TWI384450B - 影像顯示方法、裝置及相關液晶顯示器面板 - Google Patents

Description

影像顯示方法、裝置及相關液晶顯示器面板

本發明係有關於一影像顯示方法，尤指一種影像顯示方法、裝置及相關液晶顯示器面板(liquid crystal display panel，LCD panel)。

液晶顯示器(LCD)面板為現今非常受歡迎的顯示器，用於電視、電腦及可攜式電子裝置等，來傳達資訊給使用者。冷陰極燈管(Cold cathode fluorescent lamp，CCFL)係用來提供一背光來照明液晶顯示器面板，與控制複數個液晶(LC)單元以產生所需之亮度。例如，於一扭轉向列型裝置(twisted nematic device)中，液晶單元的方向在施加一電場前係平行於電極板。當施加跨越該些電極板之一電壓後，一扭矩(torque)的作用會排列該些液晶單元至平行該電場。藉由控制施加於跨越每一像素中之液晶層的電壓，可容許通過的光線量不斷地改變以相對應地照明該像素。

由於液晶單元的黏性(viscosity)，需要若干時間來扭轉(twist)液晶單元至所需的方向，其中該時間被稱為“反應時間(response time)”。典型地，一般的反應時間係定義為將液晶顯示器之一顯示區域之亮度從白色(例如對應灰階值255)改變至黑色(例如對應灰階值0)所需的時間。然而，灰階值(gray value)間的轉換在實作上更為普遍，且較從白色轉換成黑色所需花費更長的反應時 間，故在移動物件附近會造成不期望的污點或模糊。

因此需要來設計一改善的影像顯示方法與裝置來補償液晶反應慢之特徵，舉例來說，過度驅動電路(over driving circuit，ODC)藉由提供較一般形式高的高驅動電壓輸入來使得反應時間較快。

本發明之一目的在於提供一種影像顯示方法、裝置、以及相關液晶顯示器來解決上述液晶單元反應時間長的問題。

本發明之實施例揭露一種用來於顯示區域顯示影像之影像顯示方法，其中該影像包含分別顯示於顯示區域之第一位置與第二位置上之第一像素及第二像素。該影像顯示方法包含：依據第一像素之第一亮度值照明第一位置及第二位置；以及調整第二位置之亮度至第二像素之第二亮度值。

本發明之另一實施例揭露一種用來於顯示區域顯示影像之影像顯示裝置，其中該影像包含分別顯示於顯示區域之第一位置與第二位置之第一像素及第二像素。影像顯示裝置包含：照明模組(illuminating module)，用來依據第一像素之第一亮度值照明第一位置及第二位置；以及一調整模組(adjusting module)，耦接至照明模組，用來調整第二位置之亮度至第二像素之第二亮度值。

本發明之又一實施例揭露一種用來顯示影像之液晶顯示器(LCD)，該液晶顯示器包含：至少一第一顯示區域及一第二顯示區域，分別顯示該影像之第一部分及第二部分，其中該影像之每一部份包括至少一第一像素及一第二像素，分別顯示於相對應顯示區域之第一位置及第二位置；至少一第一發光二極體(LED)單元及第二發光二極體單元，分別用來照明第一顯示區域及第二顯示區域，其中每一發光二極體單元依據該影像相對應部分中之第一像素的第一亮度值照明相對應顯示區域中之第一位置及第二位置；複數個液晶單元，耦接至第一發光二極體單元及第二發光二極體單元；與驅動單元，耦接至該等液晶單元，用來扭轉相對應液晶單元來調整相對應顯示區域中之第二位置之亮度至該影像之相對應部分中之第二像素之第二亮度值。

本發明之又一實施例揭露一種用來於顯示區域顯示一影像之影像顯示方法，該影像包含顯示於第一位置上之第一像素。該影像顯示方法包括：藉由發光二極體背光源，依據第一亮度值來照明第一位置；以及藉由控制相對應液晶單元來調整第一位置之亮度至第二亮度值。

本發明之又另一實施例揭露一種用來於顯示區域顯示影像之影像顯示裝置，該影像包括顯示於第一位置上之第一像素。影像顯示裝置包括照明模組，用來依據第一亮度值來照明第一位置，以及調整模組，耦接至照明模組，用來調整第一位置之亮度至第 二亮度值。

本發明提供了一種影像顯示方法、裝置、以及相關液晶顯示器，減少了液晶單元反應時間。

在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。

第1圖為依據本發明之一實施例所繪示之影像顯示裝置101之示意圖；第2圖繪示影像401之示意圖。請參考第1圖及第2圖以便於了解。本實施例中，影像顯示裝置101係為一液晶顯示器(LCD)面板，該面板包含：顯示區域103、照明模組(illuminating module)105、調整模組(adjusting module)107以及決定模組(deciding module)108。該影像顯示裝置101係被利用來於顯示區域103中顯 示影像401。此外，顯示區域103包含至少第一顯示區域201以及第二顯示區域202來分別顯示影像401之第一部分501以及第二部分502。請注意，本發明中，第一顯示區域201以及第二顯示區域202不需具有相同大小，且第一部份501以及第二部分502亦不需具有相同大小。本實施例中，影像401之每一部份包含至少一顯示於相對應顯示區域中之位置之像素。例如，如第1圖及第2圖所示，影像401之第一部份501包含具有第一像素601以及第二像素602之3 x 3個像素(即9個像素)，其中第一像素601及該第二像素602分別顯示於第一顯示區域210之第一部份301及第二部份302。請注意，第一像素601以及第二像素602並非限制為第2圖中之第一部分501所示之左下角兩個像素。第一部份501中之任何其它的像素可依據一些其它條件被選作第一像素601或第二像素602。此外，照明模組105包含至少一第一發光二極體(LED)單元203及一第二發光二極體單元204，分別用來照明第一顯示區域201及第二顯示區域202。調整模組(adjusting module)107，稱接至決定模組108，且包含複數個液晶(LC)單元205以及一驅動單元206。液晶單元205以一對一的方式對應於顯示區域103中之全部位置，所以每一液晶單元控制一像素單元之亮度(luminance)。驅動單元206耦接至液晶單元205。決定模組108，耦接至照明模組105之第一發光二極體單元203以及第二發光二極體單元204。

第3圖為依據本發明之一實施例所繪示之影像顯示方法之流 程圖。如第3圖所示，該影像顯示方法包含下列步驟：步驟701：依據一反應時間分析來決定影像之顯示區域中之第一像素；步驟703：依據該第一像素之第一亮度值來照明該顯示區域；以及步驟705：藉由控制一相應的液晶單元來調整該第二部分之亮度至第二亮度值。

首先，決定模組108依據一反應時間分析來決定影像401的每一部份中之第一像素(步驟701)。特別地，決定模組108決定影像401的每一部份中對應於最長反應時間之像素為該第一像素。本實施例中，假設相對應於影像401的第一部份501之9個像素之反應時間分別為25、40、66、40、50、40、105、25以及30毫秒，則決定模組108然後決定相對應於該最長反應時間之像素(即具有最長反應時間105毫秒之像素)作為影像401的第一部份501中之第一像素601。本例子並非作為本發明的限制條件。在一些實施例中，決定模組108具有紀錄每一像素值變化之反應時間的內建表(built-in table)，且需最長反應時間之像素可藉由搜尋該表以及比較反應時間而查詢到。

接著，每一發光二極體單元依據決定的第一像素之第一亮度值來照明一顯示區域，該顯示區域包含第一位置及第二位置(步驟703)。本實施例中，針對影像401之第一部份501，假設決定模組108決定在第一部份501中之所有像素當中，第一像素601需要一 最長反應時間，且假設第一像素601之亮度值正從192轉換至248。該第一亮度值因此為248，且第一發光二極體單元203照明第一顯示區域201至達到該第一亮度值(例如：248)。

最後，驅動單元206控制相對應之液晶單元來顯示該顯示區域中之每一像素所需之亮度，其中係考慮該顯示區域正被該發光二極體背光(backlight)源照亮成該第一亮度值(步驟705)。舉例來說，假設於第一部份501中顯示之第二像素602正改變至一亮度值90。驅動單元206驅動相對應液晶單元205來使第二部分302之整體亮度等於90，其中背光亮度為248。關於驅動單元206如何驅動液晶單元205來控制通過液晶單元205的光線量之技術已為同業所知，故不在此贅述。

一旦該第一亮度於步驟701中決定，步驟703中發光二極體單元的控制，以及步驟705中個別液晶單元的控制可同時實施。

第4圖為依據本發明之另一實施例所繪示之影像顯示方法的流程圖。如第4圖所示，該影像播放方法包含下列步驟：步驟801：依據一亮度值分析來決定影像之顯示區域中之第一像素；步驟803：藉由發光二極體單元，依據該第一像素之第一亮度值來照明該顯示區域；以及步驟805：藉由控制相對應的液晶單元來調整一位置之亮度至第二 亮度值。

首先，決定模組108依據一亮度值分析來決定影像401的每一部份中之第一像素(步驟801)。例如，決定模組108決定影像401的每一部份中之最亮像素為第一像素。本實施例中，假設影像401的第一部份501之9個像素具有亮度值分別為60、60、80、240、20、70、60、50以及70，則決定模組108決定該最亮的像素(即具有最亮值240之像素)為影像401的第一部份501中之第一像素601。本例子並非作為本發明的限制條件。例如，可選擇最暗的像素，或選擇在同一部分中具有最大亮度變化之像素。

接著，每一發光二極體單元依據該第一像素之第一亮度值來照明該包含第一位置及第二位置之顯示區域(步驟803)。例如，在影像401之第一部份501中之第一像素601之亮度值為240，第一發光二極體單元203因此利用該第一亮度值(例如，240)照明第一顯示區域201。

最後，驅動單元206控制相對應的液晶單元來顯示該顯示區域中之每一像素所需之亮度，其中係考慮發光二極體背光源設定成該第一亮度值(例如，240)(步驟805)。舉例來說，假設於第一部份501中顯示之第二像素602正改變至一亮度值80，則驅動單元206驅動相對應之液晶單元205來使第二部分302之整體亮度等於80，其中背光亮度為240。關於驅動單元206如何驅動液晶單元 205來控制通過液晶單元205的光線量之技術已為同業所知，故不在此贅述。

本發明的一實施例中，用來顯示影像之影像顯示裝置之顯示區域可被分為複數個小顯示區域，且每一小顯示區域因此顯示該影像之一部份。此外，該影像顯示裝置之顯示模組包含複數個發光二極體單元，且每一發光二極體以一種一對一的方式來分別照明小顯示區域。典型地，因為發光二極體會具有50奈秒的反應時間，本發明之影像顯示裝置可較快顯示影像且較利用冷陰極燈管(CCFL)之傳統影像顯示裝置來的清晰，其中該冷陰極燈管具有相當久的反應時間約1~2秒。

本發明的一實施例中，一小顯示區域中之全部位置利用像素之特定亮度值來照明，其中該像素係為該影像之相對應部分中相對應於一最長反應時間之像素；且該小顯示區域中之其它部分之亮度可被調整至該相對應像素之一所需亮度值。由於對應於該最長反應時間之該像素所相對應之任一位置被相應發光二極體單元直接地照明，該影像顯示裝置之顯示區域的整體反應時間可大幅度地減低，且其亮度不再需要藉由該液晶單元來調整。

本發明的一實施例中，一小顯示區域中之全部位置利用像素之特定亮度值來照明，其中該像素係為該影像相對應部分中之最亮像素，且該小顯示區域中之其它部分之亮度可被調整至該相應 像素之所需亮度值。由於本發明的影像顯示裝置之照明模組不需要如傳統影像顯示裝置般地利用該最大亮度值255(即白色)來照明該顯示區域，該影像顯示裝置之顯示區域的整體照明功率消耗可大幅度地减低。

上述的實施例中，照明模組105中之每一發光二極體單元可依據藉由反應時間分析或亮度值分析所選擇之第一像素所需亮度值來照明相應顯示區域。這樣一來，相對應於具有最長反應時間或最大亮度值之第一像素之液晶單元不需在顯示區域依據第一像素之所需亮度值來照明之後，再進一步調整第一像素之亮度值。然而，由一種情形，照明模組105中之每一發光二極體單元僅提供有限數量之可供選用的照明位準(illumination level)，在這種情形中，一包含藉由選擇模組108選擇之第一像素之顯示區域可能不能依據該第一像素所需之亮度值而藉由該發光二極體背光源所精確地表現其所需亮度。請參考第5圖，第5圖為繪示依據本發明之又一實施例之影像顯示方式的流程圖。如第5圖所示，該影像顯示方式包含下列步驟：步驟901：為影像之顯示區域來決定第一亮度值；步驟903：藉由發光二極體單元，依據該第一亮度值來照明該顯示區域；以及步驟905：藉由控制相對應的液晶單元來調整相對應於該第一像素之第一位置之亮度值至第二亮度值。

本發明之此選擇設計中，於該顯示區域依據特定亮度值(例如：第一亮度值)來照明時，相對應於具有最長反應時間或最大亮度值之該第一像素之液晶單元需再調整該第一像素之亮度，其中該特定亮度值係依據該第一像素所需之亮度值(例如：第二亮度值)決定。舉例來說，一藉由發光二極體背光源所支援之照明位準，其對應於一大於且最接近該第一像素之所需亮度值，該照明位準施加在顯示區域中，該顯示區域裡面具有該所選擇之第一像素。也就是，決定模組108依據上述的亮度值分析或反應時間分析來決定影像401的每一部份之第一像素(步驟901)。例如：位於第一位置301之第一像素601被決定模組108所選擇，接著，每一發光二極體單元依據第一亮度值來照明包含第一位置之顯示區域，其中該第一亮度值係依據照明模組105中之發光二極體單元所支援之可供選用的照明位準來決定(步驟903)。

最後，驅動單元206控制相對應於個別顯示區域中之該等第一像素之液晶單元205，藉此於該發光二極體背光源依據該第一亮度值照明時，使每一第一像素於該相對應顯示區域中顯示所需之亮度(步驟905)。舉例來說，發光二極體單元203依據該第一亮度值照明顯示區域201。需注意，本實施例中之該第一亮度值不需等於所選擇的第一像素之所需亮度值。例如，控制該發光二極體背光源來照明有限數量之照明位準。然而，隨著適當地控制相應於第一像素(例如第2圖中之第一像素601)之液晶單元，第1圖中之第一位置301之整體亮度會等於該第二亮度值，其中該第二亮 度值為該第一亮度值的背光下該第一像素之所需亮度值。對於在依據該第一亮度值所照明之相同顯示區域中，顯示剩下的像素，驅動單元206依據上述實施例使用之相同方式來驅動相對應的液晶單元。在一些實施例中，在顯示模組105中至少一發光二極體單元為像素控制(pixel controlled)，此意味該發光二極體單元僅負責照明一像素。可設定該發光二極體單元依據相對應像素之所需亮度值而進行照明，或可設定該發光二極體單元以第一亮度值且利用該液晶單元來照明以使整體亮度等於相對應像素之所需亮度值。關於驅動單元206如何驅動液晶單元205來控制通過液晶單元205的光線量之技術已為同業所知，故不在此贅述。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

101‧‧‧影像顯示裝置

103‧‧‧顯示區域

105‧‧‧照明模組

107‧‧‧調整模組

108‧‧‧決定模組

201‧‧‧第一顯示區域

202‧‧‧第二顯示區域

203‧‧‧第一發光二極體單元

204‧‧‧第二發光二極體單元

205‧‧‧液晶單元

206‧‧‧驅動單元

401‧‧‧影像

501‧‧‧第一部分

502‧‧‧第二部分

601‧‧‧第一像素

602‧‧‧第二像素

第1圖繪示依據本發明之一實施例之影像顯示裝置的示意圖。

第2圖繪示依據本發明之一實施例之影像的示意圖。

第3圖繪示依據本發明之一實施例之影像顯示方法的流程圖。

第4圖繪示依據本發明之另一實施例之影像顯示方法的流程圖。

第5圖繪示依據本發明之又一實施例之影像顯示方法的流程圖。

101‧‧‧影像顯示裝置

103‧‧‧顯示區域

105‧‧‧照明模組

107‧‧‧調整模組

108‧‧‧決定模組

201‧‧‧第一顯示區域

202‧‧‧第二顯示區域

203‧‧‧第一發光二極體單元

²⁰⁴ ‧‧‧第二發光二極體單元

205‧‧‧液晶單元

206‧‧‧驅動單元

301‧‧‧第一位置

302‧‧‧第二位置

Claims (17)

1. 一種影像顯示方法，用來於一顯示區域顯示一影像，其中該影像包含分別顯示於該顯示區域中之一第一位置與一第二位置上之一第一像素及一第二像素，該影像顯示方法包含：決定該影像中相對應於一最長反應時間之一像素為該第一像素；藉由一發光二極體背光源，依據該第一像素之一第一亮度值照明該顯示區域；以及藉由控制一相對應液晶單元來調整該第二位置之亮度至該第二像素之一第二亮度值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，另包含：依據一反應時間分析來決定該第一像素。
3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中依據該反應時間分析來決定該第一像素之步驟包含：藉由分析該像素值變化來決定該第一像素。
4. 一種影像顯示裝置，用來於一顯示區域顯示一影像，其中該影像包含分別顯示於該顯示區域中之一第一位置與一第二位置上之一第一像素及一第二像素，該影像顯示裝置包含：一決定模組，用來決定該影像中相對應於一最長反應時間之一像素為該第一像素； 一照明模組，耦接至該決定模組，用來依據該第一像素之一第一亮度值來照明該顯示區域，以及一調整模組，耦接至該照明模組，用來調整該第二位置之亮度至該第二像素之一第二亮度值。
5. 如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中該決定模組依據一反應時間分析來決定該第一像素。
6. 如申請專利範圍第5項所述之裝置，其中該決定模組包含紀錄每一像素值變化之反應時間的一內建表。
7. 如申請專利範圍第6項所述之裝置，其中該決定模組藉由搜尋該內建表以及比較反應時間來決定該第一像素。
8. 如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中該照明模組包含一發光二極體單元。
9. 如申請專利範圍第4項所述之裝置，其中該調整模組包含：一液晶單元，以及一驅動單元，耦接至該液晶單元，用來扭轉該液晶單元來調整該第二位置之亮度至該第二亮度值。
10. 一液晶顯示器面板，用來顯示一影像，其包含：至少一第一顯示區域及一第二顯示區域，分別顯示該影像之一 第一部分及一第二部分，其中該影像之每一部份包含至少一第一像素及一第二像素，該第一像素及該第二像素分別顯示於相對應顯示區域之一第一位置及一第二位置；至少一第一發光二極體單元及一第二發光二極體單元，分別用來照明該第一顯示區域及該第二顯示區域，其中每一發光二極體單元依據該影像相對應部分中之該第一像素的一第一亮度值來照明該相對應顯示區域；一決定模組，耦接至該第一發光二極體單元及該第二發光二極體單元，用來決定該影像之每一部份中相對應於一最長反應時間之一像素為該第一像素；複數個液晶單元；以及一驅動單元，耦接至該等液晶單元，用來扭轉一相對應液晶單元來調整於相對應顯示區域中之第二位置之亮度至於該影像之相對應部分中之該第二像素之一第二亮度值。
11. 如申請專利範圍第10項所述之液晶顯示器面板，其中該決定模組依據一反應時間分析來決定該第一像素。
12. 如申請專利範圍第11項所述之裝置，其中該決定模組包含紀錄每一像素值變化之反應時間的一內建表。
13. 如申請專利範圍第12項所述之裝置，其中該決定模組藉由搜尋該內建表以及比較反應時間來決定該第一像素。
14. 一影像顯示方法，用來於一顯示區域顯示一影像，其中該影像包含顯示於一第一位置上之一第一像素，該影像顯示方法包含：決定該影像中相對應於一最長反應時間之一像素為該第一像素；藉由一發光二極體背光源，依據該第一像素之一第一亮度值來照明該第一位置；以及藉由控制一相對應的液晶單元來調整該第一位置之亮度至一第二亮度值。
15. 如申請專利範圍第14項所述之影像顯示方法，另包含：依據一反應時間分析來決定該第一像素。
16. 一影像顯示裝置，用來於一顯示區域顯示一影像，其中該影像包含顯示於一第一位置上之一第一像素，該影像顯示裝置包含：一決定模組，用來決定該影像中相對應於一最長反應時間之一像素為該第一像素；一照明模組，耦接至該決定模組，用來依據該第一像素之一第一亮度值來照明該第一位置；以及一調整模組，耦接至該照明模組，用來調整該第一位置之亮度至一第二亮度值。
17. 如申請專利範圍第16項所述之裝置，其中該決定模組依據一反應時間分析來決定該第一像素。