CN101414449A - 彩色序列式显示器的驱动方法 - Google Patents

Abstract

一种用以在一帧期间显示画面的彩色序列式显示器的驱动方法。其中，此帧期间包括了多个子帧期间，相邻子帧期间之间还包括补偿期间。此驱动方法包括下述步骤。在多个子帧期间中，分别以第一色光、第二色光及第三色光作为彩色序列式显示器的光源，其中，在多个补偿期间皆以第四色光作为彩色序列式显示器的光源。

Description

彩色序列式显示器的驱动方法

技术领域

本发明是有关于一种显示器的驱动方法，且特别是有关于一种彩色序列式显示器的驱动方法。

背景技术

在传统的液晶显示器中，其背光模块的光源设计通常为白光光源(普遍是利用冷阴极管发出白光光源)，此白光光源会通过彩色滤光片(color filter)来形成每一像素所需的背光源。从像素阵列来看，一个像素位置上会设置红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)三个彩色滤光片，此法不仅较耗费成本，并于红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)三个彩色滤光片之间的相邻处也会有混色的问题存在。此外，由于液晶显示器是采用彩色滤光片的架构，因此白光光源会受到彩色滤光片的阻隔，而使液晶显示器的亮度降低。

基于上述的问题，因而发展出以色序法(Color Sequential Method)搭配控制电路的彩色序列式显示器。此彩色序列式显示器是利用各种颜色的发光二极管(light-emitting diodes，LED)来取代传统白光的背光源，在时序上交替点亮其中一色光源以显示各像素的色彩。传统的液晶显示器的驱动技术是利用彩色滤光片在空间上混色，而彩色序列式显示器则经由不同颜色光源在时间上的混色。其原理是在人眼视觉暂留的时间范围内，以红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)三种颜色图像在时间轴上快速切换，藉此产生混色效果。

于是，这种显示器不需要设置彩色滤光片，因此光源不会被阻隔，故可以提升显示器的画面亮度。此外，彩色序列式显示器是采用发光二极管作为显示器的光源，并且搭配色序法的色彩显示技术，因此可以使彩色序列式显示器的规格变得轻薄短小，以低成本获得大的空间分辨率(spatialresolution)。虽然彩色序列式显示器具有高亮度、高分辨率、高彩度与轻薄短小等优点，但此种显示器仍有其它的问题需要去克服，例如彩虹现象(colorbreak up，CBU)。

彩虹现象是一种由于人眼的随机跳视或追踪画面中物体的本能，使得画面中物体在视觉上因为各颜色的色场不落于视网膜同一点，造成物体边缘发生色彩分离的现象。图1绘示为彩虹现象产生的示意图。参照图1，传统驱动技术是将一全彩画面分为红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)的子画面，并通过快速依序显示红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)子画面，来完成全彩画面的显示。在此以显示白色(W)图像为例，当要求显现白色图像时，从移动观察点看到的白色图像100，其左侧边缘分别是蓝色(B)以及蓝色加上绿色(B+G)的色彩组合，而其右侧边缘则分别是红色(R)以及红色加上绿色(R+G)的色彩组合，皆不是应该显现的白色(W)。

虽然目前针对彩虹现象已发展出数种方法来应对，例如画面移动补偿技术与画面插黑的方法等，其效果仍属有限，因此此课题依旧是各厂商在研发产品时必定要去探讨研究的。

发明内容

本发明提供一种彩色序列式显示器的驱动方法，可以大大提升彩色序列式显示器的亮度，并且能有效地减低彩虹现象(color break up，CBU)的影响。

为达到上述目的，本发明提出一种彩色序列式显示器的驱动方法，用以在一帧期间之中显示画面，其中此帧期间包括了多个子帧期间，且相邻的子帧期间中还包括补偿期间。此驱动方法包括下述步骤。在多个子帧期间中，分别以第一色光、第二色光及第三色光作为彩色序列式显示器的光源，其中，在每一个补偿期间皆以第四色光作为彩色序列式显示器的光源。

在本发明的一实施例中，上述的第一色光、第二色光以及第三色光为红光、绿光及蓝光，而上述的第四色光为白光。

在本发明的一实施例中，上述的驱动方法还包括依据第一颜色信号、第二颜色信号及第三颜色信号来显示画面，其中，第一颜色信号、第二颜色信号及第三颜色信号是依据第一灰阶数据、第二灰阶数据及第三灰阶数据来产生的。

在本发明的一实施例中，上述的驱动方法还包括依据第一颜色信号、第二颜色信号及第三颜色信号来显示画面，其中，第一颜色信号、第二颜色信号及第三颜色信号是依据子帧期间、补偿期间、第一灰阶数据、第二灰阶数据及第三灰阶数据来产生的。

在本发明的一实施例中，上述的驱动方法还包括依据第四颜色信号来显示画面，其中，第四颜色信号是依据第一灰阶数据、第二灰阶数据及第三灰阶数据的最小灰阶值来产生的。

在本发明的一实施例中，彩色序列式显示器在显示第一颜色信号、第二颜色信号、第三颜色信号及第四颜色信号的时候，分别以第一色光、第二色光、第三色光及第四色光作为其光源。

本发明是采用在一帧期间中***白色画面的方式，使画面是以红、白、绿、白、蓝、白的色序混合而成，因此能让彩色序列式显示器的亮度大大地提高。另外，通过***白色画面使红、绿与蓝色画面分隔开来，因此可以有效降低彩虹现象的影响。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示为彩虹现象产生的示意图。

图2绘示为本发明实施例的彩色序列式显示器驱动方法的流程图。

图3绘示为依照本发明实施例的彩色序列式显示器驱动方法的时序图。

[主要元件标号说明]

100：白色图像

210～230：用以说明图2的流程步骤

T：帧期间

T1、T3、T5：子帧期间

T2、T4、T6：补偿期间

R、G、B、W：颜色

具体实施方式

在以实施例说明本发明的精神之前，首先假设使用本发明的方法的显示器为彩色序列式显示器，且显示动态图像以每秒60张画面的更新率以显示画面。另外假设上述彩色序列式显示器是使用发光二极管作为光源，而作为光源的发光二极管例如是红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)。

以上述的假设为前提下，彩色序列式显示器显示一张全彩画面时，其必须在1/60秒内依序将红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)的显示数据传送至显示面板，并且对应地以红光、绿光与蓝光作为彩色序列式显示器的光源。在此将上述显示一张全彩画面的时间称之为一个帧期间。

虽然在此以上述假设，然而本领域技术人员应当知道，当更新率不同时，所谓的帧期间亦有可能跟着不同。另外，光源除了上述发光二极管之外，也可使用白光光源加上色轮(color wheel)。而在未来是否会有其它技术作为光源则不得而知，故本发明不应仅限制于上述发光二极管。

图2绘示为本发明实施例的彩色序列式显示器驱动方法的流程图。图3绘示为依照本发明实施例的彩色序列式显示器驱动方法的时序图。于图3中，在时间轴上，帧期间T包括子帧期间T1、T3、T5，而相邻子帧期间还包括补偿期间。例如，子帧期间T1与T3之间具有补偿期间T2，子帧期间T3与T5之间具有补偿期间T4而子帧期间T5与下一个帧期间(未绘示)之间具有补偿期间T6。其中在时间上，子帧期间T1、T3、T5大于补偿期间T2、T4、T6。于本实施例中，彩色序列式显示器在子帧期间T1、T3与T5分别显示红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)画面，而在补偿期间T2、T4、T6皆显示白色(W)画面。

现在利用图2搭配图3来说明本发明的精神。首先，在子帧期间T1时，以第一色光作为彩色序列式显示器的光源，并在子帧期间T3与T5时，分别以第二色光与第三色光作为彩色序列式显示器的光源，而在补偿期间T2、T4与T6时，皆以第四色光作为彩色序列式显示器的光源(步骤210)。其中，第一色光、第二色光与第三色光分别是由红色(R)、绿色(G)、与蓝色(B)发光二极管所产生的红光、绿光与蓝光，而第四色光则是例如由红光、绿光、与蓝光混色而成的白光。

在本领域技术人员应知，彩色序列式显示器要显示全彩画面必须将红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)的灰阶数据传送至彩色序列式显示器的显示区域，并搭配红色、绿色与蓝色的背光才能呈现全彩画面。而本发明实施例的彩色序列式显示器的驱动方法是在红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)的混色过程中穿插白色画面，如图3所示，藉此达到提高亮度与降低彩虹现象。然而，此穿插白色画面的方式可能会让画面的色彩饱和度降低。

于是，本实施例假设驱动彩色序列式显示器的显示区域所需的第一、第二与第三灰阶数据分别为红色(R)、绿色(G)与蓝色(B)的灰阶数据。接着，依据第一、第二与第三灰阶数据来产生第一颜色信号、第二颜色信号与第三颜色信号，以各自在对应的子帧期间T1、T3与T5驱动彩色序列式显示器的显示区域。彩色序列式显示器还依据第一灰阶数据、第二灰阶数据与第三灰阶数据来产生第四颜色信号以驱动彩色序列式显示器的显示区域(步骤220)，其中第四颜色信号为白色(W)的颜色信号。其中，彩色序列式显示器还依据第四颜色信号来产生第一、第二与第三颜色信号，以补偿画面的色彩饱和度。因此，通过产生的第一颜色信号、第二颜色信号、第三颜色信号与第四颜色信号来混色，就可以避免画面的色彩饱和度被降低。

值得一提的是，上述的第一颜色信号、第二颜色信号、第三颜色信号与第四颜色信号是可通过算法运算产生。也就是说，利用算法将第一灰阶数据、第二灰阶数据与第三灰阶数据做运算，进而产生第一颜色信号、第二颜色信号、第三颜色信号与第四颜色信号。现在列举一算法来说明第一、第二、第三与第四颜色信号的产生方式。以下为依照本发明的彩色序列式显示器驱动方法所使用的其中一种算法的实施例。在此假设子帧期间T1、T3与T5的时间皆为t1，且补偿期间T2、T4与T6的时间皆为t2

W＝min(R，G，B)；

R’＝(R*t1-k*W*t2)/t1；

G’＝(G*t1-k*W*t2)/t1；

B’＝(B*t1-k*W*t2)/t1；

其中，R’、G’、B’分别为第一、第二、第三颜色信号，W为第四颜色信号，而R、G、B分别为第一、第二、第三灰阶数据。k为系数，其可以提供使用者视其需求而调整R’、G’、B’的值。

由上述的算法可看出，第四颜色信号W是依据第一、第二、第三灰阶数据R、G、B中的最小值来产生的，而第一、第二、第三颜色信号R’、G’、B’是依据子帧期间的时间t1、补偿期间的时间t2以及第一、第二、第三灰阶数据R、G、B来产生的。然而，本发明实施例所使用的算法并不局限于上述。子帧期间T1、T3与T5的时间可以不相同，且补偿期间T2、T4与T6的时间也可不相同，本发明实施例所使用的算法仍可依据子帧期间T1、T3、T5与补偿期间T2、T4、T6来产生第一颜色信号、第二颜色信号、第三颜色信号与第四颜色信号。换而言之，此算法可依照使用者的需求调整其参数，以产生符合使用者所需的画面彩度。

在产生第一、第二、第三与第四颜色信号之后，接着依照图3所绘示的时序图，于子帧期间T1、T3与T5时分别将第一颜色信号、第二颜色信号与第三颜色信号传送至彩色序列式显示器的显示区域，并于补偿期间T2、T4与T6时将第四颜色信号传送至此显示器的显示区域。而在彩色序列式显示器的显示区域显示第一颜色信号、第二颜色信号、第三颜色信号与第四颜色信号的画面的时候，分别以第一色光、第二色光、第三色光与第四色光作为此显示器的光源(步骤230)。最后，彩色序列式显示器依据第一颜色信号第二颜色信号、第三颜色信号与第四颜色信号的显示而呈现出具有高亮度、高彩度的全彩画面。

在此请注意，上述实施例的第一色光、第二色光、第三色光、第一灰阶数据、第二灰阶数据、第三灰阶数据、第一颜色信号、第二颜色信号与第三颜色信号中所代表的颜色，其并不限于上述顺序(红色(R)→绿色(G)→蓝色(B))。

综上所述，本发明的实施例是在红色、绿色与蓝色画面的混色过程中穿插白色画面，例如为红色→白色→绿色→白色→蓝色→白色的排列顺序，因此能让彩色序列式显示器的亮度大大地提高。并且利用算法的运算来产生颜色信号，藉此以避免画面的色彩饱和度降低。另外，由于穿插的白色画面，使得红色、绿色与蓝色画面被分隔开来，因此能冲淡色彩分离的影响，有效减低彩虹现象的效果。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，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，因此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。

Claims (9)

1.一种彩色序列式显示器的驱动方法，用以于一帧期间显示画面，其中该帧期间包括多个子帧期间，相邻子帧期间还包括补偿期间，该方法包括：

于该些子帧期间，分别以第一色光、第二色光及第三色光作为该彩色序列式显示器的光源，其中，于每一该补偿期间，以第四色光作为该彩色序列式显示器的光源。

2.根据权利要求1所述彩色序列式显示器的驱动方法，其中该第一色光、该第二色光以及该第三色光为红光、绿光以及蓝光。

3.根据权利要求1所述彩色序列式显示器的驱动方法，其中该第四色光为白光。

4.根据权利要求1所述彩色序列式显示器的驱动方法，其中该子帧期间大于该补偿期间。

5.根据权利要求1所述彩色序列式显示器的驱动方法，还包括依据第一颜色信号、第二颜色信号及第三颜色信号显示该画面。

6.根据权利要求5所述彩色序列式显示器的驱动方法，还包括依据第一灰阶数据、第二灰阶数据及第三灰阶数据产生该第一颜色信号、该第二颜色信号及该第三颜色信号。

7.根据权利要求5所述彩色序列式显示器的驱动方法，还包括依据该子帧期间、该补偿期间、该第一灰阶数据、该第二灰阶数据及该第三灰阶数据产生该第一颜色信号、该第二颜色信号及该第三颜色信号。

8.根据权利要求6所述彩色序列式显示器的驱动方法，该画面还依据第四颜色信号而显示，其中，该第四颜色信号是依据该第一灰阶数据、该第二灰阶数据及该第三灰阶数据的最小灰阶值所产生。

9.根据权利要求8所述彩色序列式显示器的驱动方法，其中，于显示该第一颜色信号、该第二颜色信号、该第三颜色信号及该第四颜色信号时，是分别以该第一色光、该第二色光、该第三色光及该第四色光作为该彩色序列式显示器的光源。

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