TWI426492B - 液晶顯示裝置及其局部調光方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種液晶顯示裝置及其局部調光方法。
由於液晶顯示裝置具有重量輕、外形薄以及功率消耗低等優良特性，因此其應用範圍逐漸擴大。背光型液晶顯示裝置對被應用至液晶層的電場加以控制，並且調節來自背光單元的光線，從而顯示影像。
液晶顯示裝置的影像品質區決於對比度特性。透過控制被應用至液晶顯示面板之液晶層以調節液晶層的透光率，僅僅使用這種方法對提高對比度特性有所限制。因此，目前發展了一種背光調光方法，根據輸入影像控制背光單元的亮度，從而提高對比度特性，由此極大地提高了對比度特性。背光調光方法根據輸入影像適應性地控制背光單元的亮度，從而減少功率消耗。背光調光方法包含全域調光方法與局部調光方法，其中全域調光方法用於控制液晶顯示面板之整體顯示面的亮度，而局部調光方法透過劃分顯示面為複數個區塊以局部控制液晶面板的顯示面的亮度。
全域調光方法可提高兩個連續排列的框週期之間測量的動態對比度。局部調光方法可局部控制一個框週期期間顯示面的亮度，從而提高靜態對比度，而使用全域調光方法則難以提高靜態對比度。
局部調光方法劃分背光單元為複數個區塊，令與亮影像對應的一個區塊的背光亮度較高，令與相對暗影像對應的一個區塊的背光亮度較低。因為在局部調光方法中，各自包含光源的複數個區塊被單獨打開，局部調光方法中的背光亮度小於當背光單元中全部光源被打開時測量的背光亮度。為了補償局部調光方法中的低背光亮度，畫素資料被乘以預定增益，因此可被補償。在局部調光方法中，當畫素資料被補償時，會出現灰階帶(grayscale band)現象，其中高灰階看起來亮度相同。因此，可能產生影像品質的劣化。為了減少影像品質的劣化，使用一調光曲線，根據每一區塊的代表值選擇一調光值，其中大多數灰階會增加。這種情況下，可獲得影像品質的改善效果。然而，因為與大多數區塊的代表值對映的調光值增加，功率消耗的降低效果則不符合要求。
本發明之代表性實施例提供一種液晶顯示裝置及其局部調光方法，能夠極大地降低局部調光的功率消耗且提高影像品質。
一個方面，本發明之一種液晶顯示裝置包含：顯示面板；背光單元，用以提供光線至此顯示面板；代表值調整單元，用以依照從顯示面板與背光單元之發光面劃分的複數個區塊劃分一輸入影像，根據這些區塊間的亮度差值與每一區塊之灰階帶狀度選擇性地調整每一區塊之代表值，以及產生每一區塊之修正代表值；調光值判定單元，用以對映每一區塊的修正代表值至預定調光曲線，並且選擇每一區塊之調光值；以及光源驅動器，用以根據每一區塊之調光值驅動此背光單元之光源。
該液晶顯示裝置更包含：第一代表值計算單元，依照這些區塊劃分的輸入影像用以計算每一區塊之代表值；以及第二代表值計算單元，用以計算與一個框對應之輸入影像之整體代表值。
代表值調整單元包含：第一代表值調整單元，用以調整特定區塊之代表值為評估值，此評估值係根據特定區塊之代表值與整體代表值間的差值被判定；第二代表值調整單元，用以根據特定區塊的灰階帶狀度判定權重值；以及加法單元，用以將權重值與每一區塊之代表值相加，並且輸出每一區塊之修正代表值。
液晶顯示裝置更包含：每一畫素之光量計算單元，用以使用每一區塊之調光值選擇一預定光分佈，以及計算特定區塊之每一畫素之光量；增益調整單元，用以根據特定區塊之每一畫素之光量計算特定區塊之每一畫素之增益，用畫素資料乘以每一畫素之增益，並且輸出特定區塊之畫素資料之補償值；以及影像品質評估單元，用以根據特定區塊之畫素資料之補償值計算特定區塊之灰階帶狀度，並且輸入灰階帶狀度至第二代表值調整單元。
另一方面，一種液晶顯示裝置之局部調光方法包含：劃分顯示面板與背光單元之發光面為複數個區塊；依照這些區塊劃分一輸入影像；根據這些區塊間的亮度差值與每一區塊之灰階帶狀度選擇性地調整每一區塊之代表值，以產生每一區塊之修正代表值；對映每一區塊之修正代表值至預定調光曲線以判定每一區塊之調光值；以及根據每一區塊之調光值驅動背光單元之光源。
本發明將結合圖式部份對本發明的較佳實施方式作詳細說明。然而，本發明以不同形狀被具體化，而並非限制於本說明書所述之這些實施例。本文中類似參考標號代表類似部件。在以下描述中，如果本發明相關的已知功能或配置的詳細描述被判定為令本發明之主旨不清，則可省略其詳細描述。
考慮到準備說明書的方便性選擇以下描述中使用的部件名稱。因此，部件的名稱可能與實際產品中使用的部件名稱有所不同。
在描述本發明之代表性實施例以前，結合「第1圖」、「第2圖」、「第3A圖」、「第3B圖」、「第3C圖」、「第4A圖」、「第4B圖」以及「第4C圖」描述在局部調光方法中影像品質的變化與功率消耗的變化取決於畫素資料的補償或未補償以及選擇的調光曲線的類型。
局部調光方法劃分一顯示螢幕為複數個區塊，獲得與每一區塊對應的一輸入影像的代表值，對映每一區塊的代表值至一調光曲線，以及選擇每一區塊的調光值(單位：%)。每一區塊的代表值可以藉由輸入影像的平均值或平均圖像位準(average picture level；APL)被計算得出。輸入影像的平均值係為每一畫素中紅、綠及藍色數值中的最大值的平均值。平均圖像位準係為畫素的亮度值Y的平均值。根據區塊的代表值定義待被應用至對應區塊之調光值，調光曲線係透過特徵運算方程被表示且事先被設定為一個查詢表。
調光曲線係藉由「第1圖」所示之高調光曲線與「第2圖」所示之低調光曲線其中之一被選擇。在「第1圖」與「第2圖」中，水平軸係為每一區塊的代表值，垂直軸係為調光值。在「第1圖」所示的高調光曲線中，隨著灰階增加，調光值以指數方式增加。在「第2圖」所示的低調光曲線中，隨著灰階增加，調光值以線性方式增加。因此，對於幾乎全部的灰階來說，「第1圖」所示的高調光曲線的調光值大於「第2圖」所示的低調光曲線的調光值。調光值的增加導致背光單元的驅動功率的增加，因此功率消耗也增加。在功率消耗上「第2圖」所示的低調光曲線優於「第1圖」所示的高調光曲線，但是如「第3A圖」、「第3B圖」、「第3C圖」、「第4A圖」、「第4B圖」以及「第4C圖」所示可能降低影像品質。
「第3A圖」、「第3B圖」及「第3C圖」所示係為在局部調光方法中當畫素資料未被補償時使用高調光曲線與低調光曲線所實施的試驗的結果影像。
如「第3B圖」所示，「第3A圖」所示的初始影像中每一區塊的代表值被對映至「第1圖」所示的高調光曲線以選擇每一區塊的調光值，並且根據此調光值控制每一區塊的背光亮度。當畫素資料未被補償時，「第3B圖」所示的顯示影像的整體亮度則降低。另一方面，如「第3C圖」所示，「第3A圖」所示的初始影像中每一區塊的代表值被對映至「第2圖」所示的低調光曲線以選擇每一區塊的調光值，且根據此調光值控制每一區塊的背光亮度。當畫素資料未被補償時，「第3C圖」所示的顯示影像的整體亮度進一步降低，則顯示影像的細微部位未被顯示。因此，在局部調光方法方法中當畫素資料未被補償時，在影像品質上「第1圖」所示的高調光曲線優於「第2圖」所示的低調光曲線，但是在功率消耗上則劣於「第2圖」所示的低調光曲線。
「第4A圖」、「第4B圖」以及「第4C圖」所示局部調光方法中當畫素資料被補償時使用高調光曲線與低調光曲線所實施的試驗的結果圖像。
如「第4B圖」所示，「第4A圖」所示的初始影像中每一區塊的代表值被對映至「第1圖」所示的高調光曲線以選擇每一區塊的調光值，並且根據此調光值控制每一區塊的背光亮度。當畫素資料被補償時，由於畫素資料的過度補償，「第4B圖」所示的圓圈的亮部中出現灰階帶現象，其中高灰階看起來亮度相同。另一方面，如「第4C圖」所示，「第4A圖」所示的初始影像中每一區塊的代表值被對映至「第2圖」所示的低調光曲線以選擇每一區塊的調光值，並且根據此調光值控制每一區塊的背光亮度。當畫素資料被補償時，由於畫素資料的過度補償，在「第4C圖」所示的圓圈的亮部中灰階帶惡化。因此，在局部調光方法中當畫素資料被補償時，「第1圖」所示的高調光曲線在影像品質上優於「第2圖」所示的低調光曲線，但是在功率消耗上劣於「第2圖」所示的低調光曲線。
本發明的代表性實施例根據「第2圖」所示的低調光曲線完成局部調光，就是說在功率消耗上具有優勢，並且依照預定規則調整輸入影像的每一區塊的代表值，從而提高影像品質。
「第5圖」、「第6圖」及「第7圖」所示係為本發明代表性實施例之液晶顯示裝置。
如「第5圖」、「第6圖」及「第7圖」所示，本發明代表性實施例之液晶顯示裝置包含一塊液晶顯示面板10、用於驅動液晶顯示面板10的資料線14的一個源極驅動器12、用於驅動液晶顯示面板10的閘極線15的一個閘極驅動器13、用於控制源極驅動器12與閘極驅動器13的一個時序控制器11、提供光線到液晶顯示面板10的一個背光單元20、用於驅動背光單元20的光源的一個光源驅動器21以及用於控制局部調光的一個局部調光控制器16。
液晶顯示面板10包含上玻璃基板、下玻璃基板以及上下玻璃基板間的液晶層。複數條資料線14與複數條閘極線15彼此交叉於液晶顯示面板10的下玻璃基板上。如「第6圖」所示，依照資料線14與閘極線15的交叉結構，複數個液晶盒Clc以矩陣形式排列於液晶顯示面板10上。資料線14、閘極線15、薄膜電晶體TFT、與薄膜電晶體TFT連接的液晶盒Clc的畫素電極、儲存電容器Cst等形成於液晶顯示面板10的下玻璃基板上。
黑色矩陣、彩色濾光片以及共同電極形成於液晶顯示面板10的上玻璃基板上。在例如扭轉向列(twisted nematic；TN)模式與垂直配向(vertical alignment；VA)模式之垂直電場驅動方式中，共同電極形成於上玻璃基板上。在例如橫向電場切換(in-plane switching；IPS)模式與邊緣電場切換(fringe field switching；FFS)模式之水平電場驅動方式中，共同電極與畫素電極形成於下玻璃基板上。偏光板分別接合至液晶顯示面板10之上下玻璃基板。用於設定液晶的預傾角的配向層分別形成於內表面上，與上下玻璃基板中的液晶接觸。
如「第7圖」所示，液晶顯示面板10的畫素陣列以及與畫素陣列相對的背光單元20的發光面被劃分為用於局部調光的複數個區塊B11至B45。區塊B11至B45各自包含i×j個畫素，其中i與j係為等於或大於2的正整數，背光發光面提供光線至i×j個畫素。每一畫素包含三原色的子畫素，每一子畫素包含一個液晶盒Clc。
時序控制器11從外部系統板接收時序訊號Vsync、Hsync、DE及DCLK，且供應數位視訊資料RGB至源極驅動器12。時序訊號Vsync、Hsync、DE及DCLK包含垂直同步訊號Vsync、水平同步訊號Hsync、資料賦能訊號DE及點時脈DCLK。時序控制器11產生一源極時序控制訊號DDC與一閘極時序控制訊號GDC，以根據從外部系統板接收的時序訊號Vsync、Hsync、DE與DCLK分別控制源極驅動器12與閘極驅動器13的作業時序。以60赫茲的框頻率輸入一輸入視訊訊號，外部系統板或時序控制器11在輸入視訊訊號之框間插入一內插框，並且用閘極時序控制訊號GDC的頻率乘以源極時序控制訊號DDC的頻率。因此，時序控制器11可依照(60×N)赫茲的框頻率控制源極驅動器12與閘極驅動器13的作業，其中N為等於或大於2的正整數。
時序控制器11供應從外部系統板接收的輸入影像的數位視訊資料RGB至局部調光控制器16，並且供應局部調光控制器16所調變的數位視訊資料R'G'B'至源極驅動器12。
在時序控制器11的控制下，源極驅動器12閂鎖此數位視訊資料R'G'B'。源極驅動器12使用正負伽馬補償電壓以轉換此數位視訊資料R'G'B'為正負類比資料電壓，並且供應此正/負類比資料電壓至資料線14。
閘極驅動器13位移暫存器、位準偏移器(level shifter)、輸出緩衝器等，其中位準偏移器用以轉換位移暫存器之輸出訊號為適合液晶盒之薄膜電晶體驅動之擺動(swing)寬度。閘極驅動器13包含複數個閘極驅動積體電路。複數個閘極驅動積體電路各自順序地輸出閘極脈衝(或掃描脈衝)，並且與供應至資料線14的資料電壓同步，順序地供應此閘極脈衝至閘極線15，其中此閘極脈衝具有大約一個水平週期的脈衝寬度。
背光單元20係位於液晶顯示面板10的下方且包含複數個光源。複數個光源被劃分為複數個區塊，複數個區塊中每一光源係透過光源驅動器21被單獨控制。因此背光單元20可均勻地提供光線至液晶顯示面板10。背光單元20係為側光型背光單元與直射型背光單元其中之一。背光單元20的光源包含熱陰極燈管(hot cathode fluorescent lamp；HCFL)、冷陰極燈管(cold cathode fluorescent lamp；CCFL)、外部電極螢光燈(external electrode fluorescent lamp；EEFL)以及發光二極體(light emitting diode；LED)其一或其二。
光源驅動器21使用一脈衝寬度調變(pulse width modulation；PWM)訊號單獨控制各自包含光源的複數個區塊，其中此脈衝寬度調變訊號的工作比(單位：%)根據從局部調光控制器16接收的調光值BLdim而變化。脈衝寬度調變訊號用於控制光源的開關百分比，並且根據從局部調光控制器16接收的調光值BLdim判定脈衝寬度調變訊號的工作比。
如「第7圖」所示，局部調光控制器16分析從時序控制器11接收的每一區塊的數位視訊資料RGB，並且計算每一區塊的代表值。局部調光控制器16對映每一區塊的代表值至「第2圖」的低調光曲線，並且輸出背光單元20的每一區塊的調光值BLdim。局部調光控制器16調變從時序控制器11接收的數位視訊資料RGB，並且補償待顯示於液晶顯示面板10上的畫素資料。局部調光控制器16依照預定規則預測一個區塊的影像，其中當應用「第2圖」的低調光曲線時此區塊中的影像品質會降低。因此，當其中影像品質被降低的區塊的影像被輸入時，局部調光控制器16則增加此影像品質降低區塊的代表值，並且調整此影像品質降低區塊的調光值BLdim。
「第8圖」所示係為「第5圖」所示之局部調光控制器16的詳細方塊圖。如「第8圖」所示，局部調光控制器16包含第一代表值計算單元81、第二代表值計算單元82、第一代表值調整單元83、加法單元84、調光值判定單元85、光量計算單元86、增益校正單元87、影像品質評估單元88以及第二代表值調整單元89。
第一代表值計算單元81計算一輸入影像的每一區塊的代表值。第二代表值計算單元82計算與一個框對應的輸入影像的整體代表值。藉由輸入影像的平均值或平均圖像位準計算每一區塊的代表值與整體代表值。
當在一特定區塊上根據此特定區塊的代表值完成局部調光時，其中此特定區塊的代表值大於整體代表值，因為此特定區塊的周圍區塊亮度較低，可能在特定區塊中產生螢幕暗點或灰階帶。考慮到螢幕暗點或灰階帶，第一代表值調整單元83透過以下製程選擇性地調整此特定區塊的代表值。第一代表值調整單元83計算特定區塊的代表值與整體代表值之間的差值。如「第11圖」所示，根據特定區塊的代表值與整體代表值之間的差值，第一代表值調整單元83調整特定區塊的代表值為一估計值。此估計值係透過試驗被判定，且隨著特定區塊的代表值與整體代表值之間的差值的增加而增加。
加法單元84將從第一代表值調整單元83接收的特定區塊的代表值與來自第二代表值調整單元89的權重值相加，且輸出此特定區塊的修正代表值。
調光值判定單元85對映此特定區塊的修正代表值至「第11圖」所示的低調光曲線，選擇特定區塊的調光值BLdim，以及為每一畫素輸出此特定區塊的調光值BLdim至光源驅動器21與光量計算單元86。調光值判定單元85使用查詢表選擇此特定區塊的調光值BLdim。查詢表接收每一區塊的修正代表值，處理每一區塊的修正代表值，從先前儲存的調光曲線中選擇每一區塊的調光值BLdim，以及輸出每一區塊的調光值BLdim。光源驅動器21使用脈衝寬度調變訊號控制每一區塊的背光單元20的光源的亮度，以回應每一區塊的調光值BLdim。
光量計算單元86使用每一區塊的調光值BLdim選擇一預定的光分佈(light profile)，並且計算特定區塊中每一畫素的光量。藉由局部調光中一特定畫素的光量與此特定畫素周圍的畫素達到特定畫素所需的光量的總和，可計算得到光分佈。可以透過試驗判定光分佈，在試驗中使用每一區塊的調光值BLdim完成局部調光且測量每一畫素的亮度。
增益校正單元87計算每一畫素的增益，並且用初始畫素資料乘以每一畫素的增益，從而補償此畫素資料。藉由不可局部調光(即，當背光單元20的全部光源被打開處於全白圖案或處於最大亮度時)時畫素的光量與局部調光時透過光分佈計算得出的畫素的光量的比率，計算得出增益。換言之，增益G被計算為G=Knormal/Klocal。在以上的方程中，Knormal為表示當未完成局部調光時的背光亮度的一常數，且為表示全白圖案(full-white pattern)的亮度的一常數。Klocal係為變數，當完成局部調光時根據每一區塊的調光值BLdim表示特定區塊的光量。
影像品質評估單元88分析從增益校正單元87接收的特定區塊的畫素資料的補償值，計算灰階帶狀度(grayscale banding degree)，以及輸出灰階帶評估值。影像品質評估單元88計算特定區塊的畫素資料的補償值中具有白色灰階的資料的數目。畫素資料的灰階被判定為最高有效位元(most significant bit；MSB)。例如，當最高有效位元為“11”時此畫素資料被判定為具有白色灰階的資料，當最高有效位元為“00”時此畫素資料被判定為具有黑色灰階的資料，以及當最高有效位元為“01”時此畫素資料被判定為具有中間灰階的資料。當具有白色灰階的資料的個數大於預定參考值時，影像品質評估單元88判定在特定區塊中出現灰階帶。當具有白色灰階的資料的個數少於預定參考值時，影像品質評估單元88判定特定區塊中未出現灰階帶。隨著具有白色灰階的資料的個數增加，影像品質評估單元88計算得出的灰階帶評估值也隨之增加。
根據從影像品質評估單元88接收的灰階帶評估值，第二代表值調整單元89選擇權重值，並且回饋輸入該權重值至加法單元84。第二代表值調整單元89可以透過一查詢表或一作業邏輯電路被實施，其中查詢表根據灰階帶評估值選擇權重值，而作業邏輯電路根據灰階帶評估值計算權重值。權重值與灰階帶評估值依照比例變化。
以下結合「第9圖」、「第10圖」以及「第11圖」描述本發明代表性實施例之局部調光之例子。「第9圖」所示係為第一影像，其中整個螢幕的畫素為具有中間灰階的畫素資料。「第10圖」所示係為第二影像，其中背景比第一影像暗且以白色灰階的亮度在中部書寫亮字母“Ray”。在「第9圖」與「第11圖」中，第一與第二影像各自中部的長方形影像被假設為特定區塊。
「第9圖」的特定區塊以及「第10圖」的特定區塊具有相同的平均圖像位準‘127’。在習知技術的局部調光方法中，因為「第9圖」與「第10圖」的特定區塊具有相同的代表值即相同的平均圖像位準，所以在「第9圖」的特定區塊與「第10圖」的特定區塊上使用相同的調光值(即，被對映至「第11圖」中代表值“gray”的調光值)完成局部調光。這種情況下，由於低調光值以及畫素資料的補償值的總和導致灰階飽和，因此在「第10圖」的特定區塊中產生灰階帶，其中類似的白色灰階看起來灰階相同。另一方面，在本發明代表性實施例的局部調光方法中，分析「第10圖」的特定區塊上顯示的影像，評估特定畫素的亮度與特定畫素的周圍畫素的亮度間的差值以及特定畫素中的灰階帶狀度，特定區塊的低代表值(即，被對映至「第11圖」的代表值“gray”的調光值)增加為被對映至「第11圖」的代表值“Ray”的調光值。因此，可避免「第10圖」的特定區塊的影像品質的下降。影像品質評估單元88增加此特定區塊的代表值，直到具有白色灰階的資料的個數等於或少於預定參考值為止(即，直到灰階帶不出現為止)。
表格1所示係為使用「第1圖」之高調光曲線(「表格1的〞調光曲線#1〞)完成局部調光時的功率消耗的降低效果與使用「第11圖」的低調光曲線(表格1的〞調光曲線#2〞)完成局部調光時的功率消耗的降低效果的比較試驗的結果。
在試驗中，當未完成局部調光且背光單元20的全部光源被打開為全白圖案時，液晶顯示裝置上顯示一試驗影像，測量這種不可局部調光狀態的功率消耗。當相同的液晶顯示裝置上顯示相同的試驗影像，使用「第1圖」之高調光曲線(表格1的〞調光曲線#1〞)完成局部調光且各自包含光源的複數個區塊被單獨控制時，測量習知技術的局部調光方法的功率消耗。此外，除使用「第11圖」的低調光曲線(表格1的〞調光曲線#2〞)外，本發明代表性實施例之局部調光方法中的功率消耗係透過習知技術的局部調
光方法的相同製程被測量。習知技術的局部調光中的功率消耗比不可局部調光的功率消耗降低22%，本發明代表性實施例的功率消耗比不可局部調光的功率消耗降低51%。
因此，本發明代表性實施例使用「第11圖」的低調光曲線(表格1的〞調光曲線#2〞)可極大地降低功率消耗。此外如上所述，本發明的代表性實施例評估特定區塊與特定區塊的周邊區塊間的亮度差值以及特定區塊的灰階帶狀度，且適應性地增加特定區塊的代表值，從而增加局部調光之影像品質。
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之內。尤其地，各種更動與修正可能為本發明揭露、圖式以及申請專利範圍之內主題組合排列之組件部和/或排列。除了組件部和/或排列之更動與修正之外，本領域技術人員明顯還可看出其他使用方法。
10‧‧‧液晶顯示面板
11‧‧‧時序控制器
12‧‧‧源極驅動器
13‧‧‧閘極驅動器
14‧‧‧資料線
15‧‧‧閘極線
16‧‧‧局部調光控制器
RGB、R'G'B'‧‧‧數位視訊資料
DDC‧‧‧源極時序控制訊號
GDC‧‧‧閘極時序控制訊號
Vsync‧‧‧垂直同步訊號
Hsync‧‧‧水平同步訊號
DE‧‧‧資料賦能訊號
DCLK‧‧‧點時脈
Clc‧‧‧液晶盒
TFT‧‧‧薄膜電晶體
Cst‧‧‧儲存電容器
BLdim‧‧‧調光值
21‧‧‧光源驅動器
20‧‧‧背光單元
81‧‧‧第一代表值計算單元
82‧‧‧第二代表值計算單元
83‧‧‧第一代表值調整單元
84‧‧‧加法單元
85‧‧‧調光值判定單元
86‧‧‧光量計算單元
87‧‧‧增益校正單元
88‧‧‧影像品質評估單元
89‧‧‧第二代表值調整單元
第1圖所示係為高調光曲線之例子；第2圖所示係為低調光曲線之例子；第3A圖至第3C圖所示係為當在局部調光方法中未補償畫素資料時使用高調光曲線與低調光曲線所實施的試驗的結果影像；第4A圖至第4C圖所示係為當在局部調光方法中補償畫素資料時使用高調光曲線與低調光曲線所實施的試驗的結果影像；第5圖所示係為本發明代表性實施例之液晶顯示裝置之方塊
圖；第6圖所示係為第5圖所示之液晶顯示面板之陣列基板之部分之等效電路圖；第7圖所示係為用於局部調光的複數個區塊；第8圖所示係為第5圖所示之局部調光控制器之詳細方塊圖；第9圖與第10圖所示係為習知技術之局部調光方法與本發明代表性實施例之局部調光方法之比較試驗之結果影像；以及第11圖所示係為調整每一區塊之代表值之例子。
10．．．液晶顯示面板
11．．．時序控制器
12．．．源極驅動器
13．．．閘極驅動器
14．．．資料線
15．．．閘極線
16．．．局部調光控制器
RGB、R'G'B'．．．數位視訊資料
DDC．．．源極時序控制訊號
GDC．．．閘極時序控制訊號
Vsync、Hsync、DE、DCLK．．．時序訊號
BLdim．．．調光值
21．．．光源驅動器
20．．．背光單元
Claims (4)
- 一種液晶顯示裝置，包含：一顯示面板；一背光單元，用以提供光線至該顯示面板；一代表值調整單元，用以依照從該顯示面板與該背光單元之一發光面劃分的複數個區塊劃分一輸入影像，根據該等區塊間的一亮度差值與每一區塊之一灰階帶狀度選擇性地調整每一區塊之一代表值，以產生每一區塊之一修正代表值；一調光值判定單元，用以對映每一區塊的該修正代表值至一預定調光曲線，並且選擇每一區塊之一調光值；一光源驅動器，用以根據每一區塊之該調光值驅動該背光單元之光源；一第一代表值計算單元，依照該等區塊劃分的該輸入影像用以計算每一區塊之該代表值；以及一第二代表值計算單元，用以計算與一個框對應之該輸入影像之一整體代表值，其中該代表值調整單元包含：一第一代表值調整單元，用以調整一特定區塊之一代表值為一評估值，該評估值係根據該特定區塊之該代表值與該整體代表值間的一差值被判定；一第二代表值調整單元，用以根據該特定區塊的一灰 階帶狀度判定一權重值；以及一加法單元，用以將該權重值與每一區塊之該代表值相加，並且輸出每一區塊之該修正代表值。
- 如請求項第1項所述之液晶顯示裝置，更包含：每一畫素之一光量計算單元，用以使用每一區塊之該調光值選擇一預定光分佈，以及計算該特定區塊之每一畫素之一光量；一增益調整單元，用以根據該特定區塊之每一畫素之該光量計算該特定區塊之每一畫素之一增益，用畫素資料乘以每一畫素之該增益，並且輸出該特定區塊之該畫素資料之補償值；以及一影像品質評估單元，用以根據該特定區塊之該畫素資料之補償值計算該特定區塊之該灰階帶狀度，並且輸入該灰階帶狀度至該第二代表值調整單元。
- 一種液晶顯示裝置之局部調光方法，包含：劃分一顯示面板與一背光單元之一發光面為複數個區塊；依照該等區塊劃分一輸入影像；根據該等區塊間的一亮度差值與每一區塊之一灰階帶狀度選擇性地調整每一區塊之一代表值，以產生每一區塊之一修正代表值；對映每一區塊之該修正代表值至一預定調光曲線以判定每一區塊之一調光值；根據每一區塊之該調光值驅動該背光單元之光源； 根據依照該等區塊劃分的該輸入影像計算每一區塊之該代表值；以及計算與一個框對應之該輸入影像之一整體代表值，其中產生每一區塊之該修正代表值之步驟包含：調整一特定區塊之一代表值為一評估值，該評估值係根據該特定區塊之該代表值與整體代表值間的一差值所判定；根據該特定區塊之一灰階帶狀度判定一權重值；以及將該權重值與每一區塊之該代表值相加以產生每一區塊之該修正代表值。
- 如請求項第3項所述之液晶顯示裝置之局部調光方法，更包含：使用每一區塊之該調光值選擇一預定光分佈，且計算該特定區塊之每一畫素之一光量；根據該特定區塊之每一畫素之該光量計算該特定區塊之每一畫素之一增益，用畫素資料乘以每一畫素之該增益，以及產生該特定區塊之該畫素資料之補償值；以及根據該特定區塊之該畫素資料之補償值計算該特定區塊之該灰階帶狀度。
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