CN101046568A - 液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种液晶显示装置,可减轻由于液晶光反应的温度影响所造成的动画图像“边缘模糊”,包括:温度检测单元,在反相电路中,用以检测液晶显示装置面板的温度,并将对应该温度的液晶温度信号输出至同步相位信号产生单元。该同步相位信号产生单元,根据显示控制装置的垂直同步信号及该温度检测单元的液晶温度信号,将设在各发光区域的荧光灯的每一开启/关闭时序信号,输出至该反相电路的灯光驱动控制单元。该灯光驱动控制单元,根据该时序信号,控制设在该液晶显示装置背面的各发光区域中,所述荧光灯的开启/关闭。该反相电路所产生的各发光区域的时序信号,为考虑液晶光反应的温度影响后,适当延迟的各荧光灯开启信号。
Description
技术领域
本发明有关于一种液晶显示装置,特别有关于一种具有良好动画显示特性的液晶显示装置及其照明驱动方法。
背景技术
液晶显示装置(LCD),具高解晰度或可显示高解晰度,并具有重量轻、体积薄、工作电压低、及电力消耗低等特征,广泛地应用于手机、数码相机等小尺寸(例如:2寸)显示画面的面板,或超过40寸的大尺寸电视面板等。
液晶显示装置,其工作原理为施加电压于2片(一对)且至少其中一片为透明玻璃基板间的液晶材料,使液晶改变方向,以控制光线的通过/遮断。在构成液晶面板的2片基板模块上,对于透明导电层(在薄膜晶体管(TFT)基板模块所设置的像素电极、与在相对电极基板模块所设置的相对电极之间)的每一像素,选择性地施加电压,针对特定像素控制光线的通过/遮断。
由于液晶显示装置具有重量轻、体积薄、工作电压低、及耗电低等特征,因此液晶显示装置迅速地取代了阴极射线管(CRT),而在快速的置换中,也提升液晶显示装置画质的技术革新,且近年来,对于高画质动画的显示要求越来越高,使液晶材料的研发及驱动方法的改善持续进行着。
然而,相对于阴极射线管为取决电子枪扫描的脉冲(impluse)发光型(脉冲性触发像素的荧光材料使其发光,在发光期间以外的帧时间,荧光材料并不会发光的类型)显示器,液晶显示装置在液晶显示面板后,配置多支荧光灯等线性灯管而组成的显示器,即保持(hold)发光型(在扫描电极的选择时间及帧时间,像素的亮度由外部刺激而产生的发光类型)显示器,其动画显示性能不如阴极射线管。
这起因于视觉上的“时间积分效果”,图像在显示器观察者的视网膜上,在特定点射入光刺激的帧时间内所累积的感觉。根据此“时间积分效果”,将对于图像中物品的移动方向产生模糊感,其结果为看见晕渗的轮廓。
如此一来,利用保持发光型显示器的液晶显示装置容易发生如上述轮廓破坏(轮廓锯齿化)而“移动模糊”的情况。再加上,图像中移动物品于移动前后所产生的“残影”现象,将进一步破坏动画的画质。像这样的“移动模糊”及“残影”现象,总称为“边缘模糊”。
近年来,关于抑制液晶显示装置动画显示的“边缘模糊”,及提升动画画质的技术持续进行着(例如:专利参考资料1,特开平11-202286号公报)。
图1及图2,显示为提升动画画质,针对沿垂直扫描方向的液晶显示部分,划分多个发光区域而组成的液晶显示装置概略方块图(图1)、以及,在专利参考资料1的图1所示的照明单元方块图(图2)。
如图1所示的液晶显示装置,包括:液晶显示面板100、驱动单元200、背光单元300、反相电路400、以及显示控制装置500。该驱动单元200,用以驱动在该液晶显示面板100矩阵设置的每一像素。该背光单元300,配置在该液晶显示面板100的背面,将该背光单元300划分为多个(图1划分为4个)发光区域310、320、330、及340,并分别设置荧光灯311、321、331、及341。该反相电路400,可分别开启/关闭所述荧光灯311、321、331、及341。该显示控制装置500,控制该驱动单元200及该反相电路400。
该背光单元300,由“直下型”背光所构成。所述发光区域310、320、330、及340,针对该液晶显示面板100的垂直扫描方向,划分为多个长条区域。在各发光区域中所设置的荧光灯311、321、331、及341,分别照亮该液晶显示面板100对应的区域。此外,还包括反射板350,以及为了在该背光单元300中,将荧光灯的光线往该液晶显示面板100反射,而在该背光单元300的表面设置光学基座360。
该液晶显示面板100的图像写入信号,由该显示控制装置500输入至该驱动单元200。此外,该背光单元300内各发光区域所设置的荧光灯的开启状态,是通过由该显示控制装置500所输入的开启控制信号而控制。
如图2所示的方块图,显示在专利参考资料1中所公开的照明单元,包括:背光单元300、反相电路400、分周计数器510、及移位寄存器520。该分周计数器510及该移位寄存器520,设置在图1所示的该显示控制装置500,其中,该分周计数器510将扫描移位时钟(shift clock)分周,由该移位寄存器520同步扫描时序信号,并将产生的分周信号输出至该反相电路400。
在每一发光区域310、320、330、及340中,设置荧光灯311、321、331、及341。且在该反相电路400中,设置各自对应于所述荧光灯的反相器401、402、403、及404。接着,将该移位寄存器520所产生的分周信号依次输入所述反相器401、402、403、及404。利用针对输入至液晶显示面板的垂直信号(图像写入信号)而产生的延迟时序,依次开启荧光灯311、321、331、及341。
图3,显示在图2所示的液晶显示装置中,针对图像写入信号的液晶光反应、荧光灯的开启时序、以及液晶显示装置观察者所识别图像的时序图。在图3中,最上方一组(第1组)为帧信号的时序图;第2组为输入至该液晶显示面板垂直第n行像素的图像写入信号时序图;第3组为液晶光反应时序图,针对输入至该液晶显示面板垂直第n行像素的该图像写入信号;第4组为对应该垂直第n行像素的发光区域中,荧光灯的开启(ON)/关闭(OFF)时序图;最下方一组为观察者由该像素所察觉的识别图像时序图。
当施加在液晶上的电压变化时,液晶的方向随之改变,从而改变像素的亮度,此时,液晶光反应的时序,相对于变化的施加电压的时序而言,将延迟特定时间。此外,当利用全白显示图像写入信号(图像写入信号ON)的输入时序,以开启荧光灯时,观察者即可察觉液晶分子由全黑显示状态变化为全白显示状态过程的亮度变化(穿透光的强度变化)。反之,当利用全黑显示图像写入信号(图像写入信号OFF)的输入时序,以关闭荧光灯时,观察者可察觉到液晶分子由全白显示状态变化为全黑显示状态过程的亮度变化。因此,液晶光反应的亮度变化即为识别动画“边缘模糊”的结果。
如图3的第4组时序所示,在各帧期间,若因图像信号的转换,而在一定时间后间歇性地开启/关闭荧光灯,则观察者将识别出液晶光反应变化的过程,因此,进一步寻求在动画显示上,能抑制“边缘模糊”,提升动画的画质。
再者,对于保持型液晶显示装置的脉冲型图像显示,提出提升其动画特性的相关技术,例如:在帧中插入黑色数据;以及在帧期间内,让背光闪烁的方式;或者在一个帧的垂直扫描期间,使背光的面光源依次闪烁的扫描式背光方式等。
然而,在图2所示的公知反相器中,由于多个发光区域中各自具有产生个别时序信号的电路,因此需在每一发光区域中设置反相器。
另外,液晶的光反应依液晶温度而变,而现有技术并未考虑液晶光反应的温度影响,就此而论,要充分提升动画的画质实属困难。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种具单一反相器的液晶显示装置,以在多个发光区域中,控制每一设置的荧光灯的开启状态,更进一步提供一种可以减轻因为光反应温度影响所造成的动画图像“边缘模糊”的液晶显示装置。
为解决上述问题,本发明提供一种液晶显示装置,其包括:液晶显示面板,有多个像素,在多条垂直扫描线及多条水平信号线的交点上,以矩阵方式排列,以及连接每一对应像素的开关元件;液晶显示控制单元,包括:垂直驱动电路及水平驱动电路,其中,该垂直驱动电路以一个帧周期扫描显示画面,依次选择所述垂直扫描线,且开启连接所述垂直扫描线的开关元件,并依此选择位于线上的所述像素,且其中,该水平驱动电路,与该帧周期的扫描同步,通过该开关元件,将图像信号写入所述像素;照明单元,根据沿该垂直扫描线方向而划分的多个发光区域,用以点亮该液晶面板的显示部分;反相电路,接收与该垂直扫描线的扫描同步输出的垂直同步信号,并延迟该垂直同步信号,依次点亮所述发光区域。
如上所述的液晶显示装置,其中,该反相电路进一步包含同步相位信号产生电路,根据该反相电路的垂直同步信号,用以产生时序信号,决定每一发光区域的延迟时间。
根据本发明的第一实施例所提供的一种液晶显示装置,包括:液晶显示面板,具有多个像素,在多条垂直扫描线及多个水平信号线的交点上,以矩阵方式排列,以及连接每一对应像素的开关元件;液晶显示控制单元,包括垂直驱动电路及水平驱动电路,其中,该垂直驱动电路以一个帧周期扫描显示画面,依次选择所述垂直扫描线,且开启(ON)连接所述垂直扫描线的开关元件,并依此选择位于线上的所述像素,而该水平驱动电路,与该帧周期之扫描同步,通过该开关元件,将图像信号写入选择线的所述像素;照明单元,根据沿该垂直扫描线方向而划分的多个发光区域,用以点亮该液晶面板的显示部分;反相电路,由该液晶显示控制单元,延迟与该垂直扫描线的扫描同步输出的垂直同步信号,并使用该延迟过的垂直同步信号沿该垂直扫描线方向,依次点亮所述发光区域;以及同步相位信号产生电路,根据该反相电路接收的垂直同步信号,用以产生时序信号,决定每一发光区域的延迟时间。
该液晶显示装置,举例而言,将该发光区域划分为n(n为2以上之整数)个区域,且其中,该同步相位信号产生电路包括:对应第一个发光区域的开启(ON)时序电路、以及,对应第二个以后的各发光区域,与该开启(ON)时序电路直接连接的关闭(OFF)时序电路。其中,将与该垂直同步信号同步的时序信号输入至对应该第一发光区域的开启(ON)时序电路,以输出与该开启(ON)时序电路分别对应的各发光区域的开启照明时序信号,同时,依次连接对应第k(k=1、2、...、n-1)个发光区域的开启时序电路、及对应第(k+1)个发光区域的关闭时序电路,而对应第(k+1)个发光区域的关闭(OFF)时序电路,接收对应第k个发光区域的开启时序电路的输入信号,以延迟用以点亮该第(k+1)个发光区域的开启时序电路的时序信号。
本发明还提供一种液晶显示装置,其包括:液晶显示面板,具有多个像素,在多条垂直扫描线及多条水平信号线的交点上,以矩阵方式排列,以及连接每一对应像素的开关元件;液晶显示控制单元,包括垂直驱动电路及水平驱动电路,其中,该垂直驱动电路以一个帧周期扫描显示画面,依次选择所述垂直扫描线,且开启连接所述垂直扫描线的开关元件,并依此选择位于线上的所述像素,而该水平驱动电路,与该帧周期的扫描同步,在所选择的所述像素上,将图像信号写入该开关元件;照明单元,用以根据沿该垂直扫描线方向而划分的多个发光区域,点亮该液晶面板的显示部分;以及反相电路。其中该反相电路包含:温度检测单元,检测该液晶显示面板的温度,以产生温度信号;同步相位信号产生电路,接收该垂直同步信号并根据该温度信号,产生时序信号,决定每一发光区域的点亮时间;以及灯光驱动控制单元,接收该时序信号,依序点亮该照明单元。依据本发明的第二实施例所提供的一种液晶显示装置,包括:一液晶显示面板,具有多个像素,在多条垂直扫描线及多条水平信号线的交点上,以矩阵方式排列,以及连接每一对应像素的开关元件;液晶显示控制单元,包括垂直驱动电路及水平驱动电路,其中,该垂直驱动电路以一个帧周期扫描显示画面,依次选择所述垂直扫描线,且开启(ON)连接所述垂直扫描线的开关元件,并依此选择位于线上的所述像素,而该水平驱动电路,与该帧周期的扫描同步,通过该开关元件,将图像信号写入选择线的所述像素;照明单元,根据沿该垂直扫描线方向而划分的多个发光区域,用以点亮该液晶面板的显示部分;反相电路,由该液晶显示控制单元,延迟与该垂直扫描线的扫描同步输出的垂直同步信号,并利用延迟过的垂直同步信号沿该垂直扫描线方向,依次点亮所述发光区域;温度检测单元,通过该反相电路检测该液晶显示面板的温度,以产生温度信号;以及同步相位信号产生电路,根据该反相电路的该温度信号,用以产生时序信号,决定每一发光区域的延迟时间。
其中,该反相电路,根据该温度检测单元的放大率设定、及由该同步相位信号产生电路的时间常数而决定的充电率调整,以进行该液晶显示面板的实际温度及相关调整。
举例而言,该反相电路中的温度检测单元具有温度感测器及运算放大器,该温度信号为对应该温度感测器阻抗变化的电路信号,能根据该运算放大器放大信号。
另外,在该同步相位信号产生电路中设置温度时序电路,根据该温度检测单元的温度信号及该垂直同步信号,与该垂直同步信号同步的同时,产生对应于该温度信号的脉宽温度时序信号。
更进一步,该发光区域划分为n(n为2以上的整数)个区域,且其中,该同步相位信号产生电路包括:对应第一个发光区域的开启(ON)时序电路;以及,对应第二个以后的各发光区域,与该开启(ON)时序电路直接连接的关闭(OFF)时序电路;
其中,将与该垂直同步信号同步的时序信号输入至对应该第一发光区域的开启(ON)时序电路,以输出与该开启(ON)时序电路分别对应的各发光区域的开启照明时序信号,同时,依次连接对应第k(k=1、2、…、n-1)个发光区域的开启时序电路、及对应第(k+1)个发光区域的关闭时序电路,而对应第(k+1)个发光区域的关闭(OFF)时序电路,接收对应第k个发光区域的开启时序电路的输入信号,以延迟用以点亮该第(k+1)个发光区域的开启时序电路的时序信号。
根据该第一实施例,在单一反相电路中,仅利用该显示控制单元的垂直信号,即可控制点亮背光的时序,而不需针对多个发光区域分别地设置多个反相器。
根据该第二实施例,利用设在该反相电路的温度感测器,以检测液晶面板温度,并利用取决于液晶面板温度的适当时序,开启背光,即使当液晶面板温度变化/变动时,亦能降低所识别动画图像的“边缘模糊”。
除此之外,即便温度感测器并未直接设置在该液晶显示面板上,根据该温度检测单元的放大率设定、及由该同步相位信号产生电路的电路常数而决定的充电率调整,来进行该液晶显示面板的实际温度及相关调整,也可产生温度信号。
(液晶光反应的温度影响):液晶显示装置的动画画质降低的主要原因为液晶光反应延迟(开启ON/关闭OFF时间、上升时间、下降时间),因液晶温动而变动。为此,如上述现有的方法,液晶面板的温度虽于一定条件下有效抑制“边缘模糊”,由液晶光反应的温度影响,而产生光反应延迟的情况下,对于随着变化的动画“边缘模糊”程度并无抑制效果。此外,液晶显示装置的使用环境,及平常的使用环境相比,温度较低或较高的情况下,针对动画显示的“边缘模糊”,其改善程度实为有限。
图4,显示在相异两温度T1、T2环境下,比较液晶的光反应,这说明由于液晶光反应的温度影响,动画显示的“边缘模糊”。图4的横轴,为将全白显示信号的时序输入至像素,由0所开始计时的时间(毫秒:ms),而纵轴为光线穿透液晶层的穿透率。此外,T1约为30℃,T2约为10℃,环境温度差ΔT约为20℃。
由图4明显可知,液晶光反应因温度变化而大幅度改变,低温(T2)环境下的光反应相比高温(T1)环境下的光反应,变得较为缓慢。若定义“上升时间”为穿透率由10%变化至90%之前所需时间,温度T1环境的上升时间约为4毫秒,温度T2环境的上升时间约为12毫秒,因此,可认定3倍左右的光反应差异是由环境温度差所造成的。
将全白显示信号输入至全黑显示状态的像素时,由上述可知,液晶光反应速度,因放置液晶面板的环境温度而异。例如:若T1为夏天液晶显示装置所使用的环境温度、T2为冬天液晶显示装置所使用的环境温度,则夏天及冬天的液晶光反应程度将不同,即依季节而产生动画画质变化。此外,即使液晶显示装置的使用环境温度(室内温度等)为恒定,也可能因液晶显示装置内的发热而使液晶温度变化,由于此原因也可使动画显示的“边缘模糊”程度改变。而且,同理可知,将全黑显示信号输入至全白显示状态的像素时,其液晶光反应速度也随放置液晶面板的环境温度而异。
图5A及图5B,显示利用图2现有方法来抑制动画显示的“边缘模糊”情况下,液晶温度对于识别动画图像的画质所造成的影响。如图所示的实施例,在液晶温度T1的情况下(图5A),控制荧光灯的开启状态以抑制动画显示的“边缘模糊”,对于液晶显示面板的垂直信号(图像写入信号)而言,各发光区域荧光灯的开启/关闭信号,延迟特定时间。
如上述图4的说明,由于液晶温度低造成光反应延迟,在较低温的液晶温度T2(图5B)中,如第3组所示的时序,该液晶光反应,相比液晶温度T1的情况,较为缓慢上升(及下降)。因此,如此所示的缓慢光反应,对于此液晶而言,当使用与图5A所示的相同时序开启荧光灯时,液晶光反应变化过程为观察者所识别,结果动画被识别为“边缘模糊”的图像。
也就是,即使根据现有方法改善动画画质,当液晶温度变化或改变,也因液晶温度不同,而在动画图像上产生“边缘模糊”。
若能将液晶温度维持在理想特定温度下,当然即可解决这样的问题,但是为了达到液晶显示装置的使用环境不受特定液晶温度所影响,必要的加热器等外部热源、及该热源的驱动电路,势必造成液晶显示装置整体组成复杂化、及增加成本/消耗的电力。
因此,本发明的液晶显示装置,在各发光区域设置背光开启信号,是考虑“液晶光反应的温度影响”所造成的延迟。以下将根据实施例,说明本发明的液晶显示装置。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图,详细说明如下。
附图说明
图1显示现有技术为提升动画画质,针对沿垂直扫描方向的液晶显示部分,划分多个发光区域而组成的液晶显示装置概略方块图;
图2显示专利参考资料1的图1所示的照明单元方块图;
图3显示在图2所示的液晶显示装置中,针对图像写入信号的液晶光反应、荧光灯的开启时序、以及液晶显示装置观察者所识别图像的时序图;
图4显示液晶光反应的温度影响曲线图;
图5A、图5B显示说明不同液晶温度下的识别图像时序图;
图6显示依据本发明实施例的液晶显示装置方块图;
图7显示依据本发明实施例的温度检测单元及同步相位信号产生电路方块图;
图8显示依据本发明实施例的灯光驱动控制单元方块图;
图9显示于本发明的液晶显示装置中,各发光区域1、2、3、及4的开启时序、栅极起动脉冲的时序、以及液晶面板温度的时序图;
图10显示依据本发明实施例的动画识别状态时序图(相对高温的情况);
图11显示依据本发明实施例的动画识别状态时序图(相对低温的情况)。
其中,附图标记说明如下:
100~液晶显示面板; 200~驱动单元;
300~背光单元; 400~反相电路;
500~显示控制装置;
310、320、330、340~发光区域;
311、321、331、341~荧光灯;
350~反射板; 360~光学基座;
510~分周计数器; 520~移位寄存器;
401、402、403、404~反相器;
10~液晶显示装置; 11~显示控制电路;
12~水平驱动电路; 13~垂直驱动电路;
14~液晶显示面板;
14a、14b、14c、14d~发光区域;
14a-1、14a-2、14b-1、14b-2、14c-1、14c-2、14d-1、14d-2~荧光灯;
15~反相电路; 16~灯光驱动控制单元;
17~温度检测单元; 18~同步相位信号产生电路;
21~温度感测器; 22~运算放大器;
23、24~电阻; 30~温度时序电路;
40A、40B、40C、40D~开启时序电路;
50B、50C、50D~关闭时序电路;
31-34、64-66~电阻; 35、61、63、69~晶体管;
36~二极管; 37、38、51-58~逻辑电路;
39、62、68~电容; 67~激磁线圈;
71、72~高压变压器。
具体实施方式
图6显示根据本发明实施例的液晶显示装置10的方块图。该液晶显示装置10,包括:显示控制电路11、水平驱动电路12、垂直驱动电路13、液晶显示面板14、反相电路15、以及设置在该液晶显示面板14背面的照明单元(背光)14a-1及14a-2、14b-1及14b-2、14c-1及14c-2、以及14d-1及14d-2(以下以14a-1及14a-2~14d-1及14d-2表示)。
在该液晶显示面板14中,在垂直扫描线及水平信号线的交点上,设置(未图示)以矩阵方式排列的像素,及对应各像素而分别连接的开关元件(TFT)。
液晶显示控制单元,包括:该显示控制电路11、该水平驱动电路12、及该垂直驱动电路13。该垂直驱动电路13,由连接像素的开关元件所驱动,选择位于线上的像素,以一个帧周期扫描显示画面。接着,根据该水平驱动电路12,与该帧周期的扫描同步,在选择线的像素上,将图像信号写入该开关元件。
该反相电路15,由该液晶显示控制单元,一边延迟与该垂直扫描线的扫描同步输出的垂直同步信号,一边沿着该垂直扫描线方向,依次点亮该液晶显示面板14背面所划分的发光区域。该反相电路15,还包括时序电路,即同步相位信号产生电路18,根据垂直同步信号产生时序信号,用以决定每一发光区域的延迟时间。
该反相电路15,包括:灯光驱动控制单元(灯光开启驱动单元)16、温度检测单元17、及同步相位信号产生电路18。另外,在该液晶显示面板14的背面,划分多个发光区域(如图6所示的4个发光区域:14a、14b、14c及14d),各发光区域分别设置有荧光灯(如图所示,每一发光区域中,具有2根荧光灯:参考图标的14a-1及14a-2至14d-1及14d-2),以组成各发光区域的背光。
相对于专利参考资料1所公开的液晶显示装置,需在多个发光区域中,分别对应设置多个反相器,本发明的液晶显示装置,以单一的反相电路,在多个发光区域,控制荧光灯的开启状态。由于以单一反相器(例如:该反相电路15)即可控制背光的开启/关闭,因此可以达到减少使用电子元件及节省基板空间的目的。
该显示控制电路11,根据输入的图像资料,将每一显示开启像素的开启/关闭(ON/OFF)信号,输出至该水平驱动电路12及该垂直驱动电路13,同时,将垂直同步信号输出至设置在该反相电路15内的同步相位信号产生电路18。
在该反相电路15所设置的该温度检测单元17,包括用以检测该液晶显示面板温度的感测器(未示出),将检测的该液晶显示面板温度所对应的信号,输出至该同步相位信号产生电路18。
该同步相位信号产生电路18,根据该显示控制电路11的垂直同步信号、及该温度检测单元17的液晶温度信号,决定设置于各发光区域中的每一背光(荧光灯)的开启/关闭时序,并将此时序信号,输出至该反相电路15的灯光驱动控制单元16。在该液晶显示装置14背面划分并设置发光区域,接着,该灯光驱动控制单元16,根据该时序信号,以控制每一光区域中背光(荧光灯)的开启/关闭。即,由该反相电路15所产生的每一发光区域时序信号根据液晶光反应受温度影响的情况,适当地开启每一荧光灯的延迟时序。
图7显示参考图6的该温度检测单元17及该同步相位信号产生电路18的方块图。该温度检测单元17,包括:温度感测器21、运算放大器22、及两电阻23、24。该同步相位信号产生电路18,包括:温度时序电路30;分别对应发光区域1、2、3、及4的开启(ON)时序电路40A、40B、40C、及40D;以及分别对应发光区域2、3、及4的关闭(OFF)时序电路50B、50C、及50D。
该温度检测单元17,根据该反相器基板上的该温度感测器21,如负性热敏电阻(thermistor)等等,以检测该基板上的温度,即在该温度感测器21上,检测该液晶显示装置的近似环境温度。在该温度感测器21上所检测的温度数据,以该温度感测器21的电阻差异值表示,以此温度作为抵抗变化的信号,而输入至由该运算放大器22所组成的放大装置中,即可放大与液晶面板温度相关的信号,并输出液晶温度信号。
该温度时序电路30,包括:四个电阻31、32、33、和34;晶体管35;二极管36;两组逻辑电路37及38;以及电容39。
该温度时序电路30,为外部输入的单击多谐振荡器(one-shotmultivibrator),将该温度检测单元17的液晶温度信号输入至该晶体管35的基极,与栅极起动脉冲(来自于外部的垂直信号)同步,并将该温度感测器21检测温度所对应的脉冲时序信号(如后述的tT(T1)及tT(T2))输出。除此之外,充放电时间长度取决于,由与非门(NAND gate)所组成的逻辑电路37及38、该电阻32、及该电容39所产生的信号时序。
在该发光区域1(参考图9)中,对应的开启(ON)时序电路40A,包括:两电阻40及41、两逻辑电路43及44、以及电容45。其输入端,通过逻辑电路51,连接该温度时序电路30,且其输出端,通过逻辑电路52,输出第1发光区域的时序信号(L1)。
该开启(ON)时序电路40A,与该温度时序电路30相同,为外部输入的单击多谐振荡器(one-shot multivibrator),将该温度时序电路30的输出信号,作为该开启(ON)时序电路40A的外部输入信号。此外,由该开启(ON)时序电路40A所产生的该开启(ON)时序,取决于该逻辑电路43及44、该电阻41、以及该电容45,以产生如后所述的发光区域1(图9)的开启(ON)时序时间(TR)。
该开启(ON)时序电路40B、40C、及40D、与该关闭(OFF)时序电路50B、50C、及50D,电路结构与该开启(ON)时序电路40A相同。所述开启(ON)时序电路40B、40C、及40D,通过逻辑电路53、55、及57,而连接该关闭(OFF)时序电路50B、50C、及50D。且通过逻辑电路54、56、及58,将该发光区域2、3、及4的时序信号,由该关闭(OFF)时序电路50B、50C、及50D各自的输出端输出。
此处,该发光区域2的关闭(OFF)时序电路50B,将该开启(ON)时序电路40A的输入信号视为触发(trigger)。该发光区域3的关闭(OFF)时序电路50C,将该开启(ON)时序电路40B的输入信号视为触发。且该发光区域4的关闭(OFF)时序电路50D,将该开启(ON)时序电路40C的输入信号视为触发,以依序开始动作,产生所述发光区域相互间的特定延迟时间(tV)信号。
图8,显示参考图6的该灯光驱动控制单元16的部分方块图。此外,在图8中,仅显示该发光区域1所对应的灯光驱动控制电路,而其它发光区域所对应的灯光驱动控制电路的结构亦相同。另外,2根荧光灯14a-1及14a-2为示范的实施例,在各发光区域中所设置的荧光灯数目可增减。
如图8所示的电路,包括:晶体管61、63、及69;两电容62及68;三个电阻64、65、及66;激磁线圈67;以及驱动灯光的两高压变压器71及72。在图8所示的电路,为驱动灯光的高压变压器71及72、荧光灯14a-1及14a-2、以及该激磁线圈67所组成的自激式灯光驱动电路,用以以特定的灯光开启频率起振。将图7所示的发光区域1的时序信号(L1),输入至该晶体管61,利用该垂直同步信号及该液晶面板温度的控制时序,开启该发光领域1的荧光灯14a-1及14a-2。除此之外,亦可使用他激式灯光驱动以构成电路。
图9,显示在本发明的液晶显示装置中,各发光区域1、2、3、及4的开启时序;栅极起动脉冲的时序;以及液晶面板温度的时序图。图9最上方一组所示的栅极起动脉冲为该反相电路15的输入信号,从图6所示的显示控制装置11,输入至该同步相位信号产生电路18的垂直同步信号。
如图7所示,在该反相电路15内的温度检测单元17中,设置该温度感测器21。将该温度检测单元17输出的液晶温度信号,输入至该同步相位信号产生电路18的温度时序电路30。该温度时序电路30,为栅极起动脉冲信号的同步时序电路,根据该温度检测单元17的输出信号,相对于栅极起动脉冲的同步时序时间tT而言,修正(温度补偿)对应液晶面板温度的时序,而输出时序调整信号。
也就是在图9中,当检测液晶板温度为T1时,产生该发光区域1的时序所示的关闭(OFF)时序(tT(T1))电路,而当液晶板温度为T2时,同样产生该发光区域1的时序所示的关闭(OFF)时序(tT(T2))电路。
以下,当返回图6继续说明时,该反相电路15,根据该温度检测单元17的放大率设定、及由该温度时序电路30的电路常数(电阻32、电容39)而进行点亮时序的调整。即使该温度感测器21并未直接配置在该液晶显示面板14上,也可产生液晶温度信号。
本发明的液晶显示装置10的液晶显示面板14,与设置在背面的背光及反相电路15的配置关系,与图1所示相同。背光的荧光灯14a-1及14a-2至14d-1及14d-2,相邻地设置在该液晶显示面板14的背面,而与该背光单元相邻,则设置该反相电路15。该产生液晶温度信号的温度检测单元17,如图6所示,设置在该反相电路15之中。
虽然,液晶温度主要取决于,放置该液晶显示装置10的环境温度、及开启背光荧光灯(14a-1及14a-2至14d-1及14d-2)产生的发热,但尤以来自于背光的发热为液晶温度变化主因,因此该液晶显示装置被设计为将来自于背光的发热,从液晶显示面板面平均地向外部环境散热。
为此,相邻该背光而设置的反相电路15的环境温度,随该液晶显示面板14的温度变化而变动,并且,该温度变化及液晶显示面板14的温度变化,具有极为良好的相关关系。即,如本实例所述,若在该反相电路15中设置该温度检测单元17,则不需进行复杂的温度测量,即可进行该液晶显示面板14的温度监测。
以下,将参考图9继续说明,该发光区域1的开启(ON)时序时间(tR),根据由逻辑所组成的该开启(ON)时序电路40A而产生,将此作为该发光区域1的时序信号L1,并输入至该灯光驱动控制单元16,以开启该发光区域1所设置的荧光灯。该开启(ON)时序电路40A,虽然基本上与该温度时序电路30同为信号同步时序电路,但开启(ON)时序时间(开启该发光区域1所属灯光的时间)为tR。再者,对应该发光区域2、3、及4所设置的开启(ON)时序电路(40B、40C、及40D)(参考图7),亦产生与该开启(ON)时序电路40A同样的开启(ON)时序时间tR。
该发光区域2、发光区域3、及发光区域4各自的关闭(OFF)时序时间,通过如图7所示的关闭(OFF)时序电路50B、50C、及50D而产生。此外,所述关闭(OFF)时序,与从该温度时序电路30输出的时序调整信号无关。该发光区域2的关闭(OFF)时序,仅将该发光区域1的开启开始时间延迟tV,该发光区域3的关闭(OFF)时序,仅将该发光区域2的开启开始时间延迟tV,然后,将该发光区域3的开启开始时间延迟tV,以产生该发光区域4的关闭(OFF)时序。将所述时序信号L2、L3、及L4,输入至该灯光驱动控制单元16,以开启设置在该发光区域2、3及4的荧光灯。
像这样,该发光区域1、2、3及4,接收与每一帧的栅极起动脉冲同步的延迟,以依序点灯,其中,决定延迟时序的参数tT、tV、及tVR中,受液晶面板温度影响而变化的参数仅有tT,该开启(ON)时序时间(tR)及该发光区域2、3及4的关闭(OFF)时序tV,为受液晶显示面板的垂直信号周期所影响的固定值。
图10及图11,显示如图9所示的液晶显示装置,利用时序开启/关闭发光区域,依此说明如何识别动画的时序图。图10显示液晶面板温度为相对高温的情况,图11显示液晶面板温度为相对低温情况下的附图。
如图10及图11所示,液晶面板温度的差异虽使液晶光反应变化,但对应于该液晶光反应变化,而修正荧光灯的开启/关闭时序(延迟时间),其结果为,在任一液晶面板温度下,观察者也不会识别出液晶光反应变化的过程。即,与液晶面板温度无关,而能抑制动画显示的“边缘模糊”,提升动画的画质。
依据本发明实施例的液晶显示装置,通过单一反相电路,可控制分别设在多个发光区域中的荧光灯开启状态,以及提供一种液晶显示装置,可以减轻由液晶光反应的温度影响所造成的动画图像“边缘模糊”。
虽然本发明已以优选实施例公开如上,然其并非用以限制本发明,本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,当可做些许变更与修饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种液晶显示装置,包括:
液晶显示面板,有多个像素,在多条垂直扫描线及多条水平信号线的交点上,以矩阵方式排列,以及连接每一对应像素的开关元件;
液晶显示控制单元,包括:垂直驱动电路及水平驱动电路,其中,该垂直驱动电路以一个帧周期扫描显示画面,依次选择所述垂直扫描线,且开启连接所述垂直扫描线的开关元件,并依此选择位于线上的所述像素,且其中,该水平驱动电路,与该帧周期的扫描同步,通过该开关元件,将图像信号写入所述像素;
照明单元,根据沿该垂直扫描线方向而划分的多个发光区域,用以点亮该液晶面板的显示部分;
反相电路,接收与该垂直扫描线的扫描同步输出的垂直同步信号,并延迟该垂直同步信号,依次点亮所述发光区域。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,该发光区域划分为n(n为2以上的整数)个区域。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置,其中,该反相电路进一步包含同步相位信号产生电路,根据该反相电路的垂直同步信号,用以产生时序信号,决定每一发光区域的延迟时间。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置,其中,该同步相位信号产生电路包括:对应第一个发光区域的开启时序电路;以及,对应第二个以后的各发光区域,与该开启时序电路直接连接的关闭时序电路;
其中,将与该垂直同步信号同步的时序信号输入至对应该第一发光区域的开启时序电路,以输出与该开启时序电路分别对应的各发光区域的开启照明时序信号,同时,依次连接对应第k(k=1、2、...、n-1)个发光区域的开启时序电路、及对应第(k+1)个发光区域的关闭时序电路,而对应第(k+1)个发光区域的关闭时序电路,接收对应第k个发光区域的开启时序电路的输入信号,以延迟用以点亮该第(k+1)个发光区域的开启时序电路的时序信号。
5.一种液晶显示装置,包括:
液晶显示面板,具有多个像素,在多条垂直扫描线及多条水平信号线的交点上,以矩阵方式排列,以及连接每一对应像素的开关元件;
液晶显示控制单元,包括垂直驱动电路及水平驱动电路,其中,该垂直驱动电路以一个帧周期扫描显示画面,依次选择所述垂直扫描线,且开启连接所述垂直扫描线的开关元件,并依此选择位于线上的所述像素,而该水平驱动电路,与该帧周期的扫描同步,在所选择的所述像素上,将图像信号写入该开关元件;
照明单元,用以根据沿该垂直扫描线方向而划分的多个发光区域,点亮该液晶面板的显示部分;
反相电路,包含:
温度检测单元,检测该液晶显示面板的温度,以产生温度信号;
同步相位信号产生电路,接收该垂直同步信号并根据该温度信号,产生时序信号,决定每一发光区域的点亮时间;以及
灯光驱动控制单元,接收该时序信号,依序点亮该照明单元。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置,其中,该反相电路,根据该温度检测单元的放大率设定、及由该同步相位信号产生电路的时间常数而决定的充电率调整,以进行该液晶显示面板的实际温度及相关调整。
7.如权利要求5所述的液晶显示装置,其中,该温度检测单元具有温度感测器及运算放大器,该温度信号为对应该温度感测器阻抗变化的电路信号,用以根据该运算放大器而放大信号。
8.如权利要求5所述的液晶显示装置,还包括温度时序电路,设置于该同步相位信号产生电路中,根据该温度检测单元的温度信号及该垂直同步信号,与该垂直同步信号同步的同时,产生对应于该温度信号的脉宽温度时序信号。
9.如权利要求5所述的液晶显示装置,其中,该发光区域划分为n(n为2以上的整数)个区域,且其中,该同步相位信号产生电路包括:对应第一个发光区域的开启时序电路;以及,对应第二个以后的各发光区域,与该开启时序电路直接连接的关闭时序电路;
其中,将与该垂直同步信号同步的时序信号输入至对应该第一发光区域的开启时序电路,以输出与该开启时序电路分别对应的各发光区域的开启照明时序信号,同时,依次连接对应第k(k=1、2、…、n-1)个发光区域的开启时序电路、及对应第(k+1)个发光区域之关闭时序电路,而对应第(k+1)个发光区域的关闭时序电路,接收对应第k个发光区域的开启时序电路的输入信号,以延迟用以点亮该第(k+1)个发光区域的开启时序电路的时序信号。
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