CN101363994B

CN101363994B - 液晶显示装置与方法

Info

Publication number: CN101363994B
Application number: CN2007100755482A
Authority: CN
Inventors: 霍夫曼·布伦特; 拉姆瑞克·马克
Original assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen TCL New Technology Co Ltd
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2027-08-08
Also published as: CN101363994A

Abstract

本发明公开了一种液晶显示装置，其包括显示面板及临近该显示面板的背光设备，该显示面板包括有图像显示区域以及环绕于该有图像显示区域的无图像显示区域，该背光设备包括相应于有图像显示区域的若干发光元件，其中，显示面板还包括一边界区域，该边界区域位于有图像显示区域与无图像显示区域之间，上述发光元件产生的经显示面板传递的光在该边界区域中扩散。本发明的技术方案能够有效减小光晕带效应，提高液晶显示装置有图像显示区域边界部分处的图像对比度。

Description

液晶显示装置与方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示技术，特别是一种能减小光晕带效应的液晶显示装置与方法。

背景技术

通常，LCD(液晶显示)设备是由各种各样的背光设备来照亮。例如，发光二极管(LED)与冷阴极荧光灯(CCFL)就常常用于提供经LCD装置的导光板传递的光。但是，背光设备需要大量的电力来为在LCD装置的显示面板上显示图像产生光。因此，出现了用于在LCD装置内降低能耗的区域背光技术。该技术通过缩小显示面板的有图像显示区域来节省电力，即仅有显示面板的有图像显示区域才需要找照亮。

使用区域背光技术会带来许多负面效果，包括由于显示面板的低对比度而引起的光晕带效应。尤其是当在显示面板上产生一个图像时，在有图像显示区域以外的背光设备元件会点亮，以确保有图像显示区域边界部分具有与有图像显示区域中心部分相同的图像亮度。因此，有图像显示区域边界部分以外的区域将会被照亮。由于恰好位于有图像显示区域之外的LCD像素点将因漏光而传递光，从而使得有图像显示区域边界处产生光晕带。

请一并参阅图1与图2，其中，图1是现有技术中因LED区域背光而产生光晕带效应的LCD装置其显示面板的示意图，图2是现有技术LED背光设备的平面示意图。在图1中，显示面板100包括有图像显示区域110及环绕其的无图像显示区域120。由于有图像显示区域110的边界部分必须具有与其中心部分相同的图像亮度，在有图像显示区域110以外的背光设备的LED 元件被点亮。在图2中，相应于有图像显示区域110边界部分的LED元件220，与相应于有图像显示区域110中心部分的LED元件210均被通电以提供同样的照明强度。因此，如图1所示，在有图像显示区域110边界部分处产生光晕带120。从而，由于光晕带120的出现而使得有图像显示区域110边界部分处的图像对比度大幅降低。

请一并参阅图3与图4，其中，图3为现有技术中因CCFL区域背光而产生光晕带效应的LCD装置其显示面板的示意图，图4为现有技术CCFL背光设备的平面示意图。在图3中，显示面板300包括有图像显示区域310及环绕其的无图像显示区域320。由于有图像显示区域310的边界部分必须具有与其中心部分相同的图像亮度，在有图像显示区域310以外的背光设备的CCFL元件被点亮。在图4中，CCFL背光设备400包括延长至显示面板300全长L的CCFL元件410。其中，每一CCFL元件410具有的末端420a，与最外侧的CCFL元件410a一起对应于有图像显示区域310的边界部分。此外，其中部420b与CCFL元件410b对应于有图像显示区域310的中心部分。因此，每一CCFL元件410均被通电，以为沿显示面板300的整个长度L，以及有图像显示区域310内提供相同的照明强度。

如图3所示，由于CCFL元件410延长至显示面板300的整个长度L，超出了有图像显示区域310，使沿显示面板300的整个长度L，以及沿有图像显示区域310边界部分的宽度W处产生光晕带320。从而，由于光晕带320的出现而使得有图像显示区域310边界部分处的图像对比度大幅降低。此外，由于光晕带320是沿显示面板300的整个长度延伸，将会使有图像显示区域310产生的图像其观看效果下降。

此外，图1与图2中的LCD装置还浪费了大量的电力来照亮显示面板的非显示区域。因此，有必要提供一种能明显降低光晕带效应，并能减少浪费于照亮无图像显示区域的电力的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种液晶显示技术，特别是一种能减小光晕带效应的液晶显示装置与方法。

一种液晶显示装置，其包括显示面板及临近该显示面板的背光设备，该显示面板包括有图像显示区域以及环绕于该有图像显示区域的无图像显示区域，该背光设备包括相应于有图像显示区域的若干发光元件，其中，显示面板还包括一边界区域，该边界区域通过改变临近有图像显示区域的像素区的像素值产生，位于有图像显示区域与无图像显示区域之间，上述发光元件产生的经显示面板传递的光在该边界区域中扩散。

本发明的技术方案能够有效减小光晕带效应，提高液晶显示装置有图像显示区域边界部分处的图像对比度。

附图说明

图1为现有技术中因LED区域背光而产生光晕带效应的LCD装置其显示面板的示意图。

图2为现有技术LED背光设备的平面示意图。

图3为现有技术中因CCFL区域背光而产生光晕带效应的LCD装置其显示面板的示意图。

图4为现有技术CCFL背光设备的平面示意图。

图5为本发明采用边界技术，具LED背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图。

图6为本发明采用边界技术，具CCFL背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图。

图7为本发明采用锥形化技术，具LED背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图。

图8为图7中所示的显示面板的背光设备的平面示意图。

图9为本发明采用锥形化技术，具CCFL背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图.

图10为图9中所示的显示面板的背光设备的平面示意图。

图11为本发明采用边界技术与锥形化技术，具LED背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图。

图12为本发明采用边界技术与锥形化技术，具CCFL背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图。

具体实施方式

请参阅图5，为本发明采用边界技术，具LED背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图。在图5中，显示面板500包括有图像显示区域510、环绕有图像显示区域510的无图像显示区域520以及位于有图像显示区域510与无图像显示区域520之间的边界区域540。具有LED矩阵排列的背光设备(图未示)位于显示面板500背侧，用于提供通过显示面板500传递以显示图像的光。

虽然沿边界区域540的最外侧可能会存在光晕区530于显示面板500上，但由于边界区域540的出现，观看者的注意力不会从有图像显示区域510的图像上分散。边界区域540内的照明强度被选择为具有比有图像显示区域510内可接受的不均匀性更高的不均匀度。因此，边界区域540在有图像显示区域510与光晕区530之间形成了一个用以扩散背光设备所产生光的过渡区域。

边界区域540可以通过改变临近有图像显示区域510的像素区域的像素值来产生。而像素值的改变不会造成背光单元工作特性的改变，因此不需要额外的电力操作背光单元。

虽然在图5中边界区域540被表示为一个具有单纯灰度色标的矩形，其也可采用其他的图形或颜色。例如，边界区域540可以包括不同的纹理、同心框架及其他颜色。此外，边界区域540还可以由用户来改变，或随有图像显示区域510显示的图像同步改变。并且边界区域540还能够部分地抵消掉其自身内部的任何不均匀照明强度。例如，边界区域54在照明强度较高的区域具有增大的黑像素值。也即当有图像显示区域510显示的图像需要一个相应的高照明强度时，边界区域540内的像素值会增大或变暗以防止光晕区530的增加。

请参阅图6，为本发明另一采用边界技术，具CCFL背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图。在图6中，显示面板600包括有图像显示区域610、环绕有图像显示区域610的无图像显示区域620以及位于有图像显示区域610与无图像显示区域620之间的边界区域640。具有若干CCFL的背光设备(图未示)位于显示面板600背侧，用于提供通过显示面板600传递以显示图像的光。

图6中所示的边界区域640延长至接近显示面板600的边缘部分。此时，边界区域640具有略短于显示面板600全长L的长度L，以及至少大于有图像显示区域610宽度W的宽度W1。虽然沿边界区域640的相对的边界处可能会存在光晕区630在显示面板600上，但由于边界区域640的出现，观看者的注意力不会从有图像显示区域610的图像上分散。边界区域640内的照明强度被选择为具有比有图像显示区域610内可接受的不均匀性更高的不均匀度。因此，边界区域640在有图像显示区域610与光晕区630之间形成了一个用以扩散通过显示面板600传递的光的过渡区域。

边界区域640可以通过改变临近有图像显示区域610的像素区域的像素值来产生。而像素值的改变不会造成背光单元工作特性的改变，因此不需要额外的电力操作背光单元。

虽然在图6中边界区域640被表示为一个具有单纯灰度色标的矩形，其也可采用其他的图形或颜色。例如，边界区域640可以包括不同的纹理、同心框架及其他颜色。此外，边界区域640还可以由用户来改变，或随有图像显示区域610显示的图像同步改变。并且边界区域640还能够部分地抵消掉其自身内部的任何不均匀照明强度。例如，边界区域64在照明强度较高的区域具有增大的黑像素值。也即当有图像显示区域610显示的图像需要一个相应的高照明强度时，边界区域640内的像素值会增大或变暗以防止光晕区630的增加。

根据本发明，可以通过采用锥形化背光，即允许控制背光设备的元件使其产生背光过渡区域的方法来减少光晕效应。因此，背光设备的边缘元件被控制以部分照亮LCD装置的显示面板。上述边缘元件处在相应于显示面板上有图像显示区域与无图像显示区域相连的位置。因此，通过锥形化背光设备边缘元件的照明强度，光晕效应会被扩散并使其对于用户来说更加不可辨别，从而为有图像显示区域与无图像显示区域之间提供了较高的分辨率。

根据本发明，减少光晕效应的锥形化方法还由于在边缘元件处不产生全照明强度，具有降低背光设备功耗的益处。也即，背光设备的边缘元件是工作于低于全功率的状态，以沿有图像显示区域的边界区域部分照亮。此时，可以既在单个过渡元件上，又在多个元件上使用锥形化方法来获得最大的扩散。

请一并参阅图7与图8，其中，图7为本发明采用锥形化技术，具LED背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图，图8为图7中所示的显示面板的背光设备的平面示意图。在图7中，显示面板700包括有图像显示区域710、环绕的无图像显示区域720以及位于有图像显示区域710与无图像显示区域720之间的光晕区730。在图8中，背光设备800包括第一LED 元件组800a，以及被第一LED元件组800a包围的第二LED元件组800b。第一LED元件组800a与第二LED元件组800b相似，但第二元件组800b工作于较低的输入功率，以产生相应的具有低于第一元件组800a的照明强度的光。因此，光晕区730将会大幅减弱，从而减小光晕效应并降低背光设备800的能耗。

在图8中，虽然第二元件组800b表示为单独的一行独立元件，但其边界可以被拖动以使其包括第一元件组800a的元件。此外，虽然图中所示为800a和800b两个元件分组，但也可基于所需的显示面板的扩散图形来选择不同的分组。例如，在图8中，第一元件组800a对应于有图像显示区域710的中心区域，第二元件组800b对应于有图像显示区域710的边界区域。因此，通过相应地控制第一及第二元件组800a、800b，就能够改变光晕区730的亮度。

基于有图像显示区域710上显示图像的特性，第二元件组800b可以被选择为包括第一元件组800a中的元件；相反，基于有图像显示区域710上显示图像的特性，第一元件组800a也可以被选择为包括第而元件组800b中的元件。换言之，基于有图像显示区域710上显示的图像，第一及第二元件组800a、800b的分组可以由观看者自动或手动加以改变。

请一并参阅图9与图10，其中，图9为本发明采用锥形化技术，具CCFL背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图，图10为图9中所示的显示面板的背光设备的平面示意图。在图9中，显示面板900包括有图像显示区域910、环绕的无图像显示区域920以及位于有图像显示区域910与无图像显示区域920之间的光晕区930。在图10中，背光设备1000包括CCFL元件组1010。其中，第一外围元件分组1011工作于较低的输入功率，以产生相应的具有低于第二中间元件分组1012的照明强度的光。因此，光晕区930将会大幅减弱，从而减小光晕效应并降低背光设备1000的能耗。

在图10中，虽然第一外围元件分组1011表示为仅包括一个CCFL元件，但第二中间元件分组1012中的CCFL元件也可以工作于较低的功率。因此，通过相应地控制第一及第二CCFL元件分组1011、1012，就能够改变光晕区930的亮度。

根据本发明，可以通过采用边界技术来修正显示图像以及采用锥形化技术来修正背光设备照明强度的方法来减少光晕效应。因此，在接下来的另一优选实施例中，通过本发明边界技术与锥形化技术的结合来进一步减少光晕效应并降低能耗。

请参阅图11，为本发明采用边界技术与锥形化技术，具LED背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图。图11中的显示面板包括了图5、7、8中所示的元件，故这些单一元件的讨论在此不再赘述。

在图11中，显示面板1100包括有图像显示区域1110、环绕有图像显示区域1110的无图像显示区域1120以及位于有图像显示区域1110与无图像显示区域1120之间的边界区域1140。具有LED矩阵排列的背光设备(图未示)位于显示面板1100背侧，用于提供通过显示面板1100传递以显示图像的光。

虽然沿边界区域1140的最外侧可能会存在光晕区1130于显示面板1100上，但观看者的注意力不会从有图像显示区域1110的图像上分散。边界区域1140内的照明强度被选择为具有比有图像显示区域1110内可接受的不均匀性更高的不均匀度。因此，边界区域1140在有图像显示区域1110与光晕区1130之间形成了一个用以扩散经显示面板1100所传递光的过渡区域。此外，显示面板1100还采用了与图8中背光设备800类似的背光设备。即该背光设备包括不同分组的LED元件，其中上述不同的分组工作于不同的输入功率以产生不同程度的光和照明强度。从而，采用边界区域1140及背光设备LED的锥形化能够减小光晕区1130并降低背光设备与LCD装置的能耗。此外，在图11中的显示面板中，边界技术与锥形化技术均可以如前述般进行调整。

请参阅图12，为本发明采用边界技术与锥形化技术，具CCFL背光设备的LCD装置其显示面板的较佳实施例示意图。图12中的显示面板包括了图6、9、10中所示的元件，故这些单一元件的讨论在此不再赘述。

在图12中，显示面板1200包括有图像显示区域1210、环绕有图像显示区域1210的无图像显示区域1220以及位于有图像显示区域1210与无图像显示区域1220之间的边界区域1240。具有若干CCFL的背光设备(图未示)位于显示面板1200背侧，用于提供通过显示面板1200传递以显示图像的光。

虽然沿边界区域1240的最外侧可能会存在光晕区1230于显示面板1200上，但由于边界区域1240的出现，观看者的注意力不会从有图像显示区域1210的图像上分散。边界区域1240内的照明强度被选择为具有比有图像显示区域1210内可接受的不均匀性更高的不均匀度。因此，边界区域1240在有图像显示区域1210与光晕区1230之间形成了一个用以扩散光的过渡区域。此外，显示面板1200还采用了与图10中背光设备1000类似的背光设备。即该背光设备包括不同分组的CCFL元件，其中上述不同的分组工作于不同的输入功率。从而，采用边界区域1240及背光设备发光元件的锥形化能够减小光晕区1230并降低背光设备的能耗。此外，在图12中的显示面板中，边界技术与锥形化技术均可以如前述般进行调整。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种液晶显示装置，所述装置包括：

显示面板，其包括有图像显示区域以及环绕于所述有图像显示区域的无图像显示区域；

临近所述显示面板的背光设备，其包括相应于所述有图像显示区域的若干发光元件；

其特征在于，所述显示面板还包括一边界区域，所述边界区域通过改变临近有图像显示区域的像素区的像素值产生，位于所述有图像显示区域与无图像显示区域之间，所述发光元件产生的经所述显示面板传递的光在所述边界区域中扩散。

2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述边界区域环绕于所述有图像显示区域。

3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述发光元件为发光二极管或冷阴极荧光灯。

4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述发光二极管包括一第一分组以及一第二分组，所述第一分组的发光二极管位于所述有图像显示区域的中心区域内，所述第二分组的发光二极管沿所述有图像显示区域的边界分布。

5.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述边界区域临近所述第二分组的发光二极管，以使所述第二分组的发光二极管产生的经所述显示面板传递的光在所述边界区域中扩散。

6.如权利要求4所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一分组的发光二极管工作于第一输入功率，所述第二分组的发光二极管工作于低于所述第一输入功率的第二输入功率。

7.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，所述冷阴极荧光灯延伸至所述显示面板的整个长度。

8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，所述冷阴极荧光灯包括一第一分组以及一第二分组，所述第一分组的冷阴极荧光灯位于所述有图像显示区域的中心区域内，所述第二分组的冷阴极荧光灯沿所述有图像显示区域的相对边界分布。

9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述边界区域临近所述第二分组的冷阴极荧光灯，以使所述第二分组的冷阴极荧光灯产生的经所述显示面板传递的光在所述边界区域中扩散。

10.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述第一分组的冷阴极荧光灯工作于第一输入功率，所述第二分组的冷阴极荧光灯工作于低于所述第一输入功率的第二输入功率。

11.如权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于，所述边界区域的长度比所述显示面板的整个长度短。

12.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，所述无图像显示区域比所述边界区域暗。

13.一种液晶显示方法，所述方法用于增强液晶显示装置的画质，所述液晶显示装置包括显示面板，所述显示面板包括有图像显示区域以及环绕于所述有图像显示区域的无图像显示区域，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在所述有图像显示区域的中心区域内提供具有第一照明强度的光；

沿所述有图像显示区域的边界提供具有弱于第一照明强度的第二照明强度的光。

14.如权利要求13所述的液晶显示方法，其特征在于，所述具有第一照明强度与具有第二照明强度的光是由发光二极管或冷阴极荧光灯产生。

15.如权利要求13所述的液晶显示方法，其特征在于，所述方法进一步包括：在所述有图像显示区域与所述无图像显示区域之间提供一边界区域。

16.如权利要求15所述的液晶显示方法，其特征在于，所述边界区域将经所述显示面板传递的具有第二照明强度的光扩散。