液晶显示装置的驱动方法

液晶显示装置的驱动方法
【专利摘要】一种液晶显示装置的驱动方法，包括：接收原始灰阶数据；依据原始灰阶数据决定第一、第二以及第三子帧的颜色；同时转换第一、第二以及第三子帧的灰阶值为对应的穿透度；依据穿透度计算第一与第二开启时间；依据第一与第二开启时间，转换原始灰阶数据为显示灰阶数据；在第一子帧的显示期间内，开启第一光源，且在第二子帧的显示期间内，开启第二光源；在第三子帧的显示期间内，开启第三光源，且同时依据第一与第二开启时间来分别开启第一与第二光源；以及在第一、第二以及第三子帧的显示期间内，提供显示灰阶数据至液晶显示面板。
【专利说明】液晶显示装置的驱动方法【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种平面显示技术，且特别是有关于一种色序型(FieldColorSequential)液晶显示装置的驱动方法。
【背景技术】
[0002]在色序法(color sequential)色彩显示的【技术领域】中，色序型液晶显示器可通过利用红(R)、绿(G)及蓝⑶三色的光源在一帧(frame)的时间内依序发光，而使人眼产生视觉暂留现象而对三种色光进行混色，以达到彩色显示的效果。由于是使用RGB的发光二极管当作背光模块的背光源，故色序型液晶显示器并不需要如传统使用白色背光源的液晶显示器般，必须通过不同颜色的彩色滤光片才能够达到色彩显示的效果。因此，色序型液晶显示器可相较于传统的液晶显示器具有更高的开口率与穿透度。
[0003]然而，由于人眼和图像之间有相对速度，当色序型液晶显示器以RGB轮动的方式进行混色并显示图像时，对应于RGB的三个子帧无法在观察者的视网膜上完全重迭，或者因为物体在显示器前快速的闪动或观察者眨眼时，只有某些颜色透出而造成颜色无法重迭，此一现象一般称为色分离现象(ColorBreakup，CBU)，这种现象会严重地影响图像的质量，甚至造成观察者不舒服。

【发明内容】

[0004]本发明提供一种液晶显示装置的驱动方法，其可有效地降低色序型液晶显示器的色分离现象。
[0005]本发明提出一种液晶显示装置的驱动方法，包括:接收输入图像数据的原始灰阶数据；依据原始灰阶数 据决定第一子帧、第二子帧以及第三子帧的颜色，其中第一子帧、第二子帧以及第三子帧分别包括多个灰阶值；同时转换第一子帧、第二子帧以及第三子帧的灰阶值为对应的多个穿透度；依据所述多个穿透度计算第一开启时间与第二开启时间；依据第一开启时间与第二开启时间，转换原始灰阶数据为显示灰阶数据；在第一子帧的显示期间内，开启第一光源，且在第二子帧的显示期间内，开启第二光源；在第三子帧的显示期间内，开启第三光源，且同时依据第一开启时间与第二开启时间来分别开启第一光源与第二光源；以及在第一子帧、第二子帧以及第三子帧的显示期间内，提供显示灰阶数据至液晶显示面板。
[0006]在本发明一实施例中，依据原始灰阶数据决定第一子帧、第二子帧以及第三子帧的颜色的步骤包括:判断原始灰阶数据中的红色子帧、绿色子帧以及蓝色子帧的最大灰阶值与最小灰阶值。
[0007]在本发明一实施例中，依据原始灰阶数据决定第一子帧、第二子帧以及第三子帧的颜色的步骤还包括:设定第一色彩权重系数、第二色彩权重系数以及第三色彩权重系数。
[0008]在本发明一实施例中，依据原始灰阶数据决定第一子帧、第二子帧以及第三子帧的颜色的步骤还包括:计算第一方程式(β Rmax/Gfflin+ y Rmax/Bmin)，其中第一方程式对应于红色子帧；计算第二方程式(aGmax/Rmin+YGmax/Bmin)，其中第二方程式对应于绿色子帧；以及计算第三方程式(aBmax/Rmin+i3Bmax/Gmin)，其中第三方程式对应于蓝色子帧。其中，Rmax、Gmax及Bmax分别为原始灰阶数据中的红色子帧、绿色子帧以及蓝色子帧的最大灰阶值，Rmin^ Gfflin及Bmin分别为原始灰阶数据中的红色子帧、绿色子帧以及蓝色子帧的最小灰阶值，α、β及Y分别为第一色彩权重系数、第二色彩权重系数及第三色彩权重系数。
[0009]在本发明一实施例中，依据原始灰阶数据决定第一子帧、第二子帧以及第三子帧的颜色的步骤还包括:依据第一方程式、第二方程式以及第三方程式的计算结果，判断第一方程式、第二方程式以及第三方程式的第一值、第二值以及最小值。
[0010]在本发明一实施例中，依据原始灰阶数据决定第一子帧、第二子帧以及第三子帧的颜色的步骤还包括:分别依据第一值与第二值决定第一子帧与第二子帧的颜色；以及依据最小值决定第三子帧的颜色。
[0011]在本发明一实施例中，依据所述多个穿透度计算第一开启时间与第二开启时间的步骤包括:将第一子帧的最小穿透度除以第三子帧的最大穿透度，以计算第一开启时间比例；以及将第二子帧的最小穿透度除以第三子帧的最大穿透度，以计算第二开启时间比例。
[0012]在本发明一实施例中，依据所述多个穿透度计算第一开启时间与第二开启时间的步骤还包括:将第一子帧的显示期间乘以第一开启时间比例，以计算第一开启时间；以及将第二子帧的显示期间乘以第二开启时间比例，以计算第二开启时间。
[0013]在本发明一实施例中，转换原始灰阶数据为显示灰阶数据的步骤包括:将第一子帧与第二子帧的穿透度分别乘以第一开启时间比例与第二开启时间比例，以计算第一光源与第二光源在第三子帧的显示期间中所占的亮度贡献。
[0014]在本发明一实施例中，转换原始灰阶数据为显示灰阶数据的步骤还包括:将第一子帧的穿透度及第二子帧的穿透度分别扣除第一光源与第二光源在第三子帧的显示期间中所占的亮度贡献，以计算第一子帧与第二子帧经补偿后的穿透度。
[0015]在本发明一实施例中，转换原始灰阶数据为显示灰阶数据的步骤还包括:将第一子帧与第二子帧经补偿后的穿透度转换为经补偿后的灰阶值，以获得显示灰阶数据。
[0016]在本发明一实施例中，转换原始灰阶数据为显示灰阶数据的步骤还包括:依据第一子帧与第二子帧的穿透度比例，将第一子帧与第二子帧经补偿后的穿透度中的最大穿透度分别调整为最大临界穿透度；以及将第一子帧与第二子帧的其余穿透度分别依照第一子帧与第二子帧的穿透度比例进行调整。
[0017]在本发明一实施例中，转换原始灰阶数据为显示灰阶数据的步骤还包括:将第一子帧与第二子帧经调整后的穿透度转换为经补偿后的灰阶值，以获得显示灰阶数据。
[0018]在本发明一实施例中，在转换原始灰阶数据为显示灰阶数据的步骤之后，驱动方法还包括:依据第一子帧与第二子帧的穿透度比例，缩短第一子帧与第二子帧的显示期间。
[0019]在本发明一实施例中，依据第一子帧与第二子帧的穿透度比例，缩短第一子帧与第二子帧的显示期间的步骤包括:将第一子帧与第二子帧的显示期间分别除以第一子帧与第二子帧的穿透度比例，以缩短第一子帧与第二子帧的显示期间。
[0020]在本发明一实施例中，在第三子帧的显示期间内，开启第三光源，且同时依据第一开启时间与第二开启时间来分别开启第一光源与第二光源的步骤包括:将第一开启时间与第二开启时间分别均于地分散于第三子帧的显示期间内。[0021]基于上述，本发明实施例的液晶显示装置的驱动方法可在每一帧中依据输入图像的灰阶值来调整显示图像的灰阶值及各光源在混光子帧中的开启时间，以改善色分离现象。在赭，本发明实施例的液晶显示装置的驱动方法可不需增加额外的硬件且不必牺牲图像的色彩饱和度，以达到改善色分离现象的效果，因而可同时确保液晶显示装置的产品成本及显示质量。
[0022]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1为本发明一实施例的液晶显示装置的示意图。
[0024]图2为本发明一实施例的液晶显示装置的驱动方法的步骤流程图。
[0025]图3为本发明另一实施例的液晶显示装置的驱动方法的步骤流程图。
[0026]图4为本发明一实施例的原始灰阶数据与原始开启时间数据的示意图。
[0027]图5为本发明一实施例的判断最大灰阶值与最小灰阶值的示意图。
[0028]图6为本发明一实施例的将第一子帧、第二子帧以及第三子帧的灰阶值转换为穿透度的示意图。
[0029]图7为本发明一实施例的计算其它颜色在第三子帧中所占的亮度贡献的示意图。
[0030]图8为本发明一实施例的计算经补偿后的穿透度的示意图。
[0031]图9为本发明一实施例的将补偿后的穿透度转换为灰阶值的示意图。
[0032]图10为本发明一实施例的液晶显示装置在一帧中对光源的驱动示意图。
[0033]图11为本发明再一实施例的液晶显示装置的驱动方法的步骤流程图。
[0034]图12为本发明一实施例的依据穿透度比例调整第一子帧与第二子帧的穿透度的步骤流程图。
[0035]图13为本发明一实施例的将调整后的穿透度转换为灰阶值的示意图。
[0036]图14为本发明另一实施例的液晶显示装置在一帧中对光源的驱动示意图 。
[0037]图15为本发明再一实施例的液晶显示装置在一帧中对光源的驱动示意图。
[0038][主要元件标号说明]
[0039]100:液晶显示装置110:液晶显示面板
[0040]120:背光模块122:第一光源
[0041]124:第二光源126:第三光源
[0042]130:驱动装置132:时序控制器
[0043]134:栅极驱动器136:源极驱动器
[0044]138:光源驱动器
[0045]S200 ~S214、S302 ~S322、S1122 ~S1128:步骤
[0046]Fl:第一子帧F2:第二子帧
[0047]F3:第三子帧R:红色子中贞
[0048]G:绿色子帧B:蓝色子中贞
[0049]Rmax> Gmax> Bmax:最大灰阶值 Rmin> Gmin> Bmin:最小灰阶值
[0050]Tr、Tg、Tb:显示期间Tbr:第一开启时间[0051]Tbg:第二开启时间【具体实施方式】
[0052]本发明实施例提出一种液晶显示装置及其驱动方法，其可通过将不同颜色的子帧的部分显示时间并入主要子帧的显示时间中，藉以降低各种颜色单独存在时，人眼对于纯色的敏感度，进而降低色序型液晶显示器的色分离现象。为了使本发明的内容更容易明了，以下特举实施例作为本发明确实能够据以实施的范例。另外，凡可能之处，在图式及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。
[0053]图1为本发明一实施例的液晶显示装置的示意图。请参照图1，本实施例的驱动方法所应用的液晶显示装置100可使用色序法来形成彩色图像，而可无需使用彩色滤光片(Color Filter, CF)，以减少彩色滤光片的成本，并可提升液晶显示装置100的透光率。此液晶显示装置100包括液晶显示面板110、背光模块120以及驱动装置130。
[0054]在本实施例中，背光模块120设有多个不同色光源(未绘示)，用以提供不同色光，其可依据一预设色序来发出不同的色光，此预设色序例如为红-绿-蓝(R-G-B)、红-绿-蓝-白(R-G-B-W)或红-绿-蓝-白-黄(R-G-B-W-Y)，其中黄色可由红色与绿色所组成。背光模块120可为侧向入光式(edge lighting)背光模块或直下式入光(bottomlighting)背光模块，而背光模块120的光源可例如为发光二极管(Light EmittingDiode, LED)或有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode, 0LED)。在本实施例中，背光模块120可包括不同色的第一光源122、第二光源124及第三光源126。例如,第一光源122为红色光源，第二光源124为绿色光源，第三光源126为蓝色光源，且第一光源122、第二光源124及第三光源126可为LED。
[0055]如图1所示，本实施例的驱动装置130可设置于一电路板(未绘示)上，并且电性连接于液晶显示面板110及背光模块120。更进一步地说，驱动装置130可例如包括时序控制器 132 (Timing Controller, T-C0N)、栅极驱动器 134 (Gate Driver)、源极驱动器136 (Source Driver)以及光源驱动器138。时序控制器132可用于处理输入图像数据，并依据处理过的输入图像数据而提供图像显示信号(例如数据控制信号、处理过的图像数据信号与门极控制信号)至栅极驱动器134与源极驱动器136，且同时提供控制信号至光源驱动器138以使背光模块120可依序地发出不同色的背光，以配合液晶显示面板110对液晶分子的驱动来显示图像。
[0056]图2为本发明一实施例的液晶显示装置的驱动方法的步骤流程图。请参照图2，本实施例的液晶显示装置100的驱动方法可包括如下步骤:接收输入图像数据的原始灰阶数据(步骤S200);依据原始灰阶数据决定一帧中的第一子帧、第二子帧以及第三子帧的颜色(步骤S202);同时将第一子帧、第二子帧以及第三子帧的灰阶值转换为对应的穿透度(步骤S204);依据各个子帧的穿透度来计算第一开启时间与第二开启时间(步骤S206)，其中第一开启时间为第一光源122在第三子帧的显示期间内的开启时间，第二开启时间为第二光源124在第三子帧的显示期间内的开启时间；在第一子帧的显示期间内，开启第一光源122，在第二子帧的显示期间内开启第二光源124(步骤S208);在第三子帧的显示期间内，开启第三光源126，且同时依据所计算的第一开启时间与第二开启时间来开启第一光源122与第二光源124(步骤S210);在计算第一开启时间之后，依据所计算的第一开启时间与第二开启时间，转换原始灰阶数据为显示灰阶数据(步骤S212);以及在第一子帧、第二子帧以及第三子帧的显示期间内，提供转换后的显示灰阶数据至液晶显示面板110(步骤S214)，使得液晶显示面板110可配合背光模块120的不同色光源的点亮动作来显示图像。
[0057]图3为本发明另一实施例的液晶显示装置的驱动方法的步骤流程图。请同时参照图2及图3，本实施例为依照图2实施例的更进一步地详细方法流程。其中，本实施例的步骤S302至S310对应于图2的步骤S202，步骤S314至S316对应于步骤S206，且步骤S318至S322是对应于步骤S212。在步骤S200中，液晶显示装置100的驱动装置130可接收外部系统所传送的输入图像数据中的原始灰阶数据与原始开启时间数据。
[0058]图4为本发明一实施例的原始灰阶数据与原始开启时间数据的示意图。请同时参照图3与图4，在步骤S200中，所述原始灰阶数据是由输入图像数据所提供。此时，利用驱动装置130的运算单元(未绘示)，可依据输入图像数据中的原始灰阶数据来计算得到各光源在第三子帧中的开启时间以及补偿后的显示灰阶值。
[0059]图5为本发明一实施例的判断最大灰阶值与最小灰阶值的示意图。请参照3及图5，在步骤S302中，在接收原始灰阶数据之后，在一帧(frame)的原始图像灰阶值中，判断每一子帧(sub-frame)的最大灰阶值R?x、Gmax及Bmax与最小灰阶值Rmin、Gmin及Bmin,以决定用于混色的子帧的显示期间(第三子帧的显示期间Tb)。如图5所示，以3X3的像素组合为例来说，红色子帧R的最大灰阶值Rmax及最小灰阶值Rmin分别为180及100，绿色子帧G的最大灰阶值Gniax及最小灰阶值Gniin分别为210及90，蓝色子帧B的最大灰阶值Bniax及最小灰阶值Bmin分别为150及80。其中，若子帧中的灰阶值为0，或是无法判断每一子帧的最大灰阶值及最小灰阶值(均等)时，则忽略不予考虑。
[0060]如图3所示，在步骤S304中，设定色彩权重系数α、β及Y的值。色彩权重系数α、β及Y分别为对应于红、绿、蓝的权重系数，各个色彩权重系数α、β及Υ大于等于O且小于等于1，并可依据人眼对各颜色的敏感度而进行权重调整。例如，人眼对绿色最为敏感，则绿色的色彩权重系数β可最小。在本实施例中，为便于说明，故分别设定色彩权重系数α、β及Υ皆为1，但本发明 不以此为限。
[0061]如图3所示，在步骤S306中，分别计算第一方程式(β RmaxZGmin+ Y Rmax/Bmin)、第二方程式(aGmax/Rmin+YGmax/Bmin)以及第三方程式UBmax/Rmin+i3Bmax/Gmin)的值，其分别对应于红色子帧R、绿色子帧G以及蓝色子帧B。举例说明，依据图5所示的各个子帧的最大灰阶值&?、Gmax及Bmax与最小灰阶值Rmin、Gmin及Bmin,以及分别设定为I的色彩权重系数α、β及Y，可计算出第一方程式的计算值为4.25，第二方程式的计算值为4.73，且第三方程式的计算值为3.17。
[0062]如图4所示，在步骤S308中，判断第一方程式、第二方程式以及第三方程式的最小计算值。在本实施例中，由于第三方程式的计算值最小，此表示红色子帧R与绿色子帧G的最小灰阶值Rmin与Gmin是最接近于此最大灰阶值Bmax,亦代表红色光源与绿色光源可在蓝色光源的开启期间中开启较长的时间，因此可达到最佳的混色效果。
[0063]如图4所示，在步骤S310中，决定第一子帧、第二子帧以及第三子帧的颜色。首先，由于第一方程式与第二方程式的计算值为较大的两个值(第一值与第二值)，故可随意决定第一子帧与第二子帧的颜色，例如:决定第一子帧的颜色为红色，且第二子帧的颜色为绿色，亦即设定红色子帧R为第一子帧，且设定绿色子帧G为第二子帧。其中，所谓的随意决定是指这两个较大的值的大小顺序与决定第一子帧与第二子帧颜色的顺序无关。其次，由于第三方程式的计算值最小，故可决定第三子帧的颜色为蓝色，亦即可设定蓝色子帧B为用于混色的第三子帧。
[0064]在其它实施例中，若存在一个较大值与两个最小值，则将此一较大值当作第一值以决定第一子帧的颜色，两个最小值中的任一当作第二值以决定第二子帧的颜色，并且根据两个最小值中的另一决定第三子帧的颜色。
[0065]在另一其它实施例中，若存在三个相同的值，则可随意决定第一子帧的颜色、第二子帧的颜色及第三子帧的颜色。
[0066]然而本发明不仅限于此，用于混色的第三子帧是依据在一帧的图像灰阶值中每一子帧的灰阶值来决定。在其它实施例中，依据每一子帧的不同灰阶值，用于混色的第三子帧亦可为红色子帧或绿色子帧。
[0067]图6为本发明一实施例的将第一子帧、第二子帧以及第三子帧的灰阶值转换为穿透度的示意图。请同时参照图3与图6，在步骤S312中，同时将第一子帧Fl (对应红色子帧R)、第二子帧F2(对应绿色子帧G)以及第三子帧F3(对应蓝色子帧B)的灰阶值转换为光线穿透液晶显示面板110的穿透度。其中，所述的穿透度可利用计算或查表方式来得到灰阶值所对应的穿透度，在本实施例是根据Gamma 2.2曲线来得到各个灰阶值所对应的穿透度。例如灰阶值100经过Gamma 2.2曲线转换为对应的穿透度12.75%，灰阶值180经过Gamma 2.2曲线转换为对应的穿透度46.47%等等,各个灰阶值经过Ga_a2.2曲线转换所对应的穿透度如图6所示。
[0068]更进一步地说，在步骤S312中，所述的“同时”是指在步骤S310之后以及后续的步骤S314与S318之前的期间内，进行各个子帧的灰阶值与穿透度的转换，而并非限定必须将各个灰阶值与穿透度的转换需要以并列的方式在同一时间点下进行。换言之，只要在步骤S310执行完成后至开始执行步骤S314与S318的期间内，无论各个子帧的灰阶值转换为逐一地依序进行转换，或是以多工的方式同步进行转换，以整体的步骤流程而言皆可视为同时将第一子帧F1、第二子帧F2以及第三子帧F3的灰阶值在此期间内转换为对应的穿透度。至于在其它步骤中的“同时”则不在此限。
[0069]如图3所示，在步骤S314中，计算各光源在第三子帧F3中的开启时间比例，即计算第一开启时间比例与第二开启时间比例。在本实施例中，将第一子帧Fl中的最小穿透度(即灰阶值Rmin所对应的穿透度(12.75%))除以第三子帧F3中的最大穿透度(即灰阶值Bmax所对应的穿透度(31.12%))，而可得到第一开启时间比例(0.41);且将第二子帧F2中的最小穿透度(即灰阶值Gmin所对应的穿透度(10.11%)除以第三子帧F3中的最大穿透度(31.12%)，而可得到第二开启时间比例(0.32)。其中，第一开启时间比例及第二开启时间比例分别表示第一光源122 (在此例如为红色光源)及第二光源124 (在此例如为绿色光源)分别在第三子帧F3的显示期间Tb内的开启时间比例。
[0070]如图3所示，在步骤S316中，计算各光源在第三子帧F3中的开启时间，即计算第一开启时间与第二开启时间。将第一子帧Fl的显示期间Tr乘以第一开启时间比例，且将第二子帧F2的显示期间Tg乘以第二开启时间比例，则可计算得到第一开启时间Tbr及第二开启时间Tbg。在本实施例中，一帧中的每一子帧预设的显示期间以相同的时间长度为例，即红色子帧R预设的显示期间Tr等于绿色子帧G预设的显示期间Tg等于蓝色子帧B的显示期间Tb，因此第一光源122的第一开启时间Tbr为第三子帧F3的显示期间Tb的0.41倍，而第二光源124的第二开启时间Tbg为第三子帧F3的显示期间Tb的0.32倍。
[0071]图7为本发明一实施例的计算其它颜色在第三子帧中所占的亮度贡献的示意图。请同时参照图3与图7，在步骤S318中，依据步骤S314所计算的开启时间比例，计算第一光源122与第二光源124在第三子帧F3的显示期间Tb所占的亮度贡献。在本实施例中，计算再此用于混色的子帧中第一光源122及第二光源124所占的亮度贡献，其是将第一子帧Fl与第二子帧F2所对应的穿透度分别乘以第一开启时间比例及第二开启时间比例，而可分别得到第一光源122及第二光源124在第三子帧F3的显示期间Tb中的亮度贡献。例如，将蓝色子帧B中的一像素的对应穿透度(31.12%)乘以第一开启时间比例(0.41)，而可得到第一光源122在第三子帧的显示期间Tb中对于此像素所提供的亮度贡献(12.75%)。同理，将蓝色子帧B中的同一像素的对应穿透度(31.12%)乘以第二开启时间比例(0.32)，而可得到第二光源124在第三子帧F3的显示期间Tb中对于此像素所提供的亮度贡献(9.96%)。
[0072]图8为本发明一实施例的计算经补偿后的穿透度的示意图。请同时参照图3与图8，在步骤S320中，计算经补偿后的穿透度。此时，将第一子帧Fl与第二子帧F2的各个像素所对应的穿透度扣除上述第一光源122及第二光源124在第三子帧F3的显示期间Tb中所提供的亮度贡献，以维持每一光源在此帧中的亮度总和不变。例如，将红色子帧R中的一像素的对应穿透度(12.75%)扣除第一光源122在第三子帧F3的显示期间Tb中对于此像素所提供的亮度贡献(12.75%)，而可得到应显示的穿透度为0%。同理，将绿色子帧G中的一像素的对应穿透度(65.23%)扣除第二光源124在第三子帧F3的显示期间Tb中对于此像素所提供的亮度贡献(9.96%)，而可得到应显示的穿透度为55.27%。
[0073]图9为本发明一实施例的将补偿后的穿透度转换为灰阶值的示意图。请同时参照图3与图9，在步骤S322中，将第一子帧Fl及第二子帧F2中经补偿后的穿透度利用计算或查表方式转换为经补偿后的灰阶值。例如，本实施例是将扣除后的穿透度通过Ga_a 2.2曲线转换回灰阶值，而可得到各个子帧的显示灰阶值，亦即可得到显示灰阶数据，其中用于混色的第三子帧F3(如蓝色子帧B)的灰阶值是维持不变。例如，将红色子帧R的像素对应显示的穿透度(0%)转换回灰阶值(O)，即为此像素在红色子帧R中应显示的显示灰阶值。同理，将绿色子帧G的像素对应显示的穿透度(55.27%)转换回灰阶值(194)，即为此像素在绿色子帧中应显示的显示灰阶值。
[0074]图10为本发明一实施例的液晶显示装置在一帧中对光源的驱动示意图。请同时参照图3与图10，在步骤S316及S322之后，亦即在分别得到各光源在第三子帧F3中的开启时间以及补偿后的显示灰阶值之后，驱动装置130可依据补偿后的显示灰阶值及各个光源的开启时间来驱动液晶显示面板110及背光模块120。例如，驱动装置130的时序控制器132可提供原始开启时间数据及各光源在第三子帧F3中的开启时间数据至光源驱动器138，且时序控制器132可提供补偿后的显示灰阶值至栅极驱动器134与源极驱动器136。因此，在步骤S208、S210及S214中，液晶显示面板110可显示补偿后的灰阶值，且背光模块120可依序在不同的子帧中开启不同色的光源，且在用于混色的第三子帧F3中同时开启多个不同色的光源。同时，液晶显示面板Iio可依据此显示灰阶值来配合背光模块120对第一光源122、第二光源124及第三光源126的点亮动作，而对应显示彩色图像。
[0075]因此，本实施例的液晶显示装置100的驱动方法可在每一帧中依据输入图像的灰阶值来决定用于混光的子帧以及在此用于混光的子帧中各光源的开启时间，且同时对应于光源的开启时间来对应调整原输入图像的灰阶值，使得液晶显示面板110可配合背光模块120的点亮动作来调整图像的灰阶值，以维持液晶显示装置100所显示的图像亮度一致，且可同时改善色分离现象(CBU)。再者，本实施例的液晶显示装置100的驱动方法可不需增加额外的硬件且不必牺牲图像的色彩饱和度，以达到改善色分离现象的效果，因而可同时确保液晶显示装置的产品成本及显示质量。
[0076]图11为本发明再一实施例的液晶显示装置的驱动方法的步骤流程图。在本实施例中，所述的步骤流程大致与图3实施例相同，两者间的差异之处在于本实施例更进一步地调整经补偿后的穿透度，再将调整后的穿透度转换为灰阶值(步骤S1122至S1128)。以下仅就本实施例与图3实施例间的相异处进行说明，而其相似处则在此不再赘述。
[0077]图12为本发明一实施例的依据穿透度比例调整第一子帧与第二子帧的穿透度的步骤流程图。请同时参照图11与图12，相较于图3实施例，本实施例的液晶显示装置的驱动方法可进一步在每一帧中调整显示图像的灰阶值，以减少第一光源122及第二光源124在其对应的子帧(如第一子帧Fl与第二子帧F2)中的开启时间，而降低背光模块120的光源功耗。详细而言，在执行计算经补偿后的穿透度的步骤320后，在步骤SI 122中，将第一子帧Fl与第二子帧F2经补偿后的穿透度中的最大穿透度调整为最大临界穿透度(100%)，并据以获得对应的穿透度比例。接着，在步骤SI 124中，将第一子帧Fl与第二子帧F2中经补偿后的其余穿透度依照所获得的穿透度比例等比例地进行调整。例如，将第一子帧Fl (红色子帧)中补偿后的最大穿透度(43.27%)调整为最大临界穿透度(100%)，根据此一调整可获得穿透度比例(2.31)，亦即第一子帧Fl的最大穿透度(43.27%)乘以穿透度比例(2.31)，以得到最大临界穿透度(100%)。接着，将第一子帧Fl中的其它穿透度依穿透度比例(2.31)等比例地进行调整。同理，第二子帧F2(绿色子帧)亦以相同的方式处理，例如:穿透度比例(1.81)。
[0078]图13为本发明一实施例的将调整后的穿透度转换为灰阶值的示意图。请同时参照图11与图13，在接续的步骤S1126中，将第一子帧Fl与第二子帧F2中调整后的穿透度利用计算或查表方式(例如=Gamma 2.2曲线)转换回灰阶值，使得第一子帧Fl与第二子帧F2中的最大灰阶值可调整至临界灰阶值(例如255)。
[0079]图14为本发明另一实施例的液晶显示装置在一帧中对光源的驱动示意图。请同时参照图12与图14，在接续的步骤S1128中，依据步骤S1122中所得的穿透度比例来缩短第一光源122及第二光源124在其对应的子帧中的开启时间，即第一子帧Fl与第二子帧F2的显示期间。例如，将第一子帧Fl (红色子帧)中调整后的穿透度转换回灰阶值，以提供至液晶显示面板110来进行显示。接着，将第一光源122在第一子帧Fl中的开启时间(亦即预设的第一子帧Fl的显示期间Tr)除以对应的穿透度比例(2.31)，以得到第一光源122在第一子帧Fl中的显示开启时间(亦即新的第一子帧Fl的显示期间Tr/2.31)，因而缩短第一光源122的开启时间。又例如，将第二子帧F2(绿色子帧)中调整后的穿透度转换回灰阶值，以提供至液晶显示面板110来进行显示。接着，将第二光源124在第二子帧F2中的开启时间(亦即预设的第二子帧的显示期间Tg)除以对应的穿透度比例(1.81)，以得到第二光源122在第二子帧F2中的显示开启时间(亦即新的第二子帧F2的显示期间Tg/1.81)，因而缩短第二光源122的开启时间。[0080]图15为本发明再一实施例的液晶显示装置在一帧中对光源的驱动示意图。在本实施例中，液晶显示装置的驱动方法大致上可参照图3与图11实施例，故在此仅就本实施例与图3与图11实施例的相异处进行说明，而其相似处则在此不再赘述。请参照图15，相较于图3的驱动方法，本实施例的液晶显示装置的驱动方法可进一步将第一光源122及第二光源124的第一开启时间Tbr及第二开启时间Tbg分别均匀地分散于第三子帧F3的显示期间Tb内(在第三子帧F3的显示期间Tb内，以预设频率来均匀地分散开启第一光源122及第二光源124的时间)，以减缓色分离现象(CBU)，亦即在第三子帧F3的显示期间Tb内，第一开启时间Tbr及第二开启时间Tbg是被分割为多个短暂的开启时间，且所述短暂的开启时间之间具有相同或相异的间隔。例如，在第三子帧F3的显示期间Tb内，将第一光源122与第二光源124的光源驱动波形信号转变为多个脉冲(pulse)信号，或者，将在第三子帧F3的显示期间Tb内，将第一光源122及第二光源124的光源驱动波形信号转变为多个短波长信号，其分散于第三子帧F3的显示期间Tb内，以进一步改善色分离现象。
[0081]本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算器程序及与执行指令相关的硬件来完成，执行本发明实施例的方法的程序可储存于计算器储存介质中，当所述程序执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，上述的储存介质可为磁盘、光盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)或随机存取存储器(RandomAccess Memory, RAM)等，本发明不以此为限。
[0082]综上所述，本发明实施例的液晶显示装置的驱动方法可在每一帧中依据输入图像的灰阶值来调整显示图像的灰阶值及各光源在混光子帧中的开启时间，以改善色分离现象。再者，本发明实施例的液晶显示装置的驱动方法可不需增加额外的硬件且不必牺牲图像的色彩饱和度，以达到改善色分离现象的效果，因而可同时确保液晶显示装置的产品成本及显示质量。
[0083]虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属【技术领域】中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
【权利要求】
1.一种液晶显示装置的驱动方法，包括: 接收一输入图像数据的一原始灰阶数据； 依据该原始灰阶数据决定一第一子帧、一第二子帧以及一第三子帧的颜色，其中该第一子帧、该第二子帧以及该第三子帧分别包括多个灰阶值； 同时转换该第一子帧、该第二子帧以及该第三子帧的该些灰阶值为对应的多个穿透度； 依据该些穿透度计算一第一开启时间与一第二开启时间； 依据该第一开启时间与该第二开启时间，转换该原始灰阶数据为一显示灰阶数据；在该第一子帧的显不期间内，开启一第一光源，且在该第二子帧的显不期间内，开启一第二光源； 在该第三子帧的显示期间内，开启一第三光源，且同时依据该第一开启时间与该第二开启时间来分别开启该第一光源与该第二光源；以及 在该第一子帧、该第二子帧以及该第三子帧的显示期间内，提供该显示灰阶数据至一液晶显示面板。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置的驱动方法，其中依据该原始灰阶数据决定该第一子帧、该第二子帧以及该第三子帧的颜色的步骤包括: 判断该原始灰阶数据中的一红色子帧、一绿色子帧以及一蓝色子帧的最大灰阶值与最小灰阶值。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置的驱动方法，其中依据该原始灰阶数据决定该第一子帧、该第二子帧以及该第三子帧的颜色的步骤还包括: 设定一第一色彩权重系数、一第二色彩权重系数以及一第三色彩权重系数。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置的驱动方法，其中依据该原始灰阶数据决定该第一子帧、该第二子帧以及该第三子帧的颜色的步骤还包括: 计算一第一方程式(β Rmax/Gmin+ Y Rmax/Bmin)，其中该第一方程式对应于该红色子帧； 计算一第二方程式(a Gmax/Rmin+ Y Gmax/Bmin)，其中该第二方程式对应于该绿色子帧；以及计算一第三方程式(a Bmax/Rfflin+ β Bmax/Gmin)，其中该第三方程式对应于该蓝色子帧，其中，R_、Gfflax及Bmax分别为该原始灰阶数据中的该红色子帧、该绿色子帧以及该蓝色子帧的最大灰阶值，Rmin、Gfflin及Bmin分别为该原始灰阶数据中的该红色子帧、该绿色子帧以及该蓝色子帧的最小灰阶值，α、β及Y分别为该第一色彩权重系数、该第二色彩权重系数及该第三色彩权重系数。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置的驱动方法，其中依据该原始灰阶数据决定该第一子帧、该第二子帧以及该第三子帧的颜色的步骤还包括: 依据该第一方程式、该第二方程式以及该第三方程式的计算结果，判断该第一方程式、该第二方程式以及该第三方程式的一第一值、一第二值以及一最小值。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置的驱动方法，其中依据该原始灰阶数据决定该第一子帧、该第二子帧以及该第三子帧的颜色的步骤还包括: 分别依据该第一值与该第二值决定该第一子帧与该第二子帧的颜色；以及 依据该最小值决定该第三子帧的颜色。
7.根据权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其中依据该些穿透度计算该第一开启时间与该第二开启时间的步骤包括: 将该第一子帧的最小穿透度除以该第三子帧的最大穿透度，以计算一第一开启时间比例；以及 将该第二子帧的最小穿透度除以该第三子帧的最大穿透度，以计算一第二开启时间比例。
8.根据权利要求7所述的液晶显示装置的驱动方法，其中依据该些穿透度计算该第一开启时间与该第二开启时间的步骤还包括: 将该第一子帧的显示期间乘以该第一开启时间比例，以计算该第一开启时间；以及 将该第二子帧的显示期间乘以该第二开启时间比例，以计算该第二开启时间。
9.根据权利要求6所述的液晶显示装置的驱动方法，其中转换该原始灰阶数据为该显示灰阶数据的步骤包括: 将该第一子帧与该第二子帧的该些穿透度分别乘以该第一开启时间比例与该第二开启时间比例，以计算该第一光源与该第二光源在该第三子帧的显示期间中所占的亮度贡献。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置的驱动方法，其中转换该原始灰阶数据为该显示灰阶数据的步骤还包括: 将该第一子帧的该些穿透度及该第二子帧的该些穿透度分别扣除该第一光源与该第二光源在该第三子帧的显示期间中所占的亮度贡献，以计算该第一子帧与该第二子帧经补偿后的该些穿透度。
11.根据权利要求10所述的液晶显示装置的驱动方法，其中转换该原始灰阶数据为该显示灰阶数据的步骤还包括: 将该第一子帧与该第二子帧经补偿后的该些穿透度转换为经补偿后的该些灰阶值，以获得该显示灰阶数据。
12.根据权利要求10所述的液晶显示装置的驱动方法，其中转换该原始灰阶数据为该显示灰阶数据的步骤还包括: 依据该第一子帧与该第二子帧的一穿透度比例，将该第一子帧与该第二子帧经补偿后的该些穿透度中的最大穿透度分别调整为最大临界穿透度；以及 将该第一子帧与该第二子帧的其余该些穿透度分别依照该第一子帧与该第二子帧的该穿透度比例进行调整。
13.根据权利要求12所述的液晶显示装置的驱动方法，其中转换该原始灰阶数据为该显示灰阶数据的步骤还包括: 将该第一子帧与该第二子帧经调整后的该些穿透度转换为经补偿后的该些灰阶值，以获得该显示灰阶数据。
14.根据权利要求13所述的液晶显示装置的驱动方法，其中在转换该原始灰阶数据为该显示灰阶数据的步骤之后，该驱动方法还包括: 依据该第一子帧与该第二子帧的该穿透度比例，缩短该第一子帧与该第二子帧的显示期间。
15.根据权利要求14所述的液晶显示装置的驱动方法，其中依据该第一子帧与该第二子帧的该穿透度比例，缩短该第一子帧与该第二子帧的显示期间的步骤包括: 将该第一子帧与该第二子帧的显示期间分别除以该第一子帧与该第二子帧的该穿透度比例，以缩短该第一子帧与该第二子帧的显示期间。
16.根据权利要求14所述的液晶显示装置的驱动方法，其中在该第三子帧的显示期间内，开启该第三光源，且同时依据该第一开启时间与该第二开启时间来分别开启该第一光源与该第二光源的步骤包括: 将该第一开启时 间与该第二开启时间分别均于地分散于该第三子帧的显示期间内。
【文档编号】G09G3/36GK103839527SQ201210478931
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月22日 优先权日:2012年11月22日
【发明者】翁嘉信, 陈飞顺 申请人:瀚宇彩晶股份有限公司