CN105321475B - 背光源及显示装置 - Google Patents

Abstract

背光源及显示装置。该背光源用于一显示装置中，包括：一第一颜色光源及一第二颜色光源，该第一颜色光源及该第二颜色光源被一既定工作周期的脉冲所驱动，其中该脉冲的频率在360Hz以上。

Description

背光源及显示装置

技术领域

本发明涉及一种背光源及显示装置，且特别涉及当背光源的各色光的反应特性不同时，使动态图像不产生漏色的背光源及显示装置。

背景技术

现行的显示装置中，以低工作周期的脉冲来驱动显示装置的背光源的技术已经广泛地被使用。图1是用来解释一个脉冲的工作周期的示意图。工作周期是指每个脉冲的持续时间τ占总周期的时间T的比值τ/T。

藉由控制驱动背光源的脉冲的工作周期，可进行例如动态亮度调整、区域式调光、降低耗电、背光源扫描等应用，而这些应用的目的主要是用来提高动态对比、节能、降低残影等。

然而，由于某些光源所采用的各材料的反应特性不同，使得不同颜色的发光反应速度不同，使用低工作周期的脉冲来驱动背光源时，在动态画面中移动的物件的边缘会发生漏色的现象。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种背光源，用于一显示装置中，包括：一第一颜色光源及一第二颜色光源，该第一颜色光源及该第二颜色光源被一既定工作周期的脉冲所驱动，其中该脉冲的频率在360Hz以上。

根据上述特征，驱动背光源的脉冲的工作周期固定，因此能够发挥以低工作周期的脉冲驱动背光源的功效，然而因为脉冲的频率较已知技术提高，当光源的各色光反应特应不同时也不会产生动态画面的漏色现象。

上述背光源中，该脉冲的频率是该显示装置的画面更新频率的整数倍。

根据上述特征，脉冲的频率为显示装置的画面更新频率的整数倍，可以保持显示器的每个画面更新周期内的驱动脉冲的脉冲时间点相同。

上述背光源中，该第一颜色光源及该第二颜色光源被一个脉冲驱动时具有不同的发光反应特性。

上述背光源中，该不同的发光反应特性是指上升时间的差异或下降时间的差异大于1msec。

根据上述特征可知采用本发明的以高频率的驱动脉冲驱动的背光源是取决于不同颜色的光源具有不同的反应特性。而反应特性是否不同具体上可从上升时间的差或下降时间的差是否大于1msec而定。

上述背光源中，该既定的工作周期在1％～90％的范围内。

根据上述特征，背光源操作在低工作周期下以节省耗电，而该低工作周期是在1％～90％的范围内。

根据本发明的另一个观点，本发明也提出一种显示装置，包括：一显示面板；一背光源，包括第一颜色光源及一第二颜色光源；以及一背光源驱动电路，以一既定工作周期的脉冲驱动该被光源，其中该脉冲的频率在360Hz以上。

上述显示装置中，该脉冲的频率是该显示面板的画面更新频率的整数倍。

上述显示装置中，该第一颜色光源及该第二颜色光源被一个脉冲驱动时具有不同的发光反应特性。

上述显示装置中，该不同的发光反应特性是指上升时间的差异或下降时间的差异大于1msec。

上述显示装置中，该既定的工作周期在1％～90％的范围内。

根据上述背光源及显示装置，即使使用低工作频率的驱动信号驱动各色光的反应特性不同的背光源时，也能够改善动态画面的漏色现象。

附图说明

图1是用来解释一个脉冲的工作周期的示意图。

图2是说明以传统技术的低工作周期的脉冲来驱动显示装置的背光源时不同发光材料的反应特性差异图。

图3是说明动态画面中漏色的现象，(A)为静态画面；(B)为动态画面。

图4是说明以本发明一实施例的低工作周期的脉冲来驱动显示装置的背光源时不同发光材料的反应特性差异图。

图5是用以说明信号上升时间与下降时间的示意图。

【符号说明】

t、τ～脉冲的持续时间：

T～脉冲的周期：

R～红色光；

G～绿色光；

B～蓝色光；

Tr1、Tr2～上升时间；

Tf1、Tf2～下降时间。

具体实施方式

图2是说明以传统技术的低工作周期的脉冲来驱动显示装置的背光源时不同发光材料的反应特性差异图。图2中横轴表示时间，纵轴表示光源强度。假设一个背光源的驱动脉冲的周期为T，每个脉冲的持续时间为t(或称驱动期间)，此背光源的驱动脉冲的工作周期为t/T。使用这个驱动脉冲驱动一个蓝光LED、绿色荧光粉与红色荧光粉所组成的背光源时，如图2所示，绿色光G及蓝色光B的反应特性曲线会几乎与驱动脉冲的波形一致。也就是绿色光G及蓝色光B在驱动期间t内维持最高强度，并在其他非驱动期间内完全为暗。而红色光R会缓慢地上升至最大值后再缓慢地下降，直到下次脉冲的驱动才再次上升。因此，驱动期间t内背光源发出的光偏向水蓝色，驱动期间以外背光源发出的光偏向红色。

当这种背光源的不同颜色光的发光反应特性有明显差异时，若显示器显示静态画面，因为人眼随时间自动将绿色光G、蓝色光B及红色光R混色，所以可以观看到正确的图像。但若显示器显示的图像为动态画面，由于人眼会追踪画面中移动的物件，因此会察觉到物件在移动方向的前缘与后缘有漏色的现象。

图3是以一个例子说明上述动态画面中漏色的现象。图3A显示静态画面，在画面中可见黑色的背景中有一个全白的静止的方形。图3B则显示动态画面，当上述方形按照箭头方向由左向右移动时，人眼会追踪方形的移动方向，此时根据光源反应特性的波形(即图2的时间对光源强度的波形)以及液晶的反应特性波形(时间对穿透率)的搭配，会产生不同的漏色的效果。例如，图3B中，方形的移动方向的前缘(右侧边缘)，当低工作周期的脉冲与液晶分子同时启动时，由于光源反应特性波形以及液晶分子由暗态转亮态的穿透率波形的搭配，前缘会出现偏蓝的漏色；而方形的移动方向的后缘(左侧边缘)，由于光源反应特性波形以及液晶分子由亮态转暗态的穿透率波形的搭配，后缘会出现偏红的漏色。

传统技术的背光源的驱动脉冲的周期会与显示画面的更新周期相同，也就是说当画面更新频率为60Hz时，背光源的驱动脉冲也为60Hz。而这样的背光源的驱动脉冲明显会造成上述动态图像的边缘漏色的问题。

因此，当使用各颜色的光反应特性不同的背光源且以低工作周期的驱动脉冲驱动时，改善动态画面的漏色现象是当务之急。图4是说明以本发明一实施例的低工作周期的脉冲来驱动显示装置的背光源时不同发光材料的反应特性差异图。由于人眼对于高频的光源亮度变化不敏感，因此在图4的实施例中，将驱动脉冲的频率(即每秒的脉冲次数)提高为图2的4倍。由于驱动脉冲的工作周期仍须维持不变，因此每个脉冲的持续时间(驱动期间)与脉冲的周期皆减少为图2的1/4倍，即脉冲的持续时间为(1/4)×t，脉冲的周期为(1/4)×T。以这个频率驱动背光源时，绿色光G及蓝色光B的反应特性曲线仍然与驱动脉冲一致，绿色光G及蓝色光B每次点亮的时间变为原来的1/4。而就红色光R而言，由于脉冲与脉冲的时间间隔缩短，因此红色光R从波峰下降的时间也跟着缩短。相比于图2，本实施例不让红色光R有充足的时间反应在强度的下降，就立刻进行下一次驱动。因此，在高频的驱动下人眼难以察觉到亮度或颜色的变化，而此结果也有助于改善动态画面中的漏色现象。

在上述实施例中，以驱动脉冲的频率为传统技术的4倍为例，但实际上的驱动频率必须视背光源的反应特性及液晶分子的反应特性而定。但总体来说，经实验发现，当背光源的驱动脉冲的频率到达360Hz以上时，人眼就难以发现漏色。因此本发明至少将驱动脉冲的频率设定为360Hz。

而为了保持显示器的每个画面更新周期内的驱动脉冲的脉冲时间点相同，驱动脉冲的频率最好设定为画面更新频率的整数倍。加上上述360Hz以上的条件限制，对画面更新频率为60Hz的显示来说，驱动脉冲的频率最好是画面更新频率的6以上的整数倍；对画面更新频率为120Hz的显示来说，驱动脉冲的频率最好是画面更新频率的3以上的整数倍。

而将背光源的驱动脉冲的频率进行倍频，使用于各颜色光反应特性有明显差异时，当背光源的各颜色光的反应特性相近时则因为本来就没有动态画面漏色的问题，因此不需要对背光源的驱动脉冲的频率进行倍频。具体来说，在本发明中，当背光源中任两个颜色的光的上升时间的差值或下降时间的差值大于1msec即视为不同色光的反应特性有明显差异，而对背光源的驱动脉冲的频率进行倍频；反之，当背光源中任两个颜色的光的上升时间的差值或下降时间的差值都不大于1msec即视为不同色光的反应特性有相近，不需要对背光源的驱动脉冲的频率进行倍频。在此，上升时间是一个信号由低强度转换为高强度时，从振幅的10％上升至振幅的90％所需的时间。下降时间是一个信号由高强度转换为低强度时，从振幅的90％下降至振幅的10％所需的时间。因此，如图5所示，根据定义，求出背光源中其中一个颜色的光的上升时间为Tr1，下降时间为Tf1；另一个颜色的光的上升时间为Tr2，下降时间为Tf2，则当两颜色的光的上升时间的差值∣Tr1－Tr2∣或者是下降时间的差值∣Tf1－Tf2│大于1msec时，必须使用倍频的驱动脉冲来驱动该被光源。反之则不需使用倍频的驱动脉冲来驱动该被光源。

根据上述各实施例，藉由本发明的背光源及采用此背光源的显示装置，即使使用低工作周期的驱动信号驱动各色光的反应特性不同的背光源时，也能够改善动态态画面的漏色现象。

虽本发明以实施例来说明，但并不限于此。更进一步地说，在本领域技术人员不脱离本发明的概念与同等范围之下，权利要求书必须广泛地解释以包括本发明实施例及其他变形。

Claims (8)

1.一种背光源，用于显示装置中，包括：

第一颜色光源及第二颜色光源，该第一颜色光源及该第二颜色光源被既定工作周期的脉冲驱动，其中该第一颜色光源是LED，该第二颜色光源是荧光粉，

其中该脉冲的频率在360Hz以上，该第一颜色光源及该第二颜色光源被一个脉冲驱动时具有不同的反应特性曲线，该不同的反应特性曲线是指上升时间的差异或下降时间的差异大于1msec。

2.如权利要求1所述的背光源，其中该脉冲的频率是该显示装置的画面更新频率的整数倍，该第一颜色光源是蓝色LED，该第二颜色光源是红色荧光粉。

3.如权利要求1所述的背光源，其中该既定的工作周期在1％～90％的范围内。

4.如权利要求1所述的背光源，其中该上升时间是一个信号由低强度转换为高强度时，从振幅的10％上升至振幅的90％所需的时间，该下降时间是一个信号由高强度转换为低强度时，从振幅的90％下降至振幅的10％所需的时间。

5.一种显示装置，包括：

显示面板；

背光源，包括第一颜色光源及第二颜色光源，其中该第一颜色光源是LED，该第二颜色光源是荧光粉；以及

背光源驱动电路，以既定工作周期的脉冲驱动该背 光源，其中该脉冲的频率在360Hz以上，该第一颜色光源及该第二颜色光源被一个脉冲驱动时具有不同的反应特性曲线，该不同的反应特性曲线是指上升时间的差异或下降时间的差异大于1msec。

6.如权利要求5所述的显示装置，其中该脉冲的频率是该显示面板的画面更新频率的整数倍，该第一颜色光源是蓝色LED，该第二颜色光源是红色荧光粉。

7.如权利要求5所述的显示装置，其中该既定的工作周期在1％～90％的范围内。

8.如权利要求5所述的显示装置，其中该上升时间是一个信号由低强度转换为高强度时，从振幅的10％上升至振幅的90％所需的时间，该下降时间是一个信号由高强度转换为低强度时，从振幅的90％下降至振幅的10％所需的时间。