元具有一面板，用以包覆該等畫素，其中該面板可分割成許多區域。該控制單元具有一電路，用以個別地控制每一區域中的發光元件。在另一實施例中，該控制單元包括一電路，用以個別地控制該等發光元件中的每一者。另外，該等發光元件中的每一者包括至少三LED。在其它實施例中，該控制單元包含一電路，用以個別地控制該等發光二極體中的每一者。該等發光二極體中的每一者所發出的光線強度被連續地或不連續地調整在本身的最小值與最大值之間。
另外，該面板用以包覆該等發光元件，其中該等發光 元件被排列成一陣列。該等區域中的每一者至少包含該等發光元件中的一者。在一實施例中，該等發光二極體的每一者所發出的光線可為該紅色、綠色以及藍色的至少一者。在其它實施例中，該等發光元件中的每一者包括一LED，該發光二極體可發射出至少一顏色光。
在另一方面，本發明係有關一種背光單元，使用於一液晶顯示器，用以動態地擴展該液晶顯示器的顏色範圍。該液晶顯示器具有一液晶顯示面板。該液晶顯示面板具有複數畫素以及一信號處理單元。該等畫素排列成一陣列，用以顯示一影像信號。該信號處理單元根據該液晶顯示面板的該等畫素，將該影像信號處理成一資料信號組。該資料信號組中的每一資料信號至少與一顏色有關。
在一實施例中，背光單元包括一光源以及一控制單元。光源可發射出不同顏色的光線，並具有複數發光元件。藉由該等發光元件的排列，可點亮該液晶顯示面板的一相對應區域。該液晶顯示面板具有至少一畫素。該光源所發射出的光線的強度係在一最大值與一最小值之間，該最小值小於該最大值。控制單元電性地耦接該光源，用以根據該等畫素所接收到的該資料信號組，個別地控制該光源所發出的不同顏色的光線強度。因此，當該液晶顯示面板的一區域具有一相對應的資料信號時，與該區域有關的發光元件所發射出的光線具有最大強度，並且與該相對應的資料信號有關。
背光單元更包括一面板，用以包覆該等發光元件。該等發光元件被排列成一陣列。該面板被分割成複數區域。該等區域中的每一者至少包含該等發光元件中的一者。該 等發光元件中的每一者包括至少三LED，該等發光二極體的每一者所發出的光線可為該紅色、綠色以及藍色的至少一者。在另一實施例中，該等發光元件中的每一者包括一LED，該發光二極體可發射出至少一顏色光。
在一實施例中，該信號處理單元用以執行下列功能：接收該影像信號，該影像信號來自一視訊源；計算該影像信號的RGB成分，用以決定每一背光點亮區域中的顏色範圍；將該RGB成分轉換成一彩色視訊信號；對該彩色視訊信號降低取樣，以產生一低取樣影像信號，該低取樣影像信號之解析度相對於該背光單元之解析度；將該低取樣影像信號轉換成一背光信號；以及提供該背光信號予該背光單元之該控制單元。
該信號處理單元更執行下列功能：將該背光信號與一光線分佈函數一起旋轉，用以產生一旋轉信號；根據該旋轉信號分割該影像信號，以產生該RGB成分組；對該RGB組進行伽瑪(gamma)校正；以及將該RGB成分轉換成一資料信號組，使該液晶顯示面板呈現該影像。
在其它方面，本發明係有關於一種方法，用以動態地擴展一液晶顯示器之顏色範圍。該液晶顯示器具有一液晶顯示面板。該液晶顯示面板具有複數畫素，該等畫素以陣列方式排列，用以呈現一影像。根據該液晶顯示面板的該等畫素，該影像被處理成一資料信號組。該資料信號組中的每一資料信號至少與一顏色有關。在一實施例中，該方法包括下列步驟：(i)提供一背光單元，該背光單元位於該液晶顯示面板之中；(ii)提供該資料信號組予該等畫素；以及(iii)根據該等畫素所接收到的該資料信號組，個別 地控制該光源所發射出具有不同顏色的光線的強度，因此當該液晶顯示面板的一區域接收到該資料信號組中的一相對應資料信號時，與該區域有關的發光元件發射出具有最大強度的光線，該最大強度與該相對應資料信號相關。
該背光單元包括一光源，用以發射出不同顏色的光線。該光源包括複數發光元件。該等發光元件中的每一者與該液晶顯示面板的一相對應區域有關。該液晶顯示面板具有至少一畫素。被發射出的光線的強度係在一最大值與一最小值之間，該最小值小於該最大值。在一實施例中，該方法更包括，提供該光源所發射出的光線予該液晶顯示面板。
在一實施例中，該等發光元件中的每一者包括一發光二極體(LED)，該發光二極體可發射出至少一顏色光。在另一實施例中，該等發光元件中的每一者包括至少三發光二極體(LED)，該等發光二極體的每一者所發出的光線可為該紅色、綠色以及藍色的至少一者。該等發光二極體中的每一者所發出的光線強度被連續地或不連續地調整在本身的最小值與最大值之間。
另一方面，本發明有關一種方法，用以動態地擴展一液晶顯示器之顏色範圍。該液晶顯示器具有一液晶顯示面板。該液晶顯示面板具有複數畫素，該等畫素以陣列方式排列，用以呈現一影像。根據該液晶顯示面板的該等畫素，該影像被處理成一資料信號組。該資料信號組中的每一資料信號至少與一顏色有關。在一實施例中，該方法包括下列步驟：提供一背光單元，該背光單元可發射出不同顏色的光線，用以點亮該液晶顯示面板；以及根據該等畫 素所接收到的該資料信號組，個別地控制該光源所發射出的光線的強度。被發射出的光線的強度係在一最大值與一最小值之間，該最小值小於該最大值。在一實施例中，該方法更包括，提供該資料信號組予該等畫素。在另一實施例中，該方法更包括，提供該光源所發射出的光線予該液晶顯示面板。
在一實施例中，該光源包括複數發光元件。該等發光元件的每一者均可發射出至少一顏色光，並且該等發光元件的每一者對應於該液晶顯示面板的一相對應區域，該液晶顯示面板具有至少一畫素。在另一實施例中，該控制步驟包括，控制一發光元件，用以發射出具有最大強度的光線，該發光元件與該液晶顯示面板的一區域有關，該最大強度與該液晶顯示面板的該區域所接收到的一相對應資料信號有關。在另一實施例中，該等發光元件中的每一者包括一發光二極體(LED)，該發光二極體可發射出至少一顏色光。在另一實施例中，該等發光元件中的每一者包括至少三發光二極體(LED)，該等發光二極體的每一者所發出的光線可為該紅色、綠色以及藍色的至少一者。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
以下所述的伽瑪(gamma)係為一影像顯示系統(如LCD裝置)的亮度特性。伽瑪概述係為，在單一數值參數(single numerical parameter)，影像顯示系統的灰階與亮度 之間的非線性關係。若利用n位元的灰階來呈現影像的亮度時，則灰階值由0~(2n －1)，其中，舉例而言，0代表最暗，(2n －1)代表最亮。在LCD裝置中，藉由灰階值，便可控制穿透液晶的光線的亮度。
利用一資料驅動器所產生的電壓，便可驅動LCD面板的畫素，使得LCD面板的畫素根據一畫面影像而呈現影像。
以下將利用第1－7圖，說明本發明的實施例。根據本發明之一實施態樣，本發明係關於一種可用在液晶顯示器的背光單元，用以動態地擴展液晶顯示器之顏色範圍。該液晶顯示器具有一液晶顯示面板。該液晶顯示面板具有複數畫素，該等畫素以陣列方式排列，用以呈現一影像。
在電腦圖學(computer graphics)中，範圍(gamut)或是顏色範圍(color gamut)係為顏色的全部子集合(subset)。一般普遍的作法係有關於顏色的子集合，其可準確地代表一種狀況，如色空間(color space)或是一確定的輸出裝置。根據顏色理論，一裝置或是處理的範圍係為部分的視覺色空間(visible color space)，其可被代表、偵測或是再製(reproduced)。一般來說，在許多系統可產生彩色(其顏色範圍較寬)時，顏色範圍係被具體的敍述在色彩飽和平面(hue－saturation plane)中。在處理一數位影像時，許多合適的彩色模型會被使用，如紅、綠、藍(RGB)模型。
第1A圖顯示CIE 1931的xy色度(CHROMATICITY)圖。灰白區域以外的馬蹄形是可能的顏色範圍。三角形100和105顯示在不同的因素下，可用在一般圖形顯示(如LCD螢幕)的範圍。其並未覆蓋整個色空間。三角形的三 端點係為最基本的範圍，綠色在最上面的端點，紅色在右下角的端點，藍色在左下角的端點。為了增加LCD顯示器的顏色範圍，最主要需增加LCD顯示器背光的顏色範圍。本發明的原理在於根據作為背光的LED的區域，動態地增加LED背光的顏色範圍。因此，便可增加LED的顏色範圍，並且LCD顯示器的顏色範圍也會被增加。
第1A圖顯示兩個LED背光的顏色範圍，用以說明根據本發明而使得顏色範圍被增加的實施例。在第1A圖中，三角形105代表在色溫約10000K之下，被調整後的彩色背光的顏色範圍。在此色溫下，其所呈現的顏色範圍為NTSC(national television system committee)103.3%。根據本發明，若欲在一區域呈現一紅色影像時，則該區域中的紅色LED的亮度被調整成最大值；若欲在一區域呈現一綠色影像時，則該區域中的綠色LED的亮度被調整成最大值；若欲在一區域呈現一藍色影像時，則該區域中的藍色LED的亮度被調整成最大值。三角形100代表一彩色背光的顏色範圍的調整結果，其為所產生的最大顏色範圍。在本例中，顏色範圍可動態地增加至NTSC 121%。下列表格係為一對照表，用以表示在色溫10000K之下，LED背光的最大亮度與LED的RGB在最大亮度的對照。
第1B圖為如何透過增加三原色(紅色、綠色以及藍色)的強度而使得LCD的顏色範圍被擴展。由於正常LED的亮度限制，白色LED或是有顏色的LED(如紅、綠、藍色)僅被提供在LCD螢幕的部分區域，其中每一區域均有一紅色LED、綠色LED以及藍色LED。傳統上，LED背光利用白色LED提供白光。為了增加LCD的顏色範圍，有顏色的LED被使用，並且根據欲呈現的影像，個別地控制每一LED的亮度。根據本發明的一實施例，基於LED本身的亮度、色度、顏色飽和度以及分析出的顏色控制信號，彩色影像或彩色視訊均可被分析，用以定義每一RGB LED。RGB LED的顏色可個別地被控制及/或調整，使得影像的顏色變得更鮮豔。背光本身的RGB LED可個別地被開啟或關閉，用以增加影像的對比度。
舉例而言，若背光的一小區域所對應的影像為紅色時，則該區域中的紅色LED的光線強度為最大值，並且關閉該區域中的綠色及藍色LED。如第1B圖所示，三角形110水平地向右移動，因此顏色範圍中的紅色區域會向右擴展。同樣地，若背光的一小區域所對應的影像為綠色時，則該區域中的綠色LED的光線強度為最大值，並且關閉該區域中的紅色及藍色LED。如第1B圖所示，三角形120垂直地向上移動，因此顏色範圍中的綠色區域會向上擴展。若背光的一小區域所對應的影像為藍色時，則該區域中的藍色LED的光線強度為最大值，並且關閉該區域中的紅色及綠色LED。如第1B圖所示，三角形130水平地向左下方移動，因此顏色範圍中的藍色區域會向右擴展。由於紅色LED、綠色LED以及藍色LED被運用在 背光的每一區域，因此藉由每一背光區域中的紅色LED、綠色LED以及藍色LED的結合，便可得到結合後的顏色範圍三角形100(即最大顏色範圍)。
第2圖為具有動態顏色範圍的LED背光單元之一可能實施例。具有動態顏色範圍的LED背光單元包括一視訊/影像源(video/image source)210、一輸入介面、一信號處理單元240、一液晶顯示器280、一背光板290。背光板290提供光源予液晶顯示器280。
輸入介面用以接收一數位輸入視訊信號。該數位輸入視訊信號來自視訊/影像源210，如電腦、DVD播放器或是一視訊攝影機(video camera)等。該數位輸入視訊信號代表多個靜態彩色影像或一數位視訊。該數位輸入視訊信號係為一24位元的數位影像資料，其代表16.7M(million；106 )種顏色。其亦包含具有不同強度的紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)、水平同步、垂直同步以及數位彩色成分。信號處理單元240接收並處理該數位輸入視訊信號。信號處理單元240可包含，現場可程式化閘陣列(field programmable gate array；FPGA)或是特定應用積體電路(application specific IC；ASIC)來處理信號。亦可利用其它元件，如高性能通用微處理器(general purpose microprocessor)以及專業的數位信號處理器(specialized digital signal processor)。
信號處理單元240處理數位輸入視訊信號，以分析出兩組RGB成分。第一組的RGB成分用以讓液晶顯示器280顯示影像。第二組的RGB成分提供予液晶顯示器280的背光板290。信號處理單元240具有輸入RGB視訊資 料成分242、第一輸出RGB成分244以及第二輸出RGB成分246。第一輸出RGB成分244使液晶顯示器280顯示影像。第二輸出RGB成分246提供予液晶顯示器280的背光板290。
處理該數位輸入視訊信號所產生的第一輸出RGB成分244被傳送至液晶顯示器280。處理該數位輸入視訊信號所產生的第二輸出RGB成分246被傳送至液晶顯示器280的背光板290。第二輸出RGB成分246包含 n ×m 個位元，其中n代表每一個背光點亮單元裡的彩色LED的數量，m代表每一個LED的亮度。在一實施例中，每一背光點亮單元具有3個LED(用以呈現紅色、綠色以及藍色)，並且所呈現的影像亮度為8位元時，則一共可提供256個灰階值(grayscales)。在本例中，輸入RGB視訊資料成分242以及第一輸出RGB成分244均為3×8 位元資料。當影像的亮度增加至12位元時，則一共可提供4096個灰階值。
背光板290接收第二輸出RGB成分246，用以提供背光予液晶顯示器280。液晶顯示器280具有一LCD面板。該LCD面板具有許多以陣列方式排列的畫素，用以呈現一影像。不論是個別的LED或是三個為一組的LED，可利用LED構成背光板。背光板可由多個背光點亮區域所組成，每一區域提供一部分的光線予液晶顯示器280。為了降低製造背光點亮單元的成本，背光點亮單元可能不會小於LCD的一畫素。因而造成LED背光板290需具有許多背光點亮區域。LED背光板290包含背光點亮區域{Rn,m}，n＝1、2、…、N，m＝1、2、…M；其中N 及M均為正整數。每一個背光點亮區域更具有許多背光點亮單元{Up}，p＝1、2、…、P；其中P為正整數。每一背光點亮單元具有一紅色發光二極體{Rp}、一綠色發光二極體{Gp}以及一藍色發光二極體{Bp}。該等背光點亮單元覆蓋整個背光點亮區域，並且尺寸為 N ×M 的背光點亮區域覆蓋整個LCD顯示區域。
第3圖為本發明之用以提供光線的LED背光板之一可能實施例。LED背光板290具有許多發光元件。背光單元更具有一鑲板，用以包覆許多發光元件。該等發光元件以陣列方式排列。在一可能實施例中，發光元件可為一LED(發光二極體)。在另一可能實施例中，每一個發光元件可發出紅光、綠光或是藍光。另外，所有的發光元件亦可被排列，用以點亮LCD面板的一相對應區域。該LCD面板具有至少一畫素。發光元件所發出的光強度會在一最大值與一最小值之間，其中該最小值小於該最大值。
在本實施例中，整個LED背光板(包括該鑲板)被分割成64個背光點亮區域，因此，N及M均為8。每一背光點亮區域具有一定數量的背光點亮單元(未顯示)。每一顯示區域具有至少一發光元件。每一發光元件具有至少三個發光二極體(light emitting diode；LED)。每個LED分別可發出一相對應顏色的光線，該相對應顏色為一紅色、一綠色以及一藍色中的至少一者。其它具有主要區域、背光點亮區域、背光點亮單元、LED的結構亦可用來實施本發明。
請參考第2圖，在一可能實施例中，信號處理單元240使用一FPGA。在另一可能實施例中，信號處理單元240使用一ASIC。在其它實施例中，信號處理單元240 亦可使用高性能通用微處理器(general purpose microprocessor)以及專業的數位信號處理器(specialized digital signal processor)。
信號處理單元240具有輸入RGB視訊資料成分242、第一輸出RGB成分244以及第二輸出RGB成分246。第一輸出RGB成分244使液晶顯示器280顯示影像。第二輸出RGB成分246提供予液晶顯示器280的背光板290。信號處理單元240一般處理數位輸入視訊信號，並產生兩組輸出RGB成分。信號處理單元240電信耦接該等發光元件，用以控制由該等發光元件所發出的光線的亮度，使得畫面呈現影像資料。
藉由信號處理單元240，可使得(i)在畫素所接收到的畫面影像資料為紅色時，則調整每一發光元件所發出的紅色光強度，使其為本身所相對應的最大值，因而擴展LCD面板的紅色區域的顏色範圍；(ii)在畫素所接收到的畫面影像資料為綠色時，則調整每一發光元件所發出的綠色光強度，使其為本身所相對應的最大值，因而擴展LCD面板的綠色區域的顏色範圍；(iii)在畫素所接收到的畫面影像資料為藍色時，則調整每一發光元件所發出的藍色光強度，使其為本身所相對應的最大值，因而擴展LCD面板的藍色區域的顏色範圍。
另外，藉由信號處理單元240的設置，可使得(i)在畫素所接收到的畫面影像資料為紅色時，則分別調整每一發光元件所發出的綠色光及藍色光的強度，使其為本身所相對應的最小值；(ii)在畫素所接收到的畫面影像資料為綠色時，則分別調整每一發光元件所發出的紅色光強度及藍 色光強度，使其為本身所相對應的最小值；(iii)在畫素所接收到的畫面影像資料為藍色時，則分別調整每一發光元件所發出的紅色光強度及綠色光強度，使其為本身所相對應的最小值。
在一可能實施例中，信號處理單元240具有一電路，用以分別控制每一個區域中的至少一發光元件。在其它實施例中，信號處理單元240具有一電路，用以分別控制每一發光元件。在其它實施例中，信號處理單元240具有一電路，用以分別控制每一發光元件中的每一LED。每一發光元件中的每一LED所發出的光線強度可連續地或不連續地調整在其本身的最大值與最小值之間。
第4圖所示的信號處理流程係用以定義出兩組輸出RGB成分244及246。信號處理單元240利用下列步驟而定義出第一組的輸出RGB成分244：在步驟405中，接收來自數位視訊/影像源210的數位輸入視訊信號I；在步驟410中，計算所接收到的數位輸入視訊信號的RGB成分，用以決定每一背光點亮單元中的較佔優勢的顏色；在步驟415中，將RGB成分轉換成彩色的視訊信號；在步驟420中，降低對彩色的視訊信號的取樣，用以減小所接收到的數位輸入視訊信號的解析度，使得處理後的信號的解析度相似於LED背光板的解析度。
在步驟425中，將取樣後的信號轉換成一背光信號I0 ；在步驟445中，將步驟425所得到的背光信號I0 與步驟440所得到的一光線分佈函數(light spread function；以 下簡稱LSF)P一起旋轉，以得到可呈現影像的RGB成分；在步驟450中，藉由步驟445所得到的RGB成分，分割原始的數位輸入視訊影像I；在步驟455中，對分割後的結果進行伽瑪(gamma)校正；在步驟460中，將RGB成分傳送至用以呈現影像的LCD螢幕；以及提供RGB成分使液晶顯示器280呈現影像。
信號處理單元240係利用下列步驟而定義出第二組的輸出RGB成分246予液晶顯示器280的背光：在步驟405中，接收來自數位視訊/影像源210的數位輸入視訊信號I；在步驟410中，計算所接收到的數位輸入視訊信號的RGB成分，用以定義每一背光點亮單元中的較佔優勢的顏色；在步驟415中，將RGB成分轉換成彩色的視訊信號；在步驟420中，降低對彩色的視訊信號的取樣，用以減小所接收到的數位輸入視訊信號的解析度，使得處理後的信號的解析度相似於LED背光板的解析度。
在步驟425中，將取樣後的信號轉換成一背光信號I0 ；以及經由數個背光獨立發光區及其控制信號，提供背光信號I0 予LED背光板，用以提供背光予液晶顯示器280。
第5圖係為一方塊圖，用以處理影像信號，並產生兩組RGB成分的處理方法，以及一光源控制單元如何提供RGB控制信號予每一LED背光點亮區域。此方塊圖包含 一信號處理單元240、一液晶顯示器280以及一背光點亮區域光源控制單元510。信號處理單元240具有一輸入RGB成分242、第一組的輸出RGB成分244以及第二組的輸出RGB成分246。第一組的輸出RGB成分244係關於液晶顯示器280所呈現的影像。第二組的輸出RGB成分246係關於LCD螢幕的背光。與LCD螢幕的背光有關的第二組的輸出RGB成分246被傳送至背光點亮區域光源控制單元510。背光點亮區域光源控制單元510的輸出信號係為N×M組的三色控制信號(如紅色、綠色以及藍色)，用以提供給N×M個背光點亮區域。該等輸出信號中的第一組信號531係提供給第一組的背光點亮區域中的紅色LED、綠色LED以及藍色LED。該等輸出信號中的最後一組信號539係提供給第N×M組的背光點亮區域中的紅色LED、綠色LED以及藍色LED。
第6圖為一方塊圖，用以顯示提供個別的控制信號予每一背光點亮單元的紅色LED、綠色LED以及藍色LED的一可能實施例。此方塊圖具有一光源控制單元610。
光源控制單元接收紅色控制信號、綠色控制信號以及藍色控制信號。光源控制單元亦具有P組三輸出信號，用以分別提供紅色控制信號、綠色控制信號以及藍色控制信號給紅色LED、綠色LED以及藍色LED。第一組的輸出信號631提供控制信號分別給紅色LED、綠色LED以及藍色LED。最後一組的輸出信號639提供控制信號分別給紅色LED、綠色LED以及藍色LED。
第7A~7D圖顯示習知以及本發明的的LCD係如何呈現影像。第7A圖顯示欲呈現的輸入影像710，其具有紅 色區域、綠色區域、藍色區域以及黑色區域。習知LCD的背光714如第7B圖所示，LCD螢幕的整個區域都是呈現白光。如第7C圖所示，為了呈現影像710，習知背光724在黑色區域是為關閉狀態，而在其它區域係為開啟狀態。第7C圖呈現習知背光控制的概念。然而，如第7D圖所示，藉由本發明，彩色的背光734根據影像710的顏色，提供光源予LCD螢幕，使得對應於影像710的紅色、綠色以及藍色部分可分別得到強烈的紅色、綠色以及藍色背光，並且對應於影像710的黑色部分的背光會被關閉。影像710被呈現在LCD螢幕中，其具有最大的顏色範圍以及最深的顏色濃度。
本發明的實施利用彩色的LED作為背光源。彩色的LED背光源具有至少三個不同的波長。因此，彩色的LED背光源提供較深的顏色。根據欲呈現的影像，控制紅色、綠色以及藍色的LED強度。
在影像區域中，當紅色是較為強的顏色時，相對應的紅色LED強度會被調整至最大值。因此，所呈現出來的結果將會有較強烈的紅色。
在影像區域中，當綠色是較為強的顏色時，相對應的綠色LED強度會被調整至最大值。因此，所呈現出來的結果將會有較強烈的綠色。
在影像區域中，當藍色是較為強的顏色時，相對應的藍色LED強度會被調整至最大值。因此，所呈現出來的結果將會有較強烈的藍色。
當LED的數量增加時，LCD所顯示的亮度亦會被增加。當控制信號的位元增加時，灰階值的數量會大幅的增 加，以增加顏色的對照，並增加顏色的深度以及飽和度。因此，LCD所呈現的顏色範圍便可被最大化。輸入的影像，流經LED的電流均會被動態地控制，用以產生最大的顏色範圍以及最小的功率損耗。
本發明的另一目的提供可動態地擴展LCD的顏色範圍的方法。在一可能實施例中，該方法包括(i)提供位於LCD面板的背光單元，(ii)提供資料信號予多個畫素，(iii)根據畫素所接收到的資料信號，個別地控制背光源所發出的光線強度，使得在LCD面板呈現資料信號所對應的影像時，LCD面板相對應位置的發光元件將發出具有最大亮度的光線。
在一可能實施例中，背光具有一光源，用以發射出具有不同顏色的光線。光源具有許多發光元件。每一發光元件設置在LCD面板相對應的位置。LCD面板具有至少一畫素。光源所發射出的光線強度係在一最大值與一最小值的範圍間。在一可能實施例中，本發明的方法更包括將光源所發出的光線提供給LCD面板。
在一可能實施例中，每一發光元件可產生一個或一個以上的顏色。在其它實施例中，每一個發光元件具有至少三個LED，用以呈現紅色、綠色以及藍色。每一發光元件中的每一個LED的亮度均可連續地或不連續地調整在一最大值與一最小值之間。
本發明另提供用以動態地擴展一LCD的顏色範圍的方法。該LCD具有一LCD面板，其具有許多以陣列方式排列的畫素，用以呈現一影像。根據該LCD面板的畫素，該影像可被處理成一資料信號組，並且資料信號組中的每 一資料信號至少與一顏色有關。用以動態地擴展一LCD的顏色範圍的方法包括下列步驟：(i)提供可產生不同顏色光線的光源，以點亮LCD面板，以及(ii)根據提供給畫素的該資料信號組，個別地控制光源所產生的光線強度。光源所產生的光線強度係在一最大值與一最小值的範圍間。在一可能實施例中，該方法更包括提供該資料信號組予畫素。在另一實施例中，該方法更包括提供光源所發出的光線予LCD面板。
在一實施例中，光線具有許多發光元件。每一發光元件可發出一種或一種以上的顏色，並且被設置在LCD面板對應位置。LCD面板具有至少一畫素。在一可能實施例中，控制步驟包括：控制LCD面板的某一區域的發光元件，使其根據資料信號而產生具有最大亮度的光線。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此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。
1~5‧‧‧燈管
S1‧‧‧開關
100、105、110、120、130‧‧‧三角形
210‧‧‧視訊/影像源
240‧‧‧信號處理單元
280‧‧‧液晶顯示器
290‧‧‧背光板
242‧‧‧輸入RGB視訊資料成分
244‧‧‧第一輸出RGB成分
246‧‧‧第二輸出RGB成分
405~460‧‧‧步驟
510‧‧‧背光點亮區域光源控制單元
610‧‧‧光源控制單元
710‧‧‧輸入影像
714、724、734‧‧‧背光
第1A圖顯示CIE 1931的xy色度(CHROMATICITY)圖。
第1B圖為如何透過增加三原色(紅色、綠色以及藍色)的強度而使得LCD的顏色範圍被擴展。
第2圖為具有動態顏色範圍的LED背光單元之一可能實施例。
第3圖為本發明之用以提供光線的LED背光板之一可能實施例。
第4圖所示的信號處理流程係用以定義出兩組輸出RGB成分244及246。
第5圖係為一方塊圖，用以處理影像信號，並產生兩組RGB成分的處理方法，以及一光源控制單元如何提供RGB控制信號予每一LED背光點亮區域。
第6圖為一方塊圖，用以顯示提供個別的控制信號予每一背光點亮單元的紅色LED、綠色LED以及藍色LED的一可能實施例。
第7A~7D圖顯示習知以及本發明的的LCD係如何呈現影像。
第8圖為美國專利第6,816,141號所揭露之光學顯示系統之示意圖。
第9圖顯示美國專利第6213615號所揭露之調整LCD的色溫的方法。
210‧‧‧視訊/影像源
240‧‧‧信號處理單元
280‧‧‧液晶顯示器
290‧‧‧鑲板
242‧‧‧輸入RGB視訊資料成分
244‧‧‧第一輸出RGB成分
246‧‧‧第二輸出RGB成分

Claims (32)

  1. 一種背光單元，可使用在一液晶顯示器，其中該液晶顯示器具有一液晶顯示面板，該液晶顯示面板具有複數畫素以及一信號處理單元，該等畫素被排列成一陣列，用以呈現一影像，該背光單元包括：複數個發光元件，該等發光元件的每一者可發射出一光線，該光線可為一紅色、一綠色以及一藍色中的至少一者，並且藉由排列該等發光元件，便可點亮該液晶顯示面板的一相對應區域，該等發光元件中的每一者所發出的光線具有一強度，該強度係在一最大值與一最小值之間，其中該最小值小於該最大值；以及一控制單元，電性地耦接該等發光元件，用以根據該等畫素所接收到的一畫面影像資料，控制該等發光元件的每一者所發出的光線強度；其中藉由該控制單元：可在該等畫素所接收的該畫面影像資料為紅色時，調整由每一發光元件所發出的紅光的強度，使其為最大值；在該等畫素所接收的該畫面影像資料為綠色時，調整由每一發光元件所發出的綠光的強度，使其為最大值；以及在該等畫素所接收的該畫面影像資料為藍色時，調整由每一發光元件所發出的藍光的強度，使其為最大值，其中該信號處理單元根據該等畫素，將該影像處理成該畫面影像資料，並且該信號處理單元用以執行下列功能：接收該影像；計算該影像的RGB成分，用以決定每一背光點亮區 域中的佔優勢的顏色；將該RGB成分轉換成一彩色視訊信號；對該彩色視訊信號降低取樣，以產生一低取樣影像信號，該低取樣影像信號之解析度相對於該背光單元之解析度；將該低取樣影像信號轉換成一背光信號；以及提供該背光信號予該控制單元。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中藉由該控制單元：可在該等畫素所接收的該畫面影像資料為紅色時，分別調整由每一發光元件所發出的綠光及藍光的強度，使其成為本身相對應的最小值；可在該等畫素所接收的該畫面影像資料為綠色時，分別調整由每一發光元件所發出的紅光及藍光的強度，使其成為本身相對應的最小值；以及可在該等畫素所接收的該畫面影像資料為藍色時，分別調整由每一發光元件所發出的紅光及綠光的強度，使其成為本身相對應的最小值。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，更包括一鑲板，用以包覆該等發光元件。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之背光單元，其中該鑲板被分割成複數區域。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之背光單元，其中該等區域中的每一者至少包含該等發光元件中的一者。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之背光單元，其中該控制單元具有一電路，用以個別地控制每一區域中的發光元 件。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中該控制單元包括一電路，用以個別地控制該等發光元件中的每一者。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之背光單元，其中該等發光元件中的每一者包括至少三發光二極體(LED)，該等發光二極體的每一者所發出的光線可為該紅色、綠色以及藍色的至少一者。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之背光單元，其中該控制單元包含一電路，用以個別地控制該等發光二極體中的每一者。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之背光單元，其中該等發光二極體中的每一者所發出的光線強度被連續地或不連續地調整在本身的最小值與最大值之間。
  11. 一種背光單元，使用於一液晶顯示器，其中該液晶顯示器具有一液晶顯示面板，該液晶顯示面板具有複數畫素以及一信號處理單元，該等畫素排列成一陣列，用以顯示一影像信號，該信號處理單元根據該液晶顯示面板的該等畫素，將該影像信號處理成一資料信號組，該資料信號組中的每一資料信號至少與一顏色有關，該背光單元包括：一光源，可發射出不同顏色的光線，該光源包括複數發光元件，藉由該等發光元件的排列，可點亮該液晶顯示面板的一相對應區域，該光源所發射出的光線的強度係在一最大值與一最小值之間，該最小值小於該最大值；以及一控制單元，電性地耦接該光源，用以根據該等畫素 所接收到的該資料信號組，個別地控制該光源所發出的不同顏色的光線強度，因此，當該液晶顯示面板的一區域具有一相對應的資料信號時，與該區域有關的發光元件所發射出的光線具有最大強度，並且與該相對應的資料信號有關，其中該信號處理單元用以執行下列功能：接收該影像信號；計算該影像信號的RGB成分，用以決定每一背光點亮區域中的佔優勢的顏色；將該RGB成分轉換成一彩色視訊信號；對該彩色視訊信號降低取樣，以產生一低取樣影像信號，該低取樣影像信號之解析度相對於該背光單元之解析度；將該低取樣影像信號轉換成一背光信號；以及提供該背光信號予該背光單元之該控制單元。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之背光單元，更包括一鑲板，用以包覆該等發光元件。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之背光單元，其中該鑲板被分割成複數區域。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之背光單元，其中該等區域中的每一者至少包含該等發光元件中的一者。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之背光單元，其中該控制單元具有一電路，用以個別地控制每一區域中的發光元件。
  16. 如申請專利範圍第11項所述之背光單元，其中該控制單元包括一電路，用以個別地控制該等發光元件中的每一者。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之背光單元，其中該等發光元件中的每一者包括一發光二極體(LED)，該發光二極體可發射出至少一顏色光。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之背光單元，其中該等發光元件中的每一者包括至少三發光二極體(LED)，該等發光二極體的每一者所發出的光線可為該紅色、綠色以及藍色的至少一者。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之背光單元，其中該控制單元包含一電路，用以個別地控制該等發光二極體中的每一者。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之背光單元，其中該等發光二極體中的每一者所發出的光線強度被連續地或不連續地調整在本身的最小值與最大值之間。
  21. 一種控制方法，應用在一液晶顯示器中，其中該液晶顯示器具有一液晶顯示面板，該液晶顯示面板具有複數畫素以及一信號處理單元，該等畫素以陣列方式排列，用以呈現一影像，其中該信號處理單元根據該液晶顯示面板的該等畫素，將該影像處理成一資料信號組，該資料信號組中的每一資料信號至少與一顏色有關，該方法包括下列步驟：提供一背光單元，該背光單元位於該液晶顯示面板之中，該背光單元包括一光源，用以發射出不同顏色的光線，該光源包括複數發光元件，該等發光元件中的每一者與該液晶顯示面板的一相對應區域有關，被發射出的光線的強度係在一最大值與一最小值之間，該最小值小於該最大值； 提供該資料信號組予該等畫素；以及根據該等畫素所接收到的該資料信號組，個別地控制該光源所發射出的光線的強度，因此當該液晶顯示面板的一區域接收到該資料信號組中的一相對應資料信號時，與該區域有關的發光元件發射出具有最大強度的光線，該最大強度與該相對應資料信號相關，其中該信號處理單元用以執行下列功能：接收該影像；計算該影像的RGB成分，用以決定每一背光點亮區域中的佔優勢的顏色；將該RGB成分轉換成一彩色視訊信號；對該彩色視訊信號降低取樣，以產生一低取樣影像信號，該低取樣影像信號之解析度相對於該背光單元之解析度；將該低取樣影像信號轉換成一背光信號；以及提供該背光信號予該背光單元。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之控制方法，更包括提供該光源所發射出的光線予該液晶顯示面板。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之控制方法，其中該等發光元件中的每一者包括一發光二極體(LED)，該發光二極體可發射出至少一顏色光。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之控制方法，其中該等發光元件中的每一者包括至少三發光二極體(LED)，該等發光二極體的每一者所發出的光線可為該紅色、綠色以及藍色的至少一者。
  25. 如申請專利範圍第21項所述之控制方法，其中該 等發光二極體中的每一者所發出的光線強度被連續地或不連續地調整在本身的最小值與最大值之間。
  26. 一種控制方法，應用於一液晶顯示器中，其中該液晶顯示器具有一液晶顯示面板，該液晶顯示面板具有複數畫素以及一信號處理單元，該等畫素以陣列方式排列，用以呈現一影像，其中該信號處理單元根據該液晶顯示面板的該等畫素，將該影像處理成一資料信號組，該資料信號組中的每一資料信號至少與一顏色有關，該方法包括下列步驟：提供一背光單元，該背光單元可發射出不同顏色的光線，用以點亮該液晶顯示面板，被發射出的光線的強度係在一最大值與一最小值之間，該最小值小於該最大值；以及根據該等畫素所接收到的該資料信號組，個別地控制該光源所發射出的光線的強度，其中該信號處理單元用以執行下列功能：接收該影像；計算該影像的RGB成分，用以決定每一背光點亮區域中的佔優勢的顏色；將該RGB成分轉換成一彩色視訊信號；對該彩色視訊信號降低取樣，以產生一低取樣影像信號，該低取樣影像信號之解析度相對於該背光單元之解析度；將該低取樣影像信號轉換成一背光信號；以及提供該背光信號予該背光單元。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之控制方法，更包括 提供該資料信號組予該等畫素。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之控制方法，更包括提供該光源所發射出的光線予該液晶顯示面板。
  29. 如申請專利範圍第26項所述之控制方法，其中該光源包括複數發光元件，該等發光元件的每一者均可發射出至少一顏色光，並且該等發光元件的每一者對應於該液晶顯示面板的一相對應區域。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之控制方法，其中該控制步驟包括，控制一發光元件，用以發射出具有最大強度的光線，該發光元件與該液晶顯示面板的一區域有關，該最大強度與該液晶顯示面板的該區域所接收到的一相對應資料信號有關。
  31. 如申請專利範圍第29項所述之控制方法，其中該等發光元件中的每一者包括一發光二極體(LED)，該發光二極體可發射出至少一顏色光。
  32. 如申請專利範圍第26項所述之控制方法，其中該等發光元件中的每一者包括至少三發光二極體(LED)，該等發光二極體的每一者所發出的光線可為該紅色、綠色以及藍色的至少一者。
TW097113189A 2007-08-27 2008-04-11 背光單元及方法 TWI479469B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/845,419 US7911442B2 (en) 2007-08-27 2007-08-27 Dynamic color gamut of LED backlight

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200910302A TW200910302A (en) 2009-03-01
TWI479469B true TWI479469B (zh) 2015-04-01

Family

ID=39891520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097113189A TWI479469B (zh) 2007-08-27 2008-04-11 背光單元及方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7911442B2 (zh)
JP (1) JP2009053687A (zh)
CN (1) CN101256759B (zh)
TW (1) TWI479469B (zh)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9253183B2 (en) 2006-11-16 2016-02-02 Mark Stephen Meadows Systems and methods for authenticating an avatar
US20090167670A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 Hong Kong Applied Science and Technology Research Institute Company Limited Method of determining luminance values for a backlight of an lcd panel displaying an image
KR101451310B1 (ko) * 2008-07-14 2014-10-23 삼성디스플레이 주식회사 광원 디밍 방법, 이를 수행하기 위한 광원 장치 및 이 광원장치를 갖는 액정표시장치
TWI410714B (zh) * 2008-09-25 2013-10-01 Au Optronics Corp 側光式背光模組及其操作方法
CN102216837B (zh) * 2008-11-14 2014-11-19 杜比实验室特许公司 一种显示器和用于显示器的图像显示方法
US8195054B2 (en) * 2008-11-26 2012-06-05 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for transmitting and receiving an information symbol in a visible light communication system for color code modulation
US8558782B2 (en) * 2009-03-24 2013-10-15 Apple Inc. LED selection for white point control in backlights
US8391601B2 (en) * 2009-04-30 2013-03-05 Tandent Vision Science, Inc. Method for image modification
US20110157322A1 (en) 2009-12-31 2011-06-30 Broadcom Corporation Controlling a pixel array to support an adaptable light manipulator
US9247286B2 (en) 2009-12-31 2016-01-26 Broadcom Corporation Frame formatting supporting mixed two and three dimensional video data communication
JP5743606B2 (ja) * 2011-02-25 2015-07-01 キヤノン株式会社 画像表示装置及びその制御方法
JP2012205051A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Sanyo Electric Co Ltd 表示装置
US8791890B2 (en) * 2011-04-05 2014-07-29 Landmark Screens, Llc Presentation of highly saturated colors with high luminance
US9417479B2 (en) * 2011-05-13 2016-08-16 Samsung Display Co., Ltd. Method for reducing simultaneous contrast error
US9047825B2 (en) 2011-05-31 2015-06-02 Nec Display Solutions, Ltd. Display device and display method
TWI455100B (zh) * 2012-04-13 2014-10-01 Wistron Corp 背光控制方法與背光系統
TWI469082B (zh) * 2012-07-19 2015-01-11 Au Optronics Corp 處理影像訊號之方法
CN103605229B (zh) * 2013-11-28 2016-03-16 深圳创维－Rgb电子有限公司 液晶显示装置及其显示方法
JP5897159B2 (ja) 2014-02-25 2016-03-30 キヤノン株式会社 表示装置及びその制御方法
CN104766574B (zh) * 2015-03-24 2019-02-12 小米科技有限责任公司 色温调节方法及装置
KR102508892B1 (ko) * 2016-04-15 2023-03-10 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 그 제어 방법
CN106057154B (zh) * 2016-07-25 2018-05-25 京东方科技集团股份有限公司 像素电路、显示器件、显示装置以及驱动方法
CN106444160B (zh) * 2016-12-20 2020-01-14 维沃移动通信有限公司 一种背光组件、移动终端及控制方法
CN106652921A (zh) * 2016-12-26 2017-05-10 武汉华星光电技术有限公司 一种显示系统、背光模组及显示设备
CN108010492B (zh) * 2017-12-20 2019-09-13 惠科股份有限公司 一种显示面板的背光调节方法、背光调节装置及显示装置
TWI664620B (zh) 2018-05-21 2019-07-01 友達光電股份有限公司 顯示控制方法及顯示系統
US20210343253A1 (en) * 2018-09-03 2021-11-04 Sharp Kabushiki Kaisha Display device
CN117197261B (zh) * 2023-11-07 2024-02-27 深圳市千岩科技有限公司 氛围灯设备及其取色方法和相应的装置、介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200401243A (en) * 2002-04-26 2004-01-16 Toshiba Matsushita Display Tec Driving semiconductor circuit group of current driver type display device and the display device using the driving semiconductor circuit group
TW200529145A (en) * 2003-11-10 2005-09-01 Koninkl Philips Electronics Nv Color display device
TW200634384A (en) * 2005-02-17 2006-10-01 Daewoo Electronics Corp Liquid crystal display using organic electroluminescence backlight

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2608431B2 (ja) * 1987-12-16 1997-05-07 スタンレー電気株式会社 液晶ディスプレイ装置
JP3195653B2 (ja) * 1992-07-08 2001-08-06 ローム株式会社 平面ディスプレイパネル
US6184969B1 (en) * 1994-10-25 2001-02-06 James L. Fergason Optical display system and method, active and passive dithering using birefringence, color image superpositioning and display enhancement
US6388648B1 (en) * 1996-11-05 2002-05-14 Clarity Visual Systems, Inc. Color gamut and luminance matching techniques for image display systems
FI107844B (fi) * 1997-11-07 2001-10-15 Nokia Display Products Oy Menetelmä värilämpötilan säätämiseksi taustavalaistussa nestekidenäytössä ja taustavalaistu nestekidenäyttö
JP4348409B2 (ja) * 2001-02-27 2009-10-21 ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション 高ダイナミック・レンジ表示装置
JP4612406B2 (ja) * 2004-02-09 2011-01-12 株式会社日立製作所 液晶表示装置
US7612757B2 (en) * 2004-05-04 2009-11-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Liquid crystal display with modulated black point
KR101096720B1 (ko) * 2004-05-28 2011-12-22 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치의 구동장치 및 방법
JP2006330400A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Sony Corp 透過型カラー液晶表示装置
JP4632925B2 (ja) 2005-10-24 2011-02-16 シャープ株式会社 透過型映像表示装置
JP5114872B2 (ja) * 2006-06-03 2013-01-09 ソニー株式会社 表示制御装置、表示装置及び表示制御方法
CN1932615A (zh) 2006-09-29 2007-03-21 上海广电（集团）有限公司中央研究院 液晶显示屏中基于三色发光二极管背光源控制装置及方法
JP2008164863A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Toshiba Corp 表示装置および表示方法
KR20100031545A (ko) * 2007-07-04 2010-03-22 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 디스플레이 내의 백라이트를 구동시키는 방법 및 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200401243A (en) * 2002-04-26 2004-01-16 Toshiba Matsushita Display Tec Driving semiconductor circuit group of current driver type display device and the display device using the driving semiconductor circuit group
TW200529145A (en) * 2003-11-10 2005-09-01 Koninkl Philips Electronics Nv Color display device
TW200634384A (en) * 2005-02-17 2006-10-01 Daewoo Electronics Corp Liquid crystal display using organic electroluminescence backlight

Also Published As

Publication number Publication date
TW200910302A (en) 2009-03-01
CN101256759A (zh) 2008-09-03
CN101256759B (zh) 2010-11-24
US20090058876A1 (en) 2009-03-05
JP2009053687A (ja) 2009-03-12
US7911442B2 (en) 2011-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI479469B (zh) 背光單元及方法
JP4714297B2 (ja) 表示装置
WO2020224387A1 (zh) 驱动方法、驱动装置、显示设备和计算机可读介质
US20100013866A1 (en) Light source device and liquid crystal display unit
US10229642B2 (en) Liquid crystal display device
US11132959B2 (en) Electronic device and control method thereof
US20100321414A1 (en) Display device
US20100097412A1 (en) Light source device and liquid crystal display unit
US9111501B2 (en) Display device
KR101578214B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 구동방법
WO2008050506A1 (fr) Dispositif d'affichage à cristaux liquides
CN101630498A (zh) 显示装置、驱动用的集成电路、其驱动方法及信号处理方法
JP2004191490A (ja) 液晶表示装置
TWI482135B (zh) 顯示裝置及其影像控制方法
US7808459B2 (en) Light emitting display device
US20150235619A1 (en) Method of driving light source module and display device using the method
US9172933B2 (en) Correcting anamolous texture and feature width effects in a display that uses a multi primary color unit scheme
US11605356B2 (en) Driving display apparatus and method acquiring current duty to drive backlight unit based on excluding text area in input image
CN104851397B (zh) 驱动光源模块的方法和使用该方法的显示装置
CN109616040B (zh) 一种显示装置及其驱动方法以及电子设备
TWI479472B (zh) A method for reducing the color separation of a liquid crystal display
EP3493195A1 (en) Method and computer program for evaluating the colour output of a display device
TW202001847A (zh) 顯示裝置及其驅動方法
US20150339965A1 (en) Display device, display system, and image processing circuit
JP2015220721A (ja) 表示装置、画像信号処理装置及び画像信号処理方法