TWI413078B - 色彩序列控制方法及使用其之場色序法顯示器 - Google Patents

色彩序列控制方法及使用其之場色序法顯示器 Download PDF

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Description

色彩序列控制方法及使用其之場色序法顯示器
本發明是有關於一種色彩序列控制方法，且特別是有關於一種色彩序列控制方法及應用此方法的場色序法顯示器。
隨著光電與半導體技術的演進，也帶動了平面顯示器(Flat Panel Display)的蓬勃發展，而在諸多平面顯示器中，液晶顯示器(Liquid Crystal Display，簡稱LCD)因具有高空間利用效率、低消耗功率、無輻射以及低電磁干擾等優越特性，隨即已成為市場之主流。
液晶顯示器一般包括液晶顯示面板(Liquid Crystal Panel)與背光模組(Black Light Module，簡稱BL)。由於液晶顯示面板本身並不具備自發光的特性，因此必須將背光模組配置在液晶顯示面板下方，藉以提供液晶顯示面板所需之面光源，如此液晶顯示器才能顯示影像給使用者觀看。
依照液晶顯示器的色彩顯示混色方式，大致分為時間性混色與空間性混色(亦稱為並置加法或同時加法)兩類。目前常見之顯示器多為空間性並置加法混色。以薄膜電晶體液晶顯示器(Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display,簡稱TFT-LCD)為例，每一顯示畫素均由紅綠藍(Red Green Blue，簡稱RGB)三個子畫素(Subpixel)的彩色濾光片 (Color Filter，簡稱CF)所構成，一般而言子畫素的大小遠小於人眼可分辨的範圍，於人類視覺感知中即能達到混色效果。
TFT-LCD之空間性混色若以時間性混色取代，則無需使用彩色濾光片來構成混色效果，而直接以不同顏色之背光源搭配相對資料顯示，即能達成時間性之混色效果，亦即能增加模組透過率及節省整體模組製造成本。
圖1繪示為習知場色序法顯示器1000(Field Sequential Color Display，簡稱FSCD)驅動電路架構圖。請參照圖1，色序法控制器1400用以將視訊源(Video Source)1200系統端之空間性並列RGB視訊資料(Video Data)轉換成時間性串列之R→G→B視訊資料輸出(即所謂的色序法)。接著，色序法控制器1400同步控制肯光模組1600，使其搭配不同的顏色資料，產生相對應之光源，進而於顯示面板1800呈現彩色畫面。
此外，為避免RGB在其寫入週期內，資料掃描寫入時造成混色情況，需將背光源搭配資料掃描做開關之動作，其驅動波形如圖2所示。圖2繪示為習知場色序法顯示器的驅動波形圖。如圖2所示，資料寫入時背光源關閉，資料寫入完畢後再打開背光源，如此，便可達成RGB之時間性混色以及避免錯誤混色的發生。另外，由於色序法將彩色影像分為三原色R、G、B影像，因此，在一個畫框(Frame)時間內若依序顯示三原色R、G、B影像，表示影像頻率需達180Hz，則液晶反應時間至少需低於 5.56ms，才能避免錯誤混色的發生。
然而，由於人眼常因隨機跳視，或追蹤畫面中移動物體的本能，使得物體各色色場不落在視網膜同一點，因此，在使用場色序法顯示器時，人眼在視覺上便會感到物體邊緣出現所謂的色分離(Color Break Up，簡稱CBU)現象。而色分離現象的發生，是因為一個彩色影像所包含的三色圖場，所對應的像素投射在視網膜上不同的位置被人眼視覺系統察覺，使觀察者看到顏色分離錯位的影像所造成。另外，因為色分離現象通常在圖像中物體的邊緣形成色帶排列，如同彩虹條紋，故又稱為彩虹效應(Rainbow Effect)。
色分離現象除了降低影像品質外，亦有報告指出，在長時間觀看後，亦可能造成暈眩的感覺。目前改善色分離現象的方法，主要有增加液晶反應速度、改變色場順序、動態畫面補償…等，然而上述之方法始終無法有效消除色分離現象，皆需要複雜的控制演算法以及強大的驅動電路能力，進而使場色序法顯示器的量產性受到限制。
本發明提供一種色彩序列控制方法，以CRMGYB的色彩序列來調整背光的顏色以及根據色域範圍調整各種顏色背光的致能期間比例，以減少場色序法顯示器中的色分離現象並且保持其色彩飽和度與亮度。
本發明提供一種場色序法顯示器，其使用上述之色彩 序列控制方法以降低場色序法顯示器中的色分離現象並且保持其色彩飽和度與亮度。
本發明提出一種色彩序列控制方法，適用於一場色序法顯示器。場色序法顯示器包括一顯示面板與一背光模組。背光模組提供一背光源至一顯示面板，其中背光源包括紅色的背光、藍色的背光及綠色的背光。色彩序列控制方法包括以下步驟：首先，將顯示面板之一畫框週期依序區分為一第一子畫框期間、一第二子畫框期間及一第三子畫框期間；接著，在第一子畫框期間中之一第一背光期間，依序提供青綠色(Cyan)與紅色的背光；再來，在第二子畫框期間中之一第二背光期間，依序提供洋紅色(Magenta)與綠色的背光；最後，在第三子畫框期間中之一第三背光期間，依序提供黃色(Yellow)與藍色的背光。
在本發明之一實施例中，上述之色彩序列控制方法更包括以下步驟：首先，在第一子畫框期間中，寫入一紅色影像資料至該顯示面板；再來，在第二子畫框期間中，寫入一綠色影像資料至顯示面板；最後，在第三子畫框期間中，寫入一藍色影像資料至顯示面板。
在本發明之一實施例中，上述之色彩序列控制方法，更包括在第一子畫框期間中之第一背光期間中的一第一子背光期間提供青綠色的背光，以及在第一子畫框期間中的第一背光期間中的第二子背光期間提供紅色的背光。
在本發明之一實施例中，上述之色彩序列控制方法，更包括根據紅色影像資料之彩度最大值、綠色影像資料之 彩度最大值與藍色影像資料之彩度最大值計算一最小色域範圍，以及根據最小色域範圍決定第一子背光期間與該第二子背光期間的比例。
在本發明之一實施例中，上述之色彩序列控制方法，更包括判斷最小色域範圍是否小於或等於背光源之一原始色域範園的50%，以及當最小色域範圍小於或等於原始色域範圍的50%時，第二子背光期間佔第一背光期間的100%。
在本發明之一實施例中，上述之色彩序列控制方法更包括在第二子畫框期間中之第二背光期間中的一第一子背光期間提供洋紅色的背光，以及在第二子畫框期間中之第二背光期間中的一第二子背光期間提供綠色的背光。
在本發明之一實施例中，上述之色彩序列控制方法，更包括判斷最小色域範圍是否小於或等於背光源之一原始色域範園的50%，以及當最小色域範圍小於或等於原始色域範圍的50%時，第二子背光期間佔第二背光期間的100%。
在本發明之一實施例中，上述之色彩序列控制方法，更包括在第三子畫框期間中之第三背光期間中的一第一子背光期間提供黃色的背光，在第三子畫框期間中之第三背光期間中的一第二子背光期間提供藍色的背光。
在本發明之一實施例中，上述之色彩序列控制方法，更包括判斷最小色域範圍是否小於或等於背光源之一原始色域範園的50%，以及當最小色域範圍小於或等於原始色 域範圍的50%時，第二子背光期間佔第三背光期間的100%。
在本發明之一實施例中，上述之色彩序列控制方法，其中青綠色的背光係由綠色與藍色的背光所組成。
在本發明之一實施例中，上述之色彩序列控制方法，其中洋紅色的背光係由紅色與藍色的背光所組成。
在本發明之一實施例中，上述之色彩序列控制方法其中黃色的背光係由紅色與綠色的背光所組成。
從另一個觀點來看，本發明又提出一種場色序法顯示器。場色序法顯示器包括一顯示面板以及一背光模組。顯示面板之一畫框週期依序區分為一第一子畫框期間、一第二子畫框期間及一第三子畫框期間。背光模組提供一背光源至顯示面板，其中，背光源包括紅色的背光、綠色的背光及藍色的背光。背光模組在第一子畫框期間中之一第一背光期間，依序提供青綠色(Cyan)與紅色的背光，在第二子畫框期間中之一第二背光期間，依序提供洋紅色(Magenta)與綠色的肯光，以及在第三子畫框期間中之一第三背光期間，依序提供黃色(Yellow)與藍色(B)的背光。
在本發明之一實施例中，上述之場色序法顯示器更包括色序法控制器，此色序法控制器包括一處理模組。處理模組在第一子畫框期間中，寫入一紅色影像資料至顯示面板，在第二子畫框期間中，寫入一綠色影像資料至顯示面板，以及在第三子畫框期間中，寫入一藍色影像資料至顯 示面板。
在本發明之一實施例中，上述每一背光期間可分為一第一子背光期間與一第二子背光期間。上述之背光模組在第一背光期間的第一子背光期間中提供青綠色的背光，在第一背光期間中的第二子背光期間中提供紅色的背光。接著，在第二背光期間的第一子背光期間中提供洋紅色的背光，在第二背光期間中的第二子背光期間中提供綠色的背光。最後，在第三背光期間的第一子肯光期間提供黃色的背光，在第三背光期間中的第二子背光期間提供藍色的背光。
在本發明之一實施例中，上述之處理模組根據紅色影像資料之彩度最大值、綠色影像資料之彩度最大值與藍色影像資料之彩度最大值計算一最小色域範圍，以及根據最小色域範圍決定第一子背光期間與第二子背光期間的比例。
在本發明之一實施例中，上述之處理模組包括一彩度分析單元、一色域決定單元以及一資料產生單元。彩度分析單元分析紅色影像資料、綠色影像資料及藍色影像資料，以分別找出對應於紅色影像資料中之彩度最大值之一第一紅色影像資料、對應於綠色影像資料中之彩度最大值之一第一綠色影像資料以及對應於藍色影像資料中之彩度最大值之一第一藍色影像資料。色域決定單元耦接彩度分析單元，依據第一紅色影像資料、第一綠色影像資料與第一藍色影像資料計算最小色域範圍，並根據最小色域範圍 產生一第一脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation，以下簡稱PWM)控制信號、一第二PWM控制信號及一第三PWM控制信號，以調整該第一子背光期間與該第二子背光期間的比例，以調整第一子背光期間與第二子背光期間的比例。資料產生單元以序列方式輸出紅色影像資料、綠色影像資料及藍色影像資料。
在本發明之一實施例中，上述之色域決定單元包括一第一轉換矩陣單元、一色域分析單元、一第二轉換矩陣單元、一背光補償單元以及一PWM產生單元。第一轉換矩陣單元計算第一紅色影像資料、第一綠色影像資料及第一藍色影像資料在CIE1931色域圖上所分別對應的一第一參考座標、一第二參考座標及一第三參考座標。
色域分析單元依據第一參考座標、第二參考座標及第三參考座標決定最小色域範圍，並輸出第一參考座標、第二參考座標及第三參考座標。第二轉換矩陣單元將第一參考座標、第二參考座標及第三參考座標轉換為第一紅色影像資料、第一綠色影像資料及第一藍色影像資料。背光補償單元依據最小色域範圍決定第一子背光期間與第二子背光期間的比例，以產生一第一背光控制信號、一第二背光控制信號及一第三背光控制信號。PWM產生單元依據第一背光控制信號、第二背光控制信號及第三背光控制信號分別對應產生第一PWM控制信號、第二PWM控制信號及第三PWM控制信號，以調整第一子背光期間與第二子背光期間的比例。
在本發明之一實施例中，上述之背光補償單元判斷最小色域範圍是否小於或等於背光源之一原始色域範園的50%。當最小色域範圍小於或等於原始色域範圍的50%時，第二子背光期間佔第一背光期間的100%。
綜合上述，本發明根據色域範圍來調整各色背光的致能期間比例，進而達到縮減色域的概念，以有效減少人眼視覺系統所感知的色分離現象。此外，本發明更於紅色、綠色、藍色的背光之非致能期間分別加入青綠色、洋紅色以及黃色的背光以維持顯示器的色彩表現度，進而形成CRMGYB的色彩序列，使得顯示器在色域縮減後還能維持一定的色彩飽和度與亮度。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
本發明領域具有通常知識者應當熟識所謂的色域是由國際照明協會(Commission International De'l E'clairage,CIE)於1931年所制定的，且該協會所制定出的色域範圍為圖3A中的區域A。其中，區域A是表示人眼所能察覺的色彩範圍。如圖3A所示，基本上，任何顏色的色域座標皆會以(x,y)座標來表示，主要用來表示三個基本色(亦即紅、綠及藍)所形成的色域。其中，由三個端點所圍成的三角形之區域B是用來表示液晶顯示器所能呈現之顏色變化的範圍，而此範圍也代表著液晶顯示器所能顯示 的色域範圍。因此，液晶顯示器的色域範圍愈大，此三角形所構成的區域B就越大，反之液晶顯示器的色域範圍愈小，此三角形所構成的區域B就越小。
然而，液晶顯示器之色域範圍並非越廣越好，因為正如圖3B所示，雖然圖3B比起圖3A有較大的色域範圍(即區域C大於區域B)，但相對的，圖3B在白點W部份已偏向藍色。因此，若以區域C當作場色序法顯示器的色域範圍時，若不進行適當的色彩修正，將會發生很嚴重的色分離現象。因為它所能表現的色彩更為多樣化，將會導致物體各色色場投射在視網膜上不同位置的色分離現象更嚴重。相反的，若是對圖3A的區域B進行縮減色域，便可降低場色序法顯示器的色彩表現度，進而減少人眼視覺系統所感知的色分離現象。
基於上述，本發明提供一種色彩序控制方法及使用此方法之場色序法顯示器。在此控制方法中，主要是考慮到發光二極體(Light Emitting Diode，以下簡稱LED)高色飽和的特性，藉由縮減色域的概念來減少人眼視覺系統所感知的色分離現象。以下內容將針對本案之技術特徵與功效來做一詳加描述給本發明領域之技術人員參詳。
圖4A繪示為本發明一示範性實施例之場色序法顯示器的驅動電路架構圖。請參照圖4A，場色序法顯示器2000包括一顯示面板2100、一背光模組2200、一色序法控制器2300以及負責儲存資料的一畫框儲存記憶體(Frame Memory)2400。在本示範性實施例中，色序法控制器2300 更包括一處理模組2310、一記憶體控制單元2320、一時序控制單元2330以及兩輸出入介面2340a、2340b。
時序控制單元2330負責送相關時序訊號給源極驅動器2110和閘極驅動器2120。記憶體控制單元2320控制畫框儲存記憶體2400的資料存取。
圖5為應用圖4A之場色序法顯示器的驅動波形圖。請同時參照圖4A與圖5，在本示範性實施例中，顯示面板2100之一畫框週期T依序區分為第一子畫框期間T1、第二子畫框期間T2及第三子畫框期間T3。由於在時間軸上，原本的畫框率是60(畫框/每秒)(Frame per Second,fps)，也就是說大約每16.67毫秒就會有一個完整的彩色畫面，因此根據本發明之示範性實施例所提出場色序法顯示器2000，則需要把畫框率提高至例如是180(畫框/每秒)，即每一張子畫框以一百八十分之一秒≒5.56毫秒顯示，由三張子畫框才能組成一個完整的彩色畫面。
在本示範性實施例中，背光模組2200提供一背光源(未繪示)至顯示面板2100，其中，背光源包括紅色的背光、藍色的背光及綠色的背光。處理模組2310會在第一子畫框期間T1、第二子畫框期間T2及第三子畫框期間T3中依序寫入紅色影像資料、綠色影像資料與藍色影像資料至顯示面板2100。同時，背光模組2200第一子畫框期間T1、第二子畫框期間T2及第三子畫框期間T3中提供對應的背光以進行顯示。
在習知技術中，第一子畫框期間T1、第二子畫框期間 T2及第三子畫框期間T3所對應的背光分別為紅色、綠色與藍色的背光，而在本實施例中，背光模組2200會在第一子畫框期間T1中之第一背光期間L1依序提供青綠色(C)與紅色(R)的背光以顯示紅色影像資料，在第二子畫框期間T2中之第二背光期間L2依序提供洋紅色(M)與綠色(G)的背光以顯示綠色影像資料，在第三子畫框期間T3中之第三背光期間L3依序提供黃色(Y)與藍色(B)的背光以顯示藍色影像資料。
RGB三種顏色的背光致能期間可分別由第一脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation，以下簡稱PWM)控制信號PWM1、第二PWM控制信號PWM2與第三PWM控制信號PWM3的有效週期(Duty Cycle)所控制。青綠色(C)的背光可由綠色與藍色的背光所組成，因此在第一背光期間L1之第一子背光期間D1中，控制紅色背光的第一PWM控制信號PWM1失能，而控制綠色與藍色的第二PWM控制信號PWM2與第三PWM控制信號PWM3致能。而在第一背光期間L1之第二子背光期間D2中，僅有控制紅色背光的第一PWM控制信號PWM1致能。
洋紅色(M)的背光可由紅色與藍色的背光所組成，因此在第二背光期間L2之第一子背光期間D1中，控制綠色背光的第二PWM控制信號PWM2失能，而控制紅色與藍色的第一PWM控制信號PWM1與第三PWM控制信號PWM3致能。而在第二背光期間L1之第二子背光期間D2中，僅有控制綠色背光的第二PWM控制信號致能PWM2。
黃色(Y)的背光可由紅色與綠色的背光所組成，因此在第三背光期間L3之第一子背光期間D1中，控制藍色背光的第三PWM控制信號PWM3失能，而控制紅色與綠色的第一PWM控制信號PWM1與第二PWM控制信號PWM2致能。而在第三背光期間L3之第二子背光期間D2中，僅有控制藍色背光的第三PWM控制信號PWM3致能。
由上述與圖5可知，背光模組2200所提供的背光順序為CRMGYB，其中RGB三種背光主要用來顯示其RGB三種顏色的影像資料，而***的CMY三種背光則是用來加強畫面灰度與色彩鮮豔度。至於在每個背光期間L1~L3中之第一子背光期間D1與第二子背光期間D2的比例則由同一畫面(Frame)中的RGB三種影像資料的彩度最大值所決定。例如，C與R兩種背光的顯示比例是由紅色影像資料中的最大彩度值所決定。在顯示過程中，本實施例中之色序法控制器2300會依照同一畫面中之RGB三種影像資料中之彩度最大值計算一最小色域範圍，然後根據其最小色域範圍決定個別背光期間L1~L3中之第一子背光期間D1與第二子背光期間D2的比例。
接下來，進一步說明處理模組2310之電路架構圖，圖4B為圖4A之處理模組2310的詳細電路架構圖。如圖4B所示，處理模組2310包括一彩度分析單元2311、一色域決定單元2312、一資料產生單元2313、一時序控制信號產生單元2314、以及一記憶體控制信號產生單元2315。資料產生單元2313接收紅色影像資料R_Data、綠色影像資 料G_Data與藍色影像資料B_Data，並將其轉換為序列畫框資料S_Data至源極驅動器2110，並同時將同步信號DE輸出至時序控制信號產生單元2314以及記憶體控制信號產生單元2315，以供時序控制信號產生單元2314產生倍頻之控制信號T_Ctrl，以及記憶體控制信號產生單元2315產生存取畫框儲存記憶體2400的控制信號M_Ctrl。
在本示範性實施例中，彩度分析單元2311分析紅色影像資料R_Data、綠色影像資料G_Date及藍色影像資料B_Date，以分別找出對應於紅色影像資料R_Date中之彩度最大值之一第一紅色影像資料R_Max、對應於綠色影像資料G_Date中之彩度最大值之一第一綠色影像資料G_Max及對應於藍色影像資料B_Date中之彩度最大值之一第一藍色影像資料B_Max。
色域決定單元2312耦接彩度分析單元2311，依據第一紅色影像資料R_Max、第一綠色影像資料G_Max與第一藍色影像資料B_Max計算最小色域範圍，並根據最小色域範圍產生第一PWM控制信號PWM1、第二PWM控制信號PWM2以及第三PWM控制信號PWM3。其中，第一PWM控制信號PWM1、第二PWM控制信號PWM2以及第三PWM控制信號PWM3分別用以控制如圖5所示的第一背光期間L1、第二背光期間L2、第三背光期間L3中第一子背光期間D1與第二子背光期間D2的比例。
圖4C為圖4B之色域決定單元2312的詳細電路架構圖。如圖4C所示，色域決定單元2312包括一第一轉換矩 陣單元2312a、一色域分析單元2312b、一第二轉換矩陣單元2312c、一背光補償單元2312d以及一PWM產生單元2312e。
第一轉換矩陣單元2312a接收來自彩度分析單元2311的第一紅色影像資料R_Max、第一綠色影像資料G_Max及第一藍色影像資料B_Max，並計算第一紅色影像資料R_Max、第一綠色影像資料G_Max及第一藍色影像資料B_Max在CIE1931色域圖上所分別對應的一第一參考座標(x1,y1)、一第二參考座標(x2,y2)及一第三參考座標(x3,y3)，其繪示如圖6所示，請同時參照圖4C與圖6。
接著，色域分析單元2312b便可依據第一參考座標(x1,y1)、第二參考座標(x2,y2)及第三參考座標(x3,y3)所形成的三角形區域決定一最小色域範圍(即區域D)，並輸出第一參考座標(x1,y1)、第二參考座標(x2,y2)及第三參考座標(x3,y3)給第二轉換矩陣單元2312c。另外，圖6中的區域E表示場色序法顯示器2000所能呈現的原始色域範圍。
另外，第二轉換矩陣單元2312c是用以將第一參考座標(x1,y1)、第二參考座標(x2,y2)及第三參考座標(x3,y3)轉換回第一紅色影像資料R_Max、第一綠色影像資料G_Max及第一藍色影像資料B_Max，並傳送最小色域範圍的相關資訊給背光補償單元2312d。
接著，背光補償單元2312d會依據最小色域範圍(區域D)分別決定第一背光期間L1(繪示於圖5)、第二背光期間L2及第三背光期間L3的第一子背光期間D1與第二 子背光期間D2的比例，以分別產生一第一背光控制信號R_Ctrl、一第二背光控制信號G_Ctrl與第三背光控制信號B_Ctrl，其詳細操作情形如下：首先，背光補償單元2312d先比對目前最小色域範圍(區域D)是否有小於等於原始色域範圍(區域E)的50%。若是，則代表目前畫面已不容許再進行色域縮減的運算，也就是背光模組2200(繪示於圖4A)會於圖5中的第一背光期間L1全程提供紅色(R)的背光、於第二背光期間L2全程提供綠色(G)的背光，而於第三背光期間L3全程提供藍色(B)的背光。即第二子背光期間D2佔第一背光期間L1的100%、第二背光期間L2的100%與第三背光期間L3的100%。
反之，若目前最小色域範圍(區域D)大於原始色域範圍(區域E)的50%，背光補償單元2312d會進行第一子背光期間D1(繪示於圖5)與第二子背光期間D2的比例分配，其比例分配是依據最小色域範圍(區域D)的大小而定。詳細而言，若區域D越小(即主色軸d越小)，則第一子背光期間D1越長，反之，若是區域D越大(即主色軸d越大)，第一子背光期間D1就越短。於是，背光補償單元2312d便會分別依據第一背光期間L1、第二背光期間L2與第一背光期間L3中第一子背光期間D1與第二子背光期間D2的比例分別輸出第一背光控制信號R_Ctrl、第二背光控制信號G_Ctrl與第三背光控制信號B_Ctrl至PWM產生單元2312e。接著，PWM產生單元2312e便會依據第一背光控制信號R_Ctrl、第二背光控制信號G_Ctrl 與第三背光控制信號B_Ctrl分別產生如圖5所示的第一PWM控制信號PWM1、第二PWM控制信號PWM2以及第三PWM控制信號PWM3，以進行背光的動態調整。
值得注意的是，上述對於最小色域範圍(區域D)是否小於等於原始色域範圍(區域E)的50%的判斷可依據設計需求與應用的顯示器而定，在本發明另一實施例中也可以不做上述判斷，直接根據最小色域範圍調整各別背光的致能期間。
從另一個觀點來看，上述實施例可歸納出一種色彩序列控制方法，適用於場色序法顯示器，該場色序法顯示器包括一顯示面板與一背光模組，該背光模組提供一背光源至一顯示面板，其中該背光源包括紅色的背光、藍色的背光及綠色的背光。上述色彩序列控制方法請參照圖7，圖7繪示為場色序法顯示器2000之色彩序控制方法流程圖。如圖7所示，本發明示範性實施例之色彩序控制方法主要包括以下步驟：首先，將顯示面板之畫框週期T依序區分為第一子畫框期間T1、第二子畫框期間T2及第三子畫框期間T3(步驟S110)。
接著，根據紅色影像資料中之彩度最大值、綠色影像資料之彩度最大值與藍色影像資料之彩度最大值計算一最小色域範圍(步驟S120)。再來，根據最小色域範圍決定第一背光期間L1、第二背光期間L2與第三背光期間L3中第一子背光期間D1與第二子背光期間D2的比例(步驟S130)。
接著，在第一子畫框期間T1中寫入紅色影像資料至顯示面板(步驟S140)，並於第一子畫框期間T1中之第一背光期間L1中依序提供青綠色(C)與紅色(R)的背光(步驟S150)。再來，在第二子畫框期間T2中寫入綠色影像資料至顯示面板(步驟S160)，接著於第二子畫框期間T2中之第二背光期間L2依序提供洋紅色(M)與綠色(G)的背光(步驟S170)。最後，在第三子畫框期間T3中寫入藍色影像資料至顯示面板(步驟S180)，接著於第三子畫框期間T3中之第三背光期間L3，依序提供黃色(Y)與藍色(B)的背光(步驟S190)。
然後，重複上述步驟，根據每一畫框的RGB三種影像資料所計算出來的最小色域範圍調整各別背光期間中的第一子背光期間D1與第二子背光期間D2的比例，並藉由CRMGYB的背光顯示順序來降低色分離的現象。
此外，在本發明之實施例中步驟S130更可包括判斷最小色域範圍是否小於或等於背光源之原始色域範圍的50%。若是，則在第一背光期間L1中全程提供紅色(R)的背光、第二背光期間L2中全程提供綠色(G)的背光，而第三背光期間L3中全程提供藍色(B)的背光，也就是說第二子背光期間D2佔第一背光期間L1、第二背光期間L2以及第三背光期間L3的100%，即此時不進行色域縮減，以確保顯示器有足夠的色彩飽和度。
綜合上述，本實施例以CRMGYB的背光顯示順序來顯示RGB三種影像資料，藉此縮減液晶顯示器的色域範 圍以降低色分離的現象。同時，本實施例在主色軸非工作區中，進行副色軸混色處理，在原本的RGB三種背光中***CMY三種背光並且根據個別畫面的色域範圍調整CMY背光的致能期間比例。如此不但可以進行色分離現象之消除，還可以補償因主色軸亮燈時間降低，所造成的整體輝度以及畫面色彩鮮豔度降低的問題。
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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1000、2000‧‧‧場色序法顯示器
1200‧‧‧視訊源
1400、2300‧‧‧色序法控制器
1600、2200‧‧‧背光模組
1800、2100‧‧‧顯示面板
2110‧‧‧源極驅動器
2120‧‧‧閘極驅動器
2310‧‧‧處理模組
2311‧‧‧彩度分析單元
2312‧‧‧色域決定單元
2312a‧‧‧第一轉換矩陣單元
2312b‧‧‧色域分析單元
2312c‧‧‧第二轉換矩陣單元
2312d‧‧‧背光補償單元
2312e‧‧‧PWM產生單元
2313‧‧‧資料產生單元
2314‧‧‧時序控制信號產生單元
2315‧‧‧記憶體控制信號產生單元
2320‧‧‧記憶體控制單元
2330‧‧‧時序控制單元
2340a、2340b‧‧‧輸出入介面
2400‧‧‧畫框儲存記憶體
S_Data‧‧‧序列畫框資料
DE‧‧‧同步信號
T_Ctrl、M_Ctrl‧‧‧控制信號
R_Date‧‧‧紅色影像資料
G_Date‧‧‧綠色影像資料
B_Date‧‧‧藍色影像資料
R_Max‧‧‧第一紅色影像資料
G_Max‧‧‧第一綠色影像資料
B_Max‧‧‧第一藍色影像資料
(x1,y1)‧‧‧第一參考座標
(x2,y2)‧‧‧第二參考座標
(x3,y3)‧‧‧第三參考座標
PWM1‧‧‧第一PWM控制信號
PWM2‧‧‧第二PWM控制信號
PWM3‧‧‧第三PWM控制信號
R_Ctrl‧‧‧第一背光控制信號
G_Ctrl‧‧‧第二背光控制信號
B_Ctrl‧‧‧第三背光控制信號
A~E‧‧‧區域
d‧‧‧主色軸
T‧‧‧畫框週期
T1‧‧‧第一子畫框期間
T2‧‧‧第二子畫框期間
T3‧‧‧第三子畫框期間
L1‧‧‧第一背光期間
L2‧‧‧第二背光期間
L3‧‧‧第三背光期間
D1‧‧‧第一子背光期間
D2‧‧‧第二子背光期間
S110~S190‧‧‧步驟
圖1繪示為習知場色序法顯示器驅動電路架構圖。
圖2繪示為習知場色序法顯示器的驅動波形圖。
圖3A繪示為國際照明協會(CIE)在1931年所制定的NTSC 100%色域圖。
圖3B繪示為國際照明協會(CIE)在1931年所制定的NTSC 123.19%色域圖。
圖4A繪示為本發明一示範性實施例之場色序法顯示器的驅動電路架構圖。
圖4B為圖4A之處理模組的詳細電路架構圖。
圖4C為圖4B之色域決定單元的詳細電路架構圖。
圖5為應用圖4A之場色序法顯示的驅動波形圖。
圖6繪示為本發明之示範實施例之色域縮減概念示意 圖。
圖7繪示為應用圖4A之場色序法顯示器之色彩序控制方法流程圖。
2312‧‧‧色域決定單元
2312a‧‧‧第一轉換矩陣單元
2312b‧‧‧色域分析單元
2312c‧‧‧第二轉換矩陣單元
2312d‧‧‧背光補償單元
2312e‧‧‧PWM產生單元
R_Max‧‧‧第一紅色影像資料
G_Max‧‧‧第一綠色影像資料
B_Max‧‧‧第一藍色影像資料
(x1,y1)‧‧‧第一參考座標
(x2,y2)‧‧‧第二參考座標
(x3,y3)‧‧‧第三參考座標
PWM1‧‧‧第一PWM控制信號
PWM2‧‧‧第二PWM控制信號
PWM3‧‧‧第三PWM控制信號
R_Ctrl‧‧‧第一背光控制信號
G_Ctrl‧‧‧第二背光控制信號
B_Ctrl‧‧‧第三背光控制信號

Claims (15)

  1. 一種色彩序列控制方法，適用於一場色序法顯示器，該場色序法顯示器包括一顯示面板與一背光模組，該背光模組提供一背光源至一顯示面板，其中該背光源包括紅色的背光、藍色的背光及綠色的背光，該色彩序列控制方法包括：將該顯示面板之一畫框週期依序區分為一第一子畫框期間、一第二子畫框期間及一第三子畫框期間；在該第一子畫框期間中之一第一背光期間，依序提供青綠色與紅色的背光，其中在該第一子畫框期間中之該第一背光期間中的一第一子背光期間提供青綠色的背光，在該第一子畫框期間中的該第一背光期間中的一第二子背光期間提供紅色的背光；在該第二子畫框期間中之一第二背光期間，依序提供洋紅色與綠色的背光；在該第三子畫框期間中之一第三背光期間，依序提供黃色與藍色的背光；在該第一子畫框期間中，寫入一紅色影像資料至該顯示面板；在該第二子畫框期間中，寫入一綠色影像資料至該顯示面板；在該第三子畫框期間中，寫入一藍色影像資料至該顯示面板；根據該紅色影像資料之彩度最大值、該綠色影像資料 之彩度最大值與該藍色影像資料之彩度最大值計算一最小色域範圍；以及根據該最小色域範圍決定該第一背光期間中之該第一子背光期間與該第二子背光期間的比例；判斷該最小色域範圍是否小於或等於該背光源之一原始色域範園的50%；以及當該最小色域範圍小於或等於該原始色域範圍的50%時，該第一背光期間中之該第二子背光期間佔該第一背光期間的100%。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之色彩序列控制方法，更包括在該第二子畫框期間中之該第二背光期間中的一第一子背光期間提供洋紅色的背光，在該第二子畫框期間中之該第二背光期間中的一第二子背光期間提供綠色的背光。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之色彩序列控制方法，更包括：根據該最小色域範圍決定該第二背光期間中的該第一子背光期間與該第二子背光期間的比例。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之色彩序列控制方法，更包括：判斷該最小色域範圍是否小於或等於該背光源之一原始色域範園的50%；當該最小色域範圍小於或等於該原始色域範圍的50%時，該第二背光期間中的該第二子背光期間佔該第二 背光期間的100%。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之色彩序列控制方法，更包括在該第三子畫框期間中之該第三背光期間中的一第一子背光期間提供黃色的背光，在該第三子畫框期間中之該第三背光期間中的一第二子背光期間提供藍色的背光。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之色彩序列控制方法，更包括：根據該最小色域範圍決定該第三背光期間中的該第一子背光期間與該第二子背光期間的比例。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之色彩序列控制方法，更包括：判斷該最小色域範圍是否小於或等於該背光源之一原始色域範園的50%；當該最小色域範圍小於或等於該原始色域範圍的50%時，該第三背光期間中的該第二子背光期間佔該第三背光期間的100%。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之色彩序列控制方法，其中青綠色的背光係由綠色與藍色的背光所組成。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之色彩序列控制方法，其中洋紅色的背光係由紅色與藍色的背光所組成。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之色彩序列控制方法，其中黃色的背光係由紅色與綠色的背光所組成。
  11. 一種場色序法顯示器，包括： 一顯示面板，該顯示面板之一畫框週期依序區分為一第一子畫框期間、一第二子畫框期間及一第三子畫框期間；一背光模組，提供一背光源至該顯示面板，其中該背光源包括紅色的背光、藍色的背光及綠色的背光，該背光模組在該第一子畫框期間中之一第一背光期間，依序提供青綠色與紅色的背光，在該第二子畫框期間中之一第二背光期間，依序提供洋紅色與綠色的背光，以及在該第三子畫框期間中之一第三背光期間，依序提供黃色與藍色的背光，其中該第一背光期間、該第二背光期間與該第三背光期間分別包括一第一子背光期間與一第二子背光期間，其中該背光模組在該第一背光期間的該第一子背光期間提供青綠色的背光，在該第一背光期間中的該第二子背光期間中提供紅色的背光，在該第二背光期間的該第一子背光期間提供洋紅色的背光，在該第二背光期間中的該第二子背光期間提供綠色的背光，以及在該第三背光期間的該第一子背光期間提供黃色的背光，在該第三背光期間中的該第二子背光期間提供藍色的背光；以及一色序法控制器，該色序法控制器包括一處理模組，在該第一子畫框期間中，寫入一紅色影像資料至該顯示面板，在該第二子畫框期間中，寫入一綠色影像資料至該顯示面板，以及在該第三子畫框期間中，寫入一藍色影像資料至該顯示面板，其中該處理模組根據該紅色影像資料之彩度最大值、該綠色影像資料之彩度最大值與該藍色影像資料之彩度最大值計算一最小色域範圍，以及根據該最小 色域範圍決定該第一子背光期間與該第二子背光期間的比例，並且該處理模組包括：一彩度分析單元，分析該紅色影像資料、該綠色影像資料及該藍色影像資料，以分別找出對應於該紅色影像資料中之彩度最大值之一第一紅色影像資料、對應於該綠色影像資料中之彩度最大值之一第一綠色影像資料及對應於該藍色影像資料中之彩度最大值之一第一藍色影像資料；一色域決定單元，耦接該彩度分析單元，依據該第一紅色影像資料、該第一綠色影像資料與該第一藍色影像資料計算該最小色域範圍，並根據該最小色域範圍產生一第一脈衝寬度調變(Pulse Width Modulation，以下簡稱PWM)控制信號、一第二PWM控制信號及一第三PWM控制信號，以調整該第一子背光期間與該第二子背光期間的比例，該該色域決定單元包括：一第一轉換矩陣單元，計算該第一紅色影像資料、該第一綠色影像資料及該第一藍色影像資料在CIE1931色域圖上所分別對應的一第一參考座標、一第二參考座標及一第三參考座標；一色域分析單元，依據該第一參考座標、該第二參考座標及該第三參考座標決定該最小色域範圍，並輸出該第一參考座標、該第二參考座標及該第三參考座標；一第二轉換矩陣單元，將該第一參考座標、該第二參考座標及該第三參考座標轉換為該第一紅色影像 資料、該第一綠色影像資料及該第一藍色影像資料；一背光補償單元，依據該最小色域範圍決定該第一子背光期間與該第二子背光期間的比例，以產生一第一背光控制信號、一第二背光控制信號及一第三背光控制信號；以及一PWM產生單元，依據該第一背光控制信號、該第二背光控制信號及該第三背光控制信號分別對應產生該第一PWM控制信號、該第二PWM控制信號及該第三PWM控制信號，以調整該第一子背光期間與該第二子背光期間的比例；以及一資料產生單元，以序列方式輸出該紅色影像資料、該綠色影像資料及該藍色影像資料。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之場色序法顯示器，其中該背光補償單元判斷該最小色域範圍是否小於或等於該背光源之一原始色域範園的50%，當該最小色域範圍小於或等於該原始色域範圍的50%時，該第二子背光期間佔該第一背光期間的100%。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之場色序法顯示器，其中青綠色的背光係由綠色與藍色的背光所組成。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之場色序法顯示器，其中洋紅色的背光係由紅色與藍色的背光所組成。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之場色序法顯示器，其中黃色的背光係由紅色與綠色的背光所組成。
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