[发明专利]控制背光模块的方法、背光控制器及相应的显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及控制背光模块(backlight module)的方法、背光控制器(backlight controller)以及使用它们的显示装置(display device)，尤其依据空间域以及时间域中的图像内容来调整背光。

背景技术

随着光电以及半导体装置的技术的进步，近年来诸如液晶显示器(LCD)的平板显示器已急速发展且繁荣。由于LCD具有许多优点，例如低功率消耗、无辐射以及高空间利用率，使得LCD已成为市场主流。LCD包含液晶显示面板以及背光模块。由于液晶显示面板不具有独立发光的能力，因此一般会配置背光模块于液晶显示面板之下，提供面光源至液晶显示面板，以执行显示功能。

通常，冷阴极萤光灯(CCFL，cold cathode fluorescent lamp)安置于背光模块上，以提供一白光作为背光。然而，此白光的亮度视CCFL的尺寸而定，且使用CCFL较难以设计轻、薄且小的LCD。因为发光二极体(LED)所具有的优点，例如较小尺寸、较低成本、较高亮度以及使用寿命较CCFL长，使得LED逐渐取代CCFL来提供背光。

对于LED背光而言，有两种方法可以产生白光。第一种方法为使用涂抹萤光粉的蓝色LED所制造的白光LED。当萤光粉被蓝光激发时，便会产生白光，且藉由使用不同萤光粉可产生具有不同色温的白光。然而，初始运作时，白光LED的发光效率较低，因而造成显示萤幕的亮度偏低。此外，此白光通常较为接近蓝色或绿色波带，且不匹配于彩色滤光片。

第二种方法为利用红色、绿色以及蓝色LED，藉以混合包含白光的各种彩色背光。由于红色、绿色以及蓝色LED的波长接近于彩色滤波片的透射波峰，因此混合白光的显色性可超过100％以上由国家电视标准委员会(NTSC，National Television Standards Committee)所规定的标准。此外，混合白光的色温可藉由调节红色、绿色或蓝色LED所发射之光的亮度而自由地调整。

通常，若将红色、绿色以及蓝色LED的背光中的每一种背光的相等亮度提供至液晶显示面板时，则图像的显示品质便会随着图像内容而改变。因此，先前便有人提出依据局部图像内容来调整背光，也就是说依据每一图像区块的亮度分布，分别判定这些背光中的每一种背光的亮度，藉以改良显示品质不稳定的问题。然而，按图像区块调整背光反而破坏了图像的空间连续性，使得人眼察觉到在图像区块之间存有非均匀区域，从而影响图像的色饱和度以及亮度的显示。此外，在时间域中显示连续图像(或被称为视讯)时，人眼也会察觉到闪烁(flicker)，造成人眼易于疲倦。

如以上所提及的描述，便需要用于调整背光的低通滤波器(LPF，lowpass filter)，以使上述非均匀区域较为平滑，或者减少图像中人眼所察觉之闪烁。对于不同图像区块使用固定的LPF，则LPF之响应会有过快或过慢的问题，因此如何设计适于图像内容的LPF以调整背光成为现今重要的课题。

发明内容

本发明提供一种控制背光模块的方法、背光控制器以及使用它们的显示装置。控制方法为依据空间域中以及时间域中图像区域的特征来调整背光。因此，可以改良在图像区域之间的非均匀区域，而此非均一区域为因局部调整空间域中每一图像区域的背光的亮暗程度所引起的，而且可有效地减少时间域中显示连续图像的闪烁。

本发明提供一种控制背光模块的方法。首先，接收具有多个区域的图像，其中藉由背光模块所提供的多种彩色背光来显示图像。接着，对图像的第一区域中的特征以及图像的第二区域中的特征进行分析，以获得空间权重(spatial weight)，其中图像的第一区域以及第二区域为上述多个区域其中之一，且第二区域邻近于第一区域。接着，对图像的第一区域中的特征以及先前所接收的图像的相应第一区域中的特征进行分析，以获得时间权重(temporal weight)。依据空间权重以及时间权重来调整提供至图像的第一区域的彩色背光其中之一。

上述的控制背光模块的方法，在一实施例中，对图像的第一区域中的特征以及图像的第二区域中的特征进行分析，以获得空间权重的步骤包括计算图像的第一区域中的特征与图像的第二区域中的特征之间的空间相关性，以及依据特定函数以及空间相关性来计算此空间权重。

上述的控制背光模块的方法，在一实施例中，对图像的第一区域中的特征以及图像的相应第一区域中的特征进行分析，以获得时间权重的步骤包括计算图像的第一区域中的特征与图像的相应第一区域中的特征之间的时间相关性，以及依据特定函数以及时间相关性来计算此时间权重。