TWI745130B - 電路、區域調光控制方法及顯示裝置 - Google Patents

電路、區域調光控制方法及顯示裝置 Download PDF

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Abstract

一種用以控制背光模組的電路，其包含區域調光控制電路和背光控制電路。區域調光控制電路用以基於影像資料及背光模組中多個發光單元的配置產生區域調光資料，其中區域調光資料包含對應此些發光單元中第一發光單元的第一區域調光資料及對應此些發光單元中第二發光單元的第二區域調光資料，且其中第一區域調光資料的位元數不同於第二區域調光資料的位元數。背光控制電路用以基於此些區域調光資料控制該背光模組發射背光。

Description

電路、區域調光控制方法及顯示裝置
本發明是有關於區域調光，且特別是指一種具有區域調光功能的電路、用於背光模組之區域調光控制方法及顯示裝置。
現今的液晶顯示裝置通常包含用以提供背光源的背光模組以顯示影像。此外，區域調光技術可應用於背光模組，以增加液晶顯示裝置的對比度，其中特定分區的背光亮度根據欲顯示影像的灰階分布決定。在一些示例中，為了顯示影像的高灰階部分，背光模組的對應分區將輸出亮度相對較高的光；而為了顯示影像的低灰度部分，背光模組的對應分區將輸出亮度相對較低的光。然而，為了應對背光模組中愈來愈多的特定分區和更高的螢幕顯示頻率（例如90/120/240赫茲），如何節省傳輸的區域調光資料量，為本產業的重要課題之一。
本發明之一方向是指一種用以控制背光模組的電路，其包含區域調光控制電路和背光控制電路。區域調光控制電路用以基於影像資料及背光模組中多個發光單元的配置產生區域調光資料，其中區域調光資料包含對應此些發光單元中第一發光單元的第一區域調光資料及對應此些發光單元中第二發光單元的第二區域調光資料，且其中第一區域調光資料的位元數不同於第二區域調光資料的位元數。背光控制電路用以基於此些區域調光資料控制該背光模組發射背光。
依據本發明一或多個實施例，上述第一區域調光資料與上述第二區域調光資料中的每一者包含指示位元，且其中第一區域調光資料與第二區域調光資料中的指示位元具相對的位元值。
依據本發明一或多個實施例，上述第一區域調光資料具有最高有效位元和最低有效位元，且上述第二區域調光資料僅具有最低有效位元。
依據本發明一或多個實施例，上述區域調光控制電路更用以提供第一指示訊號以指示上述背光控制電路組合上述第一區域調光資料中的最高有效位元與上述第二區域調光資料中的最低有效位元為組合後的第二區域調光資料以用於上述第二發光單元。
依據本發明一或多個實施例，上述區域調光控制電路更用以提供第二指示訊號以通知上述背光控制電路上述第一區域調光資料與上述第二區域調光資料中每一者之最低有效位元的位元數。
依據本發明一或多個實施例，上述背光控制電路包含記憶體，其用以儲存上述第一區域調光資料中的最高有效位元。
依據本發明一或多個實施例，上述此些區域調光資料更包含對應上述此些發光單元中第三發光單元的第三區域調光資料，且其中上述第三區域調光資料的位元數相同於上述第二區域調光資料的位元數且小於上述第一區域調光資料的位元數。
依據本發明一或多個實施例，上述第一區域調光資料、上述第二區域調光資料與上述第三區域調光資料中的每一者包含指示位元。上述第一區域調光資料與上述第二區域調光資料中的指示位元具相對的位元值，且上述第二區域調光資料與上述第三區域調光資料中的指示位元具相同的位元值。
依據本發明一或多個實施例，上述第一區域調光資料具有最高有效位元和最低有效位元，且上述第二區域調光資料與上述第三區域調光資料中的每一者僅具有最低有效位元。
依據本發明一或多個實施例，上述區域調光控制電路更用以在傳輸上述此些區域調光資料之後傳輸初始編碼資料至上述背光控制電路以刷新儲存於上述背光控制電路的原初始編碼資料。
本發明之另一方向是指一種用以控制背光模組的區域調光控制方法，其包含：基於影像資料及背光模組中多個發光單元的配置產生區域調光資料；以及傳輸此些區域調光資料至背光控制電路以控制背光模組據以發射背光。此些區域調光資料包含對應此些發光單元中第一發光單元的第一區域調光資料及對應此些發光單元中第二發光單元的第二區域調光資料。第一區域調光資料的位元數不同於第二區域調光資料的位元數。
本發明之又一方向是指一種顯示裝置，其包含顯示面板、背光模組、區域調光控制電路和背光控制電路。顯示面板用以基於影像資料顯示影像。背光模組具有多個發光單元，且用以提供背光至顯示面板以顯示影像。區域調光控制電路用以基於此些影像資料及此些發光單元的配置產生區域調光資料。背光控制電路用以基於此些區域調光資料控制背光模組發射背光。區域調光資料包含對應此些發光單元中第一發光單元的第一區域調光資料及對應該些發光單元中第二發光單元的第二區域調光資料，且第一區域調光資料的位元數不同於第二區域調光資料的位元數。
以下仔細討論本發明的實施例。然而，可以理解的是，實施例提供許多可應用的概念，其可實施於各式各樣的特定內容中。所討論、揭示之實施例僅供說明，並非用以限定本發明之範圍。
在本文中所使用的用語僅是為了描述特定實施例，非用以限制申請專利範圍。除非另有限制，否則單數形式的「一」或「該」用語也可用來表示複數形式。此外，空間相對性用語的使用是為了說明元件在使用或操作時的不同方位，而不只限於圖式所繪示的方向。元件也可以其他方式定向（旋轉90度或在其他方向），而在此使用的空間相對性描述也可以相同方式解讀。
以下說明和申請專利範圍可使用術語「耦接」及其衍生詞。在特定實施例中，「耦接」可指二或多個元件相互直接實體或電性接觸，或是不彼此直接接觸。「耦接」還可指二或多個元件相互操作或動作。
為了簡化和明確說明，本文可能會在各種實施例中重複使用元件符號和/或字母，但這並不表示所討論的各種實施例及/或配置之間有因果關係。
圖1為依據本發明一或多個實施例之顯示裝置100的示意圖。顯示裝置100包含液晶顯示面板110、資料驅動器120、掃描驅動器130、時序控制器140、背光控制電路150和背光模組160。液晶顯示面板110可以是例如扭轉向列模式（twisted nematic；TN）、平面切換模式（in-plane switching；IPS）或其他合適模式的液晶顯示面板。此外，液晶顯示面板110包含多個畫素單元P、多個資料線D和多個掃描線S。在液晶顯示面板中110，畫素單元P形成多行及多列的矩陣。每一畫素單元P包含開關元件T，其在特定時間區間內由資料線D和掃描線S驅動而導通，以對儲存電容CS進行充電，使得畫素單元P顯示對應灰階。資料驅動器120用以產生資料驅動訊號，以分別驅動資料線D傳輸灰階資料至各行畫素單元P。掃描驅動器130用以產生掃描驅動訊號，以驅動掃描線S控制畫素單元P中開關元件T的開關狀態。在每一畫素單元中，開關元件T的開關狀態在一些時間週期內為導通，使得畫素單元P顯示對應灰階。藉由視覺暫留原理，人眼可在液晶顯示面板110的顯示區域看到完整的影像。時序控制器140用以控制掃描驅動器130依序驅動液晶顯示面板110的掃描線，且控制資料驅動器120在掃描線S依序被驅動時，依序送出對應的影像資料至液晶顯示面板110。
時序控制器140亦用以指示背光控制電路150控制背光模組160。背光控制電路150可實現為微控制器。背光模組160配置在液晶顯示面板110的背側，以提供光源至液晶顯示面板110。背光模組160可以是直下式背光模組，其中光源配置在其背側而不需導光板。
在一些實施例中，資料驅動器120、掃描驅動器130與時序控制器140可整合至單一晶片中。進一步地，在一些實施例中，整合資料驅動器120、掃描驅動器130和時序控制器140等功能的晶片也可對具有內嵌式（in-cell）觸控感測結構或者其上方具有觸控面板的液晶顯示面板110提供觸控感測功能。
圖2示例性地繪示依據本發明一或多個實施例之圖1之背光控制電路150與背光模組160加上區域調光控制電路142的控制方式。在圖2之示例中，背光模組160分為4×4個發光單元BL(1,1)-BL(4,4)，即4列和4行的發光單元BL(1,1)-BL(4,4)。背光控制電路150用以提供區域調光資料分別至發光單元BL(1,1)-BL(4,4)，使得發光單元BL(1,1)-BL(4,4)依據來自區域調光控制電路142的區域調光資料訊號LDS和參考時脈訊號CLK發光。
區域調光控制電路142用以基於將由液晶顯示面板110顯示的影像資料和發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的配置產生包含在區域調光資料訊號LDS中的區域調光資料。區域調光控制電路142亦提供參考時脈訊號CLK至背光控制電路150，以從區域調光資料訊號LDS取得原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)。區域調光控制電路142可以是置入於圖1之時序控制器140中或是與圖1之時序控制器140外接的電路。原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)包含分別代表發光單元BL(1,1)-BL(4,4)之亮度的位元資料。在一些實施例中，區域調光控制電路142與背光控制電路150可整合至單一晶片中。
圖3A示例性地繪示發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的掃描模式。圖3A所示之掃描模式為Z字形掃描模式。換言之，首先掃描第一列發光單元，且接著掃描第二列發光單元，依此類推，且對位於同一列的發光單元而言，掃描方向為由左至右。
圖3B示例性地繪示發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的另一掃描模式。圖3B所示之掃描模式為倒N字形掃描模式。換言之，首先掃描第一行發光單元，且接著掃描第二行發光單元，依此類推，且對位於同一行的發光單元而言，掃描方向為由上至下。
應注意的是，背光模組160的掃描模式並不限於圖3A或圖3B所示的掃描模式。其他掃描模式，例如鋸齒形（zig-zag）掃描模式，另可應用在背光模組160的掃描上。進一步地，依據背光模組160的掃描模式，在以下段落中，發光單元BL(1,1)-BL(4,4)亦以第1分區至第N分區表示，其中N為背光模組160中發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的總數。
圖4為依據本發明一或多個示例性實施例之區域調光控制電路142傳輸之區域調光資料訊號LDS和參考時脈訊號CLK的時序圖。區域調光資料訊號LDS包含區域調光資料LD(1)-LD(N)，其分別對應第1分區至第N分區，且參考時脈訊號CLK與區域調光資料訊號LDS同步。在圖2所示之背光模組160的例子中，N為16。區域調光資料訊號LDS中的每一位元可對應參考時脈訊號CLK的一個時脈週期。特別地，在區域調光資料訊號LDS中，相鄰的區域調光資料LD(1)-LD(N)之間設置空白間隔，使得相鄰的區域調光資料LD(1)-LD(N)可由背光控制電路150識別出。每一區域調光資料LD(1)-LD(N)具有指示位元CBit，其用以指示區域調光資料是否為對應原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)的減縮。每一個在相鄰區域調光資料LD(1)-LD(N)中空白間隔的時間長度可以是例如參考時脈訊號CLK的一個時脈週期。
具體而言，區域調光控制電路142首先產生等位元長度的原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)。每一原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)包含最高有效位元和最低有效位元。也就是說，原始區域調光資料DIM(1)包含最高有效位元MSB_DATA(1)和最低有效位元LSB_DATA(1)，原始區域調光資料DIM(2)包含最高有效位元MSB_DATA(2)和最低有效位元LSB_DATA(2)，依此類推。在一些實施例中，對每一原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)而言，最高有效位元和最低有效位元均為8位元。產生原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)後，區域調光控制電路142增加位元值為“1”的指示位元CBit至具有最高有效位元MSB_DATA(1)和最低有效位元LSB_DATA(1)的原始區域調光資料DIM(1)以形成區域調光資料LD(1)，並傳輸區域調光資料LD(1)至背光控制電路150，且接著在i為2至N時比較原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)。若原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)的最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)相同，則移除原始區域調光資料DIM(i)的最高有效位元MSB_DATA(i)，且增加位元值為“0”的指示位元CBit至原始區域調光資料DIM(i)的最低有效位元LSB_DATA(i)以形成區域調光資料LD(i)，並傳輸區域調光資料LD(i)至背光控制電路150。反之，若原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)的最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)不同，則增加位元值為“1”的指示位元CBit至具有最高有效位元MSB_DATA(i)和最低有效位元LSB_DATA(i)的原始區域調光資料DIM(i)以形成區域調光資料LD(i)，並傳輸區域調光資料LD(i)至背光控制電路150。
舉例而言，在原始區域調光資料DIM(1)、DIM(2)的最高有效位元MSB_DATA(1)、MSB_DATA(2)相同的例子中，區域調光控制電路142移除原始區域調光資料DIM(2)的最高有效位元MSB_DATA(2)，且將位元值為“0”的指示位元CBit增加至原始區域調光資料DIM(2)的最低有效位元LSB_DATA(2)以形成區域調光資料LD(2)；在原始區域調光資料DIM(3)、DIM(4)的最高有效位元MSB_DATA(3)、MSB_DATA(4)不同的例子中，位元值為“1”的指示位元CBit增加至原始區域調光資料DIM(4)而形成區域調光資料LD(4)。
圖5為依據本發明一或多個實施例之由圖2之區域調光控制電路142所進行之區域調光資料傳輸方法200的流程圖。在區域調光資料傳輸方法200開始時，計數值i在初次進行步驟S202前初始化為1。在步驟S202中，區域調光控制電路142傳輸具有位元值為“1”之指示位元以及原始區域調光資料DIM(i)之最高有效位元MSB_DATA(i)和最低有效位元LSB_DATA(i)的區域調光資料LD(i)。進行步驟S202後，區域調光資料傳輸方法200進入到步驟S204，區域調光控制電路142檢查是否所有分別對應發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的區域調光資料皆已傳輸（即判別計數值i是否等於N）。若是，則區域調光資料傳輸方法200結束；反之，則區域調光資料傳輸方法200進入到步驟S206，將計數值i增加1。在步驟S208中，區域調光控制電路142比較分別位於原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)中的最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)，以判別最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)是否相同。若是，則區域調光資料傳輸方法200進入到步驟S210，區域調光控制電路142傳輸具有位元值為“0”之指示位元以及原始區域調光資料DIM(i)之最低有效位元LSB_DATA(i)但不具有原始區域調光資料DIM(i)之最高有效位元MSB_DATA(i)的區域調光資料LD(i)，且接著回到步驟S204；反之，則區域調光資料傳輸方法200回到步驟S202。
圖6示例性地繪示依據本發明其他一或多個實施例之圖1之背光控制電路150與背光模組160加上區域調光控制電路142的控制方式。在圖6的示例中，背光控制電路150用以提供原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)分別至發光單元BL(1,1)-BL(4,4)，使得發光單元BL(1,1)-BL(4,4)依據來自區域調光控制電路142的區域調光資料訊號LDS、參考時脈訊號CLK和第一指示訊號ID1發光。區域調光控制電路142用以基於將由液晶顯示面板110顯示的影像資料和發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的配置產生包含在區域調光資料訊號LDS中的區域調光資料。區域調光控制電路142亦提供參考時脈訊號CLK和第一指示訊號ID1至背光控制電路150，以從區域調光資料訊號LDS取得原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)。
特別地，第一指示訊號ID1用於指示背光控制電路150當前接收之區域調光資料的位元數是否為對應相同發光單元之原區域調光資料DIM(1)-DIM(N)的位元數的減縮。舉例而言，第一指示訊號ID1在高準位時指示當前接收之區域調光資料的位元數相等於對應相同發光單元之原區域調光資料，且當接收到此第一指示訊號ID1時，背光控制電路150儲存當前接收之區域調光資料的最高有效位元；第一指示訊號ID1在低準位時指示當前接收之區域調光資料的位元數為對應相同發光單元之原區域調光資料的減縮，即當前接收之區域調光資料僅具有最低有效位元，且當接收到此第一指示訊號ID1時，背光控制電路150組合最近儲存的最高有效位元與當前接收的最低有效位元為組合後的區域調光資料，以用於相同的發光單元。
圖7為依據本發明一或多個示例性實施例之圖6之區域調光控制電路142傳輸之區域調光資料訊號LDS、參考時脈訊號CLK和第一指示訊號ID1的時序圖。區域調光控制電路142首先傳輸作為區域調光資料LD(1)的原始區域調光資料DIM(1)，且輸出高準位的第一指示訊號ID1至背光控制電路150，以用於第1分區，且接著在i為從2至N的範圍裡比較原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)。若原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)的最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)相同，則移除原始區域調光資料DIM(i)中的最高有效位元MSB_DATA(i)，且僅有原始區域調光資料DIM(i)中的最低有效位元LSB_DATA(i)作為區域調光資料LD(i)而傳輸至背光控制電路150，且輸出低準位的第一指示訊號ID1，以用於第i分區。反之，若原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)的最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)不同，則具有最高有效位元MSB_DATA(i)和最低有效位元LSB_DATA(i)的完整原始區域調光資料DIM(i)作為區域調光資料LD(i)而傳輸至背光控制電路150，以用於第i分區，且輸出高準位的第一指示訊號ID1。
舉例而言，在原始區域調光資料DIM(1)、DIM(2)的最高有效位元MSB_DATA(1)、MSB_DATA(2)相同的例子中，如圖7所示，僅有原始區域調光資料DIM(2)中的最低有效位元LSB_DATA(2)作為區域調光資料LD(2)而傳輸至背光控制電路150，以用於第2分區，且第一指示訊號ID1設為低準位；在原始區域調光資料DIM(3)、DIM(4)的最高有效位元MSB_DATA(3)、MSB_DATA(4)不同的例子中，如圖7所示，具有最高有效位元MSB_DATA(4)和最低有效位元LSB_DATA(4)的完整原始區域調光資料DIM(4)作為區域調光資料LD(4)而傳輸至背光控制電路150，以用於第4分區，且第一指示訊號ID1設為高準位。
圖8為依據本發明一或多個實施例之由圖6的區域調光控制電路142所進行之區域調光資料傳輸方法300的流程圖。在區域調光資料傳輸方法300開始時，計數值i在初次進行步驟S302前初始化為1。在步驟S302中，區域調光控制電路142傳輸具有原始區域調光資料DIM(i)之最高有效位元MSB_DATA(i)和最低有效位元LSB_DATA(i)的區域調光資料LD(i)，且輸出高準位的第一指示訊號ID1。進行步驟S302後，區域調光資料傳輸方法300進入到步驟S304，區域調光控制電路142檢查是否所有分別對應發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的區域調光資料皆已傳輸（即判別計數值i是否等於N）。若是，則區域調光資料傳輸方法300結束；反之，則區域調光資料傳輸方法300進入到步驟S306，將計數值i增加1。在步驟S308中，區域調光控制電路142比較分別位於原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)中的最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)，以判別最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)是否相同。若是，則區域調光資料傳輸方法300進入到步驟S310，區域調光控制電路142僅將原始區域調光資料DIM(i)中的最低有效位元LSB_DATA(i)作為區域調光資料LD(i)但不含原始區域調光資料DIM(i)中的最高有效位元MSB_DATA(i)而傳輸至背光控制電路150，且輸出低準位的第一指示訊號ID1，且接著回到步驟S304；反之，則區域調光資料傳輸方法300回到步驟S302。
圖9示例性地繪示依據本發明其他一或多個實施例之圖1之背光控制電路150與背光模組160加上區域調光控制電路142的控制方式。在圖9之示例中，背光控制電路150用以提供原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)分別至發光單元BL(1,1)-BL(4,4)，使得發光單元BL(1,1)-BL(4,4)依據來自區域調光控制電路142的區域調光資料訊號LDS、參考時脈訊號CLK和第二指示訊號ID2發光。區域調光控制電路142用以基於將由液晶顯示面板110顯示的影像資料和發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的配置產生包含在區域調光資料訊號LDS中的區域調光資料。區域調光控制電路142亦提供參考時脈訊號CLK和第二指示訊號ID2至背光控制電路150，以從區域調光資料訊號LDS取得原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)。
特別地，第二指示訊號ID2用以指示背光控制電路150每一區域調光資料之最低有效位元的位元數。舉例而言，第二指示訊號ID2在高準位時指示每一區域調光資料之最高有效位元的位元數為10且每一區域調光資料之最低有效位元的位元數為6，而第二指示訊號ID2在低準位時指示每一區域調光資料之最高有效位元和最低有效位元的位元數均為8。應注意的是，在此每一區域調光資料之最高有效位元和最低有效位元的位元數僅為示例，且可依據各種設計參數及應用需求決定。
圖10為依據本發明一或多個示例性實施例之第二指示訊號ID2輸出為高準位的例子中，圖9的區域調光控制電路142傳輸之區域調光資料訊號LDS和參考時脈訊號CLK的時序圖。區域調光控制電路142首先增加位元值為“1”的指示位元CBit至具有10位元最高有效位元MSB_DATA(1)和6位元最低有效位元LSB_DATA(1)的原始區域調光資料DIM(1)以形成區域調光資料LD(1)，並傳輸區域調光資料LD(1)至背光控制電路150，且接著在i為2至N時比較原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)。若原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)的10位元最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)相同，則移除原始區域調光資料DIM(i)的10位元最高有效位元MSB_DATA(i)，且增加位元值為“0”的指示位元CBit至原始區域調光資料DIM(i)的6位元最低有效位元LSB_DATA(i)以形成區域調光資料LD(i)，並傳輸區域調光資料LD(i)至背光控制電路150。反之，若原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)的10位元最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)不同，則增加位元值為“1”的指示位元CBit至具有10位元最高有效位元MSB_DATA(i)和6位元最低有效位元LSB_DATA(i)的原始區域調光資料DIM(i)以形成區域調光資料LD(i)，並傳輸區域調光資料LD(i)至背光控制電路150。
圖11示例性地繪示依據本發明其他一或多個實施例之圖1之背光控制電路150與背光模組160加上區域調光控制電路142的控制方式。在圖11的示例中，背光控制電路150用以提供原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)分別至發光單元BL(1,1)-BL(4,4)，使得發光單元BL(1,1)-BL(4,4)依據來自區域調光控制電路142的區域調光資料訊號LDS、參考時脈訊號CLK、第一指示訊號ID1和第二指示訊號ID2發光。區域調光控制電路142用以基於將由液晶顯示面板110顯示的影像資料和發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的配置產生包含在區域調光資料訊號LDS中的區域調光資料。區域調光控制電路142亦提供參考時脈訊號CLK、第一指示訊號ID1和第二指示訊號ID2至背光控制電路150，以從區域調光資料訊號LDS取得原始區域調光資料。
圖12為依據本發明一或多個示例性實施例之第二指示訊號ID2輸出為高準位的例子中，圖11的區域調光控制電路142傳輸之區域調光資料訊號LDS、參考時脈訊號CLK和第一指示訊號ID1的時序圖。區域調光控制電路142首先傳輸具有10位元最高有效位元MSB_DATA(1)和6位元最低有效位元LSB_DATA(1)的原始區域調光資料DIM(1)作為區域調光資料LD(1)，且輸出高準位的第一指示訊號ID1至背光控制電路150，以用於第1分區，且接著在i為2至N時比較原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)。若原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)的10位元最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)相同，則移除原始區域調光資料DIM(i)的10位元最高有效位元MSB_DATA(i)，且接著僅有原始區域調光資料DIM(i)中的6位元最低有效位元LSB_DATA(i)作為區域調光資料LD(i)而傳輸至背光控制電路150，以用於第i分區，且輸出低準位的第一指示訊號ID1。反之，若原始區域調光資料DIM(i-1)、DIM(i)的10位元最高有效位元MSB_DATA(i-1)、MSB_DATA(i)不同，則具有10位元最高有效位元MSB_DATA(i)和6位元最低有效位元LSB_DATA(i)的完整原始區域調光資料DIM(i)作為區域調光資料LD(i)而傳輸至背光控制電路150，以用於第i分區，且輸出高準位的第一指示訊號ID1。
圖13A示例性地示出將由液晶顯示面板110顯示的影像，且圖13B示出液晶顯示面板110中各分區對應圖13A所示之影像的平均灰階。液晶顯示面板110的顯示區域分割為數個分區，其分別對應採用Z字形掃描方式之背光模組160的發光單元BL(1,1)-BL(4,4)。特別地，區域調光控制電路142偵測影像中分別對應發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的子影像的灰階，且接著將這些灰階轉換為發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的原始區域調光資料DIM(1)-DIM(N)。如圖13A和圖13B所示，液晶顯示面板110中分別對應相對較亮子畫素的相對亮區具有高灰階，而液晶顯示面板110中分別對應相對較暗子畫素的相對暗區具有低灰階。
在圖13B所示的示例中，原始區域調光資料DIM(1)-DIM(6)具有相同的最高有效位元，原始區域調光資料DIM(7)-DIM(8)具有相同的最高有效位元，原始區域調光資料DIM(9)-DIM(10)具有相同的最高有效位元，且原始區域調光資料DIM(11)-DIM(16)具有相同的最高有效位元。再者，最高有效位元MSB_DATA(1)不同於最高有效位元MSB_DATA(7)、最高有效位元MSB_DATA(7)不同於最高有效位元MSB_DATA(9)，且最高有效位元MSB_DATA(9)不同於最高有效位元MSB_DATA(11)。若採用圖1的區域調光控制電路142與背光控制電路150及區域調光資料傳輸方法200，則由區域調光控制電路142傳輸至背光控制電路150之區域調光資料LD(1)-LD(16)的總位元數為4×17+12×9=176，且區域調光資料壓縮比例為(16×16)/176=1.45。
圖14A示例性地示出將由液晶顯示面板110顯示的另一影像，且圖14B示出液晶顯示面板110中各分區對應圖14A所示之影像的平均灰階。在圖14B所示的示例中，所有原始區域調光資料DIM(1)-DIM(16)均具有相同的最高有效位元。若採用圖1的區域調光控制電路142與背光控制電路150及區域調光資料傳輸方法200，則由區域調光控制電路142傳輸至背光控制電路150之區域調光資料LD(1)-LD(16)的總位元數1×17+15×9=152，且區域調光資料壓縮比例為(16×16)/152=1.68。
圖15為依據本發明其他一或多個示例性實施例之圖2之區域調光控制電路142傳輸之區域調光資料訊號LDS、參考時脈訊號CLK和第一指示訊號ID1的時序圖。區域調光控制電路142決定區域調光資料壓縮後的剩餘時間是否足夠用來傳輸初始編碼資料Init_Code至背光控制電路150以刷新儲存的初始編碼資料。初始編碼資料Init_Code可包含但不限於LED亮度控制參數、LED頻譜、電流限制、短路保護和/或錯誤回報等。若剩餘時間足夠，則區域調光控制電路142在區域調光資料LD(1)-LD(N)後接著傳輸初始編碼資料Init_Code至背光控制電路150。
圖16為依據本發明一或多個實施例之由區域調光控制電路142所進行之區域調光資料傳輸方法400的流程圖。區域調光資料傳輸方法200、400的差異在於，在區域調光資料傳輸方法400中，若分別對應發光單元BL(1,1)-BL(4,4)的所有區域調光資料均已傳輸，則接著進行步驟S402，以決定剩餘時間是否大於對應傳輸初始編碼資料Init_Code所需時間的預定閾值。若是，則進行步驟S404，區域調光控制電路142傳輸初始編碼資料Init_Code至背光控制電路150，且接著區域調光資料傳輸方法400結束。
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，當可作些許的更動與潤飾，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。
100:顯示裝置 110:液晶顯示面板 120:資料驅動器 130:掃描驅動器 140:時序控制器 142:區域調光控制電路 150:背光控制電路 160:背光模組 200,300,400:區域調光資料傳輸方法 BC:背光電路 BL(1,1)-BL(4,4):發光單元 CBit:指示位元 CLK:參考時脈訊號 CS:儲存電容 D:資料線 DIM(1)-DIM(N):原始區域調光資料 ID1:第一指示訊號 ID2:第二指示訊號 LD(1)-LD(N):區域調光資料 LDS:區域調光資料訊號 LSB_DATA(1)-LSB_DATA(N):最低有效位元 MSB_DATA(1)-MSB_DATA(N):最高有效位元 P:畫素單元 S:掃描線 S202,S204,S206,S208,S210:步驟 S302,S304,S306,S308,S310:步驟 S402,S404:步驟 T:開關元件
為了更完整了解實施例及其優點，現參照結合所附圖式所做之下列描述，其中： [圖1]為依據本發明一或多個實施例之顯示裝置的示意圖； [圖2]示例性地繪示依據本發明一或多個實施例之[圖1]之背光控制電路與背光模組加上區域調光控制電路的控制方式； [圖3A]示例性地示出[圖2]之發光單元的掃描模式； [圖3B]示例性地示出[圖2]之發光單元的另一掃描模式； [圖4] 為依據本發明一或多個示例性實施例之[圖2]之區域調光控制電路傳輸之區域調光資料訊號和參考時脈訊號的時序圖； [圖5]為依據本發明一或多個實施例之由[圖2]之區域調光控制電路所進行之區域調光資料傳輸方法的流程圖； [圖6]示例性地繪示依據本發明其他一或多個實施例之[圖1]之背光控制電路與背光模組加上區域調光控制電路的控制方式； [圖7]為依據本發明一或多個示例性實施例之[圖6]之區域調光控制電路傳輸之區域調光資料訊號、參考時脈訊號和第一指示訊號的時序圖； [圖8]為依據本發明一或多個實施例之由[圖6]之區域調光控制電路所進行之區域調光資料傳輸方法的流程圖； [圖9]示例性地繪示依據本發明其他一或多個實施例之[圖1]之背光控制電路與背光模組加上區域調光控制電路的控制方式； [圖10]為依據本發明一或多個示例性實施例之[圖9]之區域調光控制電路傳輸之區域調光資料訊號和參考時脈訊號的時序圖； [圖11]示例性地繪示依據本發明其他一或多個實施例之[圖1]之背光控制電路與背光模組加上區域調光控制電路的控制方式； [圖12]為依據本發明一或多個示例性實施例之[圖11]之區域調光控制電路傳輸之區域調光資料訊號、參考時脈訊號和第一指示訊號的時序圖； [圖13A]示例性的示出將由[圖1]之液晶顯示面板顯示的影像； [圖13B]示出[圖1]之液晶顯示面板中各分區對應[圖13A]所示之影像的平均灰階； [圖14A]示例性的示出將由[圖1]之液晶顯示面板顯示的另一影像； [圖14B]示出[圖1]之液晶顯示面板中各分區對應[圖14A]所示之影像的平均灰階； [圖15]為依據本發明其他一或多個示例性實施例之[圖2]之區域調光控制電路傳輸之區域調光資料訊號、參考時脈訊號和第一指示訊號的時序圖；以及 [圖16]為依據本發明其他一或多個實施例之由[圖2]之區域調光控制電路所進行之區域調光資料傳輸方法的流程圖。
100:顯示裝置
110:液晶顯示面板
120:資料驅動器
130:掃描驅動器
140:時序控制器
150:背光控制電路
160:背光模組
CS:儲存電容
D:資料線
P:畫素單元
S:掃描線
T:開關元件

Claims (20)

  1. 一種用以控制一背光模組之電路，包含： 一區域調光控制電路，用以基於影像資料及該背光模組中複數個發光單元之配置產生區域調光資料，其中該些區域調光資料包含對應該些發光單元中一第一發光單元之第一區域調光資料及對應該些發光單元中一第二發光單元之第二區域調光資料，且其中該第一區域調光資料的位元數不同於該第二區域調光資料的位元數；以及 一背光控制電路，用以基於該些區域調光資料控制該背光模組發射背光。
  2. 如請求項1所述之電路，其中該第一區域調光資料與該第二區域調光資料中的每一者包含一指示位元，且其中該第一區域調光資料與該第二區域調光資料中的指示位元具相對的位元值。
  3. 如請求項1所述之電路，其中該第一區域調光資料具有最高有效位元和最低有效位元，且該第二區域調光資料僅具有最低有效位元。
  4. 如請求項3所述之電路，其中該區域調光控制電路更用以提供一第一指示訊號以指示該背光控制電路組合該第一區域調光資料中的最高有效位元與該第二區域調光資料中的最低有效位元為組合後的第二區域調光資料以用於該第二發光單元。
  5. 如請求項3所述之電路，其中該區域調光控制電路更用以提供一第二指示訊號以通知該背光控制電路該第一區域調光資料與該第二區域調光資料中每一者之最低有效位元的位元數。
  6. 如請求項3所述之電路，其中該背光控制電路包含一記憶體，其用以儲存該第一區域調光資料中的最高有效位元。
  7. 如請求項1所述之電路，其中該些區域調光資料更包含對應該些發光單元中一第三發光單元之第三區域調光資料，且其中該第三區域調光資料的位元數相同於該第二區域調光資料的位元數且小於該第一區域調光資料的位元數。
  8. 如請求項7所述之電路，其中該第一區域調光資料、該第二區域調光資料與該第三區域調光資料中的每一者包含一指示位元； 其中該第一區域調光資料與該第二區域調光資料中的指示位元具相對的位元值，且該第二區域調光資料與該第三區域調光資料中的指示位元具相同的位元值。
  9. 如請求項7所述之電路，其中該第一區域調光資料具有最高有效位元和最低有效位元，且該第二區域調光資料與該第三區域調光資料中的每一者僅具有最低有效位元。
  10. 如請求項1所述之電路，其中該區域調光控制電路更用以在傳輸該些區域調光資料之後傳輸初始編碼資料至該背光控制電路以刷新儲存於該背光控制電路之原初始編碼資料。
  11. 一種用於一背光模組之區域調光控制方法，包含： 基於影像資料及該背光模組中複數個發光單元之配置產生區域調光資料；以及 傳輸該些區域調光資料至一背光控制電路以控制該背光模組據以發射背光，該些區域調光資料包含對應該些發光單元中一第一發光單元之第一區域調光資料及對應該些發光單元中一第二發光單元之第二區域調光資料，其中該第一區域調光資料的位元數不同於該第二區域調光資料的位元數。
  12. 如請求項11所述之區域調光控制方法，其中該第一區域調光資料與該第二區域調光資料中的每一者包含一指示位元，且其中該第一區域調光資料與該第二區域調光資料中的指示位元具相對的位元值。
  13. 如請求項11所述之區域調光控制方法，其中該第一區域調光資料具有最高有效位元和最低有效位元，且該第二區域調光資料僅具有最低有效位元。
  14. 如請求項13所述之區域調光控制方法，更包含： 提供一第一指示訊號以指示該背光控制電路組合該第一區域調光資料中的最高有效位元與該第二區域調光資料中的最低有效位元為組合後的第二區域調光資料以用於該第二發光單元。
  15. 如請求項13所述之區域調光控制方法，更包含： 提供一第二指示訊號以通知該背光控制電路該第一區域調光資料與該第二區域調光資料中每一者之最低有效位元的位元數。
  16. 如請求項11所述之區域調光控制方法，其中該區域調光資料更包含對應該些發光單元中一第三發光單元之第三區域調光資料，且其中該第三區域調光資料的位元數相同於該第二區域調光資料的位元數且小於該第一區域調光資料的位元數。
  17. 如請求項16所述之區域調光控制方法，其中該第一區域調光資料、該第二區域調光資料與該第三區域調光資料中的每一者包含一指示位元； 其中該第一區域調光資料與該第二區域調光資料中的指示位元具相對的位元值，且該第二區域調光資料與該第三區域調光資料中的指示位元具相同的位元值。
  18. 如請求項16所述之區域調光控制方法，其中該第一區域調光資料具有最高有效位元和最低有效位元，且該第二區域調光資料與該第三區域調光資料中的每一者僅具有最低有效位元。
  19. 如請求項11所述之區域調光控制方法，更包含： 在傳輸該些區域調光資料之後傳輸初始編碼資料至該背光控制電路以刷新儲存於該背光控制電路之原初始編碼資料。
  20. 一種顯示裝置，包含： 一顯示面板，用以基於影像資料顯示一影像； 一背光模組，用以提供背光至該顯示面板以顯示該影像，該背光模組具有複數個發光單元； 一區域調光控制電路，用以基於該些影像資料及該些發光單元之配置產生區域調光資料；以及 一背光控制電路，用以基於該些區域調光資料控制該背光模組發射該背光； 其中該區域調光資料包含對應該些發光單元中一第一發光單元之第一區域調光資料及對應該些發光單元中一第二發光單元之第二區域調光資料，且其中該第一區域調光資料的位元數不同於該第二區域調光資料的位元數。
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