TWI387948B - 動態畫面的顯示裝置與方法 - Google Patents

Description

動態畫面的顯示裝置與方法

本發明是關於一種動態畫面改善的方法，且特別是關於一種利用畫面插黑技術與動態背光技術來改善動態畫面的顯示方法。

早期薄膜電晶體液晶顯示器(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，簡稱TFT－LCD)主要的應用範圍是在筆記型電腦(notebook，簡稱NB)或個人電腦之螢幕，所以其影像訊號大多為靜態畫面。但是，近幾年來，由於各家液晶顯示器廠商之研發，液晶顯示技術也已經漸漸的應用在大尺寸的TFT－LCD上，而影像訊號也從以前的靜態變成是動態畫面的影像訊號。然而，目前的TFT－LCD是採用保持模式(hold－type)之顯示，亦即在下一筆資料未寫入像素之前，該像素即保持顯示目前這筆資料。因此，這樣的保持模式在動態畫面上時，會造成動態畫面的拖影現象。

為改善動態畫面的顯示品質，目前主要有兩種方式，分別為畫面插黑(black insert,BI)與動態背光(dynamic backlight,DBL)。畫面插黑技術主要是利用黑畫面的呈現，以消除人眼的積分效應，而動態背光技術則經由控制背光源的亮度以提升畫面的對比度。但兩者技術因其技術特性，若直接結合使用，會產生斑紋(zebra)現象。如圖1所示：圖1為根據習知技術，結合畫面插黑與動態背光之斑紋現象。

由於動態背光主要利用數位調光，即利用快速的亮滅交替，藉由調整工作週期來使背光的亮度改變。當插黑與背光開啟的時間重疊時，畫面中的插黑區塊會被開啟的背光所突顯，而與背光關閉時的插黑區塊形成對比。換言之，在背光開啟與關閉兩種狀態下，畫面插黑的效果不同，因而產生斑紋現象。在同一圖框(frame)時間中，背光開啟的次數便會決定畫面留下的斑紋數，而斑紋的寬窄則與背光的開啟時間相關，開啟時間愈長則斑紋愈寬。

本發明的目的之一是在提供一種動態畫面的顯示方法與裝置，結合畫面插黑技術與動態背光技術，根據畫面的明亮度來使用畫面插黑技術或動態背光技術，避免同時使用畫面插黑技術或動態背光技術而造成斑紋現象。

本發明的目的之一是在提供一種動態畫面的顯示方法與裝置，交替使用畫面插黑技術與動態背光技術其中之一於動態畫面的改善，避免同時使用畫面插黑技術或動態背光技術而造成斑紋現象。

本發明提供一種動態畫面的顯示方法，包括下列步驟：首先，接收一影像信號，然後配合畫面插黑技術與動態背光技術其中之一，以顯示影像信號。

在本發明一實施例中，上述顯示方法更包括下列步驟：判斷該影像信號的明亮度，若影像信號為亮態，則使用畫面插黑技術來顯示影像信號；若影像信號為暗態，則使用動態背光技術顯示影像信號。

在本發明一實施例中，上述顯示方法，其中若影像信號處於中間狀態，則畫面插黑技術與動態背光技術失能。

在本發明一實施例中，上述顯示方法，其中令影像信號的灰階值為X。其中X介於0至255之間，當X等於0時，影像信號為全黑，X等於255時，影像信號為全白，若65≦X≦85則影像信號為中間狀態。

在本發明一實施例中，上述顯示方法，其中若0≦X<65則影像信號為暗態，若85<X≦255則影像信號為亮態。

在本發明一實施例中，上述顯示方法，其中在判斷影像信號的明亮度之步驟，更包括根據影像信號之平均灰階度判斷影像信號的明亮度。

在本發明一實施例中，上述顯示方法，其中在配合畫面插黑技術與該動態背光技術其中之一，以顯示影像信號之步驟中更包括下列步驟：依序顯示第一畫面與第二畫面；使用畫面插黑技術來顯示第一畫面；以及使用動態背光技術來顯示第二畫面。

本發明提出一種顯示裝置，包括時序控制器背光控制器以及判斷單元。其中，時序控制器具有一畫面插黑功能，背光控制器具有動態背光功能，而判斷單元則用以判斷影像信號的明亮度。其中，若影像信號為一亮態，則致能時序控制器之該畫面插黑功能，若影像信號為一暗態，則致能背光控制器之動態背光功能。

在本發明一實施例中，上述之顯示裝置，其中若影像信號處於一中間狀態，則使畫面插黑功能與動態背光功能失能。

綜合上述，本發明利用畫面的明亮度來判斷畫面插黑技術與動態背光技術的適用時機，當畫面較暗時則使用動態背光來顯現更深沈的黑，當畫面較亮時，則使用畫面插黑技術來減少動畫響應時間(Moving Picture Re－sponse Time,MPRT)以改善動畫品質。此外，本發明更提出交錯使用畫面插黑技術與該動態背光技術來顯示畫面的方式，避免同時使用畫面插黑技術或動態背光技術而造成斑紋現象。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

畫面插黑技術主要用於減少動畫響應時間，改善動畫品質，尤其於亮畫面的動畫呈現，更能彰顯畫面插黑的功效，然而在暗態時，因畫面過暗而不易彰顯畫面插黑的效果。反之，動態背光技術主要可以使畫面呈現更深沈的黑，然而在亮態時卻沒有特殊的功效。本實施例即是利用上述差異，以畫面的明亮度來判斷畫面插黑技術與動態背光技術的使用時機，在同一時間(或同一圖框中)擇一使用，使面板能擁有畫面插黑與動態背光的效能，並且不會有斑紋產生。

圖2為根據本發明一實施例之顯示裝置之方塊圖，顯示裝置200包括判斷單元210、時序控制器220、背光控制器230、面板240以及背光源250。其中，時序控制器220具有畫面插黑功能，而背光控制器230具有動態背光功能，判斷單元210則用來判斷影像信號IS的明亮度。當影像信號為亮態時，判斷單元210致能時序控制器220的畫面插黑功能，當影像信號IS為暗態時，則致能背光控制器230之動態背光功能。

換言之，顯示裝置200根據影像信號IS的明亮度，決定使用畫面插黑功能或動態背光功能其中之一來改善動態畫面的顯示效果。在本實施例中，將畫面的平均亮度分為三個等級，分別為亮態、暗態以及中間狀態。在亮態的畫面使用畫面插黑技術，在暗態的畫面使用動態背光技術，在中間狀態的畫面皆不使用畫面插黑技術與動態背光技術。

在畫面明亮度的判斷方面，如圖3所示，圖3為根據本發明之畫面平均亮度圖。在本實施例中，令影像信號IS的灰階值為X，X介於0至255之間。當X等於0時，影像信號IS為全黑，X等於255時，影像信號IS為全白。其中，若65≦X≦85則影像信號IS為中間狀態；若0≦X<65則影像信號IS為暗態；若85<X≦255則影像信號IS為亮態。所謂亮態即影像信號IS對應於平均亮度較高的畫面，暗態則對應於平均亮度較低的畫面。其區分的灰階值可依照不同的顯示器規格、使用環境以及所使用的畫面插黑技術、動態背光技術來訂定，並不以本實施例為限。

在本發明另一實施例中，為避免同時使用畫面插黑(black insert,BI)功能與動態背光(dynamic backlight,DBL)功能所造成的斑紋現象。本實施例提出一種交替式的顯示方法，如圖4所示，圖4為根據本發明另一實施例之顯示方法示意圖。在本實施例中，在連續畫面F(N)~F(N＋3)中交替使用畫面插黑(black insert,BI)技術與動態背光(dynamic backlight,DBL)技術。例如，在畫面F(N)使用畫面插黑(BI)技術，在下一個畫面F(N＋1)使用動態背光(DBL)技術，輪流使用畫面插黑與動態背光來改善動態畫面。由於在同一圖框時間(顯示依畫面的時間)中，顯示裝置僅會使用畫面插黑技術或動態背光技術其中之一，因此不會產生斑紋現象。

從另一個觀點來看，可將上述顯示裝置的操作方式歸納為驅動方法，並配合流程圖說明如下。圖5為根據本發明另一實施例之驅動方法之流程圖。步驟S510接收一影像信號，然後步驟S520配合畫面插黑技術與動態背光技術其中之一以顯示影像信號。其中步驟S520更有兩種實施例方式，分別以圖6及圖7說明如下。

圖6為根據圖5實施例之驅動方法之流程圖。如圖6所示，步驟S520包括步驟S610~S630，步驟S610判斷該影像信號的明亮度(判斷方式請參照圖3之說明)，然後在步驟S620中，若影像信號為亮態，則使用畫面插黑技術來顯示影像信號；在步驟S630中，若影像信號為暗態，則使用動態背光技術顯示影像信號。

圖7為根據圖5實施例之驅動方法之流程圖。如圖6所示，步驟S520包括步驟S710~S730，步驟S710依序顯示第一畫面與第二畫面，其中第一畫面與第二畫面對應於所接收之影像信號。然後，步驟S720使用畫面插黑技術來顯示第一畫面，步驟S730使用動態背光技術來顯示第二畫面。(請參照圖4之說明)

綜合上述，根據上述實施例，本發明根據畫面的明亮度，擇一使用畫面插黑技術或動態背光技術，避免同時使用畫面插黑技術或動態背光技術而造成斑紋現象。同時，發明另提出一種交替式的驅動方法，輪流使用畫面插黑技術及動態背光技術，在亮態時，降低畫面的殘影現象；在暗態時，讓畫面的黑更深沈，且同樣可避免斑紋現象的發生。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，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，因此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。

200．．．顯示裝置

210．．．判斷單元

220．．．時序控制器

230．．．背光控制器

240．．．面板

250．．．背光源

IS．．．影像信號

X．．．灰階值

BI．．．畫面插黑

DBL．．．動態背光

F(N)~F(N＋3)．．．畫面

S510~S520、S610~S630、S710~S730．．．步驟

圖1為根據習知技術之斑紋現象。

圖2為根據本發明一實施例之顯示裝置之方塊圖。

圖3為根據本發明之畫面平均亮度圖。

圖4為根據本發明另一實施例之顯示方法示意圖。

圖5為根據本發明另一實施例之驅動方法之流程圖。

圖6為根據圖5實施例之驅動方法之流程圖。

圖7為根據圖5實施例之驅動方法之流程圖。

200．．．顯示裝置

210．．．判斷單元

220．．．時序控制器

230．．．背光控制器

240．．．面板

250．．．背光源

IS．．．影像信號

Claims (10)

1. 一種顯示方法，包括下列步驟：接收一影像信號；判斷該影像信號的明亮度；若該影像信號為一亮態，則使用一畫面插黑技術來顯示該影像信號；以及若該影像信號為一暗態，則使用一動態背光技術顯示該影像信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示方法，其中若該影像信號處於一中間狀態，則該畫面插黑技術與該動態背光技術失能。
3. 如申請專利範圍第2項所述之顯示方法，其中該影像信號的灰階值為X，X介於0至255之間，當X等於0時，該影像信號為全黑，X等於255時，該影像信號為全白，若65≦X≦85，則該影像信號為該中間狀態。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示方法，其中該影像信號的灰階值為X，X介於0至255之間，當X等於0時，該影像信號為全黑，X等於255時，該影像信號為全白，若0≦X<65，則該影像信號為該暗態，若85<X≦255，則該影像信號為該亮態。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示方法，其中在判斷該影像信號的明亮度之步驟，更包括根據該影像信號之平均灰階度判斷該影像信號的明亮度。
6. 一種顯示裝置，包括： 一時序控制器，具有一畫面插黑功能；一背光控制器，具有一動態背光功能；以及一判斷單元，用以判斷一影像信號的明亮度；其中，若該影像信號為一亮態，則致能該時序控制器之該畫面插黑功能，若該影像信號為一暗態，則致能該背光控制器之該動態背光功能。
7. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，其中若該影像信號處於一中間狀態，則使該畫面插黑功能與該動態背光功能失能。
8. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，其中該影像信號的灰階值為X，X介於0至255之間，當X等於0時，該影像信號為全黑，X等於255時，該影像信號為全白，若65≦X≦85，則該影像信號為該中間狀態。
9. 如申請專利範圍第6項所述之顯示裝置，其中該影像信號的灰階值為X，X介於0至255之間，當X等於0時，該影像信號為全黑，X等於255時，該影像信號為全白，若0≦X<65，則該影像信號為該暗態，若85<X≦255，則該影像信號為該亮態。
10. 如申請專利範第6項所述之顯示裝置，更包括：一面板，用以顯示該影像信號；以及一背光源，受控於該背光控制器，用以提供一背光至該面板。