TWI396165B - 液晶顯示器及其背光模組驅動裝置與方法 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種平面顯示技術,且特別是有關於一種液晶顯示器及其背光模組驅動裝置與方法。
光電與半導體技術的演進帶動了平面顯示器之蓬勃發展,而在諸多平面顯示器中,液晶顯示器因具有高空間利用效率、低消耗功率、無輻射以及低電磁干擾等優越特性,隨即已成為市場之主流。液晶顯示器一般包括液晶顯示面板與背光模組,而由於液晶顯示面板本身並不具備自發光的特性,因此必須將背光模組配置在液晶顯示面板下方,藉以提供液晶顯示面板所需之面光源,如此液晶顯示器才能顯示影像。
習知技術中,為了要提升液晶顯示器的色彩飽和度,業者除了會在液晶顯示器的驅動電路和方法上著手外,其更會利用具有較高色彩純度的發光二極體背光模組來取代習知所用發白光的背光模組,如此雖然可以有效地提升液晶顯示器的色彩飽和度,但卻也連帶衍生出許多缺點。為了要方便說明習知技術利用發光二極體背光模組所衍生出的缺點,以下將搭配相關圖式來做解釋。
圖1係繪示習知的液晶顯示面板之某一區畫素Pix_n狀態示意圖及發光二極體背光模組之控制訊號BL_CS時序圖。從圖1可清楚看出,由於發光二極體背光模組的控制訊號BL_CS會一直處在運作的狀態,所以當所述液晶顯
示面板之某一區畫素Pix_n於一個畫面期間FR(亦即一個垂直同步訊號V_SYNC的時間)內處在轉態(亦即斜紋交錯處)時,發光二極體背光模組還是會持續供應面光源給液晶顯示面板(亦即液晶顯示面板的控制訊號與發光二極體背光模組之控制訊號無關),此舉將會導致液晶顯示器所呈現的影像畫面產生動態殘影(motion blur)。
再者,由於發光二極體背光模組的控制訊號BL_CS一般為600赫茲(Hz)的脈波寬度調變訊號(PWM signal),故而可推知的是,發光二極體背光模組之控制訊號BL_CS的轉態頻率相較於液晶顯示器之畫面更新率(frame rate,一般為60Hz)而言會相對為高,以至於發光二極體背光模組的控制訊號BL_CS所引發的電磁干擾(electromagnetic interference,EMI)之強度會過高,從而使得液晶顯示器整體的電磁干擾指數會大幅地提升。
有鑑於此,本發明提供一種背光模組驅動裝置與方法,其不但可以有效地抑制習知的發光二極體背光模組之控制訊號所引發之過高強度的電磁干擾,且更可以大幅地改善其所應用之液晶顯示器產生具有動態殘影之影像畫面的可能性。
本發明提出一種背光模組驅動方法,其適於驅動背光模組中的至少一背光單元,且此背光單元會供應一面光源給液晶顯示面板的第N區畫素,其中N為正整數。本發明所提出的背光模組驅動方法包括下列步驟:首先,計算所
述第N區畫素於一畫面期間處在穩態的總時間,藉以得知所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之總時間的中心位置。接著,依據所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供一控制訊號以驅動所述背光單元。
根據本發明之一實施例,本發明所提出的背光模組驅動方法更適於驅動所述背光單元中的多數個子背光單元,其中第i個子背光單元用以供應面光源給所述第N區畫素中的第i區畫素,i為正整數。因此,本發明所提出的背光模組驅動方法可另包括下列步驟:依據所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供多數個子控制訊號以各別驅動所述多數個子背光單元。
本發明另提出一種背光模組驅動裝置,其適於驅動背光模組中的至少一背光單元,且此背光單元會供應一面光源給液晶顯示面板的第N區畫素,其中N為正整數。本發明提出的背光模組驅動裝置包括計算單元與驅動單元。其中,計算單元用以計算所述第N區畫素於一畫面期間處在穩態的總時間,藉以得知所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之總時間的中心位置。驅動單元耦接計算單元與背光模組,其會依據所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供一控制訊號以驅動所述背光單元。
根據本發明之一實施例,所述背光單元具有多數個子背光單元,其中第i個子背光單元用以供應一面光源給所
述第N區畫素中的第i區畫素,i為正整數。
根據本發明之一實施例,驅動單元可依據所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供多數個子控制訊號以各別驅動所述多數個子背光單元。
本發明另提出一種背光模組驅動方法,其適於驅動背光模組中的至少一背光單元,且此背光單元會供應一面光源給液晶顯示面板的第N區畫素,其中N為正整數。本發明所提出的背光模組驅動方法包括下列步驟:首先,計算所述第N區畫素於一畫面期間處在穩態的時間。接著,在所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之時,提供一控制訊號以驅動所述背光單元。
根據本發明之一實施例,所述控制訊號之開啟時間實質上未延伸至所述第N區畫素以及液晶顯示面板之第(N+1)區畫素處在轉態之時。
本發明另提出一種液晶顯示器,其包括液晶顯示面板、具有至少一背光單元的背光模組,以及上述本發明所提出的背光模組驅動裝置。
於上述本發明的一實施例中,所述控制訊號之開啟時間的中心位置會對齊所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,且所述控制訊號之開啟時間實質上不得延伸至所述第N區畫素以及液晶顯示面板之第(N+1)區畫素處在轉態之時。
於上述本發明的一實施例中,所述控制訊號為脈波寬度調變訊號。
於上述本發明的一實施例中,所述多數個子控制訊號之開啟時間的中心位置會對齊所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,且所述多數個子控制訊號之開啟時間實質上不得延伸至所述第N區畫素與該第(N+1)區畫素處在轉態之時。
於上述本發明的一實施例中,所述多數個子控制訊號具有相異的開啟時間,且每一子控制訊號為脈波寬度調變訊號。
於上述本發明的一實施例中,所述背光模組為發光二極體背光模組。
本發明所提供的背光模組驅動裝置與方法主要是將用以驅動背光模組的控制訊號(亦即脈波寬度調變訊號)之轉態頻率設計成與液晶顯示器之畫面更新率相同,如此不但可以抑制發光二極體背光模組之控制訊號所引發的過高強度的電磁干擾,且更可以趨緩發光二極體背光模組之控制訊號對液晶顯示器整體之電磁干擾指數的影響。
除此之外,由於本發明所提供的背光模組驅動裝置與方法主要是應用在已做分區控制之設計的發光二極體背光模組,所以當液晶顯示面板之某一區畫素於任一畫面期間內處在轉態時,本發明所提供的背光模組驅動裝置與方法除了不供應面光源給所述某一區畫素使用外,其盡可能也不會供應面光源給液晶顯示面板中鄰近所述某一區畫素的某些區域之畫素使用,藉此即可提升插黑畫面的技術功效,從而使得採用本發明所提供的背光模組驅動裝置與方
法的液晶顯示器幾近不會產生因液晶轉態而造成的具有動態殘影之影像畫面。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉本發明之幾個實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
本發明可有效地抑制習知的發光二極體背光模組之控制訊號所引發之過高強度的電磁干擾,並且能大幅度地改善習知液晶顯示器所呈現之影像畫面產生動態殘影的問題。
圖2為本發明液晶顯示器之一實施例的系統方塊圖。請參照圖2,液晶顯示器200包括用以顯示影像畫面的液晶顯示面板(LCD panel)201、背光模組(本實施例係以發光二極體背光模組來做例舉)203、背光模組驅動裝置205、時序控制器(timing controller)207、閘極驅動器(gate driver)209,以及源極驅動器(source driver)211。
於本實施例中,發光二極體背光模組203具有多區背光單元203_1~203_n,用以依序供應一面光源給對應的液晶顯示面板201之畫素。於本實施例中,背光單元203_1主要會供應面光源給液晶顯示面板201之區域201_1的畫素;背光單元203_2主要會供應面光源給液晶顯示面板201之區域201_2的畫素,依此類推至背光單元203_n主要會供應子面光源給液晶顯示面板201之區域201_n的畫素。其中,n為正整數。
確切而言,假設發光二極體背光模組203具有4區背光單元203_1~203_4(但並不限制於此),且液晶顯示面板201之解析度為1024*768的話,那麼液晶顯示面板201就會對應分成4個區域201_1~201_4的畫素,而每一區域的畫素會具有192條掃描線。
背光模組驅動裝置205耦接發光二極體背光模組203,用以驅動發光二極體背光模組203中的每一區背光單元203_1~203_n。閘極驅動器209受控於時序控制器207,藉以來逐一開啟液晶顯示面板201內的每一列畫素(未繪示)。源極驅動器211亦受控於時序控制器207,藉以提供對應的資料電壓(或謂畫素電壓)給液晶顯示面板201內被閘極驅動器207開啟的列畫素。
於此先值得一提的是,由於習知的發光二極體背光模組之控制訊號不但會引發過高強度的電磁干擾,且更會使得液晶顯示器呈現具有動態殘影的影像畫面給使用者觀看。因此,本發明將利用背光模組驅動裝置205來解決這些問題,而以下內容將詳細解說背光模組驅動裝置205的具體實施方式。
圖3為本發明背光模組驅動裝置之一實施例的方塊圖。請合併參照圖2及圖3,背光模組驅動裝置205包括計算單元301與驅動單元303,其中計算單元301會計算液晶顯示面板201之每一區域201_1~201_n的畫素於一畫面期間(frame period)處在穩態的總時間,藉以來得知液晶顯示面板201之每一區域201_1~201_n的畫素於一畫面
期間處在穩態之總時間的中心位置。
驅動單元303會耦接至計算單元301與發光二極體背光模組203,且其會依據液晶顯示面板201之每一區域201_1~201_n的畫素於一畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供控制訊號BL_CS_1~BL_CS_n以各別驅動發光二極體背光模組203中的每一區背光單元203_1~203_n。
為了更加清楚地說明本發明之實施原則,在此假設發光二極體背光模組203中具有5區背光單元203_1~203_5,但本發明並不限於此奇數數值,亦即其餘奇數數值亦可。因此,液晶顯示面板201就會對應分成5個區域201_1~201_5的畫素,其中發光二極體背光模組203中的5區背光單元203_1~203_5會各別供應面光源給液晶顯示面板201之5個區域201_1~201_5的畫素。故基於上述,圖4係根據本發明之一實施例所繪示的液晶顯示面板201之5個區域201_1~201_5的畫素狀態示意圖及發光二極體背光模組203的5個控制訊號BL_CS_1~BL_CS_5時序圖。
請合併參照圖2至圖4,從液晶顯示面板201之區域201_1的畫素狀態可清楚看出,液晶顯示面板201之區域201_1的畫素處於轉態(亦即斜紋交錯處)的總時間會占據一畫面期間FR中的五分之一,所以液晶顯示面板201之區域201_1的畫素處於穩態的總時間會占據一畫面期間FR中的其餘五分之四。如此一來,計算單元301便可計算
出液晶顯示面板201之區域201_1的畫素於一畫面期間FR處在穩態(亦即非斜紋交錯處)的總時間,並據以得知液晶顯示面板201之區域201_1的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置會落在一畫面期間FR的3/5處。
另外,從液晶顯示面板201之區域201_2的畫素狀態可清楚看出,液晶顯示面板201之區域201_2的畫素處於轉態的總時間仍然會占據一畫面期間FR中的五分之一,所以液晶顯示面板201之區域201_2的畫素處於穩態的總時間還是會占據一畫面期間FR中的其餘五分之四。也亦因如此,計算單元301便可計算出液晶顯示面板201之區域201_2的畫素於一畫面期間FR處在穩態的總時間,並據以得知液晶顯示面板201之區域201_2的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置會落在一畫面期間FR的4/5處。
再者,從液晶顯示面板201之區域201_3的畫素狀態可清楚看出,液晶顯示面板201之區域201_3的畫素處於轉態的總時間仍然會占據了一畫面期間FR中的五分之一,所以液晶顯示面板201之區域201_3的畫素處於穩態的總時間還是會占據一畫面期間FR中的其餘五分之四。也亦因如此,計算單元301便可計算出液晶顯示面板201之區域201_3的畫素於一畫面期間FR處在穩態的總時間,並據以得知液晶顯示面板201之區域201_3的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置會落在一畫
面期間FR的5/5處。
除此之外,從液晶顯示面板201之區域201_4的畫素狀態可清楚看出,液晶顯示面板201之區域201_4的畫素處於轉態的總時間仍然會占據一畫面期間FR中的五分之一,所以液晶顯示面板201之區域201_4的畫素處於穩態的總時間還是會占據一畫面期間FR中的其餘五分之四。也亦因如此,計算單元301便可計算出液晶顯示面板201之區域201_4的畫素於一畫面期間FR處在穩態的總時間,並據以得知液晶顯示面板201之區域201_4的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置會落在一畫面期間FR的1/5處。
最後,從液晶顯示面板201之區域201_5的畫素狀態可清楚看出,液晶顯示面板201之區域201_5的畫素處於轉態的總時間仍然會占據一畫面期間FR中的五分之一,所以液晶顯示面板201之區域201_5的畫素處於穩態的總時間還是會占據一畫面期間FR中的其餘五分之四。也亦因如此,計算單元301便可計算出液晶顯示面板201之區域201_5的畫素於一畫面期間FR處在穩態的總時間,並據以得知液晶顯示面板201之區域201_5的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置會落在一畫面期間FR的2/5處。
基於上述內容,由於計算單元301已得知液晶顯示面板201之每一區域201_1~201_5的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置(亦即各別落在一畫面期間
FR的3/5、4/5、5/5、1/5及2/5處),所以驅動單元303就會據以提供控制訊號BL_CS_1~BL_CS_5以各別驅動發光二極體背光模組203中的每一區背光單元203_1~203_5。其中,控制訊號BL_CS_1~BL_CS_5之開啟時間的中心位置會各別對齊液晶顯示面板201之每一區域201_1~201_5的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置,且每一控制訊號BL_CS_1~BL_CS_5皆為具有相同開啟時間的脈波寬度調變訊號(PWM signal)。
舉例來說,控制訊號BL_CS_1之開啟時間的中心位置會對齊液晶顯示面板201之區域201_1的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置;控制訊號BL_CS_2之開啟時間的中心位置會對齊液晶顯示面板201之區域201_2的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置;依此類推至控制訊號BL_CS_5之開啟時間的中心位置會對齊液晶顯示面板201之區域201_5的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置。
接著,請再繼續參照圖4,從圖4中可輕易得知,由於液晶顯示面板201之每一區域201_1~201_5的畫素處在轉態的過程中,其各別所對應的背光單元203_1~203_5並不會供應任何面光源,而此舉不但可以實現插黑畫面的技術手段,且更可以使得本實施例之液晶顯示器200比較不會產生具有動態殘影的影像畫面給使用者觀看。
為了進一步提升插黑畫面的技術功效,本實施例之驅動單元303所提供的控制訊號BL_CS_1之開啟時間盡量不
要延伸至液晶顯示面板201之區域201_1及201_2的畫素處在轉態之時。同樣地,驅動單元303所提供的控制訊號BL_CS_2之開啟時間亦盡量不要延伸至液晶顯示面板201之區域201_2及201_3的畫素處在轉態之時。
另外,驅動單元303所提供的控制訊號BL_CS_3之開啟時間也盡量不要延伸至液晶顯示面板201之區域201_3及201_4的畫素處在轉態之時;而驅動單元303所提供的控制訊號BL_CS_4之開啟時間亦盡量不要延伸至液晶顯示面板201之區域201_4及201_5的畫素處在轉態之時。然而,由於液晶顯示面板201僅有5個區域201_1~201_5的畫素,所以驅動單元303所提供的控制訊號BL_CS_5之開啟時間只要盡量不延伸至液晶顯示面板201之區域201_5的畫素處在轉態之時即可。
由於液晶顯示面板201之每一區域201_1~201_5的畫素在進行轉態之時,皆不會受到其所對應之背光單元以及其鄰近背光單元的影響,所以本實施例之液晶顯示器200就更不會產生具有動態殘影的影像畫面給使用者觀看。另外,由於驅動單元303所提供的任一控制訊號BL_CS_1~BL_CS_5之轉態頻率皆會與液晶顯示器200之畫面更新率相同,所以其所引發的電磁干擾之強度並不會太高。也亦因如此,發光二極體背光模組203之控制訊號BL_CS_1~BL_CS_5對液晶顯示器200整體之電磁干擾指數的影響即可趨緩。
至此,由上述所例舉的實施例可以看出,本發明之背
光模組驅動裝置會依據液晶顯示面板之每一區域的畫素於一畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供控制訊號以各別驅動發光二極體背光模組中的每一區背光單元乃屬於本發明的較佳實施例,但是依據本發明的精神並不限制於此。
於本發明的另一實施例中,本發明之背光模組驅動裝置只要是在液晶顯示面板之每一區域的畫素於一畫面期間處在穩態之時,提供控制訊號以各別驅動發光二極體背光模組中的每一區背光單元即可(例如將上一實施例所述之中心位置稍作位移),但是控制訊號的開啟時間實質上還是盡量不要延伸至畫素處在轉態之時,此等技術亦屬本發明所欲保護的範疇之中。
再者,上述實施例是以液晶顯示面板201分成奇數個(例如5個)區域的畫素為例來做說明,但依據本發明的精神並不限制於此,以下內容將再針對液晶顯示面板201分成偶數個區域的畫素為例來做說明。
在此假設發光二極體背光模組203中具有4區背光單元203_1~203_4,但本發明並不限制於此偶數數值,亦即其餘偶數數值亦可。因此,液晶顯示面板201會對應分成4個區域201_1~201_4的畫素,其中發光二極體背光模組203中的4區背光單元203_1~203_4會各別供應面光源給液晶顯示面板201之4個區域201_1~201_4的畫素。
基於上述內容,圖5係根據本發明之另一實施例所繪示的液晶顯示面板201之4個區域201_1~201_4的畫素狀態示意圖及發光二極體背光模組203的4個控制訊號
BL_CS_1~BL_CS_4時序圖。請合併參照圖2、圖3及圖5,從液晶顯示面板201之區域201_1的畫素狀態可清楚看出,液晶顯示面板201之區域201_1的畫素處於轉態(亦即斜紋交錯處)的總時間會占據一畫面期間FR中的四分之一,所以液晶顯示面板201之區域201_1的畫素處於穩態的總時間會占據一畫面期間FR中的其餘四分之三。也亦因如此,計算單元301便可計算出液晶顯示面板201之區域201_1的畫素於一畫面期間FR處在穩態(亦即非斜紋交錯處)的總時間,並據以得知液晶顯示面板201之區域201_1的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置會落在一畫面期間FR的5/8處。
從液晶顯示面板201之區域201_2的畫素狀態可清楚看出,液晶顯示面板201之區域201_2的畫素處於轉態的總時間仍然會占據一畫面期間FR中的四分之一,所以液晶顯示面板201之區域201_2的畫素處於穩態的總時間還是會占據一畫面期間FR中的其餘四分之三。如此一來,計算單元301便可計算出液晶顯示面板201之區域201_2的畫素於一畫面期間FR處在穩態的總時間,並據以得知液晶顯示面板201之區域201_2的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置會落在一畫面期間FR的7/8處。
再者,從液晶顯示面板201之區域201_3的畫素狀態可清楚看出,液晶顯示面板201之區域201_3的畫素處於轉態的總時間仍然會占據了一畫面期間FR中的四分之
一,所以液晶顯示面板201之區域201_3的畫素處於穩態的總時間還是會占據一畫面期間FR中的其餘四分之三。也亦因如此,計算單元301便可計算出液晶顯示面板201之區域201_3的畫素於一畫面期間FR處在穩態的總時間,並據以得知液晶顯示面板201之區域201_3的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置會落在一畫面期間FR的1/8處。
最後,從液晶顯示面板201之區域201_4的畫素狀態可清楚看出,液晶顯示面板201之區域201_4的畫素處於轉態的總時間仍然會占據一畫面期間FR中的四分之一,所以液晶顯示面板201之區域201_4的畫素處於穩態的總時間還是會占據一畫面期間FR中的其餘四分之三。如此一來,計算單元301便可計算出液晶顯示面板201之區域201_4的畫素於一畫面期間FR處在穩態的總時間,並據以得知液晶顯示面板201之區域201_4的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置會落在一畫面期間FR的3/8處。
基於上述說明,由於計算單元301已得知液晶顯示面板201之每一區域201_1~201_4的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置(亦即各別落在一畫面期間FR的5/8、7/8、1/8及3/8處),所以驅動單元303就會據以提供控制訊號BL_CS_1~BL_CS_4以各別驅動發光二極體背光模組203中的每一區背光單元203_1~203_4。其中,控制訊號BL_CS_1~BL_CS_4之開啟時間的中心位置
會各別對齊液晶顯示面板201之每一區域201_1~201_4的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置,且每一控制訊號BL_CS_1~BL_CS_4皆為具有相同開啟時間的脈波寬度調變訊號。
舉例來說,控制訊號BL_CS_1之開啟時間的中心位置會對齊液晶顯示面板201之區域201_1的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置;控制訊號BL_CS_2之開啟時間的中心位置會對齊液晶顯示面板201之區域201_2的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置;依此類推至控制訊號BL_CS_4之開啟時間的中心位置會對齊液晶顯示面板201之區域201_4的畫素於一畫面期間FR處在穩態之總時間的中心位置。
接著,請繼續參照圖5,從圖5中可輕易得知,由於液晶顯示面板201之每一區域201_1~201_4的畫素處在轉態的過程中,其各別所對應的背光單元203_1~203_4並不會供應任何面光源,而此舉不但可以實現插黑畫面的技術手段,且更可以使得本實施例之液晶顯示器200比較不會產生具有動態殘影的影像畫面給使用者觀看。
為了進一步提升插黑畫面的技術功效,本實施例之驅動單元303所提供的控制訊號BL_CS_1之開啟時間盡量不要延伸至液晶顯示面板201之區域201_1及201_2的畫素處在轉態之時。相似地,驅動單元303所提供的控制訊號BL_CS_2之開啟時間亦盡量不要延伸至液晶顯示面板201之區域201_2及201_3的畫素處在轉態之時。
除此之外,驅動單元303所提供的控制訊號BL_CS_3之開啟時間也盡量不要延伸至液晶顯示面板201之區域201_3及201_4的畫素處在轉態之時。然而,由於液晶顯示面板201僅有4個區域201_1~201_4的畫素,所以驅動單元303所提供的控制訊號BL_CS_4之開啟時間只要盡量不延伸至液晶顯示面板201之區域201_4的畫素處在轉態之時即可。
由於液晶顯示面板201之每一區域201_1~201_4的畫素在進行轉態之時,皆不會受到其所對應之背光單元以及其鄰近背光單元的影響,所以本實施例之液晶顯示器200就更不會產生具有動態殘影的影像畫面給使用者觀看。另外,由於驅動單元303所提供的任一控制訊號BL_CS_1~BL_CS_4之轉態頻率皆會與液晶顯示器200之畫面更新率相同,所以其所引發的電磁干擾之強度並不會太高。也亦因如此,發光二極體背光模組203之控制訊號BL_CS_1~BL_CS_4對液晶顯示器200整體之電磁干擾指數的影響即可趨緩。
然而,依據本發明的精神,並不侷限上述實施例的實施方式。在本發明的另一實施中,發光二極體背光模組203中的每一區背光單元203_1~203_n皆具有多個子背光單元(其繪示如圖6般,且例如為2個,但並不限制於此,可依實際設計需求改變之),亦即背光單元203_1具有2個子背光單元203_1_1與203_1_2;背光單元203_2具有2個子背光單元203_2_1與203_2_2;依此類推至背光單元
203_n具有2個子背光單元203_n_1與203_n_2。
如此,子背光單元203_1_1主要會供應面光源給液晶顯示面板201之區域201_1_1的畫素;子背光單元203_1_2主要會供應面光源給液晶顯示面板201之區域201_1_2的畫素;依此類推至子背光單元203_n_1主要會供應面光源給液晶顯示面板201之區域201_n_1的畫素;子背光單元203_n_2主要會供應面光源給液晶顯示面板201之區域201_n_2的畫素。
於本實施例中,由於發光二極體背光模組203中的每一區背光單元203_1~203_n皆具有2個子背光單元,所以本實施例之背光模組驅動裝置205就必須要有能力去驅動每一區背光單元203_1~203_n中的每一個子背光單元。因此,本實施例之驅動單元303更會依據液晶顯示面板201之區域201_1_1~201_n_2的畫素於一畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供多數個子控制訊號BL_CS_1_1/2~BL_CS_n_1/2以各別驅動發光二極體背光模組203中的每一子背光單元203_1_1~203_n_2,如此亦可達到與上述實施例相同的技術功效。
值得一提的是,本實施例之同一區子背光單元所各別接收的子控制訊號之開啟時間的中心位置仍然會對齊其所對應之區畫素於一畫面期間處在穩態之總時間的中心位置。舉例來說,子背光單元203_1_1與203_1_2所各別接收的子控制訊號BL_CS_1_1/2之開啟時間的中心位置會對齊液晶顯示面板201之區域201_1_1與201_1_2的畫素
於一畫面期間處在穩態之總時間的中心位置。
子背光單元203_2_1與203_2_2所各別接收的子控制訊號BL_CS_2_1/2之開啟時間的中心位置會對齊液晶顯示面板201之區域201_2_1與201_2_2的畫素於一畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,依此類推至子背光單元203_n_1與203_n_2所各別接收的子控制訊號BL_CS_n_1/2之開啟時間的中心位置會對齊液晶顯示面板201之區域201_n_1與201_n_2的畫素於一畫面期間處在穩態之總時間的中心位置。
另外,子背光單元203_1_1與203_1_2所各別接收的子控制訊號BL_CS_1_1/2之開啟時間亦盡量不要延伸至液晶顯示面板201之區域201_1及201_2的畫素處在轉態之時,但是子背光單元203_1_1與203_1_2所各別接收的子控制訊號BL_CS_1_1/2之開啟時間可相異。
同樣地,子背光單元203_2_1與203_2_2所各別接收的子控制訊號BL_CS_2_1/2之開啟時間亦盡量不要延伸至液晶顯示面板201之區域201_2及201_3的畫素處在轉態之時,但是子背光單元203_2_1與203_2_2所各別接收的子控制訊號BL_CS_2_1/2之開啟時間可相異;依此類推至子背光單元203_n_1與203_n_2所各別接收的子控制訊號BL_CS_n_1/2之開啟時間亦盡量不要延伸至液晶顯示面板201之區域201_n的畫素處在轉態之時即可,但是子背光單元203_n_1與203_n_2所各別接收的子控制訊號BL_CS_n_1/2之開啟時間可相異。
據此,由於本發明之背光模組驅動裝置所提供的控制訊號(亦即脈波寬度調變訊號)之轉態頻率會與液晶顯示器之畫面更新率相同,此舉不但可以抑制發光二極體背光模組之控制訊號所引發的過高強度的電磁干擾,且更可以趨緩發光二極體背光模組之控制訊號對液晶顯示器整體之電磁干擾指數的影響。
另外,由於本發明之背光模組驅動裝置主要是應用在已做分區控制之設計的發光二極體背光模組,所以當液晶顯示面板之某一區畫素於任一畫面期間內處在轉態時,本發明所提供的背光模組驅動裝置除了不供應面光源給所述某一區畫素使用外,其盡可能也不會供應面光源給液晶顯示面板中鄰近所述某一區畫素的某些區域之畫素使用,藉此即可提升插黑畫面的技術功效,從而使得液晶顯示器幾近不會產生具有動態殘影的影像畫面。
再者,依據上述實施例所揭示的內容,以下將彙整出至少兩種背光模組驅動方法給本領域之相關技術人員參詳。圖7繪示為本發明背光模組驅動方法之一實施例的流程圖。請參照圖7,本實施例之背光模組驅動方法適於驅動背光模組中的至少一背光單元,且此背光單元會供應一面光源給液晶顯示面板的第N區畫素,其中N為正整數,而此背光模組為發光二極體背光模組。
本實施例之背光模組驅動方法包括下列步驟:首先,如步驟S701所述,計算液晶顯示面板的第N區畫素於一畫面期間處在穩態的總時間,藉以得知液晶顯示面板的第
N區畫素於一畫面期間處在穩態之總時間的中心位置。接著,如步驟S703所述,依據液晶顯示面板的第N區畫素於一畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供一控制訊號以驅動所述背光單元。
於本實施例中,所述控制訊號之開啟時間的中心位置會對齊所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,且所述控制訊號之開啟時間盡可能不延伸至所述第N區畫素以及液晶顯示面板之第(N+1)區畫素處在轉態之時。其中,所述控制訊號為脈波寬度調變訊號。
除此之外,本實施例之背光模組驅動方法更適於驅動所述背光單元中的多數個子背光單元,其中第i個子背光單元用以供應面光源給所述第N區畫素中的第i區畫素,i為正整數。因此,本實施例之背光模組驅動方法更會依據所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供多數個子控制訊號以各別驅動所述多數個子背光單元。
於本實施例中,所述多數個子控制訊號之開啟時間的中心位置會對齊所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,且所述多數個子控制訊號之開啟時間盡可能不延伸至所述第N區畫素與該第(N+1)區畫素處在轉態之時。其中,所述多數個子控制訊號具有相異的開啟時間,且每一子控制訊號為脈波寬度調變訊號。
圖8繪示為本發明背光模組驅動方法之另一實施例的流程圖。請參照圖8,本實施例之背光模組驅動方法適於
驅動背光模組中的至少一背光單元,且此背光單元會供應一面光源給液晶顯示面板的第N區畫素,其中N為正整數,而此背光模組為發光二極體背光模組。
本實施例之背光模組驅動方法包括下列步驟:首先,如步驟S801所述,計算所述第N區畫素於一畫面期間處在穩態的時間。接著,如步驟S803所述,在所述第N區畫素於所述畫面期間處在穩態之時,提供一控制訊號以驅動所述背光單元。於本實施例中,所述控制訊號之開啟時間盡量不要延伸至液晶顯示面板之第N區畫素以及第(N+1)區畫素處在轉態之時。
綜上所述,本發明所提供的背光模組驅動裝置與方法主要是將用以驅動背光模組的控制訊號(亦即脈波寬度調變訊號)之轉態頻率設計成與液晶顯示器之畫面更新率相同,如此不但可以抑制發光二極體背光模組之控制訊號所引發的過高強度的電磁干擾,且更可以趨緩發光二極體背光模組之控制訊號對液晶顯示器整體之電磁干擾指數的影響。
由於本發明所提供的背光模組驅動裝置與方法主要是應用在已做分區控制之設計的發光二極體背光模組,所以當液晶顯示面板之某一區畫素於任一畫面期間內處在轉態時,本發明所提供的背光模組驅動裝置與方法除了不供應面光源給所述某一區畫素使用外,其盡可能也不會供應面光源給液晶顯示面板中鄰近所述某一區畫素的某些區域之畫素使用,藉此即可提升插黑畫面的技術功效,從而使得
採用本發明所提供的背光模組驅動裝置與方法的液晶顯示器幾近不會產生具有動態殘影的影像畫面。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Pix_n‧‧‧液晶顯示面板之某一區畫素
BL_CS‧‧‧習知發光二極體背光模組的控制訊號
BL_CS_1~BL_CS_n‧‧‧本發明發光二極體背光模組的控制訊號
BL_CS_1_1/2~BL_CS_n_1/2‧‧‧本發明發光二極體背光模組的子控制訊號
V_SYNC‧‧‧垂直同步訊號
FR‧‧‧畫面期間
200‧‧‧液晶顯示器
201‧‧‧液晶顯示面板
203‧‧‧背光模組
205‧‧‧背光模組驅動裝置
207‧‧‧時序控制器
209‧‧‧閘極驅動器
211‧‧‧源極驅動器
201_1~201_n、201_1_1~201_n_2‧‧‧液晶顯示面板之區域
203_1~203_n‧‧‧背光單元
203_1_1~203_n_2‧‧‧子背光單元
301‧‧‧計算單元
303‧‧‧驅動單元
S701~S703‧‧‧本發明背光模組驅動方法之一實施例的流程圖各步驟
S801~S803‧‧‧本發明背光模組驅動方法之另一實施例的流程圖各步驟
圖1係繪示習知的液晶顯示面板之某一區畫素狀態示意圖及發光二極體背光模組之控制訊號時序圖。
圖2為本發明液晶顯示器之一實施例的系統方塊圖。
圖3為本發明背光模組驅動裝置之一實施例的方塊圖。
圖4係根據本發明之一實施例所繪示的液晶顯示面板之5個區域的畫素狀態示意圖及發光二極體背光模組的5個控制訊號時序圖。
圖5係根據本發明之另一實施例所繪示的液晶顯示面板之4個區域的畫素狀態示意圖及發光二極體背光模組的4個控制訊號時序圖。
圖6為本發明液晶顯示器之另一實施例的系統方塊圖。
圖7繪示為本發明背光模組驅動方法之一實施例的流程圖。
圖8繪示為本發明背光模組驅動方法之另一實施例的流程圖。
S801~S803‧‧‧本發明背光模組驅動方法的流程圖各步驟
Claims (26)
- 一種背光模組驅動方法,適於驅動一背光模組中的至少一背光單元,該背光單元供應一面光源給一液晶顯示面板之一第N區畫素,N為正整數,該背光模組驅動方法包括下列步驟:計算該第N區畫素於一畫面期間處在穩態的總時間,藉以得知該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置;以及依據該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供一控制訊號以驅動該背光單元。
- 如申請專利範圍第1項所述之背光模組驅動方法,其中該控制訊號之開啟時間的中心位置係對齊該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,且該控制訊號之開啟時間實質上未延伸至該第N區畫素以及該液晶顯示面板之一第(N+1)區畫素處在轉態之時。
- 如申請專利範圍第2項所述之背光模組驅動方法,其中該控制訊號為一脈波寬度調變訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之背光模組驅動方法,適於驅動該背光單元中的多數個子背光單元,該背光模組驅動方法另包括下列步驟:依據該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供多數個子控制訊號以各別驅動該些子背光單元,其中第i個子背光單元用以供應一面光源給該第N區畫素中的第i區畫素,i為正整數。
- 如申請專利範圍第4項所述之背光模組驅動方法,其中該些子控制訊號之開啟時間的中心位置係對齊該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,且該些子控制訊號之開啟時間實質上未延伸至該第N區畫素與該第(N+1)區畫素處在轉態之時。
- 如申請專利範圍第4項所述之背光模組驅動方法,其中該些子控制訊號具有相異的開啟時間,且每一子控制訊號為一脈波寬度調變訊號。
- 如申請專利範圍第1項所述之背光模組驅動方法,其中該背光模組為一發光二極體背光模組。
- 一種背光模組驅動裝置,適於驅動一背光模組中的至少一背光單元,該背光單元供應一面光源給一液晶顯示面板之一第N區畫素,N為正整數,而該背光模組驅動裝置包括:一計算單元,用以計算該第N區畫素於一畫面期間處在穩態的總時間,藉以得知該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置;以及一驅動單元,耦接該計算單元與該背光模組,依據該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供一控制訊號以驅動該背光單元。
- 如申請專利範圍第8項所述之背光模組驅動裝置,其中該控制訊號之開啟時間的中心位置係對齊該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,且該控制訊號之開啟時間實質上未延伸至該第N區畫素以及該液晶 顯示面板之一第(N+1)區畫素處在轉態之時。
- 如申請專利範圍第9項所述之背光模組驅動裝置,其中該控制訊號為一脈波寬度調變訊號。
- 如申請專利範圍第8項所述之背光模組驅動裝置,其中該背光單元具有多數個子背光單元,且第i個子背光單元用以供應一面光源給該第N區畫素中的第i區畫素,i為正整數。
- 如申請專利範圍第11項所述之背光模組驅動裝置,其中該驅動單元係依據該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供多數個子控制訊號以各別驅動該些子背光單元。
- 如申請專利範圍第12項所述之背光模組驅動裝置,其中該些子控制訊號之開啟時間的中心位置係對齊該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,且該些子控制訊號之開啟時間實質上未延伸至該第N區畫素與該第(N+1)區畫素處在轉態之時。
- 如申請專利範圍第13項所述之背光模組驅動裝置,其中該些子控制訊號具有相異的開啟時間,且每一子控制訊號為一脈波寬度調變訊號。
- 如申請專利範圍第8項所述之背光模組驅動方法,其中該背光模組為一發光二極體背光模組。
- 一種液晶顯示器,包括:一液晶顯示面板;一背光模組,具有至少一背光單元,該背光單元供應 一面光源給該液晶顯示面板之一第N區畫素,其中N為正整數;以及一背光模組驅動裝置,耦接該背光模組,依據該第N區畫素於一畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供一控制訊號以驅動該背光單元。
- 如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示器,其中該背光模組驅動裝置包括:一計算單元,用以計算該第N區畫素於該畫面期間處在穩態的總時間,藉以得知該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置;以及一驅動單元,耦接該計算單元與該背光模組,依據該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供該控制訊號以驅動該背光單元。
- 如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示器,其中該控制訊號之開啟時間的中心位置係對齊該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,且該控制訊號之開啟時間實質上未延伸至該第N區畫素以及該液晶顯示面板之一第(N+1)區畫素處在轉態之時。
- 如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示器,其中該控制訊號為一脈波寬度調變訊號。
- 如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示器,其中該背光單元具有多數個子背光單元,且第i個子背光單元用以供應一面光源給該第N區畫素中的第i區畫素,i為正整數。
- 如申請專利範圍第20項所述之液晶顯示器,其中 該驅動單元係依據該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,而提供多數個子控制訊號以各別驅動該些子背光單元。
- 如申請專利範圍第21項所述之液晶顯示器,其中該些子控制訊號之開啟時間的中心位置係對齊該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之總時間的中心位置,且該些子控制訊號之開啟時間實質上未延伸至該第N區畫素與該第(N+1)區畫素處在轉態之時。
- 如申請專利範圍第22項所述之液晶顯示器,其中該些子控制訊號具有相異的開啟時間,且每一子控制訊號為一脈波寬度調變訊號。
- 如申請專利範圍第16項所述之液晶顯示器,其中該背光模組為一發光二極體背光模組。
- 一種背光模組驅動方法,適於驅動一背光模組中的至少一背光單元,該背光單元供應一面光源給一液晶顯示面板之一第N區畫素,N為正整數,該背光模組驅動方法包括下列步驟:計算該第N區畫素於一畫面期間處在穩態的時間;以及在該第N區畫素於該畫面期間處在穩態之時,提供一控制訊號以驅動該背光單元。
- 如申請專利範圍第25項所述之背光模組驅動方法,其中該控制訊號之開啟時間實質上未延伸至該第N區畫素以及該液晶顯示面板之一第(N+1)區畫素處在轉態之時。
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