DE102012100313A1

DE102012100313A1 - Flüssigkristallanzeigegerät

Info

Publication number: DE102012100313A1
Application number: DE102012100313A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2012-01-14
Publication date: 2012-07-19
Also published as: US20120182332A1; TWI443633B; TW201232516A; US9495896B2; CN102592554B; CN102592554A; FR2970588B1; FR2970588A1

Abstract

Die Erfindung offenbart ein Flüssigkristallanzeigegerät (LCD) Gerät und ein Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis Ausgleichsmethode. Ein Hintergrundbeleuchtungsmodul des LCD-Gerätes kann eine Vielzahl von Schirmsperrperioden in einem Anzeigebildzyklus bilden oder die Ausgangshelligkeit stufenweise einstellen, um die Neigung der Helligkeit/Leuchtdichte zu kompensieren, die durch die Veränderung der Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkristallzelle im durch eine niedrige Bildwiederholfrequenz gesteuerten LCD-Gerät verursacht wurden, um einige abnormale Anzeigeeffekte, wie das Bildschirmflimmern zu vermeiden. Außerdem hat das LCD-Gerät eine bessere Energieeffizienz durch die Verwendung einer Niederspannungs-Graustufen-Steuerungsmethode oder durch die Einsparung des Stromverbrauchs des Hintergrundbeleuchtungsmoduls.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität betreffend der taiwanesischen Anmeldung mit der Seriennummer 100101659, eingereicht am 17. Januar 2011, worauf hier Bezug genommen wird. Bezugnahme aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein (LCD) Flüssigkristallanzeigegerät Insbesondere betrifft die Erfindung ein LCD-Gerät mit Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis-Ausgleich und dessen Steuerverfahren.
Beschreibung des betroffenen Artikels
In den letzten Jahren wurden (LCD) Flüssigkristallanzeigegeräte in vielen Bereichen eingesetzt, wie bei Notebook-Personal Computern, Monitoren, Fahrzeug-Navigationsgeraten funktionellen Rechnern, TV-Geräten von verschiedenen Größen, Mobiltelefonen und elektronischen Pinnwänden. Besonders wurden die aktuellen dünnen und leichten oder mobilen elektronischen Produkte zu einem neuen Trend auf dem Markt. Das LCD-Gerät ist leichter und dünner als sein Vorgänger, das CRT(Kathodenstrahlröhre)-Anzeigegerät, so wurde das LCD-Gerät weit verbreitet.
Bei der Entwicklung der heutigen elektronischen Display-Technologie, wird der Stromverbrauch von Anzeigevorrichtungen besonders betont, so entspricht ein LCD-Gerät mit niedrigem Stromverbrauch mehr den Kundenanforderungen bezüglich Energieeinsparung und Umweltschutz. Besonders gilt dies für mobile Anzeigegeräte (z. B. Mobiltelefone, Smartphones, PDAs (Personal Digital Assistant), E-Books und Flachcomputer), der Stromverbrauch des LCD-Moduls beeinflusst unmittelbar die Lebensdauer des gesamten Gerätes. Vor allem wird bei den aktuellen großformatigen, dünnen und leichten Displays ein LCD-Modul mit geringem Stromverbrauch und hohe Effizienz dringend benötigt.
Die heutigen LCD-Geräte verfügen im Allgemeinen über eine bestimmte Bildwiederholrate oder Bildrate. Gewöhnlich funktioniert ein LCD-Gerät mit einer Bildwiederholfrequenz von 50–70 Hz. Das heißt, dass die Bilder 50–70 pro Sekunde aktualisiert werden.
Mit anderen Worten, selbst wenn das Anzeigebild des LCD-Gerätes sich überhaupt nicht oder nur gering verändert, wird die Display-Steuerschaltung das Anzeigesignal von jedem Pixel des Anzeige-Moduls wahrscheinlich weiterhin periodisch mit einer Geschwindigkeit von 60 Mal pro Sekunde aktualisieren. So wird unnötiger Energieverbrauch generiert.
Bei einem gewöhnlichen, auf dem Markt erhältlichen heutigen TFT-LCD Gerät (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display) (Dünn Film Transistor Flüssigkristall Display), wird der Stromverbrauch vor allem durch die LCD-Anzeige, die Steuerschaltung und die Hintergrundbeleuchtung erzeugt. Zum Beispiel bei dem 10,1-Zoll-TFT-LCD-Gerät mit einer Auflösung von 1366 × 800 liegt der Stromverbrauch der LCD-Anzeige und der Steuerschaltung etwa zwischen 1000 mW und 2000 mW. Auf der anderen Seite, liegt der Stromverbrauch der Hintergrundbeleuchtung etwa zwischen 2000 mW und 3000 mW.
Obwohl eine Methode der Polaritätswechselsteuerung, z. B. eine Reihenwechselsteuerung oder eine Bildwechselsteuerung für die Steuerschaltung, und eine Bereich-Abtaste-Methode für die Hintergrundbeleuchtung in dieser Industrie vorgeschlagen wurden, hatten diese eine beschränkte Wirkung. Daher streben sich die Industrieteilnehmer an ein LCD-Gerät mit einer stabilen Display-Wirkung, geringem Energieverbrauch und dem entsprechenden Anzeige-Steuerungsverfahren zu finden.
In einem Anzeigebildzyklus zwischen zwei Anzeigesignal-Wiederholungen, kann das Spannungsniveau der Speicherkapazität im LCD-Gerät im Zeitablauf sinken, was zu Lichtdurchlässigkeitsabweichungen bei der LCD-Anzeige führt Zum Beispiel, in einem normalerweise weißen Modus erhöht sich im Zeitablauf die Lichtdurchlässigkeit und in einem normalerweise schwarzen Modus, nimmt die Lichtdurchlässigkeit im Zeitablauf ab, was wahrscheinlich zu einer uneinheitlichen oder instabilen Bildschirmhelligkeit/Leuchtdichte in einem Anzeigebildzyklus führt und ferner ein Blinken und Flimmern auf dem Bildschirm bewirkt. Vor allem bei der niedrigen Bildwiederholfrequenz, ist die Abschwächungsrate des Spannungsniveaus der Speicherkapazität deutlicher, und führt folglich zu einem starken Bildschirmflimmern.
ZUSAMMENFASSUNG
Um die obigen Probleme zu lösen, präsentiert die Erfindung eine Flüssigkristallanzeige(LCD)-Gerät mit einem besseren Stromsparpotential durch die Verwendung einer Graustufen-Kurven-Eigenschaft und eines LCD-Gerätes mit einem Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis-Ausgleich.
In einem Anzeigebildzyklus zwischen zwei Anzeigesignal-Wiederholungen, vor allem bei einer LCD-Gerätesteuerung mit niedriger Bildwiederholrate, kann sich das Spannungsniveau der Speicherkapazität bei einem gewöhnlichen LCD-Gerät im Zeitablauf grundsätzlich ändern, was zu Lichtdurchlässigkeitsabweichungen bei der LCD-Anzeige führt und ferner ein Blinken und Flimmern auf dem Bildschirm bewirkt. Die Erfindung bietet ein LCD-Gerät mit einem Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis-Ausgleich. Zum Beispiel wird in einem Anzeigebildzyklus die Steuerungskonfiguration eines Hintergrundbeleuchtungsmoduls abfallend eingestellt. Außerdem wird in der Erfindung eine Graustufen-Kurven-Eigenschaft der Steuerspannung gegenüber dem Graustufen-Helligkeit der LCD-Anzeige für die Steuerung mit einer niedrigeren Steuerspannung verwendet, um so den Stromverbrauch zu senken und einen Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis-Ausgleich bei einer niedrigen Bildwiederholrate zu erzeugen.
Die Erfindung bietet ein LCD-Gerät mit einem Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis-Ausgleich, und enthält eine LCD-Anzeige, eine Schaltsteuerung und ein Hintergrundbeleuchtungsmodul. In einem Anzeigebildzyklus erhöht sich im Zeitablauf die Lichtdurchlässigkeit oder Helligkeit/Leuchtdichte der LCD-Anzeige. Die Steuerschaltung steuert die LCD-Anzeige einer Steuerspannung entsprechend. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul enthält eine Hintergrundbeleuchtungsquelle, eine Steuerschaltung für die Hintergrundbeleuchtung und einen Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung. Die Steuerschaltung für die Hintergrundbeleuchtung wird für die Steuerung der Hintergrundbeleuchtungsquelle verwendet. Der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung bildet eine Vielzahl von Schirmsperrperioden für die Hintergrundbeleuchtung im Anzeigebildzyklus, und der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung steuert die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung um die Hintergrundbeleuchtungsquelle vorübergehend aus oder dunkel zu schalten oder die Hintergrundbeleuchtungsquelle vorübergehend während der Schirmsperrperioden in einen dunklen Zustand zu setzen (ein Abblendzustandt, der nicht komplett schwarz ist).
Einer Ausführungsform der Erfindung entsprechend treibt die Steuerschaltung die LCD-Anzeige bei einer niedrigen Bildwiederholrate an.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der LCD-Monitor eine normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige. In dieser Darstellung, erhöht sich im Anzeigebildzyklus sequentiell die Dauer des Schirmsperrzeitraums der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung.
Laut einer weiteren anderen Ausführungsform der Erfindung ist die LCD-Anzeige eine normalerweise Schwarzmodus LCD-Anzeige. In dieser Darstellung, sinkt im Anzeigebildzyklus sequentiell die Dauer des Schirmsperrzeitraums der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung.
Gemäß einer anderen Darstellung der Erfindung, wird der Anzeigebildzyklus in N Zyklen-Intervalle unterteilt. Der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung bildet mindestens eine Schirmsperrperiode für die Hintergrundbeleuchtung in jedem Anzeigebildzyklus, und bildet so insgesamt mindestens N Schirmsperrperioden für die Hintergrundbeleuchtung. Das heißt, dass die Hintergrundbeleuchtungsquelle mindestens N Schirmsperrperioden bildet, während deren der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung so steuert, dass diese die Hintergrundbeleuchtungsquelle vorübergehend aus oder dunkel schaltet oder sie vorübergehend in einen dunklen Zustand setzt.
Laut einer weiteren anderen Darstellung der Erfindung, ist der Anzeigebildzyklus in N Zyklen-Intervalle unterteilt, und ist die Differenz einer optischen Integration der Lichtdurchlässigkeit oder der Helligkeit/Leuchtdichte des LCD-Gerätes während der Zeit des Zyklen-Intervalls kleiner oder gleich 5%.
Gemäß einer anderen Darstellung der Erfindung, wird der Anzeigebildzyklus in N Zyklen-Intervalle unterteilt. Der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung bildet eine erste Schirmsperrperiode für die Hintergrundbeleuchtung beim Anfang des ersten Zyklen-Intervalls, oder bildet eine zweite Schirmsperrperiode für die Hintergrundbeleuchtung am Ende des N-ten Zyklen-Intervalls und bildet mindestens eine Schirmsperrperiode für die Hintergrundbeleuchtung in allen anderen Zyklen-Intervallen und bildet so insgesamt mindestens N Schirmsperrperioden für die Hintergrundbeleuchtung. Die erste Schirmsperrperiode für die Hintergrundbeleuchtung und die zweite Schirmsperrperiode für die Hintergrundbeleuchtung entsprechen einer Flüssigkristall-Schaltgeschwindigkeit der LCD-Anzeige, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit des Schaltsignals der LCD-Anzeige erhöht wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verfügt das Hintergrundbeleuchtungsmodul über eine Steuerungsarchitektur für die Hintergrundbeleuchtung mit einer Bereich-Abtaste-Funktion für die Hintergrundbeleuchtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt die Bildwiederholrate unter 20 Hz. In einer anderen Darstellung liegt die niedrige Bildwiederholfrequenz unter 5 Hz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verfügt die LCD-Anzeige über zwei oder mehrere Bildwiederholraten.
Ein anderer Aspekt der Erfindung bietet ein LCD-Gerät mit einem Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis-Ausgleich, der eine LCD-Anzeige, eine Schaltsteuerung und ein Hintergrundbeleuchtungsmodul enthält. In einem Anzeigebildzyklus erhöht sich oder sinkt im Zeitablauf die Lichtdurchlässigkeit oder Helligkeit/Leuchtdichte der LCD-Anzeige. Die Steuerschaltung steuert die LCD-Anzeige einer Steuerspannung entsprechend. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul enthält eine Hintergrundbeleuchtungsquelle, eine Steuerschaltung für die Hintergrundbeleuchtung und einen Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung. Der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung bietet einen Steuerstrom für die Hintergrundbeleuchtung für die Steuerung der Hintergrundbeleuchtungsquelle. Im Anzeigebildzyklus steuert der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung stufenweise oder stufenlos einzustellen, um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Zeitablauf zu ändern.
Einer Ausführungsform der Erfindung entsprechend treibt die Steuerschaltung die LCD-Anzeige bei einer niedrigen Bildwiederholrate an.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der LCD-Monitor eine normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige. In dieser Darstellung steuert im Anzeigebildzyklus der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung stufenweise oder stufenlos zu senken um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Zeitablauf zu senken.
In den obigen Darstellungen wird eine Änderungskurve einer Lichtdurchlässigkeit oder Helligkeit/Leuchtdichte gegenüber einer Flüssigkristall-Ansteuerspannung der LCD-Anzeige in eine Vielzahl von Graustufen-Intervalle unterteilt. Jedes der Graustufen-Intervalle entspricht einem Kompensationsfaktor der Hintergrundbeleuchtung-Steuerschaltung. Im Laufe jedes Graustufen-Intervalls steuert der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung dem Kompensationsfaktor entsprechend stufenweise oder stufenlos zu senken, um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Zeitablauf zu senken.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Anzeigebildzyklus in eine Anzahl von N Zyklus-Intervalle unterteilt und in jedem Zyklus-Intervall steuert der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung dem Kompensationsfaktor entsprechend stufenweise oder stufenlos zu senken, um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle den unterschiedlichen Zyklus-Intervallen entsprechend zu senken.
Laut einer weiteren anderen Darstellung der Erfindung, ist der Anzeigebildzyklus in N Zyklen-Intervalle unterteilt, und wird die Differenz einer optischen Integration der Lichtdurchlässigkeit oder der Helligkeit/Leuchtdichte des LCD-Gerätes während der Zeit jedes Zyklen-Intervalls kleiner oder gleich 5%.
Laut einer weiteren anderen Ausführungsform der Erfindung ist die LCD-Anzeige eine normalerweise Schwarzmodus LCD-Anzeige. In dieser Darstellung steuert im Anzeigebildzyklus der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung stufenweise oder stufenlos zu erhöhen um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Zeitablauf zu erhöhen.
In den obigen Darstellungen wird die Änderungskurve der Lichtdurchlässigkeit oder Helligkeit/Leuchtdichte gegenüber der Flüssigkristall-Ansteuerspannung der LCD-Anzeige in eine Vielzahl von Graustufen-Intervalle unterteilt. Jedes der Graustufen-Intervalle entspricht einem Kompensationsfaktor der Hintergrundbeleuchtung-Steuerschaltung. Im Laufe jedes Graustufen-Intervalls steuert der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung dem Kompensationsfaktor entsprechend stufenweise oder stufenlos zu erhöhen, um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Zeitablauf zu erhöhen.
Gemäß der obigen Darstellungen der Erfindung ist der Anzeigebildzyklus in eine Anzahl von N Zyklus-Intervalle unterteilt und in jedem Zyklus-Intervall steuert der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung stufenweise oder stufenlos zu erhöhen, um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle den unterschiedlichen Zyklus-Intervallen entsprechend zu erhöhen.
In den obigen Darstellungen der Erfindung, ist der Anzeigebildzyklus in N Zyklen-Intervalle unterteilt, und ist die Differenz einer optischen Integration der Lichtdurchlässigkeit oder der Helligkeit/Leuchtdichte des LCD-Gerätes während der Zeit jedes Zyklen-Intervalls kleiner oder gleich 5%.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verfügt das Hintergrundbeleuchtungsmodul über eine Steuerungsarchitektur für die Hintergrundbeleuchtung mit einer Bereich-Abtaste-Funktion für die Hintergrundbeleuchtung.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt die Bildwiederholrate unter 20 Hz. In einer anderen Darstellung liegt die niedrige Bildwiederholfrequenz unter 5 Hz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verfügt die LCD-Anzeige über zwei oder mehrere Bildwiederholraten.
Jedoch zeigt ein anderer Aspekt der Erfindung, dass ein LCD-Gerät über ein besseres Stromsparpotential verfügt, falls eine Graustufen-Kurven-Eigenschaft für die Ausführung einer Graustufen-Anzeige getriebenen Ausgleich verwendet wird. Das LCD-Gerät verfügt über eine durchlässige oder teilweise durchlässige und teilweise reflektierende (auch bezeichnet als transflektive) normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige. Auf der LCD-Anzeige des LCD-Gerätes, falls eine Graustufen-Anzeige-Konfiguration eine niedrige Helligkeit/Leuchtdichte Graustufe hat, d. h. falls die Graustufen-Anzeige-Konfiguration über eine hohe Steuerspannung verfügt (bei einer niedrigen Lichtdurchlässigkeit) kann das Hintergrundbeleuchtungsmodul auf vollen Helligkeitszustand mit einer hohen Helligkeit/Leuchtdichte für den hohen Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung eingestellt werden. Zur Zeit berechnet und bewertet die Erfindung den Dateninhalt des Anzeigebildes und konvertiert dann die niedrigen Helligkeit/Leuchtdichte Graustufen der Graustufen-Anzeige-Konfiguration automatisch in eine niedrigere Steuerspannung (hohe Lichtdurchlässigkeit) der LCD-Anzeige entsprechend. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul wird automatisch auf einen entsprechenden niedrigen Steuerstromwert für die Hintergrundbeleuchtung (niedrige Helligkeit/Lichtdichte) eingestellt So wird der Stromverbrauch der LCD-Anzeige wesentlich gesenkt, da ”die hohe Steuerspannung” der Graustufen-Anzeige-Konfiguration auf ”niedrige Steuerspannung” geändert wurde und der Stromverbrauch ist im unmittelbaren Verhältnis zum Quadrat der Spannung (Strom = V²/R). Unterdessen kann der Stromverbrauch des Hintergrundbeleuchtungsmoduls auch stark reduziert werden, da der Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung auf niedrigen Steuerstrom für die Hintergrundbeleuchtung gesenkt wurde und der Stromverbrauch ist im unmittelbaren Verhältnis zum Quadrat des Stroms (Strom = R·I²). In dieser Hinsicht wird die Graustufen-Anzeige Steuerung in eine andere Graustufen-Anzeige Steuerung mit niedrigem Stromverbrauch umgewandelt, wodurch die Energiespareffekt ohne Änderung der Anzeige-Helligkeit/Leuchtdichte erreicht wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verfügt das Hintergrundbeleuchtungsmodul über eine Steuerungsarchitektur für die Hintergrundbeleuchtung mit einer Bereich-Abtaste-Funktion für die Hintergrundbeleuchtung. Die Bezugstabelle für Anzeige-Ansteuerungskonversion kann je nach dem Inhalt des Anzeigebildes dem Bereich entsprechend festgelegt werden. Nach Berechnung und Bewertung, wird die niedrige Helligkeit der Graustufen der Graustufen-Anzeige-Konfiguration vom jeden Bereich entsprechend und automatisch in eine geeignete niedrigere Steuerspannung konvertiert. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul stellt einen niedrigen Steuerstrom für die Hintergrundbeleuchtung ein, der als Ausgleich zum jeden entsprechenden Bereich dient. Die Bilddaten des Anzeigeinhaltes von jedem Bereich bestimmen die Stufen der niedrigen Steuerspannung und die Ausgleichsstufen des niedrigen Steuerstroms für die Hintergrundbeleuchtung von jedem Bereich. So wird die Graustufen-Anzeigesteuerung der einzelnen Bereiche in eine andere Graustufen-Anzeigesteuerung mit geringem Stromverbrauch konvertiert.
Gemäß einer weiteren Darstellung der Erfindung, wird eine Bezugstabelle für Graustufen-Anzeige-Ansteuerungskonversion, den verschiedenen möglichen angezeigten Bildinhalten entsprechend erstellt, d. h. eine Konversions-Referenztabelle hinsichtlich der Entsprechung zwischen der Graustufen-Anzeigesteuerung und den Ausgleichsstufen des niedrigen Steuerstroms für die Hintergrundbeleuchtung. Eine entsprechende Beziehung wird zwischen dem Graustufen-Anzeigesteuerung, dem Graustufen-Anzeigesteuerungsniveau der niedrigeren Spannung und des niedrigen Stromverbrauchs und dem Ausgleichsniveau des niedrigen Steuerstroms für die Hintergrundbeleuchtung erstellt. Falls das Hintergrundbeleuchtungsmodul über eine Steuerungsarchitektur für die Hintergrundbeleuchtung mit einer Bereich-Abtaste-Funktion für die Hintergrundbeleuchtung verfügt, kann die Bezugstabelle für Graustufen-Anzeige-Ansteuerungskonversion jedem einzelnen Bereich entsprechen. Daher wird der Stromspareffekt ohne Änderung der allgemeinen Helligkeit/Leuchtdichte des Displays erreicht werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein LCD-Gerät mit einer niedrigen Bildwiederholfrequenz weiterhin zur Verfügung gestellt. Im Anzeigebildzyklus, steuert die Steuereinheit die Steuerschaltung und die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung, d. h. verringert die Ansteuerspannung durch die Steuerschaltung, um die Lichtdurchlässigkeit zu erhöhen, und eine Vielzahl von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung zu bilden. In den Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung steuert der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung so, dass diese die Hintergrundbeleuchtungsquelle vorübergehend aus oder dunkel schaltet oder sie vorübergehend in einen dunklen Zustand setzt. Eine anhaltende Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung steigt nachfolgend um die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtung zu erhöhen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Liegt die niedrige Bildwiederholrate unter 20 Hz. In einer anderen Darstellung Liegt die niedrige Bildwiederholfrequenz unter 5 Hz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verfügt die LCD-Anzeige über zwei oder mehrere Bildwiederholraten.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird ein LCD-Gerät mit einer niedrigen Bildwiederholfrequenz weiterhin zur Verfügung gestellt. Im Anzeigebildzyklus steuert die Steuereinheit die Steuerschaltung und die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung, d. h. verringert die Ansteuerspannung durch die Steuerschaltung, um die Lichtdurchlässigkeit zu erhöhen, und verringert die Höhe des Steuerstroms der Hintergrundbeleuchtung oder das Niveau der Helligkeit/Leuchtdichte des Hintergrundbeleuchtungsmoduls durch die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung. Während im Anzeigebildzyklus steuert der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung stufenweise oder stufenlos zu senken um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Zeitablauf zu senken.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung liegt die niedrige Bildwiederholrate unter 20 Hz. In einer anderen Darstellung liegt die niedrige Bildwiederholfrequenz unter 5 Hz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verfügt die LCD-Anzeige über zwei oder mehrere Bildwiederholraten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Um die obigen Punkte, sowie andere Aspekte, Eigenschaften, Vorteile, und Darstellungen der Erfindung deutlicher zu machen, werden die begleitenden Zeichnungen wie folgt beschrieben:
zeigt ein Blockschaltbild eines LCD-Gerätes mit Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis-Ausgleich nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
zeigt ein Kurvendiagramm einer Steuerspannung gegenüber der relativen Helligkeit/Leuchtdichte einer normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige.
zeigt ein Kurvendiagramm einer Lichtdurchlässigkeit einer Umschaltzeit einer Steuerspannung in verschiedenen operativen Intervallen der normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige.
zeigt ein Kurvendiagramm des relativen Stromverbrauchs gegenüber der relativen Helligkeit/Leuchtdichte der normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige, d. h. ein Kurvendiagramm des relativen Stromverbrauchs gegenüber der Graustufe;
zeigt eine schematische Darstellung einer Reihe von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung, die in einem Anzeigebildzyklus gebildet werden;
zeigt eine schematische Darstellung der stufenweise erhöhten Helligkeit/Leuchtdichte in einem Anzeigebildzyklus;
zeigt eine schematische Darstellung der Leistung der Hintergrundbeleuchtungsquelle auf einen dunklen oder trieben Zustand gesenkt in einer Vielzahl von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung, die in einem Anzeigebildzyklus gebildet werden;
zeigt eine schematische Darstellung des Helligkeit/Leuchtdichte-Ausgleichs durchgeführt durch eine schrittweise Senkung des Steuerstroms der Hintergrundbeleuchtung;
zeigt eine schematische Darstellung eines Schirmsperrperioden-Ausgleichs der Hintergrundbeleuchtung und eines Ausgangshelligkeitsausgleich der Hintergrundbeleuchtung, wie sie zusammen verwendet werden;
zeigt eine schematische Darstellung einer anderen Methode der Bildung einer Vielzahl von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung in einem Anzeigebildzyklus; und
zeigt ein Funktionsblockdiagramm eines LCD-Gerätes mit einer Methode des Niederspannungs-Graustufenausgleichs nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Mit Bezugnahme auf die , zeigt diese ein Funktionsblockdiagramm eines Flüssigkristallanzeigegerätes, ein LCD-Gerät 100 mit Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis-Ausgleich nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Wie in gezeigt. enthält das LCD-Gerät 100 einer LCD-Anzeige 120, eine Steuerschaltung 140 und ein Hintergrundbeleuchtungsmodul 160. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul 160 enthält eine Hintergrundbeleuchtungsquelle 162, eine Steuerschaltung für die Hintergrundbeleuchtung 164 und einen Steuerstromkreis 166 für die Hintergrundbeleuchtung.
In einer Darstellung kann die LCD-Anzeige 120 kann ein transmissiver oder transflektiver LCD-Monitor sein. Unter Bezugnahme auf ., ist diese eine schematische, querschnittliche, strukturelle Ansicht der LCD-Anzeige 120 in der ersten Darstellung.
Die LCD-Anzeige 120 verfügt über eine Bildwiederholfrequenz und Lichtdurchlässigkeit. Die Steuerschaltung 140 steuert die LCD-Anzeige 120 der Steuerspannung entsprechend. Die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Anzeige 120 ist mit der Steuerspannung verbunden.
Im Folgenden ist die LCD-Anzeige 120 zum Beispiel ein normalerweise Weißmodus LCD-Monitor. Unter Bezugnahme auf die und , zeigt ein Kurvendiagramm einer Steuerspannung gegenüber der relativen Helligkeit/Leuchtdichte einer normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige. zeigt ein Kurvendiagramm des relativen Stromverbrauchs gegenüber der relativen Helligkeit/Leuchtdichte der normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige 120, d. h. ein Kurvendiagramm des relativen Stromverbrauchs gegenüber der Graustufe der Anzeige; Wie gezeigt in den und , falls die Steuerspannung an der normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige 120, eine Niederspannung ist, hat die normalerweise Weißmodus Flüssigkristallschicht eine hohe Lichtdurchlässigkeit, d. h. eine hohe Helligkeit/Leuchtdichte. Wie in . gezeigt. ist der Stromverbrauch gering. Also, wenn die Steuerspannung hoch ist, dreht sich die normalerweise Weißmodus Flüssigkristallschicht und wird verbogen, um die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Anzeige 120 zu senken und damit eine niedrige Helligkeit/Leuchtdichte zu erreichen. Wie in . gezeigt. ist der Stromverbrauch zu dieser Zeit hoch.
Wie in gezeigt, kann die Graustufenkurve in der in mehrere operative Intervalle (z. B. operative Intervalle Z1, Z2 und Z3) unterteilt werden. Die Helligkeit/Leuchtdichte-Spannungskurve (d. h., die Graustufenkurve in der ) kann über mehrere lineare Neigungen verfügen und umfasst mehrere operative Intervalle Z1, Z2 und Z3. Die Mehrheit der Graustufen sind im operativen Intervall Z1 konzentriert. Es heißt, dass die Steuerspannung die Schwellspannung V-ten-V1 ist. Das operative Intervall Z2 hat einen kleinen Bereich, d. h. wo die Steuerspannungen V1–V2, und die Helligkeit des operativen Intervalls Z2 niedriger als 10% sind. Die Helligkeit des operativen Intervalls Z3 ist niedriger als 5%, d. h. dass die Steuerspannungen V2-Vsat (Sättigung) Spannungen sind. Eindeutig kann die Graustufenkurve in mehrere Graustufenintervalle oder operative Intervalle unterteilt werden.
Doch in einem Anzeigebildzyklus, da die Steuerschaltung 140 über kein Spannungshalteverhältnis von 100% verfügt (beispielsweise, wegen dem nicht idealen Faktor wie die Dämpfung der Speicherkapazität), sinkt die Steuerspannung im Laufe der Zeit. Vor Allem, falls die Bildwiederholfrequenz der LCD-Anzeige 120 niedrig ist (wie zum Beispiel 20 Hz, 3 Hz oder sogar 0,5 Hz), ist die Veränderung der Steuerspannung deutlich. Mit Bezugnahme auf , Die zeigt ein Kurvendiagramm einer Lichtdurchlässigkeit einer Umschaltzeit einer Steuerspannung in verschiedenen operativen Intervallen der normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige. Wie in gezeigt, ändert sich in einem Anzeigebildzyklus das Spannungshalteverhältnis der LCD-Anzeige um 5%–15%, und die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Anzeige ändert sich dementsprechend um 5%–15%. Im operativen Intervall Z1, ändert sich der wichtigste operative Wert des Lichtdurchlässigkeitsbereichs erheblich. In den operativen Intervallen Z2 und Z3, ändert sich der wichtigste operative Wert des Lichtdurchlässigkeitsbereichs ein wenig und kann den unterschiedlichen Ausgleichskoeffizienten entsprechen.
Bei der normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige 120, falls die Steuerspannung gedämpft ist, steigt die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Anzeige 120 im Laufe der Zeit. Es heißt, dass die Helligkeit/Leuchtdichte des LCD-Gerätes sich entsprechend erhöht. Daher kann sich in diesem Anzeigebildzyklus das Anzeigebild einer herkömmlichen LCD-Anzeige schrittweise aufhellen, womit ein Bildschirmflimmern verursacht wird.
Es ist anzumerken, dass die LCD-Anzeige 120 der Erfindung das Helligkeit/Leuchtdichte-Halteverhältnis durch die Nutzung des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 160 bilden kann und damit das oben genannte Problem des Bildschirmflimmerns löst. Der Helligkeit/Leuchtdichte-Halteverhältnis-Ausgleich der Erfindung ist unten abgebildet.
In dieser Darstellung steuert die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 164 des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 160 die Hintergrundbeleuchtungsquelle 162. Im Anzeigebildzyklus, bildet der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166 eine Vielzahl von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung. In den Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung steuert der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung so, dass diese die Hintergrundbeleuchtungsquelle vorübergehend aus oder dunkel schaltet oder sie vorübergehend in einen dunklen Zustand setzt.
Mit Bezugnahme auf die , zeigt sie eine schematische Darstellung einer Reihe von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung, die in einem Anzeigebildzyklus Td gebildet werden; In einem Anzeigebildzyklus Td, falls eine ideale Steuerspannung V_ideal vorhanden ist und das Spannungshalteverhältnis einen Wert von 100% hat, können die Lichtdurchlässigkeit und die Helligkeit/Leuchtdichte der LCD-Anzeige 120 konstant bleiben. Jedoch in Wirklichkeit ist eine aktuelle Steuerspannung V_real nicht tatsächlich linear I linear und wird allmählich im Laufe der Zeit abgeschwächt. Daher werden die Lichtdurchlässigkeit und die Helligkeit/Leuchtdichte der LCD-Anzeige 120 allmählich zunehmen. Mit Bezugnahme auf die , zeigt die eine schematische Darstellung der stufenweise erhöhten Helligkeit/Leuchtdichte in einem Anzeigebildzyklus Td;
Wie gezeigt in den und , der Anzeigebildzyklus Td ist in N Zyklusintervalle unterteilt. In dieser Darstellung ist der Anzeigebildzyklus Td ist in 6 Zyklusintervalle T1–T6 unterteilt. Der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166 bildet mindestens eine Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung in jedem Zyklusintervall (T1–T6), und bildet so insgesamt, aber nicht begrenzt, mindestens 6 Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung gemäß der Erfindung.
In dieser Zeit bildet der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166, 6 Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung T_off1–T_off6 in den obigen 6 Zyklusintervallen T1–T6. In den Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung T_off1–T_off6, steuert der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166 die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 164 dass diese die Hintergrundbeleuchtungsquelle 162 vorübergehend aus oder dunkel schaltet oder sie vorübergehend in einen dunklen oder trüben Zustand setzt. Mit Bezugnahme auf die , zeigt die eine schematische Darstellung der Leistung der Hintergrundbeleuchtungsquelle 162 auf einen dunklen oder trüben Zustand gesenkt in einer Vielzahl von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung, die im Anzeigebildzyklus Td gebildet werden; Die Parameter der Schirmsperrperioden sind so eingerichtet, dass die Einschaltzeit der Hintergrundbeleuchtung der allmählich zunehmenden Rate der Helligkeit/Leuchtdichte in jedem Zyklus entspricht (gemäß den verschiedenen operativen Intervallen in ), so dass die optische Integration (z. B. optische Zeitintegrationen Int1–Int6 ) der Helligkeit/Leuchtdichte in jedem Zyklus unverändert bleibt oder eine Änderung von weniger als 5% hat.
Mit Bezugnahme auf die , zeigt die , dass die Helligkeit/Leuchtdichte der verschiedenen Zyklusintervalle T1–T6 mit der Zeit zunimmt. Durch die Bildung von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung T_off1–T_off6 mit unterschiedlichen Zeitlängen, bleiben die optischen Zeitintegrationen Int1–Int6 in jedem Zyklusintervall T1–T6 (d. h. eine gleiche totale Helligkeit/Leuchtdichte in jedem Zyklusintervall) unverändert oder haben eine Änderung von weniger als 5%.
In dieser Darstellung, kann die Integrationsformel wie folgt ausgedrückt werden: A_k = ∫_kB_BL,k(t,on/off)·T_LC,k(t)dt wo A_k ist das Äquivalent der Helligkeit/Leuchtdichte des Kth Zyklusintervalls, B_BL ist die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung, on/off (ein/aus) steht für die Umschaltung der Hintergrundbeleuchtung, T_LC ist die Lichtdurchlässigkeit der LCD Anzeige, und K ist das Kth Zyklusintervall.
Wenn der Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung schrittweise oder stufenlos abfällt, wird die Integrationsformel A_k, das der Helligkeit/Leuchtdichte entspricht, immer noch wirksam, und die B_BL(t) Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung ändert sich zusammen mit der Stromveränderung oder mit der Änderung der Gradienten.
Damit kann das Problem des Bildschirmflimmerns des LCD-Gerätes 100 gelöst werden, und kann der Energieverbrauch des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 160 durch das Ausschalten der Hintergrundbeleuchtungsquelle 162 weiter gesenkt werden.
Es ist anzumerken, dass in dieser Darstellung der LCD-Anzeige 120 es um eine normalerweise Weißmodus lichtdurchlässige LCD-Anzeige handelt. Wenn die Steuerspannung gedämpft wird, erhöht sich mit der Zeit die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Anzeige 120, so dass die anhaltende Schirmsperrperiode der 6 Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung (T_off1–T_off6) die durch den Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166 gebildet werden, sich sequenziell erhöht, wie gezeigt in der .
Darüber hinaus, mit Bezugnahme auf die , zeigt die eine schematische Darstellung einer anderen Methode der Bildung einer Vielzahl von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung in einem Anzeigebildzyklus Td. Unterschiedlich zu den . und , bildet der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166 die erste Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung T_off1a zu Beginn des ersten Zyklusintervalls T1, oder bildet die zweite Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung T_off6 am Ende des 6 Zyklusintervalls T6, und bildet mindestens eine Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung Toff1b–T_off6 in den Zyklusintervallen T1–T6. Die erste Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung T_off1a entspricht einer Flüssigkristallschaltperiode (während deren die Steuerspannung V_ideal sich in Schaltposition befindet) der LCD-Anzeige 120. Die Konstruktion der ersten Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung T_off1a und der zweiten Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung T_off6 kann die Geschwindigkeit der Flüssigkristallschaltung der LCD-Anzeige 122 erhöhen.
In der Methode auf der Grundlage der Anpassung der Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung, wenn wir 60 Hz, als ein Beispiel für den statischen Zustand eines Bildes oder Anzeige nehmen, wenn der Wert 60 Hz sich auf 5 Hz verringert, sinkt die Spannungshalterate (VHR) der LCD-Anzeige von 98,5%–99.5% auf 90%–94%. Das heißt, dass bei 5 Hz, die Veränderung der Helligkeit/Leuchtdichte einen Blinkeffekt von 6%–10% hat. Die Erfindung nutzt die Schirmsperrperioden um den Unterschied und die Änderung der Helligkeit/Leuchtdichte in jedem Zyklusintervall weniger als oder gleich 5% oder 3% zu gestalten. Zu dieser Zeit wird der Stromverbrauch des Antriebs der LCD-Anzeige um (60 – 5)/60 = 91% reduziert, und sinkt auf 9% des ursprünglichen Stromverbrauchs.
Es sollte deutlich gemacht werden, dass aufgrund der Anpassung der Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung, geht 5%–10% der Helligkeit der Anzeige verloren, aber der Stromverbrauch der Hintergrundbeleuchtung wird entsprechend auch um 5%–10% verringert. Damit erhöht sich nicht der Stromverbrauch der Hintergrundbeleuchtung. In praktischen Anwendungen, werden um die Beibehaltung der ursprünglichen Helligkeit der Anzeige zu gewähren, die Kosten für die Hintergrundbeleuchtung erhöht, um somit die Helligkeit um 5%–10% zu erhöhen.
Aber die LCD-Anzeige 120 des LCD-Gerätes 100 der Erfindung ist nicht begrenzt auf den normalerweise weißen Modus. In einer anderen Darstellung, wird die normalerweise Schwarzmodus LCD-Anzeige verwendet. Bei der normalerweise Schwarzmodus LCD-Anzeige, falls die Steuerspannung gedämpft ist, sinkt die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Anzeige im Laufe der Zeit. Dementsprechend sinkt sequentiell die anhaltende Schirmsperrperiode der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung, die vom Steuerstromkreis gebildet wird, wodurch das Problem des Bildschirmflimmerns gelöst und ein Stromspareffekt erreicht wird. Daher wird die Verwendung der Helligkeit/Leuchtdichte-Halteverhältnis-Ausgleichsstruktur des LCD-Gerätes 100 der Erfindung nicht auf die normalerweise Schwarz- oder Weißmodus der LCD-Anzeige begrenzt.
Die Erfindung bietet die zweite Ausführungsform der Erfindung ein LCD-Gerät mit einem Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis-Ausgleich. Die interne Architektur des LCD-Gerätes ist im Wesentlichen gleich mit dem LCD-Gerät 100 der ersten Darstellung, siehe der ersten Darstellung oben.
In der ersten Darstellung, bleibt die Funktion der Helligkeitskonfiguration des Hintergrundbeleuchtungsmoduls wesentlich unverändert. Der Kompensationsausgleich der gesamten Helligkeit/Leuchtdichte wird vor allem durch die unterschiedlichen Längen der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung erreicht.
In der zweiten Darstellung liegt der wesentliche Unterschied zwischen dem LCD-Gerät 100 und demselben der ersten Darstellung darin, dass im Bildanzeigezyklus, der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166 die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 164 so steuert, dass diese den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung schrittweise oder stufenlos einstellt, so dass sich die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle 162 im Laufe der Zeit ändert, anstatt der Bildung von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung und der vorübergehenden Ausschaltung der Hintergrundbeleuchtungsquelle 162. In anderen Worten, wird in der zweiten Darstellung der Kompensationsausgleich der Helligkeit/Leichtdichte im Wesentlichen durch die Einstellung der Ausgangshelligkeit des Hintergrundbeleuchtungsmoduls erreicht.
Auf jeden Fall, können die Methode der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung in der ersten Darstellung und die Methode der Kontrolle der Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung in der zweiten Darstellung zusammen verwendet werden.
In der zweiten Darstellung, falls die LCD-Anzeige 120 die normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige ist, steuert der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166 die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 164 so, dass diese den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung im Anzeigebildzyklus schrittweise oder stufenlos einstellt, so dass die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle 162 im Laufe der Zeit sinkt.
Die Änderungskurve der Lichtdurchlässigkeit oder Helligkeit gegenüber der Flüssigkristall-Ansteuerspannung der LCD-Anzeige 120 wird in eine Vielzahl von Graustufen-Intervalle unterteilt. Jedes der Graustufen-Intervalle entspricht einem Kompensationsfaktor der Hintergrundbeleuchtung-Steuerschaltung. Im Laufe jedes Graustufen-Intervalls sinkt der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166 den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung dem Kompensationsfaktor entsprechend stufenweise oder stufenlos, um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle 162 im Zeitablauf zu senken.
Wie in gezeigt, kann die Graustufenkurve in der in mehrere operative Intervalle (z. B. operative Intervalle Z1, Z2 und Z3) unterteilt werden. Die Helligkeit/Leuchtdichte-Spannungskurve kann über mehrere lineare Neigungen verfügen und umfasst mehrere operative Intervalle Z1, Z2 und Z3. Die Mehrheit der Graustufen sind im operativen Intervall Z1 konzentriert, d. h. die V-ten-V1 Steuerspannungen. Das operative Intervall Z2 hat einen kleinen Bereich, d. h. wo die Steuerspannungen V1–V2, und die Helligkeit des operativen Intervalls Z2 niedriger als 10% sind. Die Helligkeit des operativen Intervalls Z3 ist niedriger als 5%, d. h. die Steuerspannungen V2-Vsat.
Falls die VHR von 100% auf 90% sinkt, ändert sich die Spannung um 5%–15%, und die L-V-Kurve der Helligkeit/Leuchtdichte gegenüber der Spannung ändert sich dementsprechend um 5%–15%. Da die Spannung, Strom, Helligkeit/Leuchtdichte des LED-Hintergrundbeleuchtungsmoduls in den operativen Intervallen nahezu linear sind, können durch das Merkmal der Anpassung des Stroms für das LED-Hintergrundbeleuchtungsmodul, nur 2–3 Ausgleichskoeffizienten (die operativen Intervalle Z1–Z3) benutzt werden, um den Anforderungen des Gerätes der Erfindung gerecht zu werden.
Das Anzeigebildzyklus kann in N Intervalle weiter unterteilt werden. In jedem Zyklusintervall, steuert der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166 die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 164 um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung stufenweise oder stufenlos senken. Mit Bezugnahme auf die zeigt die eine schematische Darstellung des Helligkeit/Leuchtdichte-Ausgleichs durchgeführt durch eine schrittweise Senkung des Steuerstroms der Hintergrundbeleuchtung;
Wie in der gezeigt, sinkt schrittweise die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle 162 (sinkt stufenlos in einer anderen Darstellung) in den unterschiedlichen Zyklusintervallen. Die Parameter des Steuerstroms der Hintergrundbeleuchtung sind so entworfen, dass die Änderungen der Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtung und die Lichtdurchlässigkeit von Flüssigkristallzelle in allen Zyklen einander entsprechen, so dass die optische Integration der Helligkeit/Leuchtdichte in jedem Zyklus unverändert oder stabil bleibt oder eine Änderung von weniger als 5% hat.
In dieser Darstellung, kann die Integrationsformel wie folgt ausgedrückt werden: A_k = ∫_kB_BL,k(I(t))·T_LC,k(t)dt wo A_k ist das Äquivalent der gesamten Helligkeit/Leuchtdichte des Kth Zyklusintervalls, B_BL ist die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung, und die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung ändert sich mit der Zeit. In dieser Darstellung kann der Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung I(t) der sich mit der Zeit ändert, aufgenommen werden, B_BL ist die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung B_BL = B_BL(I(t)), T_LC ist die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Anzeige, und K ist das Kth Zyklusintervall.
Auf der anderen Seite, in der zweiten Darstellung, falls die LCD-Anzeige 120 die normalerweise Schwarzmodus LCD-Anzeige ist, steuert der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166 die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 164 so, dass diese den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung im Anzeigebildzyklus schrittweise oder stufenlos erhöht, so dass die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle 162 im Laufe der Zeit erhöht wird.
Die Änderungskurve der Lichtdurchlässigkeit oder Helligkeit gegenüber der Flüssigkristall-Ansteuerspannung der LCD-Anzeige 120 wird in eine Vielzahl von Graustufen-Intervalle unterteilt. Jedes der Graustufen-Intervalle entspricht einem Kompensationsfaktor dem Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung 166. Im Laufe jedes Graustufen-Intervalls steuert der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung 166 die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 164 um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung dem Kompensationsfaktor entsprechend stufenweise oder stufenlos zu erhöhen, um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle 162 im Zeitablauf zu erhöhen.
Der Anzeigebildzyklus kann in N Intervalle weiter unterteilt werden. In jedem Zyklusintervall, steuert der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung 166 die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 164 um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung stufenweise zu erhöhen, um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle 162 den unterschiedlichen Zyklusintervallen entsprechend zu erhöhen.
In der Methode auf der Grundlage der Anpassung der Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung, wenn wir 60 Hz, als ein Beispiel für den statischen Zustand eines Bildes oder Anzeige nehmen, wenn der Wert 60 Hz sich auf 5 Hz verringert, sinkt die Spannungshalterate (VHR) der LCD-Anzeige von 98,5%–99.5% auf 90%–94%. Das heißt, dass bei 5 Hz, die Veränderung der Helligkeit/Leuchtdichte einen Blinkeffekt von 6%–10% hat. Die Erfindung nutzt den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung für die schrittweise oder stufenlose Einstellung um den Unterschied und die Änderung der Helligkeit/Leuchtdichte in jedem Zyklusintervall weniger als oder gleich 5% oder 3% zu gestalten. Zu dieser Zeit wird der Stromverbrauch des Antriebs der LCD-Anzeige um (60 – 5)/60 = 91% reduziert, und sinkt auf 9% des ursprünglichen Stromverbrauchs.
Auf jeden Fall, können die Methode der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung in er ersten Darstellung und die Methode der Kontrolle der Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung in der zweiten Darstellung zusammen verwendet werden. Mit anderen Worten, werden die Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung in unterschiedlichen Längen angenommen und wird die Ausgangshelligkeit der Hintergrundbeleuchtung so eingestellt, dass das Gleichgewicht des Ausgleichs der Helligkeit/Leuchtdichte erreicht werden kann. Mit Bezug auf die , zeigt die eine schematische Darstellung eines Schirmsperrperioden-Ausgleichs der Hintergrundbeleuchtung und eines Ausgangshelligkeitsausgleich der Hintergrundbeleuchtung, wie sie zusammen verwendet werden;
Darüber hinaus kann in der ersten und zweiten Darstellung der Erfindung, eine Konversions-Referenztabelle der Graustufen-Anzeigesteuerung den unterschiedlichen möglichen angezeigten Inhalten entsprechend erstellt werden, um eine bessere Stromsparwirkung des LCD-Gerätes zu erreichen. Das LCD-Gerät verfügt über eine transmissive oder transflektive normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige. In der LCD-Anzeige des LCD-Gerätes, falls die Graustufen-Anzeigekonfiguration eine niedrige Helligkeit/Leuchtdichte hat, ist die Konversions-Referenztabelle eine Konversions-Referenztabelle, wo die Graustufen-Anzeigesteuerung dem Ausgleichsniveau des niedrigen Steuerstroms der Hintergrundbeleuchtung entspricht. Mit anderen Worten, beinhaltet das Hintergrundbeleuchtungsmodul auch eine Konversions-Referenztabelle für die Anzeigesteuerung. Das heißt, im Anzeigebildzyklus steuert das Hintergrundbeleuchtungsmodul die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung der Konversions-Referenztabelle für die Anzeigesteuerung entsprechend um die Steigungs- und Sinkeffekte der Lichtdurchlässigkeit zu kompensieren.
Eine entsprechende Beziehung wird zwischen dem Graustufen-Anzeigesteuerung, dem Graustufen-Anzeigesteuerungsniveau der niedrigeren Spannung und des niedrigen Stromverbrauchs und dem Ausgleichsniveau des niedrigen Steuerstroms für die Hintergrundbeleuchtung erstellt. Falls das Hintergrundbeleuchtungsmodul über eine Steuerungsarchitektur für die Hintergrundbeleuchtung mit einer Bereich-Abtaste-Funktion für die Hintergrundbeleuchtung verfügt, kann die Bezugstabelle für Graustufen-Anzeige-Ansteuerungskonversion jedem einzelnen Bereich entsprechen. Daher wird der Stromspareffekt ohne Änderung der allgemeinen Helligkeit/Leuchtdichte des Displays erreicht werden.
Wie in der gezeigt, präsentiert die eine schematische Darstellung der Graustufen/Helligkeit im Vergleich zum relativen Energieverbrauch (Strom = V²/R). Es ist bekannt aus der Abbildung, dass die dunkle Graustufe 0%–15% über einen relativen hohen Stromverbrauch bis zu 30%–100% verfügt, und die helle Graustufe von 100%–20% über einen relativen niedrigen Stromverbrauch weniger als 30% verfügt. Die Erfindung verwendet die helle Graustufe, d. h. die helle Graustufe des niedrigen Stromverbrauchs für die Konvertierung der dunklen Graustufe mit hohem Stromverbrauch.
In der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung kann das Hintergrundbeleuchtungsmodul 160 weiterhin über eine Steuerungsstruktur der Hintergrundbeleuchtung mit einer Bereich-Abtaste Funktion für die Hintergrundbeleuchtung verfügen. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul 160 mit der Bereich-Abtaste Funktion für die Hintergrundbeleuchtung berechnet und bestimmt den Anzeigeinhalt der Bilddaten von jedem Bereich, und dann konvertiert automatisch die Graustufe mit niedriger Helligkeit der Graustufen-Anzeigekonfiguration der Bilddaten von jedem Bereich in entsprechende niedrige Steuerspannungswerte. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul kann den entsprechenden niedrigen Steuerstrom für die Hintergrundbeleuchtung entsprechend und automatisch einstellen, der als Ausgleichsniveau zu jedem Bereich dient. Der Anzeigeinhalt von jedem Bereich kann das Niveau der niedrigeren Steuerspannung und das Ausgleichsniveau des niedrigen Steuerstroms der Hintergrundbeleuchtung bestimmen. So wird die
Graustufen-Anzeigesteuerung der Bilddaten der einzelnen Bereiche in ein anderes Graustufen-Anzeigesteuerungsniveau mit geringem Stromverbrauch konvertiert.
Darüber hinaus kann nach der Berechnung und Festlegung des Anzeigeinhaltes für jeden Bereich, die obige Steuerarchitektur der Hintergrundbeleuchtung mit der Bereich-Abtaste Funktion für die Hintergrundbeleuchtung, die Graustufe mit niedriger Helligkeit der Graustufen-Anzeigekonfiguration von jedem Bereich in die Steuerspannungswerte der Graustufe mit Niederspannung oder in eine Graustufe mit hoher Helligkeit entsprechend und automatisch konvertieren. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul kann eine entsprechende Proportion der Ein-/Ausschaltperiode der Hintergrundbeleuchtung (Hintergrundbeleuchtung Ein/Aus Periode Rate) oder die Proportion der Mehrzahl der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung in jedem Anzeigebildzyklus und Bereich entsprechend und automatisch einstellen, um so die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Ausgleichs-Anzeigebildzyklus zu senken. So wird das LCD-Gerät bei der niedrigen Bildwiederholfrequenz angetrieben, um den besseren Stromspareffekt erreichen zu können.
Die Steuerarchitektur der Hintergrundbeleuchtung mit der Bereich-Abtaste Funktion für die Hintergrundbeleuchtung kann weiterhin eine Konversions-Referenztabelle für die Graustufen-Anzeigesteuerung, gegenüber der Hintergrundbeleuchtung Ein/Aus Periode Rate der Hintergrundbeleuchtung oder der Proportion der Mehrzahl der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung, den unterschiedlichen möglichen angezeigten Inhalten entsprechend einstellen und eine entsprechende Beziehung zwischen der Graustufen-Anzeigesteuerung, dem Graustufen-Anzeigesteuerungsniveau der niedrigeren Spannung und dem niedrigen Stromverbrauchs und dem Ausgleichsniveau der Ein/Aus Periode-Rate der Hintergrundbeleuchtung erstellen. Falls das Hintergrundbeleuchtungsmodul über eine Steuerungsarchitektur für die Hintergrundbeleuchtung mit einer Bereich-Abtaste-Funktion für die Hintergrundbeleuchtung verfügt, kann die Bezugstabelle für Graustufen-Anzeige-Ansteuerungskonversion jedem einzelnen Bereich entsprechen.
Zunächst, mit Bezug auf die , zeigt die ein Funktionsblockdiagramm eines LCD-Gerätes 300 mit einer Methode des Niederspannungs-Graustufenausgleichs nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in gezeigt. enthält das LCD-Gerät 300 einer LCD-Anzeige 320, eine Steuerschaltung 340, eine Steuereinheit 380 und ein Hintergrundbeleuchtungsmodul 360. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul 360 enthält eine Hintergrundbeleuchtungsquelle 362, eine Steuerschaltung für die Hintergrundbeleuchtung 364 und einen Steuerstromkreis 366 für die Hintergrundbeleuchtung. Die Steuereinheit 380 weiterhin enthält eine Berechnungs-/Bestimmungseinheit 382.
Das LCD-Gerät 320 ist die transmissive oder transflektive normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige. Mit Bezug auf die , zeigt die ein Kurvendiagramm einer Steuerspannung gegenüber der relativen Helligkeit/Leuchtdichte einer normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige.
Wie in der gezeigt, falls die Steuerspannung an der normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige 320 niedrig ist, hat die normalerweise Weißmodus Flüssigkristallschicht eine hohe Lichtdurchlässigkeit, d. h. eine hohe Helligkeit/Leuchtdichte. Also, wenn die Steuerspannung hoch ist, dreht sich die normalerweise Weißmodus Flüssigkristallschicht und wird verbogen, um die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Anzeige 320 zu senken und damit eine niedrige Helligkeit/Leuchtdichte zu erreichen.
In dieser Darstellung, kann das LCD-Gerät 300 der Erfindung die Graustufen-Anzeigesteuerungskonversion durch die Nutzung der oben genannten Graustufe-Kurveneigenschaft (wie in der gezeigt) erzeugen, um einen besseren Stromspareffekt zu erreichen.
Bei der LCD-Anzeige 320 des LCD-Gerätes 300, falls die Graustufen-Anzeigekonfiguration die Graustufe mit niedriger Helligkeit/Leuchtdichte ist, d. h., verwendet die Graustufen-Anzeigekonfiguration die hohe Steuerspannung (bei niedriger Lichtdurchlässigkeit) für die Steuerung. Im Allgemeinen, in einer voreingestellten Situation, wird das konventionelle Hintergrundbeleuchtungsmodul in erster Linie ständig auf vollen hellen Status mit hoher Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtung eingestellt. Daher, gemäß dem vorherigen Punkt, falls das Anzeigebild eine geringe Helligkeit hat, braucht die normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige eine hohe Steuerspannung für die Hintergrundbeleuchtung, um eine niedrige Lichtdurchlässigkeit zu erreichen (das Hintergrundbeleuchtungsmodul ist auf vollen Helligkeitsstatus voreingestellt), um das Anzeigebild mit niedriger Helligkeit anzuzeigen. Daher haben die LCD-Anzeige und das Hintergrundbeleuchtungsmodul einen hohen Stromverbrauch.
Unter Bezugnahme auf die , zeigt die ein Kurvendiagramm der Helligkeit/Leuchtdichte der Steuerspannung entsprechend gegenüber der relativen Stromverbrauchsrate der unterschiedlichen Betriebsintervalle Z1–Z3 in . Wie in gezeigt, ist die wichtigste operative Graustufenrate des Betriebsintervalls Z1 groß und der Stromverbrauch ist relativ gering. Die Graustufenbereiche der Betriebsintervalle Z2 und Z3 sind klein und der Stromverbrauch ist recht groß.
In der dritten Darstellung der Erfindung, berechnet und bestimmt das LCD-Gerät 300 den Inhalt der Anzeigebilddaten und konvertiert dann automatisch die niedrige Helligkeit/Leuchtdichte Graustufe der Graustufen-Anzeigekonfiguration der Bilddaten in die niedrigere Steuerspannung (hohe Lichtdurchlässigkeit), die von der LCD-Anzeige 320 entsprechend übernommen wird. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul 360 kann automatisch auf den entsprechenden niedrigen Steuerstromwert für die Hintergrundbeleuchtung (niedrige Helligkeit/Lichtdichte) eingestellt werden. So kann der Stromverbrauch der LCD-Anzeige wesentlich gesenkt werden, da die Graustufen-Anzeige-Konfiguration auf ”niedrige Steuerspannung” von der ”hohen Steuerspannung” geändert wurde und der Stromverbrauch ist im unmittelbaren Verhältnis zum Quadrat der Spannung (Strom = V²/R). Unterdessen kann der Stromverbrauch auch stark reduziert werden, Denk dem niedrigen Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung und weil der Stromverbrauch im unmittelbaren Verhältnis zum Quadrat des Stroms steht (Strom = R·I²). In dieser Hinsicht wird die Graustufen-Anzeige Steuerung in eine andere Graustufen-Anzeige Steuerung mit niedrigerer Spannung umgewandelt, wodurch die Energiespareffekt ohne Änderung der Anzeige-Helligkeit/Leuchtdichte erreicht wird. Zum Beispiel kann das Betriebsintervall Z1 für die Ersetzung der Graustufen-Helligkeit des Betriebsintervalls Z2 oder Z3 verwendet werden (wie gezeigt in den und ).
Mit anderen Worten, im LCD-Gerät 300 der dritten Darstellung, falls die Anzeigebilddaten dunkle Bilder sind, oder der Durchschnittswert der Steuerspannung der Anzeigebilddaten höher als der Referenzwert der Steuerspannung ist, verfügt die CLD-Anzeige 320 über eine niedrige Lichtdurchlässigkeit, so informiert die Steuereinheit 380 die Steuerschaltung 340 über die Senkung der Steuerspannung um die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Anzeige 320 zu erhöhen und den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung oder die Helligkeit/Leichtdichte des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 360 zu senken.
Im LCD-Gerät 300 in der , kann die Steuereinheit 380 eine Berechnungs-/Bestimmungseinheit 382 haben für die Durchführung der Berechnungen und Analysen von Bildern/Daten. Beim normalerweise weißen Modus kann zum Beispiel die Berechnungs-/Bestimmungseinheit 382 die Bilddaten des Registers 390 erfassen und sie dann analysieren und bestimmen. Wenn das Bild mehrheitlich dunkel ist (z. B. die durchschnittliche Helligkeit/Leuchtdichte niedriger als 20% oder 10% ist), oder der hellste Teil des Bildes (z. B. der hellste Teil ist 20%) niedriger ist als eine Stufe verglichen mit der Tabelle oder einem voreingestellten berechneten Ausgleichskoeffizienten, wird die Operation und Konversion ausgeführt um die neuen hellen Bilddaten mit Niederspannungsgraustufe und niedrigem Stromverbrauch zu generieren, und wird in der Zwischenzeit das Hintergrundbeleuchtungsmodul 360 zum Verringern der Helligkeit/Leuchtdichte entsprechend gesteuert.
Die Methode der Einstellung der Helligkeit/Leuchtdichte des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 360 durch die Steuereinheit 380 kann sich auf die Methode der ersten Darstellung beziehen. Im Anzeigebildzyklus, steuert die Steuereinheit 380 steuert die Steuerschaltung 340 und die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 364. Daher verringert die Steuerschaltung 340 die Steuerspannung um die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Anzeige 320 zu erhöhen und eine Reihe von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung zu bilden. In den Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung schaltet die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 364 die Hintergrundbeleuchtungsquelle 362 vorübergehend aus oder schaltet die Hintergrundbeleuchtungsquelle 362 vorübergehend in einen dunklen Status und steuert den Anteil der Ein/Ausschaltperiode der Hintergrundbeleuchtung um die Helligkeit/Leuchtdichte des Hintergrundbeleuchtungsmoduls zu senken.
Darüber hinaus wird in der obigen Ausführungsform der Erfindung des LCD-Gerätes mit niedriger Bildwiederholfrequenz im Anzeigebildzyklus, die anhaltende Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung sequenziell erhöht.
Darüber hinaus kann sich in der obigen Ausführungsform der Erfindung die Methode der Einstellung der Helligkeit/Leuchtdichte des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 360 durch die Steuereinheit 380 auf die Methode der ersten Darstellung beziehen. Im Anzeigebildzyklus, steuert die Steuereinheit 380 steuert die Steuerschaltung 340 und die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 364. Dementsprechend verringert die Steuerschaltung 340 die Steuerspannung um die Lichtdurchlässigkeit der LCD-Anzeige 320 zu erhöhen. Die Steuerschaltung für die Hintergrundbeleuchtung 340 verringert den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung oder die Helligkeit/Leuchtdichte des Hintergrundbeleuchtungsmoduls 360.
Darüber hinaus wird in der obigen Ausführungsform der Erfindung des LCD-Gerätes mit niedriger Bildwiederholfrequenz im Anzeigebildzyklus, der Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung nacheinander oder abfallend gesenkt.
Darüber hinaus ist in der obigen Ausführungsform der Erfindung die Bildwiederholfrequenz kleiner als oder gleich 20 Hz.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verfügt die LCD-Anzeige über zwei oder mehrere Bildwiederholraten.
Mit der obigen Methode verwendet das LCD-Gerät 300 mit der Annahme der Konversionsmethode der Niederspannungsgraustufe der Erfindung die Anzeigekonfiguration des niedrigen Stromverbrauches mit niedriger Steuerspannung, hoher Lichtdurchlässigkeit und niedriger Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung um die Anzeigekonfiguration des hohen Stromverbrauches mit hoher Steuerspannung, niedriger Lichtdurchlässigkeit und hoher Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung bei gleichwertiger Anzeigewirkung zu ersetzen.
Darüber hinaus kann in der dritten Ausführungsform der Erfindung das Hintergrundbeleuchtungsmodul 360 weiterhin über eine Steuerungsstruktur der Hintergrundbeleuchtung mit einer Bereich-Abtaste Funktion für die Hintergrundbeleuchtung verfügen. Nach Berechnung und Festlegung des Anzeigeinhaltes für jeden Bereich, kann das Hintergrundbeleuchtungsmodul 360 mit der Bereich-Abtaste Funktion für die Hintergrundbeleuchtung, die Graustufe mit niedriger Helligkeit der Graustufen-Anzeigekonfiguration von jedem Bereich in niedrigere Steuerspannungswerte entsprechend und automatisch konvertieren. Das Hintergrundbeleuchtungsmodul kann einen entsprechenden niedrigen Steuerstrom für die Hintergrundbeleuchtung entsprechend und automatisch einstellen, der als Ausgleichsniveau zu jedem Bereich dient. Der Anzeigeinhalt von jedem Bereich bestimmt das Niveau der niedrigeren Steuerspannung und das Ausgleichsniveau des niedrigen Steuerstroms der Hintergrundbeleuchtung. So wird die Graustufen-Anzeigesteuerung der einzelnen Bereiche in eine andere Graustufen-Anzeigesteuerung mit geringem Stromverbrauch konvertiert.
Darüber hinaus wird in der dritten Darstellung der Erfindung, die Bezugstabelle für Graustufen-Anzeige-Ansteuerungskonversion, den verschiedenen möglichen angezeigten Bildinhalten entsprechend erstellt, d. h. eine Konversions-Referenztabelle hinsichtlich der Entsprechung zwischen der Graustufen-Anzeigesteuerung und den Ausgleichsstufen des niedrigen Steuerstroms für die Hintergrundbeleuchtung. Mit anderen Worten, beinhaltet das Hintergrundbeleuchtungsmodul 360 oder die Steuereinheit 380 auch eine Konversions-Referenztabelle für die Anzeigesteuerung.
Das heißt, im Anzeigebildzyklus steuert das Hintergrundbeleuchtungsmodul 360 die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung 364 der Konversions-Referenztabelle für die Anzeigesteuerung entsprechend um die Steigungs- und Sinkeffekte der Lichtdurchlässigkeit zu kompensieren.
Eine entsprechende Beziehung wird zwischen dem Graustufen-Anzeigesteuerung, dem Graustufen-Anzeigesteuerungsniveau der niedrigeren Spannung und des niedrigen Stromverbrauchs und dem Ausgleichsniveau des niedrigen Steuerstroms für die Hintergrundbeleuchtung erstellt. Falls das Hintergrundbeleuchtungsmodul über eine Steuerungsarchitektur für die Hintergrundbeleuchtung mit einer Bereich-Abtaste-Funktion für die Hintergrundbeleuchtung verfügt, kann die Bezugstabelle für Graustufen-Anzeige-Ansteuerungskonversion jedem einzelnen Bereich entsprechen. Daher wird der Stromspareffekt ohne Änderung der allgemeinen Helligkeit/Leuchtdichte des Displays erreicht werden.
Unter Bezugnahme auf die und , werden die normalerweise Weißmodus LCD-Anzeige, die Anzeigesteuerungsspannung der Graustufe, jeder Graustufe entsprechend, und der relative Stromverbrauch (Strom = V²/R) jeder Graustufe entsprechend angezeigt. Deshalb ist es bekannt, dass 15% dunkle Graustufe zum relativen Energieverbrauch von 30%–100%, und 85% helle Graustufe zum relativen Energieverbrauch niedriger als oder gleich 30% führt.

Im Folgenden wird der Stromspareffekt der Erfindung in der folgenden Tabelle erklärt. Entnehmen Sie bitte der unterstehenden Tabelle 1.

Ursprüngliche Steuerspannung (V)	Ursprüngliche relative Helligkeit/Leuchtdichte (L)	Ursprünglicher relativer Stromanteil	Korrigierte Helligkeit/ Leuchtdichte (×4)	L'	Korrigierter relativer Stromanteil
0	100%.	0%.		L25	0%.
1,1	98%.	5%.
1,6	75%.	10%.		L19	10%.
1,85	60%.	14%.		L15	14%.
2	50%.	16%.
2,4	30%.	23%.		L8	23%.
2,5	25% (L25)	25%.	100%.
2,8	15% (L15)	31%.	60%.	L4	31%.
3,1	8% (L8)	38%.	32%.
3,6	4% (L4)	52%,	16%.	L1	52%.
4,5	1% (L1)	81%.	4%.
5	0.1% (L0)	100%.	0%.

Tabelle 1

In den Beispielen aufgeführt in der Tabelle 1, (1) wurde die durchschnittliche Helligkeit der Pixel im Bereich auf 10% des ursprünglichen Wertes verringert; oder (2) wurde die durchschnittliche Helligkeit der 20% hellsten Pixel im Bereich auf 10% des ursprünglichen Wertes verringert.
In der linken Spalte der Tabelle 1 wird der meiste Stromverbrauch durch L = 0–8% verursacht. Das heißt, wenn die Helligkeit/Leuchtdichte oder die Graustufe am dunkelsten 8% Graustufenwert liegt, wird der meiste Stromverbrauch erzeugt. Der relative Anteil des Stromverbrauchs ist 100% – 38%.

In einem bestimmten Zyklus, in einem Anzeigebereich, wurde die Graustufe von 0–8% der Anzeigegraustufe der LCD-Anzeige um ×6–×10 verbessert. Der Wert der Graustufe wurde auf einen Wert von 0%–50% oder 0%–80% verbessert. Unterdessen verringert der Bereich der Hintergrundbeleuchtung den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung um die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung auf einen Wert von 1/5–1/10 zu verringern, oder die Rate der Ein/Aus Schaltperiode so einzustellen, dass die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung auf einen Wert von ca. 1/5–1/10 verringert wird. Der Stromspareffekt auf die Anzeige ist auf der rechten Seite der Tabelle 2 aufgelistet.

Urspr. Steuerspannung	Urspr. relative Helligkeit/Leuchtdichte	Urspr. Stromverbrauch-Anteil	Korrigierte Helligkeit/Leuchtdichte	Korrigierter Stromverbrauch-Anteil	Gesparter Stromverbrauch	Relativer Anteil des eingesparten Stromverbrauchs
3,1	8%.	38%.	80%.	9%.	29%.	77%.
3,6	4%.	52%.	40%.	20%.	32%.	61%.
4,5	1%.	81%.	10%.	35%.	46%.	57%.
5	0,1%.	100%.	1%.

Tabelle 2

Der relative Anteil des Energieverbrauchs kann von P = 100% – 38% auf P = 35% – 9% verringert werden. Der relative eingesparte Stromverbrauch ist 57%–77%. Die Hintergrundbeleuchtung verringert den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung, so dass die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung auf 1/5–1/10, und der Stromverbrauch auf 1/5–1/10 verringert werden. Der relative eingesparte Stromverbrauch ist 80%–90%.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf die oben genannten Darstellungen aufgezeigt wurde, jedoch sollen diese Darstellungen die Erfindung nicht einschränken. Es wird Experten mit entsprechender Qualifikation auf diesem Gebiet deutlich, dass verschiedenen Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können ohne vom Anwendungsbereich und Geist der Erfindung abzuweichen. Daher wird der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Claims

Ein Flüssigkristallanzeigegerät mit Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis-Ausgleich, bestehend aus: einer Flüssigkristallanzeige mit einer Bildwiederholrate, worin sich eine Lichtdurchlässigkeit oder der Helligkeit/Leuchtdichte der Flüssigkristallanzeige im Laufe der Zeit in einem Anzeigebildzyklus verändert; einer Steuerschaltung für die Steuerung der Flüssigkristallanzeige einer Steuerspannung entsprechend; und einem Hintergrundbeleuchtungsmodul bestehend aus: einer Hintergrundbeleuchtungsquelle; einer Steuerschaltung für die Hintergrundbeleuchtung für die Steuerung der Hintergrundbeleuchtungsquelle; und einem Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung für die Bildung einer Vielzahl von Schirmsperrperioden für die Hintergrundbeleuchtung im Anzeigebildzyklus, und für die Steuerung der Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung um die Hintergrundbeleuchtungsquelle vorübergehend aus oder dunkel zu schalten oder die Hintergrundbeleuchtungsquelle vorübergehend während der Schirmsperrperioden in einen dunklen Zustand zu setzen.
Das Flüssigkristallanzeigegerät gemäß Anspruch 1, wobei die Bildwiederholfrequenz kleiner als oder gleich 20 Hz ist.
Das Flüssigkristallanzeigegerät gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Flüssigkristallanzeige zwei oder mehrere Bildwiederholfrequenzen hat.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkristallanzeige eine normalerweise Weißmodus Flüssigkristallanzeige ist und eine Schirmsperr-Dauerlänge der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung sich im Anzeigebildzyklus sequenziell erhöht.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flüssigkristallanzeige eine normalerweise Schwarzmodus Flüssigkristallanzeige ist und eine Schirmsperr-Dauerlänge der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung im Anzeigebildzyklus sequenziell sinkt.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anzeigebildzyklus in N Zyklusintervalle unterteilt ist, und der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung mindestens eine Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung in jedem Zyklusintervall bildet und daher insgesamt mindestens N Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung bildet.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anzeigebildzyklus in N Zyklusintervalle unterteilt ist, und die Differenz einer optischen Integration der Lichtdurchlässigkeit oder der Helligkeit/Leuchtdichte des Flüssigkristallanzeigegerätes während der Zeit jedes Zyklusintervalls kleiner oder gleich 5% ist.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung eine Referenztabelle für die Anzeigesteuerungskonversion beinhaltet, und während des Anzeigebildzyklus der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung steuert die Hintergrundbeleuchtungsquelle der Hintergrundbeleuchtung aus- oder dunkel zu schalten und bildet eine Vielzahl von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung entsprechend der Referenztabelle für die Anzeigesteuerungskonversion, um die Wirkung der zeitlichen Zunahme oder Abnahme der Lichtdurchlässigkeit zu kompensieren.
Ein Flüssigkristallanzeigegerät mit Helligkeit/Leuchtdichte Halteverhältnis-Ausgleich, mindestens umfassend: eine Flüssigkristallanzeige mit einer Bildwiederholrate, worin sich eine Lichtdurchlässigkeit oder der Helligkeit/Leuchtdichte der Flüssigkristallanzeige im Laufe der Zeit in einem Anzeigebildzyklus verändert; eine Steuerschaltung für die Steuerung der Flüssigkristallanzeige einer Steuerspannung entsprechend; und ein Hintergrundbeleuchtungsmodul umfassend: eine Hintergrundbeleuchtungsquelle; eine Steuerschaltung für die Hintergrundbeleuchtung, die einen Steuerstrom für die Hintergrundbeleuchtung für die Steuerung der Hintergrundbeleuchtungsquelle bietet; und einen Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung, der die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung steuert, um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung stufenweise oder stufenlos im Anzeigebildzyklus einzustellen, um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Zeitablauf zu ändern.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 9, wobei die Flüssigkristallanzeige zwei oder mehrere Bildwiederholfrequenzen hat.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Flüssigkristallanzeige eine normalerweise Weißmodus Flüssigkristallanzeige ist, und der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung so steuert, dass diese den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung im Anzeigebildzyklus schrittweise oder stufenlos senkt, damit die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Laufe der Zeit sinkt.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 11, wobei eine Änderungskurve einer Lichtdurchlässigkeit oder Helligkeit/Leuchtdichte gegenüber einer Flüssigkristall-Ansteuerspannung der Flüssigkristallanzeige in eine Vielzahl von Graustufen-Intervalle unterteilt ist, jedes der Graustufenintervalle einem Ausgleichskoeffizienten des Steuerstromkreises der Hintergrundbeleuchtung entspricht, und während jeden Graustufenintervalls, steuert der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung dem Ausgleichskoeffizienten entsprechend schrittweise oder stufenlos zu senken, damit die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Laufe der Zeit sinkt.
Das Flüssigkristallanzeigegerät im Anspruch 11 oder 12, wobei der Anzeigebildzyklus in eine Anzahl von N Zyklus-Intervalle unterteilt ist und in jedem Zyklus-Intervall der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung steuert, um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung stufenweise oder stufenlos zu senken, um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle den unterschiedlichen Zyklus-Intervallen entsprechend zu senken.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die Flüssigkristallanzeige eine normalerweise Schwarzmodus Flüssigkristallanzeige ist und der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung so steuert, dass diese den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung im Anzeigebildzyklus schrittweise oder stufenlos erhöht, damit sich die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Laufe der Zeit erhöht.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 14, wobei eine Änderungskurve einer Lichtdurchlässigkeit oder Helligkeit/Leuchtdichte gegenüber einer Flüssigkristall-Ansteuerspannung der Flüssigkristallanzeige in eine Vielzahl von Graustufen-Intervalle unterteilt ist, jedes der Graustufenintervalle einem Ausgleichskoeffizienten des Steuerstromkreises der Hintergrundbeleuchtung entspricht, und während jedes Graustufenintervalls der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung steuert, um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung dem Ausgleichskoeffizienten entsprechend schrittweise oder stufenlos zu erhöhen, damit die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Laufe der Zeit sich erhöht.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 14 oder 16, wobei der Anzeigebildzyklus in eine Anzahl von N Zyklus-Intervalle unterteilt ist und in jedem Zyklus-Intervall der Steuerstromkreis für die Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung steuert, um den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung stufenweise oder stufenlos zu erhöhen, um dadurch die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle den unterschiedlichen Zyklus-Intervallen entsprechend zu erhöhen.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung weiterhin eine Referenztabelle für die Anzeigesteuerungskonversion beinhaltet, und während des Anzeigebildzyklus der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung entsprechend der Referenztabelle für die Anzeigesteuerungskonversion steuert, um die Wirkung der zeitlichen Zunahme oder Abnahme der Lichtdurchlässigkeit zu kompensieren.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach einem der Ansprüche 9 bis 17, wobei der Anzeigebildzyklus in N Zyklusintervalle unterteilt ist, und die Differenz einer optischen Integration der Lichtdurchlässigkeit oder der Helligkeit/Leuchtdichte des Flüssigkristallanzeigegerätes während der Zeit jedes Zyklusintervalls kleiner oder gleich 5% ist.
Ein Flüssigkristallanzeigegerät, umfassend: ein Register um eine Bildinformation zu erfassen; eine Flüssigkristallanzeige, wobei die Flüssigkristallanzeige eine lichtdurchlässige oder transflektive normalerweise Weißmodus Flüssigkristallanzeige ist und eine Bildwiederholrate hat; eine Steuerschaltung für die Steuerung der Flüssigkristallanzeige einer Steuerspannung entsprechend, wobei die Flüssigkristallanzeige über eine Lichtdurchlässigkeit oder Helligkeit/Leuchtdichte verfügt, die der Steuerspannung entspricht; ein Hintergrundbeleuchtungsmodul umfassend: eine Hintergrundbeleuchtungsquelle; und eine Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung, die einen Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung für die Steuerung der Hintergrundbeleuchtungsquelle bietet, damit die Hintergrundbeleuchtungsquelle einen Lichtstrahl generiert, der die Flüssigkristallanzeige passiert; und eine Steuereinheit, für die Berechnung und Bestimmung von Bildinformationen aus dem Register, wo falls der trübe oder dunkle Status der Bildanzeigen einen gewissen Grad erreichen oder ein durchschnittlicher Steuerspannungswert der Bildinformationen höher als der Steuerspannungsreferenzwert ist, die Lichtdurchlässigkeit niedrig ist, und so automatisch die Steuereinheit die Steuerspannung der Bildinformationen in einen niedrigeren Steuerspannungswert konvertiert, um so die Lichtdurchlässigkeit zu erhöhen, dementsprechend sinkt das Niveau des Steuerstroms der Hintergrundbeleuchtung oder die Helligkeit/Leuchtdichte des Hintergrundbeleuchtungsmoduls, oder werden dementsprechend die Ein-/Aus- oder dunkel Schaltperioden der Hintergrundbeleuchtung korrigiert.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 19, worin das Hintergrundbeleuchtungsmodul automatisch einen Anteil der Ein-/Aus- oder dunkel Schaltperioden der Hintergrundbeleuchtung, (Ein/Aus Perioden Rate) oder einen Anteil der Mehrzahl von Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung in jedem Anzeigebildzyklus einstellt, um so die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Anzeigebildzyklus für den Ausgleich zu senken und damit den Stufen der Helligkeit der hohen Lichtdurchlässigkeit bei den niedrigen Steuerspannungswerten zu entsprechen.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach Anspruch 19 oder 20, das weiterhin einen Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung umfasst, wobei im Anzeigebildzyklus der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung steuert, so dass diese den Steuerstrom der Hintergrundbeleuchtung schrittweise oder stufenlos senkt, damit die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtungsquelle im Laufe der Zeit sinkt.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach einem der Ansprüche 19 bis 21, das weiterhin einen Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung umfasst, wobei der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung eine Vielzahl von Schirmsperrperioden für die Hintergrundbeleuchtung im Anzeigebildzyklus bildet, der Steuerstromkreis der Hintergrundbeleuchtung die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung steuert, um die Hintergrundbeleuchtungsquelle vorübergehend auszuschalten, oder die Hintergrundbeleuchtungsquelle vorübergehend in den Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung in einen dunklen Zustand zu setzen, und eine anhaltende Schirmsperrperiode der Hintergrundbeleuchtung der Schirmsperrperioden der Hintergrundbeleuchtung erhöht sich sequenziell um die Helligkeit/Leuchtdichte der Hintergrundbeleuchtung zu senken.
Das Flüssigkristallanzeigegerät nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei das Hintergrundbeleuchtungsmodul weiterhin eine Referenztabelle für die Anzeigesteuerungskonversion enthält, und während des Anzeigebildzyklus das Hintergrundbeleuchtungsmodul die Steuerschaltung der Hintergrundbeleuchtung entsprechend der Referenztabelle für die Anzeigesteuerungskonversion steuert, um die Wirkung der zeitlichen Zunahme oder Abnahme der Lichtdurchlässigkeit oder Helligkeit/Leuchtdichte im Zyklus zu kompensieren.