專利名稱：液晶顯示裝置和顯示方法
一般說來，本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置和顯示方法，更準(zhǔn)確地說，本發(fā)明涉及對(duì)液晶顯示裝置中背后照明(backlight)的控制。
近來，液晶顯示裝置常被應(yīng)用在個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站及電視機(jī)之類中。液晶顯示裝置通過通過依照視頻信號(hào)掃描一液晶顯示面板而讓靜止或者運(yùn)動(dòng)的圖象顯示在該面板上。該視頻信號(hào)包括載有與待顯示圖象有關(guān)的信息的圖象數(shù)據(jù)，以及讓此液晶面板受到同步掃描以在其上形成圖象的同步數(shù)據(jù)。
為了提供比較明亮的圖象，液晶顯示裝置在其液晶面板的背面上通常裝有背后照明。此背后照明例如可由一反相電路(inverter circuit)激勵(lì)，并從液晶面板的背面向液晶面板發(fā)光。作為背后照明用的光源，冷陰極管是緊湊而且效率高的，可以象普通的熒光燈管一樣使用。
液晶顯示裝置對(duì)于視頻信號(hào)并不具有非常快速的響應(yīng)。因此存在一個(gè)問題，當(dāng)顯示運(yùn)動(dòng)的圖象時(shí)，圖象拖尾的發(fā)生將使圖象質(zhì)量下降。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種液晶顯示裝置和顯示方法，其中的圖象拖尾可被防止，因而其圖象質(zhì)量將被改善。
為此目的，本發(fā)明按照其一個(gè)方面提供一個(gè)液晶顯示裝置，其具有一用于處理視頻信號(hào)的顯示控制單元；一受該顯示控制單元控制的液晶模塊(liquid crystal module)，用于在其上顯示圖象；一背后照明單元，用于從該液晶模塊的背面發(fā)光；一幀同步信號(hào)處理單元，用來產(chǎn)生基于該視頻信號(hào)的幀同步信號(hào)的脈沖信號(hào)，此脈沖信號(hào)被進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制并與此幀同步信號(hào)同步；以及一倒相器單元(inverterunit)，用來以一預(yù)定的振蕩頻率產(chǎn)生出基于該脈沖信號(hào)的電壓，以激勵(lì)背后照明單元。
本發(fā)明按照其另一方面提供一種顯示方法，用來根據(jù)視頻信號(hào)將一圖象顯示在液晶模塊上。該顯示方法包括如下步驟產(chǎn)生出基于該視頻信號(hào)的幀同步信號(hào)的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)被進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制并與該幀同步信號(hào)同步；以一予定的振蕩頻率產(chǎn)生出基于該脈沖信號(hào)的電壓；以及利用該電壓激勵(lì)一背后照明單元，以從該液晶模塊的背面發(fā)光。
由于這些特性，背后照明是在該脈沖信號(hào)的基礎(chǔ)上受到控制的，且此脈沖信號(hào)與此幀同步信號(hào)同步。當(dāng)液晶模塊作為待顯示的下一幀(next field)圖象被進(jìn)行掃描時(shí)，該背后照明被斷開；當(dāng)此掃描完成而且液晶模塊準(zhǔn)備顯示此更新的圖象(the refreshed image)時(shí)，該背后照明被接通。因此，諸如拖尾之類對(duì)于運(yùn)動(dòng)圖象有產(chǎn)生傾向的殘留形象不再出現(xiàn)，由此圖象質(zhì)量得到改善。


圖1顯示一根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置的應(yīng)用實(shí)例；圖2局部圖示根據(jù)第一實(shí)施例的液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)；圖3為根據(jù)第一實(shí)施例的液晶顯示裝置的方框圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示方法的流程圖；圖5為根據(jù)第一實(shí)施例的液晶顯示方法的示意性圖解；圖6為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的液晶顯示裝置的方框圖；圖7圖示根據(jù)第二實(shí)施例的液晶顯示裝置中一背后照明的結(jié)構(gòu)；以及圖8為根據(jù)第二實(shí)施例的液晶顯示方法的示意性圖解。
現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
應(yīng)當(dāng)理解，盡管本發(fā)明以其具有特定特征的優(yōu)選實(shí)施例描述如下，但所述實(shí)施例只是說明性的，而且不是用來限定本發(fā)明的范圍。
根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的液晶顯示裝置和顯示方法，參照?qǐng)D1至5描述如下。
首先參見圖1，一液晶顯示裝置1例如經(jīng)過一電纜與一視頻信號(hào)輸出裝置2相連接，后者可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)、視頻盒式錄象機(jī)、電視調(diào)諧器(TV tuner)、光盤驅(qū)動(dòng)器或諸如此類。視頻信號(hào)輸出裝置2既把視頻信號(hào)傳輸給液晶顯示裝置1，又控制液晶顯示裝置1的操作。該視頻信號(hào)包括載有與待顯示圖象有關(guān)的信息的圖象數(shù)據(jù)，以及讓對(duì)液晶模塊進(jìn)行同步掃描以在其上形成圖象的同步數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參見圖2，該液晶顯示裝置1包括殼體3、一液晶模塊4，以及帶有波導(dǎo)5a和冷陰極管5b的背后照明5。殼體3容納液晶模塊4和背后照明5，并對(duì)其進(jìn)行防護(hù)。當(dāng)根據(jù)包含圖象數(shù)據(jù)和同步數(shù)據(jù)的視頻信號(hào)對(duì)液晶模塊4進(jìn)行掃描時(shí)，在其顯示表面4a上形成圖象。在液晶模塊4的背面4b上提供有背后照明5，因于將光發(fā)射到液晶模塊4上，從而讓用戶能夠觀察圖象。
圖3為液晶顯示裝置1的方框圖。參見圖3，液晶顯示裝置1包括一液晶模塊4、一背后照明5、一顯示電路11、一幀同步信號(hào)處理單元12和一倒相器15。
顯示電路11例如配備有A/D變換器、分辨率變換器(resolutionconverter)、驅(qū)動(dòng)電路等，例如經(jīng)過電纜與液晶模塊4相連。顯示電路11則根據(jù)從視頻信號(hào)輸出裝置2傳送來的視頻信號(hào)控制液晶模塊4上圖象的輸出。
幀同步信號(hào)處理單元12則產(chǎn)生與幀同步信號(hào)同步的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)。更準(zhǔn)確地說，幀同步信號(hào)處理單元12包括一時(shí)間延遲控制單元13和一占空率控制單元14，相應(yīng)地配備一例如沖息多諧振蕩器。
時(shí)延控制單元13，將從視頻信號(hào)輸出裝置2傳送來的視頻信號(hào)的幀同步信號(hào)延遲一予定的周期，此予定的周期等于例如該視頻信號(hào)的幀回描消隱時(shí)間。
占空率控制單元14對(duì)由時(shí)延控制單元13饋給的幀同步信號(hào)的脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制，并且輸出與該幀同步信號(hào)同步的脈寬調(diào)制信號(hào)。此脈寬調(diào)制的作用是對(duì)顯示在液晶模塊4上的圖象的亮度進(jìn)行控制。
幀同步信號(hào)處理單元12被進(jìn)行控制，以便只對(duì)作為運(yùn)動(dòng)圖象的視頻信號(hào)被接收時(shí)才進(jìn)行工作。當(dāng)作為靜止圖象的視頻信號(hào)被接收時(shí)，背后照明5將工作在倒相器15的頻率例如200Hz而對(duì)幀同步信號(hào)不起作用。
倒相器15根據(jù)由占空率控制單元14供給的脈寬調(diào)制信號(hào)以一予定的振蕩頻率產(chǎn)生出電壓，從而使背后照明5被激勵(lì)。
圖4為根據(jù)第一實(shí)施例的液晶顯示方法的流程圖。
在步驟1，包含圖象數(shù)據(jù)和同步數(shù)據(jù)的視頻信號(hào)MS被從視頻信號(hào)輸出裝置2傳輸給顯示電路11和時(shí)延控制單元13。然后由顯示電路11根據(jù)圖象數(shù)據(jù)并參照同步數(shù)據(jù)對(duì)液晶模塊4進(jìn)行掃描，因而在液晶模塊4上輸出圖象。
在步驟2，當(dāng)此視頻信號(hào)MS輸入時(shí)延控制單元13時(shí)，此視頻信號(hào)MS的幀同步信號(hào)SS例如被延遲以幀回描消隱時(shí)間，然后被傳輸給占空率控制單元14。在步驟3，此被延時(shí)的幀同步信號(hào)受到脈寬調(diào)制，而被轉(zhuǎn)換成與該幀同步信號(hào)同步的脈寬調(diào)制信號(hào)。在步驟4，當(dāng)此脈寬調(diào)制信號(hào)被傳輸給倒相器15時(shí)，倒相器15根據(jù)它產(chǎn)生電壓，以便接通和斷開背后照明5。
由于倒相器15是工作在與幀同步信號(hào)同步的脈寬調(diào)制信號(hào)的基礎(chǔ)上的，所以背后照明5將與此幀同步信號(hào)同步地迅速接通和斷開。因此，當(dāng)掃描是對(duì)待顯示的下一幀圖象進(jìn)行時(shí)，背后照明5被斷開；當(dāng)此掃描完成且此下一幀圖象準(zhǔn)備顯示時(shí)，此背后照明5被接通。
參見圖5，在第一個(gè)屏幕上，第n幀圖象被顯示在液晶模塊4上，同時(shí)背后照明5被接通。在從第n幀轉(zhuǎn)換到第n+1幀期間，即當(dāng)對(duì)第n+1幀圖象進(jìn)行掃描時(shí)，背后照明5被斷開，如第二個(gè)屏幕所示。當(dāng)此掃描完成時(shí)，背后照明5被接通以便顯示該第n+1幀圖象，如第三個(gè)屏幕所示。
當(dāng)液晶模塊4為了待顯示的下一幀圖象而被進(jìn)行掃描時(shí)，背后照明5被斷開而使前一幀圖象隱匿。因此，諸如由于液晶模塊4響應(yīng)速度慢產(chǎn)生的拖尾之類殘留形象不會(huì)出現(xiàn)，因而圖象質(zhì)量得到改善。
此外，由于背后照明5的操作是通過讓脈寬調(diào)制信號(hào)與幀同步信號(hào)同步而不改變倒相器15的振蕩頻率受到控制的，故液晶顯示裝置1的圖象質(zhì)量可以很容易改進(jìn)。
第二實(shí)施例的液晶顯示裝置和顯示方法參照?qǐng)D6至8描述如下。此后，與第一實(shí)施例中相同的部分用相同的標(biāo)號(hào)表示，且其描述被省略。
圖6為液晶顯示裝置100的方框圖。第二實(shí)施例的液晶顯示裝置100與第一實(shí)施例的液晶顯示裝置1的區(qū)別，在于背后照明的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步參見圖7，液晶顯示裝置100的背后照明105包括一波導(dǎo)105a、一光屏蔽(light block)106、和一對(duì)冷陰極管107和108。冷陰極管107和108相對(duì)于沿波導(dǎo)105a的中部設(shè)置的光屏蔽106被配置在波導(dǎo)105a的相反兩端。因此，由冷陰極管107發(fā)出的光照明液晶模塊4上與之相關(guān)聯(lián)的一半?yún)^(qū)域4a，而由冷陰極管108發(fā)出的光照明其另一半?yún)^(qū)域4b。冷陰極管107和108均受倒相器105的控制，以便相互獨(dú)立地操作。
圖8為根據(jù)第二實(shí)施例的液晶顯示方法的示意性圖解。參見圖8，在第一屏幕上，第n幀圖象被顯示在液晶模塊4上面。從第n幀轉(zhuǎn)換到第n+1幀，按照下面的順序發(fā)生。首先，倒相器15將冷陰極管107斷開，同時(shí)讓另一個(gè)冷陰極管108接通。因此，如在第二屏幕上那樣，液晶模塊4的一半?yún)^(qū)域4a被變成暗的，而其另一半?yún)^(qū)域4b保持為亮的，以便使第n幀圖象保留在該區(qū)域中。然后，從4a這一半?yún)^(qū)域開始對(duì)第n+1幀圖象的掃描。當(dāng)4a這一半?yún)^(qū)域被完全掃描時(shí)，倒相器15接下去將冷陰極管107接通，同時(shí)將冷陰極管108斷開。因此，如在第三屏幕中那樣，液晶模塊4的一半?yún)^(qū)域4a被變成亮的，且在該區(qū)域中帶有第n+1幀圖象，而其另外一半變成暗的。隨后，為顯示第n+1幀的掃描轉(zhuǎn)到另外一半?yún)^(qū)域4b。當(dāng)此一半?yún)^(qū)域4b被完全掃描時(shí)，倒相器15接通冷陰極管108，以便讓此一半?yún)^(qū)域4b變亮。因此，如在第四屏幕中那樣，整個(gè)第n+1幀圖象被顯示用來觀察。
在第二實(shí)施例中，僅當(dāng)液晶模塊4的相關(guān)區(qū)域4a和4b被掃描時(shí)，相應(yīng)的每個(gè)冷陰極管107和108才被斷開。因此，液晶模塊4的每個(gè)區(qū)域中的背后照明被斷開一比較短的周期，除了能夠消除如拖尾之類的殘留形象之外，還能改善圖象的質(zhì)量。
在上述實(shí)施例中，背后照明5和105是在與幀同步信號(hào)同步的脈寬調(diào)制信號(hào)的基礎(chǔ)上被控制的。通過控制背后照明5和105與圖象的幀同步，這些實(shí)施例的液晶顯示裝置，能夠消除當(dāng)超時(shí)變化的(varingover time)運(yùn)動(dòng)圖象被顯示在液晶模塊4上時(shí)產(chǎn)生的拖尾，從而改善其圖象質(zhì)量。
本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，并可具體表現(xiàn)為各種改進(jìn)，其包括但不局限于以下各個(gè)方面。
雖然在上述實(shí)施例中時(shí)延控制單元13被提供在幀同步信號(hào)處理單元12中，但是換一種方式幀同步信號(hào)可以直接饋給占空率控制單元14。
背后照明5和105，可以通過產(chǎn)生頻率為視頻信號(hào)的幀同步信號(hào)頻率兩倍高的脈寬調(diào)制信號(hào)來激勵(lì)。在這種情況下，該液晶模塊4的更新率(refresh rate)也必須加倍，以使液晶模塊4被掃描時(shí)背后照明5和105斷開。
由視頻信號(hào)輸出裝置2傳送的視頻信號(hào)，既可是數(shù)字信號(hào)又可以是模擬信號(hào)。
在第二實(shí)施例中被一光屏幕106分成兩個(gè)區(qū)域的背后照明105的波導(dǎo)片(waveguide plate)105a，也可換一種方式被分成多于兩個(gè)區(qū)域。在這種情況下，波導(dǎo)105a的每個(gè)被分成的區(qū)域必須配備至少一個(gè)冷陰極管，其中每個(gè)冷陰極管均受倒相器15的控制，以便在液晶模塊4的相關(guān)區(qū)域被掃描時(shí)斷開。
時(shí)延控制單元13和占空率控制裝置14的功能可以由硬件(如在該實(shí)施例中的多諧振蕩器)來實(shí)現(xiàn)，或者由任何等效的軟件來實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1．一種液晶顯示裝置，包括一用于處理視頻信號(hào)的控制單元；一受上述控制單元控制的液晶模塊，用于在其上顯示圖象；一背后照明單元，用于從上述液晶模塊的背面發(fā)光；一幀同步信號(hào)處理單元，用來產(chǎn)生基于上述視頻信號(hào)的幀同步信號(hào)的脈沖信號(hào)，所述脈沖信號(hào)被進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制并與上述幀同步信號(hào)同步；以及一倒相器單元，用來以一予定的振蕩頻率產(chǎn)生出基于上述脈沖信號(hào)的電壓，以激勵(lì)上述背后照明單元。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中所述幀同步信號(hào)處理單元包括一時(shí)間延遲控制單元，用于將上述脈沖信號(hào)的輸出延遲一予定的周期。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中所述的幀同步信號(hào)處理單元僅當(dāng)上述視頻信號(hào)作為運(yùn)動(dòng)圖象時(shí)存在時(shí)才工作。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的液晶顯示裝置，其中所述的背后照明單元包括一波導(dǎo)件；與上述波導(dǎo)件一起配置的許多冷陰極管；以及一提供在上述波導(dǎo)件中的光屏蔽件，用于屏蔽光在上述波導(dǎo)件中的傳輸，而且此光是從上述許多冷陰極管中發(fā)出的。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的液晶顯示裝置，其中所述倒相器單元對(duì)上述許多冷陰極管中的每個(gè)獨(dú)立地進(jìn)行控制。
6．一種根據(jù)視頻信號(hào)將一圖象顯示在液晶模塊上用的顯示方法，包括以下步驟產(chǎn)生出基于上述視頻信號(hào)的幀同步信號(hào)的脈沖信號(hào)，所述脈沖信號(hào)被進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制并與上述幀同步信號(hào)同步；以一予定的振蕩頻率產(chǎn)生出基于上述脈沖信號(hào)的電壓；以及利用上述電壓激勵(lì)一背后發(fā)光單元，以從上述液晶模塊的背面發(fā)光。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的顯示方法，進(jìn)一步包括如下步驟將上述脈沖信號(hào)的輸出延遲一予定的周期。
8．根據(jù)權(quán)利要求6的顯示方法，其中所述的顯示方法僅當(dāng)上述視頻信號(hào)作為運(yùn)動(dòng)圖象存在時(shí)才是有效的。
全文摘要
一種液晶顯示裝置,包括:一用于在其上顯示圖象的液晶模塊;一用于從該液晶模塊的背面發(fā)光的背后照明;以及一用于控制此背后照明的倒相器。該倒相器基于被脈寬調(diào)制的且與幀同步信號(hào)同步的脈沖信號(hào),以一預(yù)定的振蕩頻率激勵(lì)該背后照明。當(dāng)此液晶模塊作為待顯示的下一幀圖象被進(jìn)行掃描時(shí),此背后照明被斷開;且當(dāng)此掃描完成并且液晶模塊準(zhǔn)備顯示此更新的圖象時(shí),此背后照明被接通。因此,諸如拖尾之類多余的殘留影象在運(yùn)動(dòng)的圖象中不再出現(xiàn)。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1296255SQ00133
公開日2001年5月23日 申請(qǐng)日期2000年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月28日
發(fā)明者三浦伸一郎, 中込一浩 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社