使用混合色序演算法以達成液晶顯示器之高對比與優化功耗

Abstract

本論文的目標是設計應用在液晶顯示器的時序控制電路與演算法，並且探討能夠達到高飽和度、高對比度以及優化功率的可能性。液晶顯示器的架構包含了時序控制電路模組、面板模組以及背光模組，時序控制電路模組接收前級輸入之三色資料與時序控制訊號後，經過影像處理送出處理完的資料與控制訊號分別給面板模組與背光模組；面板模組包含了源級驅動控制電路、閘級驅動控制電路以及面板，源級與閘級驅動控制電路接收時序控制電路模組所送出的訊號後再依時序送出控制訊號至面板；背光模組則由背光驅動電路與發光二極體光源所組成，背光驅動電路接收來自時序控制電路模組進而驅動發光二極體光源。

本論文提出一個混合顏色色序法的演算法，此演算法可以讓紅、綠、藍三色發光二極體的背光模組以不同的方式顯示，進一步而混合藉以提高畫面的對比度。因為對液晶旋轉與背光模組顯示的同時控制，所以我們提出的全新色序法可以大幅地減輕色序法所產生的效應--色場分離；同時，模擬脈衝驅動顯示方式將有效解決液晶顯示器固有驅動方式的宿命--動態模糊，以達到高畫質的顯示。此外，混合紅、綠、藍與青綠、洋紅、黃的背光顯示方式不但使畫面輕易地達成高對比的影像，且同時具有優化的電源損耗。換句話說，伴隨著高對比技術的混合顏色色序演算法比起舊式的色序法有著更佳效能。 在電路方面，我們結合新色序法與提高對比的演算法提出新的時序控制電路，以Verilog 硬體描述語言實現至FPGA 晶片。將電路整合至液晶顯示器系統中，透過觀察與量測顯示演算法的效能，輕鬆的抑制在液晶顯示器上色場分離與動態模糊所造成影響。此研究結果可以容易在目前業界顯示技術上實現，將可提供使液晶顯示器高畫質的顯示。