TW200836156A - Display driver - Google Patents
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Description
200836156 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於顯示驅動電路,特別關於適用液晶顯示裝 置之背光控制等的有效技術。 【先前技術】 近年來行動電話等之移動式機器主要採用透過型、半 透過型液晶顯示器,液晶顯示器部分之背光用電力佔據模 組全體之電力之大半部分,因此需要在減少背光用電力上 採取對策。 減少背光用電力之對策之一,如特開平1 1 一 65 53 1號 公報揭示之方法。於特開平1 1 - 6553 1號公報揭示,藉由 降低背光之亮度,擴展(expand )影像資料,而減少影像 之變化,達成低電力化之方法。 例如某一影像之畫素値之直方圖(histogram),欲 以亮度80%之畫素取爲最大亮度而加以顯示時,係將背光 降低爲4/ 5倍的80%之發光,與其對應地將顯示影像之 全部之畫素値設爲5/ 4倍,依此而使全部之同一影像可 以8 0%之發光量顯示。另外,利用直方圖,著眼於上位數 %之順位的畫素,例如該部分成爲60%亮度時,將背光之 發光量抑低爲3/5之60%之發光,對應地將全部之畫素 値設爲5 / 3倍,依此而可以獲得同樣之影像。此情況下 ,和使用影像之最大亮度之方法比較,可以較少之發光量 顯示。 -5- 200836156 其他之減少背光用電力之對策’有如特開平3 一 2 2 6 7 1 6號公報揭示之方法。於特開平3 — 2 2 6 7 1 6號公報 揭示,配合外部環境而進行背光控制之方法。例如使用光 感測器來感測外部之亮度,當受光資料低於臨限値時設定 背光成爲OFF (切斷)而可以減少多餘之電力。另外’依 據外部光條件,例如在照度高之屋外,液晶面板之反射使 畫面不容易觀看,因而提高背光亮度,反之’在照度低之 屋內則降低背光亮度,亦即以多數亮度位準來控制背光, 可以有效使用背光。 【發明內容】 (發明所欲解決之課題) 但是,如上述特開平1 1 - 65 5 3 1號公報之揭示,藉由 進行顯示資料之擴展處理,配合顯示資料之擴展率,而降 低背光之亮度的背光控制,及如特開平3 — 2267 1 6號公報 之揭示,配合外部條件而降低背光亮度的背光控制之倂用 ’在習知電路構成無法被實現。 另外,上述特開平1 1 - 6 5 53 1號公報之使用最大値的 方法,雖可以較少電路規模之增加來實現,但無法期待能 大幅減少發光量。另外,使用直方圖的方法,雖可增大電 力削減率,但直方圖之邏輯電路規模變大,需要對應之硬 體。 本發明目的在於提供一種顯示驅動器,其可於具備高 的電力削減率的直方圖方式中,實現省電路規模的背光控 -6- 200836156 制,而且可以組合其他之背光控制方法加以控制。 (用以解決課題的手段) 本發明之代表性槪要簡單說明如下。 本發明中構成爲,直方圖並非針對全部像素(pixel )値(0〜2 5 5 )全部具有,而是針對直方圖之特定位置、 亦即上位之一部分之値(例如1 8 3〜2 5 5 )具有。因此, 當直方圖之上位數%之順位之畫素被收納於上述直方圖存 在之範圍內時,設爲和針對全部像素値具有直方圖之情況 同樣動作,另外,上述上位數%之順位之畫素位於上述直 方圖存在之範圍外時,以直方圖存在之範圍之最小値取代 上述上位數%之順位之畫素而使動作。 並用其他背光控制(光感測器等),基於上述直方圖 進行背光控制時,設定上述直方圖控制後之背光控制信號 値爲1 〇〇%加以處理。亦即,直方圖處理後之背光控制信 號値相對於背光最高亮度成爲X%之亮度率,其他之背光 控制信號値相對於背光最高亮度成爲Y%之亮度率時,使 合成之背光控制信號相對於背光最高亮度成爲XxY%之亮 度率。 【實施方式】 以下依圖面說明本發明實施形態。又,實施形態說明 之全圖中同一構件原則上附加同一符號並省略重複說明。 本發明實施形態中,於直方圖之背光控制,係藉由使 -7- 200836156 用上位之一部分之値而儘可能縮小邏輯電路之規模。另外 ,爲達到和藉由光感測器檢測外部光亮度而調整背光亮度 的背光控制之並用,而將二種類之背光控制信號合成,產 生背光模組控制用之PWM信號。 以下具體說明各實施例。 (實施例1 ) 本發明第1實施形態之特徵爲:由依據液晶驅動器之 影像資料而控制背光的第1背光控制部,及依據外部光條 件而控制背光的第2背光控制部,之2個背光控制部構成 。各背光控制fg號輸出被轉換爲封最筒売度之比率値、亦 即亮度率,進行乘法運算(乘算)而合成背光控制信號, 藉由該合成之背光控制信號而控制背光。 又,本實施形態之特徵爲:上述第1背光控制部爲利 用直方圖的背光控制,而且直方圖所導致電路規模之增加 較少。 使用圖1 一 5說明本發明第1實施形態。 首先,依據圖1說明本實施形態之液晶顯示裝置之構 成及動作。圖1表示包含液晶驅動器及周邊電路的液晶顯 示裝置。 於圖1,1 0 1表示液晶驅動器之本體。1 〇 2〜1 1 1表示 液晶驅動器之內部方塊。1 1 2〜1 1 7表示本實施形態之說 明上特別重要之信號。於液晶驅動器1 〇 1之周邊配置控制 處理器1 18及照度感測器H9及面板模組12〇。 -8- 200836156 亦即,本實施形態之液晶驅動器1 ο 1具有:系統介面 (IF ) 102 ;控制暫存器103 ;圖型RAM 104 ;時序產生部 1 05 ;背光控制部1 06 ;灰階電壓產生部1 1 0 ;解碼器1 1 1 等。於背光控制部1 06具有:第1背光控制部1 07 ;第2 背光控制部108 ;及PWM產生部109。 液晶驅動器1 0 1之系統介面(IF ) 1 02,係在其和配 置於液晶驅動器外部之控制處理器11 8之間進行資料通信 。於系統介面(IF ) 102,係使輸入至控制暫存器103的 寫入資料等由液晶驅動器外部傳送至內部方塊,該控制暫 存器1 03用於控制顯示資料或液晶驅動器之各位置。其中 ,控制暫存器1 03爲進行液晶驅動器之各位置控制的暫存 器之集合。圖型RAM 104用於儲存來自系統介面102之顯 示資料。時序產生部1 05係依據控制暫存器1 03之內容而 產生液晶驅動器全體之動作時序。 背光控制部1 0 6成爲本發明之中心的方塊。背光控制 部106區分爲:第1背光控制部107 ;第2背光控制部 108;及 PWM( Pulse Width Modulation)產生部 109。背 光控制部1 06之詳細電路構成及動作如後述。第2背光控 制部1 08被連接於,配置在液晶驅動器外部的照度感測器 1 1 9。於照度感測器1 1 9,內部由光二極體及AD轉換器構 成,螢光燈等外部環境之照度値對應之電流量會流入光二 極體,介由電阻被轉換爲電壓,轉換而成之電壓於AD轉 換器產生照度値(數位資料)1 1 5。 解碼器1 1 1,係依據由背光控制部1 06被傳送來的擴 200836156 展(expand)顯示資料113,由灰階電壓產生部110產生 之灰階電壓之中選擇1位準之灰階電壓。上述灰階電壓, 係於液晶面板之水平畫素範圍內被產生,被輸出至連接於 各水平畫素之源極線。 該液晶驅動器1 0 1驅動之面板模組1 20,係區分爲液 晶面板1 2 1及背光模組1 22。液晶面板1 2 1,係接受上述 灰階電壓而對各水平畫素施加所要電壓。背光模組1 22, 係依據背光控制部106產生之PWM信號1 17而產生所要 之電壓,控制背光亮度。 於液晶驅動器1 0 1另外具有其他電路,用於產生液晶 面板1 2 1之驅動使用之液晶閘極信號及共通信號,但於本 實施形態之說明並非重要者,因此省略其詳細說明。 以下參照圖1說明液晶驅動器1 0 1之動作。又,顯示 資料設爲256灰階之RGB資料。 介由系統介面102,由外部取入25 6灰階之RGB資 料,儲存於圖型RAM 104。於時序產生部105產生圖型 RAM 104之讀出時序,將由圖型RAM 104讀出之顯示資料 1 1 2,傳送至背光控制部1 0 6之第1背光控制部1 〇 7。第1 背光控制部1 0 7,係依據顯示資料1 1 2之直方圖資訊,進 行後述之顯示資料之擴展處理。上述擴展顯示資料1 1 3被 傳送至解碼器1 1 1。於解碼器11 1,係依據擴展顯示資料 1 1 3,由灰階電壓產生部1 1 〇產生之2 5 6位準之灰階電壓 之中選擇1位準之灰階電壓。又,使用在時序產生部105 作成之時序,而作成液晶閘極信號、共通信號,輸出至液 -10- 200836156 晶面板1 2 1。 另外,和上述擴展處理並行而於第1背光控制部1 07 產生,和擴展顯示資料1 1 3對應之降低背光亮度率的背光 控制信號(1 ) 1 1 4。另外,於第2背光控制部1 〇8,依據 由照度感測器1 1 9輸入之照度値(數位値)1 1 5產生降低 背光亮度率的背光控制信號(2 ) 1 1 6。上述2個背光控制 信號(1) 114及(2) 116被傳送至PWM產生部109,而 產生PWM信號117俾以PWM控制進行背光亮度之控制 〇 特別是,本實施形態中經由第1背光控制部1 0 7之處 理而獲得的背光控制信號(1 ) 1 1 4,係設爲相對於背光最 高亮度之亮度率X% ( 〇 < X < 1 〇〇 )。經由第2背光控制 部1 08之處理而獲得的背光控制信號(2 ) 1 1 6,係設爲相 對於背光最高亮度之亮度率 Y%(0<Y<100)。於PWM 產生部109產生PWM信號1 17,用於將背光模組122內 之背光之控制用的背光控制信號之,相對於背光最高亮度 之亮度率,設爲亮度率X%與亮度率Υ%之累算、亦即背 光控制信號値。 說明PWM控制。PWM控制,係背光控制之方法之一 ,爲脈寬變動控制方式,其藉由變化1端子之PWM信號 之“ Η (高)位準寬”與“ L (低)位準寬”之比率而控 制背光亮度者。例如將PWM之1週期分割爲25 5等分’ 當“ Η位準寬”設爲2 5 5分之25 5時,PWM信號被輸出 固定之“ Η位準” ’背光亮度成爲最高亮度。另外’當“ -11 - 200836156 Η位準寬”設爲25 5分之0時,PWM信號 “ L位準”,背光亮度成爲最小亮度。又, ”設爲25 5分之100時,PWM信號之Η位 爲PWM週期的255分之100,PWM週期之 Η位準寬之比率,成爲和其對應之背光亮度 法來控制背光亮度。顯示資料爲6位元時, 示之灰階數爲256。上述之255爲該全部灰| 値。 藉由上述動作,於面板模組1 20產生必 、PWM信號1 17及液晶閘極信號、共通信號 上述灰階電壓,僅於液晶面板1 2 1之水 圍內產生,被輸出至液晶面板1 2 1之各水平 源極線,將所要之灰階電壓施加至各畫素。 PWM信號117被輸入至背光模組122 122,產生和PWM信號1 17對應之背光電壓 。點亮之背光照射至液晶面板1 2 1,如此則 〇 又,由控制處理器1 1 8進行背光之點亮 藉由系統介面102將該資訊寫入控制暫存器 被傳送至背光控制部1 0 6,P WM產生部1 〇 9 光之電壓,藉由PWM信號1 17,背光模組 /消光。該動作係較控制背光控制部1 06所 源之電壓的信號爲優先。 以下依據圖2說明背光控制部1 06內之 被輸出固定之 當“Η位準寬 準寬之比率成 中約40%成爲 。藉由上述方 顯示資料所表 階數剪掉1之 要之灰階電壓 〇 平畫素部分範 畫素所連接之 。於背光模組 ,而點売背光 可觀看到顯示 /消滅時,係 103,該資訊 產生點亮/消 122進行點亮 產生之背光電 第1背光控制 -12- 200836156 部1 〇 7之構成及動作。 第1背光控制部1 07之構成爲具有:直方圖計數部 201 ;常數値保持部202 ;「25 5 /選擇資料値」運算値作 成電路203;顯示資料擴展運算電路204;溢値處理電路 2 05 ;小數點以下捨去電路206 ;及選擇表格207等。於 第1背光控制部1 07,直方圖之檢測對象設爲自顯示資料 之最亮側之灰階至第N ( Ν爲正整數,除掉〇灰階)號之 資料範圍。 直方圖計數部201,係計數顯示資料208,作成直方 圖。由該直方圖算出進行背光控制時使用之選擇資料値 2 12,傳送至「25 5 /選擇資料値」運算値作成電路2 03及 選擇表格207。該選擇資料値212,係利用後述之臨限値 210,而決定使用直方圖中之第幾號之資料値。調查該被 決定順序之資料存在於直方圖之那一項目(entry ),以 該存在之項目之値作爲資料値而算出。選擇資料値2 1 2成 爲顯示資料208之擴展及背光之消光處理之依據,由該値 算出顯示資料擴展係數2 1 3,決定資料擴展之倍率,另外 產生背光控制信號215,決定背光之亮度。 圖框SYNC209,係於直方圖計數部201依每一圖框 (fr am e )動作時被使用。直方圖計數部2 0 1,係在圖框 SYNC2 09爲OFF (切斷)時將傳送來之顯示資料20 8繼 續登錄於直方圖,在圖框SYNC209爲ON (導通)之時序 ,算出上述選擇資料値2 1 2,清除直方圖,進行次一圖框 之資料計數之準備。臨限値2 1 0爲參數値,如上述說明, -13- 200836156 用於決定使用直方圖中之上位第幾號之資料,被使用於算 出上述選擇資料値2 1 2。直方圖最小値選擇信號2 1 1,係 在使用直方圖之上位之一部分時,以該値來決定使用之範 圍。 以下說明直方圖計數部20 1之直方圖無須保持顯示資 料208之範圍(0〜25 5 )之全部,僅需保持一部分。考慮 保持亮度之上位N%〜100°/。部分(N爲0〜100之中間値 )之情況。用以決定使用上述畫素直方圖中之上位第幾號 資料的臨限値2 1 0,有可能成爲包含於上述亮度之上位 N%〜100%部分,或成爲較亮度之N%更下位之範圍外之 位置。在直方圖之値包含於前者之N%〜100%部分時雖可 選擇適當之値,在後者之範圍外時則以範圍之最小値之 N %處理。因此,和直方圖存在全部之情況比較,直方圖 僅存在一部分之情況下,在範圍外之値成爲臨限値時,雖 有選擇資料値變大之副作用,但乃可發揮直方圖之功能。 又,藉由N之可變更設定,欲保持高畫質時,構成 爲增大該値(例如90 %等)而使畫質不會劣化,低畫質亦 可而以省電力爲優先時,減小該値(例如70%等)而抑制 背光之發光,可以分開使用。又,本例中,以顯示資料之 最大値爲1 0 0 %而使用N %以上的方式,亦即以%爲單位, 但亦可使用顯示資料之數値本身。例如以顯示資料之最大 値爲255而使用其中之N(N爲大於〇小於255之整數) 以上之部分之直方圖亦可。 常數値保持部202之常數値,係在不使用直方圖時被 -14- 200836156 使用’不受顯示資料之內容影響而設定選擇資料値2丨2爲 一疋。於「2 5 5 /選擇資料値」運算値作成電路2 〇 3,係 使用選擇資料値212進行255/選擇資料値之計算,算出 顯示資料擴展係數213。由顯示資料擴展運算電路204至 溢値處理電路2 0 5、小數點以下捨去電路2 〇 6係進行顯示 資料之擴展處理。首先,於顯示資料擴展運算電路2〇4, 進行輸入之顯示資料20 8與顯示資料擴展係數213之乘法 運算。之後,於溢値處理電路2〇5 ,在乘算結果大於255 時進行設爲2 5 5之飽和處理。最後,於小數點以下捨去電 路2 06捨去小數點以下,獲得擴展顯示資料2丨4。選擇表 格2 07 ’係優選擇資料値2 i 2使用表格而輸出背光控制信 號 215。 全體之動作,係使顯示資料2 0 8於直方圖計數部2 0 1 依每一圖框進行計數,以該結果作爲選擇資料値2 1 2傳送 至「255 /選擇資料値」運算値作成電路2〇3、選擇表格 207 °於「2 5 5 /選擇資料値」運算値作成電路2〇3,進行 25 5 /選擇資料値之計算,而算出顯示資料擴展係數213 ,使用該顯示資料擴展係數2 1 3,由顯示資料擴展運算電 路2〇4至小數點以下捨去電路206進行顯示資料之擴展處 理,而輸出擴展顯示資料214。另外,由選擇資料値212 使用選擇表格207輸出背光控制信號215。藉由彼等動作 ,於擴展顯示資料2 1 4與背光控制信號2 1 5之間成立圖2 下方所示表格之關係。擴展顯示資料2 1 4相對於顯示資料 呈104%、108%之變化時,背光控制信號215之亮度呈 -15- 200836156 9 6%、9 6%之同一比例降低,以此方式設定,結果,液晶 面板表面看到之顯示影像之亮度不會有變化。 以下說明選擇表格207之背光控制信號値之算出方法 。在灰階値與相對於最高亮度値的相對亮度之間成立以下 之關係式。 相對亮度=(灰階値/255 )A(r値)(K爲0以上之實數)。 假設選擇資料値212設爲245,顯示資料擴展率係數 成爲25 5 / 245時,顯示資料被擴展爲25 5 / 245倍。欲保 持相對亮度於一定時,由上述關係式可將背光亮度削減爲 (24 5 / 255 ) a ( r値)。因此,只要(^値)決定之後 即可決定背光控制信號値。考慮人的視角特性時,7値設 爲2.2較好,因此,於圖2所示選擇表格207,選擇(245 / 25 5 ) Λ ( 2.2 ) =234。其中背光控制信號215之爲234 係表示PWM信號之1週期設爲2 5 5時之“ Η位準寬比率 Ο 又,使用常數値保持部202之常數値時,選擇資料値 2 1 2不受顯示資料之內容影響而設爲一定。結果,顯示資 料擴展係數213、背光電壓選擇信號均成爲一定値,顯示 資料208亦成爲乘上一定倍率的擴展顯示資料。因此,動 晝顯示中影像全體之亮度變化不存在,可防止動畫影像之 搖動、閃燦,可使用於欲保持高畫質之情況。 上述之選擇資料値2 1 2,其之使用經由直方圖算出之 値或選擇常數値,係可以藉由選擇信號2 1 6加以選擇。例 如欲藉由來自圖1之控制處理器1 1 8之指令變更選擇信號 -16- 200836156 2 1 6之選擇狀態時,可介由系統介面1 02更新控制暫存器 1 03之暫存器資訊而加以變更。 以下依圖2說明直方圖與背光控制之關係。例如顯示 資料爲暗影像時,直方圖儲存多數個暗灰階。此情況下, 以增大顯示資料之擴展率的方式、亦即使選擇表格207之 擴展顯示資料214對於輸入顯示資料以130°/。或更接近 13 0%被擴展的方式加以處理。假設擴展顯示資料214相 對於輸入顯示資料被擴展130%時,與此對應地,179被 選擇爲選擇資料値2 1 2,1 1 7被選擇爲背光控制信號2 1 5 〇 反之,顯示資料爲亮影像時,直方圖儲存多數個亮灰 階。此情況下,以減小顯示資料之擴展率的方式、亦即使 選擇表格207之擴展顯示資料214對於輸入顯示資料以 100%、亦即不被擴展,或更接近100%而被擴展的方式加 以處理。假設擴展顯示資料2 1 4相對於輸入顯示資料被擴 展1 〇〇%、亦即不被擴展時,與此對應地,選擇資料値 212被選擇爲2 5 5,背光控制信號215被選擇爲25 5。 以下依據圖3說明藉由圖1之光感測器進行背光控制 之第2背光控制部1 08。第2背光控制部1 08 ( a )分爲濾 波電路301 ( b )與減光電路3 02 ( c )之2個。 濾波電路3 0 1,係用於過濾輸入照度値(數位資料) 、阻斷(ciit )特定之頻率區域。例如藉由阻斷螢光燈之 頻率區域而防止螢光燈間之干擾等。於濾波電路3 0 1內部 配置資料取樣電路3 03,及低通濾波電路3 04。資料取樣 -17- 200836156 電路3 03,係用於取入照度資料之電路,取入照度資料之 時序係由取樣時脈3 0 9決定。其中,取樣時脈3 〇 9之取樣 週期,係考慮最大阻斷頻率(=尼奎斯特(Nyquist)頻率 ),較好是設爲不想阻斷之頻率區域之2倍以上頻率。低 通濾波電路3 0 4,如上述說明,係用於阻斷特定之高頻區 域,減少雜訊或光源之干擾等之影響,輸出濾波照度資料 3 10° 之後,於減光電路3 02,對應於照度資料而選擇背光 控制信號,使用充分之時間使背光控制信號之變化、亦即 背光亮度之變化之遷移時間慢慢變化。減光電路3 02,係 構成選擇表格3 05及資料變化鈍化電路3 06。選擇表格 3 〇5,係用於使濾波後之照度資料轉換爲背光控制信號値 。例如將照度値區域區分爲屋內之暗部、亮部、屋外之暗 部、亮部等,在各個照度値區域變化時變化背光亮度。資 料變化鈍化電路3 0 6,爲使背光亮度花費充分之時間而變 化,因此追加使資料變化鈍化用的電路。其中,充分之時 間係指就人類之眼睛而言不會激烈變化之時間,較好是使 花費數百毫(1 (Γ3 )秒〜數秒之時間而變化。又,變化時 間,較好是即使變化量有變動情況下變化時間亦爲一定者 〇 以下依據圖3說明光感測器與背光控制之關係。例如 在電器未被點亮之屋內等暗場所即使打暗背光亦可觀看畫 面上之顯示,因此削減背光亮度率。假設藉由外部光感測 器檢測出之照度値,經由濾波電路3 0 1施予濾波而成之濾 -18- 200836156 波照度資料310被設爲30Lnx附近之一定値 305中之背光控制信號308成爲128,背光 爲 5 0 %。 反之,在屋外等亮場所時,若不打亮背 表面之反射等會導致難以觀看畫面上之顯示 高背光亮度率。假設濾波照度資料3 1 0被設 近之一定値時,選擇表格305中之背光控制 255,背光亮度率被選擇爲100%。 本實施形態中,假設液晶面板爲半透過 種程度之外部光照度之情況下,藉由液晶面 會使顯示畫面容易觀看,因此濾波照度資米 5 00 1 LUX以上之一定値時,不需要背光亮度 表格3 0 5中之背光控制信號3 08成爲60, 削減爲24%。 又,全透過型液晶面板時隨外部光照度 顯示畫面變爲不容易觀看,因此通常在如上 照度資料具有某種程度變大時,不進行削減 表格設定。 以下依據圖4說明圖1之PWM產生部 產生部1 09,將上述2個背光控制部之輸出 號合成而產生控制背光模組之PWM信號。 109,被區分爲:切換電路(1 ) 401,切換 ,乘算處理部403,「xl/255」處理電路 背光控制信號合成的電路,分頻計數器405 時,選擇表格 売度率被選擇 光則因爲畫面 ,因此需要提 爲 2000Lux 附 信號3 0 8成爲 型,在高於某 板內部之反射 士 3 1 0被設爲 率,因此選擇 背光亮度率被 之變爲越高, 述半透過型之 亮度率之選擇 109° 於 PWM 之背光控制信 PWM產生部 電路(2 ) 402 404構成之將 ,25 5計數器 -19- 200836156 406,及PWM產生計數器407構成之用以產生PwM信號 的電路。乘算處理部403,係可進行輸入信號之乘算的邏 輯電路。 背光控制信號(1 ) 4 0 8,係被輸入切換電路(1 ) 4 0 1 。藉由切換信號(1) 412切換爲255固定値的構成。切 換信號(1 ) 4 1 2亦被輸入第1背光控制部! 〇 7,用於控制 動作ON/ OFF狀態。其中,25 5固定値意味著選擇亮度 率100%。背光控制信號(2 ) 409,同樣被輸入切換電路 (2) 402,藉由切換信號(2) 413切換爲255固定値的 構成。切換電路(2) 402之輸出,係以「χΐ/255」處理 電路404之2 5 5進行除算(除法)處理(xl/ 25 5處理) 。結果,切換電路(2 )選擇控制信號,被轉換爲最高亮 度率設爲25 5時之背光亮度之亮度率。最後,於乘算處理 部403進行切換電路(1 )選擇控制信號與切換電路(2 ) 選擇控制信號之乘算(乘法),如上述說明,切換電路( 1 ) 40 1之切換電路(1 )選擇控制信號引起之背光亮度設 爲10 0%時之背光控制信號被產生。之後,合成之背光控 制信號410被輸入PWM產生計數器407。 以下說明P WM信號之產生方法。外部輸入之基本時 脈414,係被輸入分頻計數器405,產生Enable信號416 。例如分頻率設爲4分頻時,Enable信號之基本時脈被輸 入4 elk,其中之1 elk期間將Enable信號設爲“ Η位準 ”狀態。分頻率之設定係由分頻率設定415進行。255計 數器406,係僅於Enable信號416爲“ Η位準”狀態時進 -20- 200836156 行計數値之下數計數(count down),依255— 254— ··· 1 -〇進行計數之後,再度設定爲25 5繼續計數。此時’在 255計數器406之計數値成爲0時,設定重置信號417爲 “ Η位準”狀態。 PWM產生計數器407,係於重置信號417爲“ Η位準 ”狀態、且Enable信號416爲“Η位準”狀態時,設定 合成之背光控制信號410之値。於Enable信號416爲“ Η 位準”狀態時,自合成之背光控制信號4 1 0之値起進行下 數計數,成爲〇之後維持計數値於〇。再度於重置信號 417爲“ Η位準”狀態時,以上述合成之背光控制信號 4 10設定爲計數値。此時,PWM產生計數器407,係於計 數値爲〇以外時設定PWM信號爲“ Η位準”狀態,計數 値爲0時設定PWM信號爲“L位準”狀態,如此則,可 以和合成之背光控制信號4 1 0之値同樣產生“ Η位準寬” 比率之PWM信號。 以下依據圖5說明變更切換信號(1 )與切換信號(2 )之設定時,背光控制信號之舉動。其中,於第2背光控 制部108,關於資料變化鈍化電路3 06,爲方便說明而省 略功能。 由控制暫存器1 03 (圖1 )輸入之切換信號(1 )、切 換信號(2 )設定爲切換信號(1 ) = 1、切換信號(2 ) = 1 時,切換電路(1 )選擇控制信號,係選擇第1背光控制 部1 07之處理後的背光控制信號(背光控制信號(1 ) 408 ),切換電路(2 )選擇控制信號,係選擇第2背光控制 -21 - 200836156 部1 08之處理後的背光控制信號(背光控制信號(2 ) 409 )。例如切換電路(1 )選擇控制信號爲229d,切換電路 (2 )選擇控制信號爲1 9 1 d時,合成之背光控制信號成爲 229dxl91d/ 25 5 d=160d ° 由控制暫存器1 03 (圖1 )輸入之切換信號(1 )、切 換信號(2 )設定爲切換信號(1 ) =0、切換信號(2 ) =1 時,切換電路(1 )選擇控制信號係選擇25 5 d,切換電路 (2 )選擇控制信號,係選擇第2背光控制部1 08之處理 後的背光控制信號(背光控制信號(2 ) 409 )。例如切換 電路(2 )選擇控制信號爲1 9 1 d時,切換電路(1 )選擇 控制信號爲229d,合成之背光控制信號成爲229dx25 5d/ 25 5d = 229d。亦即選擇固定値之25 5d時,背光控制信號( 1 )之控制被無效化,僅背光控制信號(2 )之控制有效。 由控制暫存器103(圖1)輸入之切換信號(1)、切 換信號(2 )設定爲切換信號(1 ) = 1、切換信號(2 ) =0 時,切換電路(1 )選擇控制信號,係選擇第1背光控制 部1 07之處理後的背光控制信號(背光控制信號(1 ) 408 ),切換電路(2 )選擇控制信號係選擇25 5d。例如切換 電路(1 )選擇控制信號爲229d,切換電路(2 )選擇控 制信號爲25 5 d時,合成之背光控制信號成爲229dx2 5 5 d / 25 5d = 229d。亦即選擇固定値之25 5d時,背光控制信號 (2 )之控制被無效化,僅背光控制信號(1 )之控制有效 〇 依上述說明之本發明實施形態之構成,直方圖並非針 -22- 200836156 對全部像素値(〇〜255 )全部具有,而是針對上位之一部 分之値(例如1 8 3〜2 5 5 )具有,當直方圖之上位數%之順 位之畫素被包含於上述直方圖存在之範圍內時,設爲和針 對全部像素値具有直方圖之情況同樣動作,另外,上述上 位數%之順位之畫素位於上述直方圖存在之範圍外時,以 直方圖存在之範圍之最小値取代上述上位數%之順位之畫 素而使動作。因此,並用其他背光控制(光感測器等), 進行上述直方圖之背光控制時,設定上述直方圖控制後之 背光控制信號値爲1 〇〇%加以處理,亦即,直方圖處理後 之背光控制信號値相對於背光最高亮度成爲X%之亮度率 ,其他之背光控制信號値相對於背光最高亮度成爲Υ%之 亮度率時,合成之背光控制信號相對於背光最高亮度成爲 XxY%之亮度率。因此,直方圖可以僅由上位之一部分之 値構成,例如使用畫素値1 8 3〜2 5 5之範圍時,邏輯電路 之規模可收小於約30%之大小。另外,實際之影像,可以 削減之發光量爲上位30%之直方圖部分,只須具有該部分 之檢測電路即可以和全部具有之情況同樣。另外,上述直 方圖處理之背光控制,可以並用其他背光控制之效果。 (實施例2) 本發明第2實施形態之特徵爲:並用依據液晶驅動器 之影像資料而控制背光的第1背光控制部,及依據外部光 條件而控制背光的第2背光控制部,之2個背光控制部, 上述第2背光控制部之背光控制信號低於暫存器設定之臨 -23- 200836156 限値時,設定上述第1背光控制部之動作成爲OFF。作爲 該臨限値被設定的,相對於背光最高亮度之亮度率係設爲 Q%。 又,本實施形態之特徵爲:如上述第1實施形態之說 明,上述第1背光控制部爲利用省電路規模之直方圖進行 背光控制。 使用圖1 一 3、圖6、7說明本發明第2實施形態,關 於圖1 - 3已於上述第1實施形態被說明,因此省略其說 明。 圖6之基本構成和上述第1實施形態說明之圖4同樣 ,但追加臨限値比較器601,臨限値設定値602,及臨限 値比較判斷信號603。又,和圖4說明之名稱相同者具有 相同意義,因此省略其說明。 於臨限値比較器601,對第2背光控制部108之處理 後的背光控制信號(2 ) 409與暫存器設定之臨限値設定 値602進行比較。在背光控制信號(2 ) 409小於暫存器 設定之臨限値設定値602時,臨限値比較判斷信號6 03成 爲“ L (低)位準”狀態。結果切換電路(1 ) 401之選擇 控制信號之輸出爲25 5 d。臨限値比較判斷信號603與切 換信號(1 ) 41 2被輸入至AND電路,設定第1背光控制 部107之動作ON/ OFF狀態。 以下依據圖7說明切換信號(1 )與切換信號(2 )之 設定,及變更臨限値設定時之背光控制信號之舉動。其中 ,於第2背光控制部108,關於資料變化鈍化電路3 06, -24- 200836156 爲方便說明而省略其功能。 首先,考慮設定切換信號(1) =1、切換信號(2) =1 ,臨限値設定値=76d ( =76d/ 25 5 d~ 30% )時,切換電路 (1 )選擇控制信號,在切換電路(2 )選擇控制信號高於 臨限値設定値時,係選擇第1背光控制部1 07之處理後的 背光控制信號(背光控制信號(1 ) 408 ),在切換電路( 2)選擇控制信號低於臨限値設定値時,係選擇25 5d。另 外,切換電路(2 )選擇控制信號,係選擇第2背光控制 部108之處理後的背光控制信號(背光控制信號(2 ) 409 )。例如切換電路(1 )選擇控制信號爲229d,切換電路 (2 )選擇控制信號爲1 9 1 d時,合成之背光控制信號成爲 229dxl91d/ 2 5 5d=160d。相對於此,切換電路(2)選擇 控制信號設爲5 1 d時,切換電路(2 )選擇控制信號小於 臨限値設定値之故,切換電路(1 )選擇控制信號係選擇 25 5d,合成之背光控制信號成爲2 5 5dx89d/ 25 5d = 89d。 其次,考慮設定切換信號(1 ) =〇、切換信號(2 ) = 1 ,臨限値設定値=76d ( =76d / 25 5 d4 30% )時,切換電路 (1 )選擇控制信號,係不受切換電路(2 )選擇控制信號 與臨限値設定値影響而選擇25 5d。另外,切換電路(2) 選擇控制信號,係選擇第2背光控制部1 08之處理後的背 光控制信號(背光控制信號(2 ) 409 )。例如切換電路( 2 )選擇控制信號爲1 9 1 d,切換電路(1 )選擇控制信號 爲 255d時,合成之背光控制信號成爲 255dxl91d/ 25 5d=191d。相對於此,切換電路(2 )選擇控制信號設爲 -25- 200836156 5 1 d時,切換電路(2 )選擇控制信號小於臨限値設定値 之故,切換電路(1)選擇控制信號係選擇25 5d,合成之 背光控制信號成爲2 5 5 dx89d/ 25 5 d = 89d。 最後,考慮設定切換信號(1 ) = 1、切換信號(2 ) =〇 ,臨限値設定値= 76d ( =76d / 25 5 d4 30% )時,切換電路 (2 )選擇控制信號常時成爲2 5 5 d,因此切換電路(2 ) 選擇控制信號 > 臨限値設定値之大小關係爲一定,亦即臨 限値比較判斷信號603常時成爲“ Η位準”狀態。切換電 路(1 )選擇控制信號,係選擇第1背光控制部107之處 理後的背光控制信號(背光控制信號(1 ) 408 )。例如切 換電路(1 )選擇控制信號爲229d,切換電路(2 )選擇 控制信號爲25 5d,因此合成之背光控制信號成爲229dx 255d / 25 5 d = 22 9d。亦即,此時背光控制信號(2 ) 4 0 9之 値不論取任何値,切換電路(2)選擇控制信號均爲25 5 d ,因此合成之背光控制信號不變。 依據上述說明之本實施形態,和上述第1實施形態同 樣,直方圖可以僅由上位之一部分之値構成,例如使用畫 素値183〜25 5之範圍時,邏輯電路之規模可收小至約 3 0%之大小。另外,實際之影像中,可以削減之發光量爲 上位30%之直方圖部分,只須具有該部分之檢測電路即可 以和全部具有之情況同樣。另外,上述直方圖處理之背光 控制,可以並用其他背光控制之效果。 以上依據實施形態具體說明本發明,但本發明不限定 於上述實施形態,在不脫離其要旨情況下可做各種變更實 -26- 200836156 施。 例如上述實施例中假設爲:和資料連動進行背光控制 的第1背光控制部,及和光感測器連動進行背光控制的第 2背光控制部,但彼等背光控制部不限定於2個。例如除 上述2個背光控制部以外,另追加和光感測器連動的第3 背光控制部之構成時,切換第2與第3之光感測器加以使 用亦可。 (產業上可利用性) 本發明之顯示驅動電路,可以控制背光,針對省電力 化方法抑制其邏輯量而加以安裝,使用範圍亦不限定於行 動電話用之液晶顯示器,亦可適用於使用液晶顯示器之 DVD等小型媒體播放器。 (發明效果) 本發明之代表性效果簡單說明如下。 依本發明,直方圖可以僅由上位之一部分之値構成, 可縮小邏輯電路之規模。另外,基於上述直方圖處理而成 的背光控制,可以和其他背光控制之效果並用。結果,可 於具備高的電力削減率的直方圖方式中,實現省電路規模 的背光控制,而且可以組合其他之背光控制方法進行控制 【圖式簡單說明】 -27- 200836156 圖1爲本發明第1實施形態之中,包含液晶驅動器及 周邊電路的液晶顯示裝置之構成及動作之表示圖。 圖2爲本發明第1實施形態之中,第1背光控制部之 構成及動作之表示圖。 圖3爲本發明第1實施形態之中,第2背光控制部之 構成及動作之表示圖。 圖4爲本發明第1實施形態之中,PWM產生部之構 成及動作之表示圖。 圖5爲本發明第1實施形態之中,背光控制信號與選 擇控制信號間之關係之表示圖。 圖6爲本發明第2實施形態之中,PWM產生部之構 成及動作之表示圖。 圖7爲本發明第2實施形態之中,背光控制信號與選 擇控制信號間之關係之表示圖。 【主要元件符號說明】 1 〇 1 :液晶驅動器 1〇2 :系統介面 1 〇 3 :控制暫存器 1 04 :圖型 RAM 1〇5 :時序產生部 106 :背光控制部 1〇7 :第1背光控制部 1〇8 :第2背光控制部 -28 - 200836156 1 09 : PWM產生部 1 1 〇 :灰階電壓產生部 1 1 1 :解碼器 1 1 2 :顯示資料 1 1 3 :擴展顯示資料 1 1 4 :背光控制信號 115 :照度値 1 1 6 :背光控制信號 1 1 7 : PWM 信號 1 1 8 :控制處理器 1 1 9 :照度感測器 1 2 0 :面板模組 1 2 1 :液晶面板 122 :背光模組 201 :直方圖計數部 202 :常數値保持部 2 03 : ^ 25 5 /選擇資料値」運算値作成電路 204 :顯示資料擴展運算電路 205 :溢値處理電路 206 :小數點以下捨去電路 2 0 7 :選擇表格 2 0 8 :顯示資料 209 :圖框 SYNC 2 1 0 ·臨限値 -29- 200836156 2 1 1 :直方圖最小値選擇信號 2 1 2 :選擇資料値 2 1 3 :顯示資料擴展係數 2 1 4 :擴展顯示資料 2 1 5 :背光控制信號 2 1 6 :選擇信號 3 0 1 :濾波電路 3 0 2 :減光電路 3 0 3 :資料取樣電路 3 04 :低通濾波電路 3 0 5 :選擇表格 3 06 :資料變化鈍化電路 3 07 :照度値 3 0 8 :背光控制信號 3 09 :取樣時脈 3 1 〇 :濾波照度資料 401 :切換電路(1 ) 402 :切換電路(2 ) 403 :乘算處理部 404: 「xl/255」處理電路 4 0 5 :分頻計數器 406 : 25 5計數器 407 : PWM產生計數器 408 :背光控制信號(1 ) -30- 200836156 409 :背光控制信號(2 ) 4 1 0 :背光控制信號 41 1 : PWM 信號 4 1 2 :切換信號(1 ) 4 1 3 :切換信號(2 ) 4 1 4 :基本時脈 4 1 5 :分頻比設定 416 : Enable 信號 4 1 7 :重置信號 601 :臨限値比較器 602 :臨限値設定値 603 :臨限値比較判斷信號 -31
Claims (1)
- 200836156 十、申請專利範圍 1 · 一^種顯不驅動器,其特徵爲具備· 第1控制部,爲依據所輸入顯示資料之直方圖之特定 位置的顯示資料値,切換顯示影像之亮度,依據上述顯示 資料値而切換背光之亮度的第1控制部,上述直方圖之檢 測對象設定爲自上述顯示資料之最亮側灰階至第N ( N爲 正整數、除掉0灰階)號止之資料範圍; 第2控制部,用於進行和上述第1控制部不同的背光 亮度控制;及 產生部,設定經由上述第1控制部處理而獲得之背光 控制信號之,相對於背光最高亮度爲亮度率X% ( 〇 < X < 100), 設定經由上述第2控制部處理而獲得之背光控制信號 之,相對於上述背光最高亮度爲亮度率 Y% (〇< γ< 100 )時, 將上述背光控制用的背光控制信號之,相對於上述背 光最高亮度之亮度率,設爲上述亮度率X%和上述亮度率 Υ%之累積之背光控制信號値。 2·如申請專利範圍第1項之顯示驅動器,其中, 停止上述第1控制部之處理時, 係將經由上述第1控制部處理而獲得之背光控制信號 的上述亮度率X%設爲100%, 或者 取代經由上述第1控制部處理而獲得之背光控制信號 -32- 200836156 的上述亮度率X%改爲選擇100%, 而將上述背光控制用的亮度率,設爲經由上述第2控 制部處理而獲得之上述亮度率Y%。 3 .如申請專利範圍第1項之顯示驅動器,其中, 停止上述第1控制部之處理時, 係藉由外部之暫存器設定,而停止上述第1控制部, 將上述背光控制用的亮度率,設爲經由上述第2控制 部處理而獲得之上述亮度率Y%。 4·如申請專利範圍第1項之顯示驅動器,其中, 停止上述第2控制部之處理時, 係將經由上述第2控制部處理而獲得之背光控制信號 的上述亮度率Y%設爲100%, 或者 取代經由上述第2控制部處理而獲得之背光控制信號 的上述亮度率Y%改爲選擇100%, 而將上述背光控制用的亮度率,設爲經由上述第1控 制部處理而獲得之上述亮度率X%。 5 ·如申請專利範圍第1項之顯示驅動器,其中, 停止上述第2控制部之處理時, 係藉由外部之暫存器設定,而停止上述第2控制部, 將上述背光控制用的亮度率,設爲經由上述第1控制 部處理而獲得之上述亮度率X%。 6 ·如申請專利範圍第1項之顯示驅動器,其中, 上述背光控制用的背光控制信號,係作爲1位元之 -33- 200836156 PWM信號被輸出。 7. 如申請專利範圍第1項之顯示驅動器,其中, 上述第2控制部之上述背光亮度控制,係藉由光感測 器檢測外部光亮度而調整背光亮度。 8. —種顯示驅動器,其特徵爲具備: 第1控制部,爲依據所輸入顯示資料之直方圖之特定 位置的顯示資料値,切換顯示影像之亮度,依據上述顯示 資料値而切換背光之亮度的第1控制部,上述直方圖之檢 測對象設定爲自上述顯示資料之最亮側灰階至第N ( N爲 正整數、除掉〇灰階)號止之資料範圍; 第2控制部,用於進行和上述第1控制部不同的背光 亮度控制;及 產生部,經由上述第2控制部處理而獲得之背光控制 信號之、相對於背光最高亮度爲亮度率Y%時, 上述亮度率Y%,相較於作爲臨限値被設定之、相對 於上述背光最高亮度的亮度率Q%爲較小時, 將上述背光控制用的背光控制信號之、相對於上述背 光最高亮度之亮度率,設爲上述亮度率Y%之背光控制信 號値; 上述亮度率Y%,相較於作爲臨限値被設定之、相對 於上述背光最高亮度的亮度率Q%爲較小時, 停止上述第1控制部之處理。 9. 如申請專利範圍第8項之顯示驅動器,其中, 上述臨限値可由外部設定。 -34- 200836156 1 0 ·如申請專利範圍第8項之顯示驅動器,其中, 並非上述臨限値引起、而停止上述第1控制部之處理 時, 係藉由外部之暫存器設定,而停止上述第1控制部, 將上述背光控制用的亮度率,設爲經由上述第2控制 部處理而獲得之上述亮度率Υ%。 1 1 ·如申請專利範圍第8項之顯示驅動器,其中, 停止上述第2控制部之處理時, 係將經由上述第2控制部處理而獲得之背光控制信號 的上述亮度率Υ%設爲100%, 或者 取代經由上述第2控制部處理而獲得之背光控制信號 的上述亮度率Υ%改爲選擇100%, 而將上述背光控制用的亮度率,設爲經由上述第1控 制部處理而獲得之上述亮度率X%。 1 2.如申請專利範圍第8項之顯示驅動器,其中, 停止上述第2控制部之處理時, 係藉由外部之暫存器設定,而停止上述第2控制部, 將上述背光控制用的亮度率,設爲經由上述第1控制 部處理而獲得之上述亮度率X%。 1 3 ·如申請專利範圍第8項之顯示驅動器,其中, 上述背光控制用的背光控制信號,係作爲1位元之 PWM信號被輸出。 1 4 ·如申請專利範圍第8項之顯示驅動器,其中, -35- 200836156 上述第2控制部之上述背光亮度控制,係藉由光感測 器檢測外部光亮度而調整背光亮度。 1 5 · —種顯不驅動器,其特徵爲具備: 第1控制部,爲依據所輸入顯示資料之直方圖之特定 位置的顯示資料値,切換顯示影像之亮度,依據上述顯示 資料値而切換背光之亮度的第1控制部,上述直方圖之檢 測對象設定爲自上述顯示資料之最亮側灰階至第N ( N爲 正整數、除掉〇灰階)號止之資料範圍; 第2至第K ( K爲3以上之整數)控制部,用於進行 和上述第1控制部不同的背光亮度控制; 將上述第2至第K控制部中之任一個與上述第1控 制部並行使用。 1 6 ·—種顯不驅動器,係驅動具備背光之顯示裝置者 ;其特徵爲具備: 第1控制部,係依據所輸入顯示資料之直方圖,輸出 第1控制信號用於控制上述背光之亮度; 第2控制部,係依據感測器檢測出之亮度信號,輸出 第2控制信號用於控制上述背光之亮度;及 產生部’具有協調電路用於協調上述第1控制信號與 上述第2控制信號,依據來自上述電路之第3控制信號而 控制上述背光之亮度。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6項之顯示驅動器,其中, 上述產生部具有:第1電路,用於切換上述第1控制 信號與第1特定値之信號;及第2電路,用於切換上述第 -36- 200836156 2控制信號與第2特定値之信號。 1 8 ·如申請專利範圍第1 7項之顯示驅動器,其中, 上述產生部具有第3電路,用於使上述第2控制信號 除以上述第2特定値。 1 9 · 一種顯示驅動器,係驅動具備背光之顯示裝置者 ;其特徵爲具備: 產生部’用於產生多數灰階電壓; 解碼器’用於參照來自上述產生部之多數灰階電壓, 而由輸入之顯示資料解碼灰階電壓; 控制部’係依據協調第1控制信號與第2控制信號而 成的控制信號來控制上述背光之亮度,該第丨控制信號基 於所輸入顯示資料之直方圖而產生,該第2控制信號基於 感測器檢測出之亮度信號而產生。 2 0 ·如申請專利範圍第丨9項之顯示驅動器,其中, 上述控制器具備: 第1控制部,係依據所輸入顯示資料之直方圖,輸出 上述第1控制信號; 第2控制部,係依據感測器檢測出之亮度信號,輸出 上述第2控制信號;及 產生部,具有協調電路用於協調上述第1控制信號與 上述第2控制信號,依據來自上述電路之第3控制信號而 控制上述背光之亮度。 -37-
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