專利名稱：可調整畫面的顯示亮度的脈沖產生電路及顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可調整畫面的顯示亮度的脈沖產生電路及顯示裝置；特別涉及一種可計算一畫面的灰階值分布以調整該畫面的顯示亮度的脈沖產生電路及顯示裝置。
背景技術：
隨著科技進步，各種電子產品已成為人們生活不可或缺的一部分。其中，顯示器為多媒體電子產品的重要元件。而薄膜晶體管液晶顯示器(thin filmtransistor liquid crystal display，TFT LCD)具有省電、無輻射、體積小、低耗電量、不占空間、平面直角、高解析度、畫質穩定等優點，已逐漸取代傳統的陰極射線管顯示器(cathode ray tube display，CRT display)，廣泛用于手機、屏幕、數字電視、筆記本計算機等電子產品的顯示面板上。
隨著薄膜晶體管液晶顯示器相關技術的迅速發展，改善其顯示畫質成為此領域共同的目標。以視角廣度而言，富士通研發的多重分域垂直配向(multi-domain vertical alignment，MVA)技術將上下視角擴展到120°左右，此技術已大幅改善液晶顯示器的視角，不遜于陰極射線管顯示器的大視角特征。
然而，采用現行MVA技術的液晶顯示器具有大視角偏白(wash out)及大視角灰階反轉的缺點。大視角偏白是指使用者于大視角觀看時，其畫面彩度會大幅降低，而大視角灰階反轉則是使用者于大視角觀看到時，畫面的明亮程度會倒轉。具有此兩種現象的液晶顯示器均非使用者可接受的產品。
為了解決前述采用現行MVA技術的液晶顯示器所具有的兩種缺點。液晶顯示器制造廠商推出進階改進式多重分域垂直配向(advanced multi-domainvertical alignment，AMVA)技術，以改善大視角偏白及大視角灰階反轉的缺點。但使用AMVA技術的液晶顯示器在顯示最大亮度(即畫面灰階值為最大值255)時，其內部的電路設計將會導致液晶顯示器顯示亮度的降低，且其所能顯示的最大亮度低于使用MVA技術的液晶顯示器所能顯示的最大亮度。
因此要如何調整液晶顯示器的顯示亮度，使其在顯示中、低灰階值較多的畫面時，可以改善前述的大視角偏白及大視角灰階反轉的缺點；還可在顯示高灰階值較多的畫面時，仍然可以保持其顯示畫面的亮度，仍然是此領域的產業還需努力的目標。
發明內容
本發明的一目的在于提供一種用以調整畫面的顯示亮度的脈沖產生電路，其包含一直方圖分析單元(histogram analysis element)以及一柵極脈沖調變器。該直方圖分析單元用以計算該畫面的一灰階比例值，并將該灰階比例值與一第一臨界值比較，若該灰階比例值大于該第一臨界值，則產生一第一控制信號，若該灰階比例值不大于該第一臨界值，則產生一第二控制信號；該柵極脈沖調變器則用以產生一脈沖信號，該脈沖信號的一工作時間(operative time)響應該第一控制信號及該第二控制信號而不同；而該畫面的顯示亮度響應該工作時間而改變。
關于所述的脈沖產生電路，其中該工作時間響應該第一控制信號為一第一工作時間，該工作時間響應該第二控制信號為一第二工作時間，該第一工作時間大于該第二工作時間。
該直方圖分析單元還將該灰階比例值與一第二臨界值比較，若該灰階比例值不大于該第一臨界值但大于該第二臨界值，則產生該第二控制信號，若該灰階比例值不大于該第二臨界值，則產生一第三控制信號，該工作時間還響應該第三控制信號而不同。
該工作時間響應該第一控制信號為一第一工作時間，該工作時間響應該第二控制信號為一第二工作時間，該工作時間響應該第三控制信號為一第三工作時間，該第一工作時間大于該第二工作時間，該第二工作時間大于該第三工作時間。
該第二工作時間為該脈沖產生電路的預設工作時間。
本發明的又一目的在于提供一種可調整一畫面的顯示亮度的顯示裝置，其包含一脈沖產生電路、一顯示面板以及一柵極驅動電路；該脈沖產生電路根據該畫面的一灰階比例值產生一脈沖信號；該顯示面板用以顯示該畫面；而該柵極驅動電路則根據該脈沖信號驅動該顯示面板；該畫面的顯示亮度響應該脈沖信號的一工作時間而改變。
關于所述的顯示裝置，其中該脈沖產生電路包含一直方圖分析單元，其用以計算該畫面的灰階比例值，并將該灰階比例值與一第一臨界值比較，若該灰階比例值大于該第一臨界值，則產生一第一控制信號，若該灰階比例值不大于該第一臨界值，則產生一第二控制信號；以及一柵極脈沖調變器，用以產生該脈沖信號，該脈沖信號的工作時間響應該第一控制信號及該第二控制信號而不同。
該工作時間響應該第一控制信號為一第一工作時間，該工作時間響應該第二控制信號為一第二工作時間，該第一工作時間大于該第二工作時間。
該直方圖分析單元還將該灰階比例值與一第二臨界值比較，若該灰階比例值不大于該第一臨界值但大于該第二臨界值，則產生該第二控制信號，若該灰階比例值不大于該第二臨界值，則產生一第三控制信號，該工作時間還響應該第三控制信號而不同。
該工作時間響應該第一控制信號為一第一工作時間，該工作時間響應該第二控制信號為一第二工作時間，該工作時間響應該第三控制信號為一第三工作時間，該第一工作時間大于該第二工作時間，該第二工作時間大于該第三工作時間。
該第二工作時間為該脈沖產生電路的預設工作時間。
該顯示面板為一液晶顯示陣列。
本發明可以計算畫面的灰階值，并依據其灰階值的不同比例來調整畫面的顯示亮度。如此，即可減少使用者于正視時及于大視角時所見畫面的差異，以解決大視角偏白及灰階反轉的問題。并且在顯示高灰階值比例較多的畫面時，有效地提升該畫面的顯示亮度。
圖1為本發明的實施例的電路方塊圖。
其中，附圖標記說明如下1顯示裝置 100視頻信號101顯示面板102源極信號
103柵極驅動電路104脈沖信號105源極驅動電路107脈沖產生電路109源極控制器 1070第一控制信號1071直方圖分析單元 1072第二控制信號1073柵極脈沖調變器具體實施方式
在參閱附圖及隨后描述的實施方式后，該本領域技術人員便可了解本發明的其它目的，以及本發明的技術手段及實施方式。
本發明的第一實施例如圖1所示，為一種顯示裝置1，其包含一顯示面板101、一柵極驅動電路103、一源極驅動電路105、一脈沖產生電路107以及一源極控制器109。當顯示面板101欲顯示一視頻信號100的畫面時，顯示面板101需通過柵極驅動電路103以及源極驅動電路105來驅動。源極驅動電路105接收源極控制器109在處理視頻信號100后所產生的源極信號102來工作。顯示面板101可以是一液晶顯示(liquid crystal display；LCD)陣列或者是其它類型的顯示陣列。
柵極驅動電路103則是通過脈沖產生電路107所產生的脈沖信號104來工作。脈沖產生電路107包含一直方圖分析單元1071以及一柵極脈沖調變器1073。直方圖分析單元1071接收視頻信號100，并計算視頻信號100的灰階比例值。視頻信號100的灰階比例值由直方圖分析單元1071計算視頻信號100中一畫面的各灰階值(灰階值0至灰階值255)所包含的像素數目，而后還進一步進行比例的計算而得之。更進一步來說，直方圖分析單元1071內部儲存有一臨界值，該臨界值可以是顯示裝置1制造出廠時即已設定好，或是由使用者于使用顯示裝置1時進行設定。當直方圖分析單元1071根據前段所敘述的方式計算視頻信號100的灰階比例值之后，再將該灰階比例值與該臨界值比較。當畫面的視頻信號100的灰階比例值大于該臨界值時，則直方圖分析單元1071產生一第一控制信號1070。而當畫面的視頻信號100的灰階比例值不大于該臨界值時，則直方圖分析單元1071產生一第二控制信號1072。柵極脈沖調變器1073根據這些控制信號1070及1072產生脈沖信號104，其中該脈沖信號104的工作時間會響應柵極脈沖調變器1073所接收到的控制信號的不同而改變。
更詳細地說，即當柵極脈沖調變器1073接收到第一控制信號1070時，則脈沖信號104的工作時間調整為一第一工作時間。當柵極脈沖調變器1073接收到第二控制信號1072時，則脈沖信號104的工作時間調整為一第二工作時間。由于直方圖分析單元1071產生第一控制信號1070代表視頻信號100當中，其高灰階值的數據較多，因此需要較長的工作時間來驅動柵極驅動電路103，故第一工作時間會大于第二工作時間，以力求提升顯示面板101顯示視頻信號100時的畫面顯示亮度。
根據前段所述的脈沖信號104的兩種不同工作時間，可以發現本發明的第一實施例可以提供顯示面板101兩種不同顯示亮度的選擇，顯示面板101可以使用兩種不同亮度的顯示模式來解決現有技術的液晶顯示器大視角偏白及大視角灰階反轉的缺點。
需注意的是，圖1雖以兩條信號線分別傳送第一控制信號1070及第二控制信號1072，然而本發明并不限制第一控制信號1070及第二控制信號1072需由不同的信號線傳送。更詳細來說，直方圖分析單元1071可以設計成利用信號的“高電平”及“低電平”分別代表視頻信號100的高灰階值的數據較多和視頻信號100的高灰階值的數據較少，舉例而言，高電平信號代表第一控制信號1070，低電平信號代表第二控制信號1072，如此僅需一條信號線即可表示視頻信號100的灰階值的分布比例。
本發明的第二實施例也為一種顯示裝置，其構造與第一實施例的顯示裝置1近似，不同處在于第二實施例的直方圖分析單元1071內部儲存有兩個臨界值第一臨界值以及第二臨界值。在第二實施例中，第一臨界值以及第二臨界值可以是第二實施例的顯示裝置制造出廠時即已設定好，或是由使用者于使用本實施例的顯示裝置時進行設定。
同樣地，當直方圖分析單元1071計算視頻信號100的灰階比例值之后，再將該灰階比例值與第一臨界值以及第二臨界值比較。當視頻信號100的灰階比例值大于第一臨界值時，則直方圖分析單元1071產生一第一控制信號。當視頻信號100的灰階比例值不大于第一臨界值但大于第二臨界值時，則直方圖分析單元1071產生一第二控制信號。當畫面100的灰階比例值不大于第二臨界值時，則直方圖分析單元1071產生一第三控制信號。柵極脈沖調變器1073根據這些控制信號以產生脈沖信號104，更進一步來說，脈沖信號104的工作時間會響應這些控制信號的不同而改變。
更詳細地說，當柵極脈沖調變器1073接收到第一控制信號時，則脈沖信號104的工作時間為一第一工作時間；當柵極脈沖調變器1073接收到第二控制信號時，則脈沖信號104的工作時間為一第二工作時間；當柵極脈沖調變器1073接收到第三控制信號時，則脈沖信號104的工作時間為一第三工作時間。
當直方圖分析單元1071產生第一控制信號時，代表視頻信號100當中，其高灰階值的數據較多，因此需要較長的工作時間來驅動柵極驅動電路103，以力求提升顯示面板101顯示視頻信號100時的畫面顯示亮度。當直方圖分析單元1071產生第三控制信號時，代表視頻信號100當中，其低灰階值的數據較多，因此需要較短的工作時間來驅動柵極驅動電路103，以力求解決大視角偏白及灰階反轉的問題。而當直方圖分析單元1071產生第二控制信號時，代表視頻信號100當中，其數據灰階值的分布較為平均，因此柵極脈沖調變器1073可提供脈沖產生電路107輸出預設的第二工作時間的脈沖信號104來驅動柵極驅動電路103。因此，第一工作時間大于第二工作時間，第二工作時間大于第三工作時間。
根據前段所述的脈沖信號104的三種不同工作時間，可以發現本發明的第二實施例可以提供顯示面板101三種不同顯示亮度的選擇，顯示面板101可以使用三種不同亮度的顯示模式來進一步解決現有技術的液晶顯示器大視角偏白及大視角灰階反轉的缺點。如此一來，顯示面板101可以更精細的調整不同灰階比例值的不同顯示亮度。
第二實施例可利用2位的數字信號以表示第一控制信號、第二控制信號以及第三控制信號，灰階比例值與第一臨界值以及第二臨界值比較之后的結果及直方圖分析單元所產生的2位的數字信號的一范例如下表所示當灰階比例值大于第一臨界值時，2位的數字信號顯示為
，并輸出第一控制信號，當灰階比例值不大于第一臨界值，但大于第二臨界值，2位的數字信號顯示為
，并輸出第二控制信號，當灰階比例值不大于第二臨界值時，2位的數字信號顯示為[1，0]，并輸出第三控制信號。但本發明不限于這種方式。
表一
由上述可知，相對于現有技術的液晶顯示器，本發明的顯示裝置可以計算畫面的灰階比例值，并進一步比較灰階比例值與內建的臨界值，以依據其結果來調整畫面的顯示亮度。如此一來，本發明除了可以有效地改善現有技術的液晶顯示器大視角偏白及大視角灰階反轉的缺點，同時可以在顯示高灰階值比例較多的畫面時，有效地提升該畫面的顯示亮度，以達到所需的技術突破目的。
上述的實施例僅用來例舉本發明的實施態樣，以及闡釋本發明的技術特征，并非用來限制本發明的范疇。任何本領域技術人員可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發明所要求保護的范圍，本發明的權利要求保護范圍應以權利要求書為準。
權利要求
1.一種用以調整畫面的顯示亮度的脈沖產生電路，該脈沖產生電路包含一直方圖分析單元，其用以計算該畫面的灰階比例值，并將該灰階比例值與一第一臨界值比較，若該灰階比例值大于該第一臨界值，則產生一第一控制信號，若該灰階比例值不大于該第一臨界值，則產生一第二控制信號；以及一柵極脈沖調變器，其用以產生一脈沖信號，該脈沖信號的一工作時間響應該第一控制信號及該第二控制信號而不同；其中，該畫面的顯示亮度響應該工作時間而改變。
2.如權利要求1所述的脈沖產生電路，其中該工作時間響應該第一控制信號為一第一工作時間，該工作時間響應該第二控制信號為一第二工作時間，該第一工作時間大于該第二工作時間。
3.如權利要求1所述的脈沖產生電路，其中該直方圖分析單元還將該灰階比例值與一第二臨界值比較，若該灰階比例值不大于該第一臨界值但大于該第二臨界值，則產生該第二控制信號，若該灰階比例值不大于該第二臨界值，則產生一第三控制信號，該工作時間還響應該第三控制信號而不同。
4.如權利要求3所述的脈沖產生電路，其中該工作時間響應該第一控制信號為一第一工作時間，該工作時間響應該第二控制信號為一第二工作時間，該工作時間響應該第三控制信號為一第三工作時間，該第一工作時間大于該第二工作時間，該第二工作時間大于該第三工作時間。
5.如權利要求4所述的脈沖產生電路，其中該第二工作時間為該脈沖產生電路的預設工作時間。
6.一種可調整畫面的顯示亮度的顯示裝置，該顯示裝置包含一脈沖產生電路，其根據該畫面的一灰階比例值產生一脈沖信號；一顯示面板，其用以顯示該畫面；以及一柵極驅動電路，其根據該脈沖信號驅動該顯示面板；其中，該畫面的顯示亮度響應該脈沖信號的一工作時間而改變。
7.如權利要求6所述的顯示裝置，該脈沖產生電路包含一直方圖分析單元，其用以計算該畫面的灰階比例值，并將該灰階比例值與一第一臨界值比較，若該灰階比例值大于該第一臨界值，則產生一第一控制信號，若該灰階比例值不大于該第一臨界值，則產生一第二控制信號；以及一柵極脈沖調變器，用以產生該脈沖信號，該脈沖信號的工作時間響應該第一控制信號及該第二控制信號而不同。
8.如權利要求7所述的顯示裝置，其中該工作時間響應該第一控制信號為一第一工作時間，該工作時間響應該第二控制信號為一第二工作時間，該第一工作時間大于該第二工作時間。
9.如權利要求7所述的顯示裝置，其中該直方圖分析單元還將該灰階比例值與一第二臨界值比較，若該灰階比例值不大于該第一臨界值但大于該第二臨界值，則產生該第二控制信號，若該灰階比例值不大于該第二臨界值，則產生一第三控制信號，該工作時間還響應該第三控制信號而不同。
10.如權利要求9所述的顯示裝置，其中該工作時間響應該第一控制信號為一第一工作時間，該工作時間響應該第二控制信號為一第二工作時間，該工作時間響應該第三控制信號為一第三工作時間，該第一工作時間大于該第二工作時間，該第二工作時間大于該第三工作時間。
11.如權利要求10所述的顯示裝置，其中該第二工作時間為該脈沖產生電路的預設工作時間。
全文摘要
本發明提供一可調整畫面的顯示亮度的脈沖產生電路及顯示裝置。該顯示裝置包含一顯示面板、一柵極驅動電路以及一脈沖產生電路，該顯示面板用以顯示一畫面，該柵極驅動電路根據該脈沖產生電路產生的一脈沖信號驅動該顯示面板，該脈沖產生電路包含一直方圖分析單元以及一柵極脈沖調變器，該直方圖分析單元用以計算該畫面的灰階比例值，并將該灰階比例值與臨界值比較，進而產生控制信號，該脈沖信號的工作時間響應控制信號而不同。如此，減少使用者于正視時及于大視角時所見畫面的差異，解決大視角偏白及灰階反轉的問題，并且在顯示高灰階值比例較多的畫面時有效地提升畫面的顯示亮度。
文檔編號G09G3/20GK101067921SQ200710106519
公開日2007年11月7日 申請日期2007年6月1日 優先權日2007年6月1日
發明者侯鴻龍, 黃乙白, 廖上嘉, 曹正翰, 張庭瑞, 謝曜任 申請人:友達光電股份有限公司