CN101165760B

CN101165760B - 液晶显示器的显示方法

Info

Publication number: CN101165760B
Application number: CN200610140967A
Authority: CN
Inventors: 廖炳杰; 刘中元; 陈燕晟
Original assignee: Himax Display Inc
Current assignee: Himax Technologies Ltd; Himax Display Inc
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2010-05-12
Anticipated expiration: 2026-10-19
Also published as: CN101165760A

Abstract

一种液晶显示器的显示方法，该液晶显示器具有光源，该方法包括下列步骤：于第一画框期间，施加第一视频信号于该液晶显示器，并通过调制光源控制信号以控制该光源；以及于第二画框期间，施加第二视频信号于该液晶显示器，并通过调制该光源控制信号以控制该光源，其中，该光源控制信号之调制模式于该第一与第二画框期间不相同。

Description

液晶显示器的显示方法

技术领域

本发明是关于一种液晶显示器的显示方法，特别是关于一种降低液晶显示器闪烁效应的显示方法。

背景技术

常用液晶显示器是利用显示电极与共同电极(common electrode)间不同的电压差控制液晶分子的旋转以输出不同的灰阶(gray scale)，但是液晶分子不能够一直固定在某一个状态不变〔例如画面一直维持不动〕，不然经过一段时间后即使将液晶分子的驱动电压消除，液晶分子会因为特性的改变而无法再根据电场的变化来转动以形成不同的灰阶，所以每隔一段时间就必须将电压恢复原状，以避免液晶分子的特性产生变化。

液晶显示器内的显示驱动电压一般分成两种极性，一个是正极性，而另一个是负极性。当显示电极的电压高于共同电极电压时，即称之为正极性；而当显示电极的电压低于共同电极的电压时，即称之为负极性。不管是正极性或是负极性，当施加电压相对于共同电极电压的压差的绝对值相同时，都呈现一组相同亮度的灰阶。所以当上下两层玻璃的压差绝对值是固定时，不管是显示电极的电压高，或是共同电极的电压高，所表现出来的灰阶是一模一样的；不过这两种情况下，液晶分子的转向却是完全相反，也就可以避免上述当液晶分子转向一直固定在一个方向时所造成特性改变的情形。换句话说，当显示画面一直不动时，我们仍然可以通过正负极性不停的交替，达到显示画面不动，同时不改变液晶分子特性的结果，其极性的交替，是利用下一次更新画面数据的时候来进行。

但是如果更新画面的次率(refresh rate)太低时，画面就会出现明显的闪烁(flicker)现象。根据视频电子标准协会(Video Electronics Standards Association，VESA)规定，闪烁率的定义为F％＝(I_PP/I_AVE)×100，如图1所示，其中I_PP为显示器画面中任一点辉度的峰对峰值(peak to peak value)，I_AVE为上述同一点的平均辉度值，且一般规定显示器画面中心部份的闪烁率必须小于5％，画面边缘部份的闪烁率必须小于8％，才符合出厂规格。

在点反转(dot inversion)系统中，每个点与其相邻的上下左右四个点具有相反的极性，且当每一次画面数据更新时，各点的极性则进行反转，如图2a所示，其中因为正负极性同时出现于同一画面(frame)，因此可补偿画面的闪烁效应，但是其相邻正负极性间的横向压差较大(例如图2a中有10伏特的横向压差)，会形成较大的横向电场因而存在较严重的边缘效应(fringeeffect)。

在画面反转系统中，如图2b所示，整个画面所有相邻的点均拥有相同的极性，因而横向压差较小(例如图2b中仅有2伏特的横向压差)，如此可减小边缘效应；其中，画面数据更新方式是将完整画面分成奇画框(oddfiled)及偶画框(even field)，当驱动信号依序配合奇/偶画框激活(enable)液晶分子时，因为电晶体的馈通效应(feedthrough effect)而使得液晶分子在奇画框时〔负极性〕的反应波形无法与偶画框〔正极性〕时相同，如图3所示，其中实线波形表示驱动液晶扭转的电压波形，虚线波形为液晶分子的扭转波形，因此在画面反转系统中存在较严重的闪烁效应.此外，此处为方便说明，仅取一个画面的9点说明，在实际显示面板上依实际尺寸而有不同的点数，在此合先述明.

现有的用于解决在画面反转系统中所具有的闪烁效应的方式，是通过增加画面数据的更新速率〔例如从60赫兹增加至120赫兹，约每8.3毫秒更新一次画面〕来达成，然而在实际使用上，该种增加更新速率的方式必须在显示系统中增加画面缓冲器(frame buffer)，因而增加系统复杂度及制造成本，并且增加整体尺寸(size)，对于某些需要较小尺寸的系统，例如硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)显示面板，会难以符合产品的需求。

基于上述原因，其确实仍有必要进一步改良上述降低液晶显示器闪烁效应的方法，才能简化系统并降低成本。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种液晶显示器的显示方法，其是通过调制该液晶显示器的光源控制信号，以补偿液晶扭转波形的不对称，使本发明具有降低液晶显示器闪烁效应的功效。

本发明的另一个目的在于提供一种液晶显示器的显示方法，其是通过调制该液晶显示器的光源控制信号，以补偿液晶扭转波形的不对称，使本发明具有降低系统复杂度的功效。

本发明的再一个目的在于提供一种液晶显示器的显示方法，其是通过调制该液晶显示器的光源控制信号，以补偿液晶扭转波形的不对称，使本发明具有减小系统尺寸的功效。

为达上述目的，本发明提供一种液晶显示器的显示方法，该液晶显示器具有光源，该方法包括下列步骤：于第一期间，施加第一视频信号于该液晶显示器，并通过调制光源控制信号以控制该光源；以及于第二期间，施加第二视频信号于该液晶显示器，并通过调制该光源控制信号以控制该光源，其中，该光源控制信号之调制模式于该第一与第二期间不相同。

附图说明

图1为现有的液晶显示器的辉度与时间的关系图；

图2a为现有点反转系统的操作示意图；

图2b为现有画面反转系统的操作示意图；

图3为现有液晶驱动信号与液晶扭转波形的时脉图；

图4为本发明优选实施方式的液晶显示器的显示方法的流程图；

图5为本发明优选实施方式的液晶显示器的显示方法的调制光源的示意图；

图6为本发明优选实施例的液晶显示器的显示方法的调制光源的另一示意图。

附图标记说明

I_pp 辉度的峰对峰值 I_AVE 平均辉度值

even 偶画框 odd 奇画框

T₁ 使能相位 T₂ 脉冲宽度

A 振幅

具体实施方式

为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文特举本发明实施方式，并配合附图作详细说明如下。

请参照图4，其揭示本发明优选实施方式的液晶显示器的显示方法，该方法包括下列步骤：于第一期间，施加第一视频信号于该液晶显示器，并通过调制光源控制信号以控制该光源；以及于第二期间，施加第二视频信号于该液晶显示器，并通过调制该光源控制信号以控制该光源，其中，该光源控制信号之调制模式于该第一与第二期间不相同。在本实施方式中，该液晶显示器优选是利用一组发光二极管作为光源(light source)，并利用画面反转的方式进行画面数据更新，且其更新速率例如为地区的视频传送频率〔例如台湾为60赫兹，约每16.6毫秒更新一次画面数据；英国为50赫兹，约每20毫秒更新一次画面数据；也即更新速率在50至70赫兹之间〕，如此可降低系统复杂度、成本及减小尺寸，因而可适用于小尺寸的液晶显示系统，例如硅基液晶显示器(LCOS display)。

请参照图5所示，其揭示本发明优选实施方式的液晶显示器的显示方法，其中该实线波形表示驱动液晶扭转的视频信号的电压波形，在本实施方式中的液晶显示器是利用画面反转作为画面数据更新的方式，并配合完整画面所分割的偶画框及奇画框，使该视频信号的驱动电压波形在正负极性间来回交替变化；当当前画框(current field)为偶画框时，该视频信号的驱动电压波形为正极性波形；反之，当当前画框为奇画框时，该视频信号的驱动电压波形为负极性波形，在实际控制上也可将上述相互关系以对调的方式实现，如此可使液晶分子不会在同一状态下维持太长时间，以避免液晶分子特性改变。该虚线波形为液晶分子随视频信号的变化所形成的扭转反应波形，由于电晶体本身的馈通效应〔feedthrough effect)而使得液晶分子于奇画框时〔本实施例的负极性〕的反应波形并无法与偶画框〔本实施方式的正极性)时相对称。该斜线区域表示利用光源控制信号激活该液晶显示器的光源的波形，且激活该光源的时间必须与画面数据更新的时间形成规则关系，例如于液晶分子大致完成扭转时激活该光源，以显示正确的视频画面。

在完成上述步骤后，虽然该液晶显示器可显示正确的视频画面，但是由于该液晶扭转时正负极的波形并不对称，而造成于本实施方式中的奇画框的视频亮度较低，因而该视频画面仍然存在明显的闪烁现象。在调制该光源控制信号之前，优选先使画面显示在人眼较为敏感的灰阶信号，例如选自落在液晶显示器画面最大灰阶的1/10至1/5区间的灰阶，例如是25或50灰阶，以便于进行画面调制。此外，在实际调整过程中，根据实际需求此步骤可选择实施或不实施。

请参照图5及图6所示，其揭示本发明优选实施方式的调制该光源控制信号以控制该光源的方法，由于液晶扭转时正负极的波形并不对称，因而调制奇/偶画框的光源控制信号需不相同，以使该液晶显示器闪烁率低于预设值，例如3％至8％之间，以下以5％做说明。利用调制该光源控制信号以控制该光源的发光模式，以补偿液晶分子于正负极性时的扭转波形不对称的现象，其调制的方式为调整该光源控制信号的使能相位T1(enable phase)、脉冲宽度T2(pulse width)及振幅之一种或其组合，以控制该光源在每一奇/偶画框期间至少产生一个使能脉冲(enable pulse)以激活该光源.图5所示为在每一奇/偶画框期间产生一个使能脉冲的情形，假设液晶分子激活后，于时间T1大致完成扭转，因而于此同时开始激活该光源，在本实施方式中通过调制该使能相位T1使得画面闪烁率小于5％，以符合出厂规格；该脉冲宽度T2为每一奇/偶画框内该光源使能时间的长短，使能时间愈长表示光源的亮度愈亮，在本实施方式中通过调制脉冲宽度T2使得画面闪烁率小于5％，以符合出厂规格；该光源控制信号的振幅愈大，可使得该光源的亮度愈高，也即在图5中该光源的使能波形的振幅A则愈高，在本实施方式中通过调制该振幅A值使得画面闪烁率小于5％，以符合出厂规格.此外，在本实施方式中，调制该使能相位T1、脉冲宽度T2及振幅A的方式可选择调制其中一种或其组合，以使画面闪烁率小于5％，由于在进行该光源控制信号调制的过程中有可能出现进行前述三种调制方式的其中一种时，其效果并不显著，因而可选择配合第二种甚至第三种方式进行调制；例如先进行使能相位T1的调整，若在调整的过程发现即使继续调整该使能相位T1仍无法使闪烁率有明显改善时，可选择配合进行脉冲宽度T2或振幅A的调制模式，直到使得画面闪烁率小于5％才完成调制.

此外，在调制振幅过程中，受限于液晶显示系统的规格，无法使振幅的调整幅度过大，也即若使用过大的振幅将导致组件寿命缩短或损坏，因而使用一个使能脉冲可能出现无法达到使画面闪烁率低于该预设值的情形，因此在其它实施方式中，也可选择以两个使能脉冲的调整模式(modulation mode)，如图6所示，以使画面闪烁率小于该预设值。

如上所示，现有利用增加画面数据更新率以降低液晶显示器闪烁效应的方法，因为具有增加系统复杂度及成本的问题。本发明实施方式的液晶显示器的显示方法(如图5-6所示)，通过调制光源控制信号以控制光源的发光模式，以补偿液晶扭转波形的不对称，其确实将系统简单化并降低成本。

虽然本发明已由前述优选实施方式揭示，然其并非用于限定本发明，任何本领域普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可以做出各种更动与修改。因此本发明的保护范围当以后附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种液晶显示器的显示方法，该液晶显示器具有光源，其特征在于，所述方法包括下列步骤：

于第一画框期间，施加第一视频信号于该液晶显示器，并通过调制光源控制信号以控制该光源；以及

于第二画框期间，施加第二视频信号于该液晶显示器，并通过调制该光源控制信号以控制该光源，其中，该光源控制信号之调制模式于该第一与第二画框期间不相同。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器的显示方法，其特征在于，该第一及第二视频信号具有不同极性。

3.根据权利要求1所述的液晶显示器的显示方法，其特征在于，该调制模式为信号的使能相位。

4.根据权利要求1所述的液晶显示器的显示方法，其特征在于，该调制模式为信号的脉冲宽度。

5.根据权利要求1所述的液晶显示器的显示方法，其特征在于，该调制模式为信号的振幅。

6.根据权利要求1所述的液晶显示器的显示方法，其特征在于，该调制模式为信号的使能脉冲数。

7.根据权利要求1所述的液晶显示器的显示方法，其特征在于，该调制模式包含信号的使能相位、信号的脉冲宽度、信号的振幅及信号的使能脉冲数其中至少两种。