TWI443633B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

液晶顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI443633B
TWI443633B TW100101659A TW100101659A TWI443633B TW I443633 B TWI443633 B TW I443633B TW 100101659 A TW100101659 A TW 100101659A TW 100101659 A TW100101659 A TW 100101659A TW I443633 B TWI443633 B TW I443633B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
backlight
liquid crystal
crystal display
driving
display device
Prior art date
Application number
TW100101659A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201232516A (en
Inventor
Hongda Liu
Original Assignee
Hongda Liu
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongda Liu filed Critical Hongda Liu
Priority to TW100101659A priority Critical patent/TWI443633B/zh
Priority to US13/348,580 priority patent/US9495896B2/en
Priority to CN201210013458.1A priority patent/CN102592554B/zh
Priority to DE102012100313A priority patent/DE102012100313A1/de
Priority to FR1250433A priority patent/FR2970588B1/fr
Publication of TW201232516A publication Critical patent/TW201232516A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI443633B publication Critical patent/TWI443633B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0237—Switching ON and OFF the backlight within one frame
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/06—Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0626—Adjustment of display parameters for control of overall brightness
    • G09G2320/064—Adjustment of display parameters for control of overall brightness by time modulation of the brightness of the illumination source
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2330/00—Aspects of power supply; Aspects of display protection and defect management
    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation
    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/3406—Control of illumination source

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

液晶顯示裝置
本揭示內容是有關於一種液晶顯示裝置，且特別是有關於一種亮度或輝度保持率補償液晶顯示裝置暨其驅動方法。
近來，液晶顯示裝置被應用到許多領域中，包括筆記型個人電腦、監視器、車用導航器、功能性計算機、各種尺寸的電視機、行動電話與電子留言板。尤其現今輕薄或可攜式的電子產品成為市場新寵，液晶顯示裝置的體積與厚度比起早期的映像管顯示裝置來的小，故被廣泛使用。
在現今的電子顯示技術發展中，愈來愈注重顯示裝置的電力消耗，低耗電量的液晶顯示裝置較能符合使用者對節能環保的需求。尤其在可攜式的顯示裝置上(如手機、智慧型手機、個人數位助理、電子書、平板電腦等)，液晶顯示模組的耗電量直接影響到整個裝置的續航力。尤其是在現今大尺寸且體積輕薄的顯示裝置上更是迫切需要低耗電且高效率的液晶顯示模組。
目前的液晶顯示裝置中通常具有一定的更新頻率(refresh rate)或掃描頻率(frame rate)，一般來說液晶顯示裝置採用的頻率約為50~70赫茲(Hz)，即每秒畫面更新50~70次。
也就是說，即便液晶顯示裝置上的顯示畫面未變動或僅有微小改變，顯示驅動電路仍會定期以每秒約六十次的頻率刷新顯示模組中各個畫素的顯示訊號。因此，便產生不必要的能量消耗。
以目前市面上一般的薄膜電晶體液晶顯示裝置(thin film transistor liquid crystal display,TFT-LCD)來說，其電力消耗主要分為液晶顯示面板、驅動電路以及背光模組幾個部份。以10.1吋大小解析度1366x800的薄膜電晶體液晶顯示裝置為例，其中液晶顯示面板與驅動電路部份的耗電約為1000毫瓦(mW)至2000毫瓦之間；另一方面，背光模組部份的耗電約為2000毫瓦至3000毫瓦之間。
雖然，目前業界針對驅動電路方面有提出極性反轉驅動方式，例如行反轉(row inversion)驅動或圖框反轉(frame inversion)驅動；且針對背光模組則提出區域調光(Area scanning backlight)的作法，然而上述作法效果有限，目前仍在積極尋找可以提供穩定顯示效果且能降低能量消耗的液晶顯示裝置及顯示驅動方法。
在兩次顯示訊號更新之間的一個顯示週期中，液晶顯示裝置中的儲存電容之電位可能隨時間逐步降低，導致液晶顯示面板的穿透率隨之變化。例如常白模式(Normally White)下穿透率隨時間提高、常黑模式(Normally Black)下穿透率隨時間降低，可能導致一個顯示週期內的顯示亮度或輝度不一致或不穩定，更進而造成閃爍、閃屏的現象。尤其在低更新頻率下，儲存電容的電位衰退變化程度將更為明顯，導致閃屏的問題更為嚴重。
為了解決上述問題，本發明揭露具有利用灰階曲線特性達到節能效果的液晶顯示裝置以及具有亮度或輝度保持率補償的液晶顯示裝置。
在兩次顯示訊號更新之間的一個顯示週期中，尤其在低更新頻率驅動的液晶顯示器中，一般液晶顯示裝置中的儲存電容之電位可能隨時間逐步改變，導致液晶顯示面板的穿透率隨之變化，進而造成閃爍、閃屏的現象。本發明提出採用具有亮度或輝度保持率補償的液晶顯示裝置的解決方案，例如在顯示週期中階段性調整背光模組的驅動設定；此外，亦可利用液晶顯示面板在驅動電壓與灰階亮度之間的灰階曲線特性，以更低電壓之驅動電壓來驅動，以節省能耗，更可搭配低更新頻率進行亮度或輝度保持率的補償。
本發明內容之一態樣是在提供一種具有亮度或輝度保持率補償(Luminance Holding Ratio Compensation，LHRC)的液晶顯示裝置，其包含液晶顯示面板、驅動電路、背光模組。於一顯示週期中該液晶顯示面板之一穿透率或亮度或輝度隨時間提高。驅動電路根據一驅動電壓用以驅動該液晶顯示面板。背光模組包含背光源、背光驅動電路以及背光控制電路。背光驅動電路用以驅動該背光源。背光控制電路於該顯示週期中形成複數個背光遮斷時間，於該等背光遮斷時間中該背光控制電路控制該背光驅動電路暫時關閉該背光源或是暫時降低該背光源至暗黑狀態(未完全黑的暗淡(dim)狀態)。
根據本發明內容之一實施例，其中該驅動電路根據一較低的更新頻率驅動該液晶顯示面板。
根據本發明內容之另一實施例，其中該液晶顯示面板為一常白模式之液晶顯示面板。於此實施例中，於該顯示週期中該等背光遮斷時間之一遮斷持續時間將依序遞增。
根據本發明內容之另一實施例，其中該液晶顯示面板為一常黑模式之液晶顯示面板。於此實施例中，於該顯示週期中該等背光遮斷時間之一遮斷持續時間將依序遞減。
根據本發明內容之另一實施例，其中該顯示週期區分為N個週期區間，該背光控制電路於每一個週期區間中形成至少一個以上的背光遮斷時間，共形成至少N個的背光遮斷時間，亦即背光源形成至少N個的遮斷時間，期間該背光控制電路控制該背光驅動電路暫時關閉該背光源或是暫時降低該背光源至暗黑狀態。
根據本發明內容之另一實施例，其中該顯示週期區分為N個週期區間，每一個週期區間中該液晶顯示裝置之穿透率或亮度或輝度對時間的光學積分之差異值小於等於5%。
根據本發明內容之另一實施例，其中該顯示週期區分為N個週期區間，該背光控制電路於第一個週期區間之初形成一第一背光遮斷時間，或且於第N個週期區間之末形成一第二背光遮斷時間，並於其他每一個週期區間中形成至少一個背光遮斷時間，共形成至少N個的背光遮斷時間，其中該第一背光遮斷時間與該第二背光遮斷時間可以對應該液晶顯示面板之一液晶切換時間，並可提昇顯示面板之切換反應時間速度。
根據本發明內容之另一實施例，其中該背光模組為一具有區域調光功能之背光驅動架構。
根據本發明內容之另一實施例，其中該更新頻率低於20Hz。於另一實施例中，其中低更新頻率低於5Hz。
根據本發明內容之另一實施例，其中該液晶顯示面板具有兩個或兩個以上之更新頻率。
本發明內容之另一態樣是在提供一種具有亮度或輝度保持率補償的液晶顯示裝置，其包含液晶顯示面板、驅動電路、背光模組。於一顯示週期中該液晶顯示面板之一穿透率或亮度或輝度隨時間提高或降低。驅動電路根據一驅動電壓用以驅動該液晶顯示面板。背光模組包含背光源、背光驅動電路以及背光控制電路。該背光驅動電路提供一背光驅動電流用以驅動該背光源。於該顯示週期中該背光控制電路控制該背光驅動電路逐步調整或分梯次調整該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而改變。
根據本發明內容之一實施例，其中該驅動電路根據一較低的更新頻率驅動該液晶顯示面板。
根據本發明內容之另一實施例，其中該液晶顯示面板為一常白模式之液晶顯示面板。於此實施例中，其中於該顯示週期中該背光控制電路控制該背光驅動電路逐步降低或分梯次降低該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而降低。
於上述實施例中，其中該液晶顯示面板之穿透率或亮度或輝度對液晶驅動電壓之一變化曲線區分為複數個灰階區間，其中每一該等灰階區間對應該背光控制電路之一補償係數，於每一該等灰階區間之期間內，該背光控制電路依照該補償係數控制該背光驅動電路逐步降低或分梯次降低該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而降低。
根據本發明內容之另一實施例中，其中該顯示週期區分為N個週期區間，於每一該等週期區間該背光控制電路用以控制該背光驅動電路逐步降低或分梯次的降低該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著不同週期區間而降低。
根據本發明內容之另一實施例，其中該顯示週期區分為N個週期區間，每一個週期區間中該液晶顯示裝置之穿透率或亮度或輝度對時間的光學積分之差異值小於等於5%。
根據本發明內容之另一實施例，其中該液晶顯示面板為一常黑模式之液晶顯示面板。於此實施例中，其中於該顯示週期中該背光控制電路控制該背光驅動電路逐步提高或分梯次提高該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而提高。
於上述實施例中，其中該液晶顯示面板之穿透率或亮度或輝度對液晶驅動電壓之一變化曲線區分為複數個灰階區間，其中每一該等灰階區間對應該背光控制電路之一補償係數，於每一該等灰階區間之期間內，該背光控制電路依照該補償係數控制該背光驅動電路逐步提高或分梯次提高該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而提高。
於上述實施例中，其中該顯示週期區分為N個週期區間，於每一該等週期區間該背光控制電路用以控制該背光驅動電路逐步提高或分梯次提高該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著不同週期區間而提高。
於上述實施例中，其中該顯示週期區分為N個週期區間，每一個週期區間中該液晶顯示裝置之穿透率或亮度或輝度對時間的光學積分之差異值小於等於5%。
根據本發明內容之另一實施例，其中該背光模組為一具有區域調光功能之背光驅動架構。
根據本發明內容之另一實施例，其中該更新頻率低於20Hz。於另一實施例中，其中低更新頻率低於5Hz。
根據本發明內容之另一實施例，其中該液晶顯示面板具有兩個或兩個以上之更新頻率。
本發明內容之另一態樣是在提供一種利用灰階曲線特性來進行一灰階顯示驅動轉換以達到節能效果的液晶顯示裝置，其中液晶顯示裝置具有穿透式或部分穿透部分反射式(或稱穿透反射式，Transflective)的常白模式之液晶顯示面板。在液晶顯示裝置的液晶顯示面板中，當一灰階顯示設定為低亮度或低輝度的灰階，即該灰階顯示設定為一高電壓之驅動電壓時(在低穿透率時)，而一般背光模組都設定在高背光驅動電流的高亮度或高輝度的全亮狀態，本發明為在經過計算判斷一顯示影像的資料內容後，會自動將該灰階顯示設定的低亮度或低輝度灰階，對應轉換為液晶顯示面板採用一更低電壓之驅動電壓(高穿透率)，且背光模組會自動對應設定為一低背光驅動電流(低亮度或輝度)。如此液晶面板耗電量將因為該灰階顯示設定的「該高電壓之驅動電壓」變為「該更低電壓之驅動電壓」，因為耗電量和電壓平方成正比，所以耗電量可以大幅下降(功率=V2 /R)，與此同時，該背光模組耗電量也因為降低為該低背光驅動電流之故，耗電量和電流平方成正比，所以背光模組的耗電量也可以大幅下降(功率=R*I2 )。如此可在該灰階顯示驅動轉換為另一低耗電的灰階顯示驅動，藉此在整體顯示亮度或輝度不變的情況下，達到省電的效果。
根據本發明內容之另一實施例，其中該背光模組為一具有區域調光功能之背光驅動架構。可根據各區域之顯示影像內容，設定顯示驅動轉換參考對照表，經計算判斷後，會分別自動將各區域之該灰階顯示設定的低亮度灰階，對應轉換為一更低電壓之驅動電壓，且背光模組會分別自動設定各區域為一與之對應的低背光驅動電流作為補償位準，其中，各區域之顯示內容影像資料將會決定該區域之該更低電壓之驅動電壓位準和該低背光驅動電流的補償位準。如此可分別將各區域之灰階顯示驅動轉換為另一低耗電的灰階顯示驅動。
根據本發明內容之另一實施例，可根據各種可能顯示影像內容，設定一灰階顯示驅動轉換參考對照表，即灰階顯示驅動對應低背光驅動電流之補償位準的轉換參考對照表。將灰階顯示驅動和更低電壓之低耗電的灰階顯示驅動位準、低背光驅動電流的補償位準，建立對應關係。在背光模組為一具有區域調光功能之背光驅動架構，該灰階顯示驅動轉換參考對照表亦可分別對應各區域。藉此在整體顯示亮度或輝度不變的情況下，達到省電的效果。
根據本發明內容之一實施例，更提供一種具有低更新頻率之液晶顯示裝置，其中於該顯示週期中，該控制單元控制該驅動電路以及該背光驅動電路，藉此透過該驅動電路使該驅動電壓降低以提高該穿透率，並形成複數個背光遮斷時間，於該等背光遮斷時間中該背光控制電路控制該背光驅動電路暫時關閉該背光源或是暫時降低該背光源至暗黑、暗淡狀態，該等背光遮斷時間之一背光遮斷持續時間將依序遞增，以降低該背光亮度或輝度。
根據上述發明內容之另一實施例，其中該低更新頻率低於20Hz。於另一實施例中，其中低更新頻率低於5Hz。
根據本發明內容之另一實施例，其中該液晶顯示面板具有兩個或兩個以上之更新頻率。
根據本發明內容之另一實施例，更提供一種具有低更新頻率之液晶顯示裝置，其中於該顯示週期中，該控制單元控制該驅動電路以及該背光驅動電路，藉此透過該驅動電路使該驅動電壓降低以提高該穿透率，並透過該背光驅動電路降低該背光驅動電流位準或該背光模組之該背光亮度或輝度位準，同時於該顯示週期中該背光控制電路控制該背光驅動電路逐步降低或分梯次降低該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而降低。。
根據上述發明內容之另一實施例，其中該低更新頻率低於20Hz。於另一實施例中，其中低更新頻率低於5Hz。
根據本發明內容之另一實施例，其中該液晶顯示面板具有兩個或兩個以上之更新頻率。
請參閱第1圖，第1圖繪示根據本發明之第一實施例中一種具有亮度或輝度保持率補償的液晶顯示裝置100的功能方塊圖。
如第1圖所示，液晶顯示裝置100包含液晶顯示面板120、驅動電路140以及背光模組160。背光模組160中包含背光源162、背光驅動電路164以及背光控制電路166。
於一實施例中，液晶顯示面板120可為一穿透式或部分穿透部分反射式的液晶顯示面板，請一併參閱第2圖，其繪示於第一實施例中液晶顯示面板120的剖面結構示意圖。
液晶顯示面板120具有一更新頻率(frame rate)以及一穿透率。驅動電路140根據驅動電壓進而驅動液晶顯示面板120。液晶顯示面板120的穿透率與驅動電壓有關。
以下以液晶顯示面板120為一常白模式(normally white)之液晶顯示面板舉例說明。請一併參閱第2圖與第3圖，第2A圖繪示常白模式之液晶顯示面板120的驅動電壓與相對亮度或輝度之曲線圖，第3圖繪示常白模式之液晶顯示面板120的相對能耗與相對亮度或輝度之曲線圖亦即為相對能耗與顯示灰階之曲線圖。如第2A圖與第3圖所示，在常白模式的液晶顯示面板120上，驅動電壓為低電壓時，常白模式的液晶層具有高穿透率，即具有高亮度或輝度，且如第3圖所示此時為低能耗；相對地，驅動電壓為高電壓時，常白模式的液晶層轉動、扭轉而使液晶顯示面板120穿透率降低，即為低亮度或輝度，且如第3圖所示此時為高能耗。
如第2A圖所示，依照第2A圖之灰階曲線，可以區分數個操作區間(如操作區間Z1,Z2,Z3)，其亮度或輝度-電壓曲線可分為數段線性斜率，其有數個操作區間Z1,Z2,Z3；主要灰階都在集中在操作區間Z1，即驅動電壓在閥值電壓Vth~V1；而操作區間Z2範圍很小，即驅動電壓V1~V2，且操作區間Z2之亮度<10%；而操作區間Z3之亮度<5%，即驅動電壓V2~Vsat飽和電壓；當然也可以細分更多灰階區間或操作區間。
然而，在一個顯示週期中，因為驅動電路140無法具有100%的電壓保持率(例如儲存電容的衰減等非理想性因素)，將使得驅動電壓隨時間逐漸下降，尤其是當液晶顯示面板120的更新頻率較低時(如20Hz,3Hz甚至0.5Hz)，驅動電壓改變的幅度將更為明顯。請一併參照第2B圖，第2B圖繪示常白模式之液晶顯示面板120的不同操作區間的驅動電壓其穿透率隨時間改變之曲線圖。如第2B圖所示，在一顯示週期中，液晶面板的電壓保持率會變化5%~15%，其穿透率也會因應的變化5%~15%，在操作區間Z1主要操作的穿透率範圍數值變化較大，在操作區間Z2,Z3主要操作的穿透率範圍數值變化較小可以對應不同的補償係數。
於常白模式的液晶顯示面板120中，當驅動電壓衰減，液晶顯示面板120的穿透率將隨時間提高，亦即液晶顯示裝置的亮度或輝度因而增加。如此一來，在該次顯示週期中，習知液晶顯示面板的顯示畫面便會逐漸變亮，造成閃屏現象。
須注意的是，在本發明的液晶顯示面板120中可利用背光模組160進行亮度或輝度保持率補償，以解決上述閃屏問題。以下將對本案的亮度或輝度保持率補償(Luminance Holding Ratio Compensation,LHRC)進行說明。
於此實施例中，背光模組160的背光驅動電路164用以驅動背光源162。背光控制電路166則在顯示週期中形成複數個背光遮斷時間，於該等背光遮斷時間中該背光控制電路控制該背光驅動電路暫時關閉該背光源或是暫時降低該背光源至暗黑狀態。
請參閱第4A圖，其繪示在一個顯示週期Td形成複數個背光遮斷時間的示意圖。在一個顯示週期Td內，若存在理想的驅動電壓Videal 可具有100%電壓保持率，則液晶顯示面板120的穿透率與亮度/輝度可保持恆定。但實際情況下，實際的驅動電壓Vreal 為非理想的線型，將隨時間逐步衰減，使得液晶顯示面板120的穿透率與亮度/輝度逐步提高。請一併參閱第4B圖，其繪示在一個顯示週期Td中亮度/輝度逐步提高的示意圖。
如第4A圖與第4B圖所示，顯示週期Td區分為N個週期區間，於此實施例中，係分為六個週期區間T1~T6，背光控制電路166於每一個週期區間(T1~T6)中形成至少一個以上的背光遮斷時間，共形成至少6個的背光遮斷時間，但本發明並不以六個為限。
此時，背光控制電路166於上述六個週期區間T1~T6中形成六個背光遮斷時間Toff1 ~Toff6 。於背光遮斷時間Toff1 ~Toff6 中該背光控制電路166控制背光驅動電路164，進而暫時關閉背光源162或是暫時降低該背光源162至暗黑、暗淡狀態，請一併參閱第4C圖，其繪示在一個顯示週期Td形成複數個背光遮斷時間中將該背光源162之輸出降低至暗黑、暗淡狀態的示意圖。並設計該遮斷時間的參數使各個周期間的背光開啟時間和亮度/輝度逐步提高的速率可以相對應(可根據不同操作區間參考第2B圖)，使其個週期的亮度或輝度的光學時間積分(如第4B圖中的光學時間積分Int1~Int6)保持不變、或穩定、或小於5%的變異。
請參照第4B圖，第4B圖中，不同週期區間T1~T6的亮度或輝度隨時間遞增，透過形成不同時間長短的背光遮斷時間Toff1 ~Toff6 ，使得每一個週期區間T1~T6內的光學時間積分Int1~Int6(即每一週期區間的等效總亮度/輝度)保持不變、或穩定、或小於5%的變異。
於此實施例中，其積分公式可為：
其中，Ak 為第K個週期區間的等效總亮度/輝度，BBL 為背光亮度，on/off為背光開關時間，TLC 為LC液晶面板的穿透率，K是意指第K個週期區間。
其中，當背光驅動電流為逐漸降低或分梯次降低時，Ak 等效總亮度/輝度的積分公式依然有效，BBL (t)背光亮度會隨著電流改變而改變，或隨著分梯次的梯度改變。
如此一來，便可解決液晶顯示裝置100上的閃屏問題，且透過關閉背光源162可進一步節約背光模組160的能量消耗。
須注意的是，於此實施例中，液晶顯示面板120係可為一常白模式的穿透式液晶顯示面板。當驅動電壓衰減，液晶顯示面板120的穿透率將隨時間提高，因此背光控制電路166形成六個背光遮斷時間(Toff1 ~Toff6 )之遮斷持續時間將依序遞增，如第4A圖所示。
此外，請一併參閱第5圖，其繪示在一個顯示週期Td形成複數個背光遮斷時間的另一種方式的示意圖。與第4圖不同之處在於，於第5圖中，背光控制電路166在第一個週期區間T1之初形成第一背光遮斷時間Toff1a， 或且於第六個週期區間T6之末形成第二背光遮斷時間Toff6， 並於其他週期區間T1~T6中形成至少一個背光遮斷時間Toff1b ~Toff6 。其中第一背光遮斷時間Toff1a 係對應液晶顯示面板120之一液晶切換時間(此時驅動電壓Videal 尚在切換中)。第一背光遮斷時間Toff1a 與該第二背光遮斷時間Toff6 的設計可提升液晶顯示面板120之液晶切換時間速度。
在以背光遮斷時間調整之方法來說，以60Hz為例，在靜態畫面或影像時，在將60Hz降到5Hz時，液晶顯示面板的VHR(Voltage Holding Ratio)電壓保持率會由98.5%~99.5%，下降到90%~94%，亦即在5Hz時亮度或輝度的變化會有6%~10%的閃爍。本發明可利用遮斷時間使各個週期區間的亮度或輝度差異、變異降低小於等於5%、3%以下。此時，液晶面板驅動可以節能(60-5)/60=91%，將降為原來的9%能耗。
其中要說明的是因為背光遮斷時間調整，其顯示亮度會損失5%~10%的亮度，但背光能耗也會相對應的減少5%~10%，背光能耗並不會增加。實際應用中，若為維持原有顯示亮度，背光會因此增加成本，以提高亮度5%~10%。
然而，本發明的液晶顯示裝置100之液晶顯示面板120並不僅限於常白模式。於另一實施例中，亦可採用常黑模式的液晶顯示面板。在常黑模式之液晶顯示面板情況下，當驅動電壓衰減，液晶顯示面板的穿透率將隨時間降低。因此，相對應地，背光控制電路形成複數個背光遮斷時間之遮斷持續時間須為依序遞減。藉此，亦可以達到解決閃屏問題以及節能的效果。因此，本發明的液晶顯示裝置100之亮度或輝度保持率補償架構並不限於使用在常白模式或常黑模式的液晶顯示面板上。
此外，本發明的第二實施例亦為一種具有亮度或輝度保持率補償的液晶顯示裝置，其內部架構大致與第一實施例中的液晶顯示裝置100相似，請參照先前第一實施例中的第1圖。
於先前的第一實施例中，背光模組的工作亮度設定基本上維持不變，主要利用形成不同長短的背光遮斷時間來達到總亮度/輝度的平衡補償。
於第二實施例中，液晶顯示裝置100與第一實施例最大不同之處在於，於顯示週期中該背光控制電路166係控制背光驅動電路164逐步調整或分梯次、分梯度調整背光驅動電流，藉此使背光源162之亮度或輝度隨著時間而改變，而非形成背光遮斷時間並暫時關閉背光源162。也就是說，第二實施例主要利用調整背光模組的輸出亮度來達到總亮度/輝度的平衡補償。
當然，第一實施例中的背光遮斷時間的方法和第二實施例中的控制背光驅動電路的方法亦可搭配一起使用。
於第二實施例中，若液晶顯示面板120為一常白模式之液晶顯示面板。則該顯示週期中該背光控制電路166控制該背光驅動電路164逐步降低或分梯次降低該背光驅動電流，藉此使該背光源162之亮度或輝度隨著時間而降低。
該液晶顯示面板120之穿透率或亮度對液晶驅動電壓之一變化曲線區分為複數個灰階區間，其中每一該等灰階區間對應該背光控制電路之一補償係數，於每一該等灰階區間之期間內，該背光控制電路166依照該補償係數逐步降低或分梯次降低該背光驅動電流，藉此使該背光源162之亮度或輝度隨著時間而降低。
如第2A圖所示，依照第2A圖之灰階曲線，可以區分數個操作區間(如操作區間Z1,Z2,Z3)，其亮度或輝度-電壓曲線可分為數段線性斜率，其有數個操作區間Z1,Z2,Z3；主要灰階都在集中在操作區間Z1，即驅動電壓Vth~V1；而操作區間Z2範圍很小，即驅動電壓V1~V2，且操作區間Z2之亮度<10%；而操作區間Z3之亮度<5%，即驅動電壓V2~Vsat。
在VHR由100%掉到90%時，其電壓變化5%~15%，其亮度或輝度對電壓曲線L-V曲線也相對應變化約5%~15%，因為LED背光模組的電壓、電流、亮度或輝度在操作區間幾乎是線性的，所以以調整LED背光模組電流之特性，可依其特性可以僅用2~3個補償係數(操作區間Z1~Z3)來滿足本發明裝置之需求。
且該顯示週期亦可進一步區分為N個週期區間，於每一該等週期區間該背光控制電路166用以控制該背光驅動電路164逐步降低或依梯次降低該背光驅動電流，請參閱第4D圖，其繪示逐步降低背光驅動電流進行亮度/輝度補償的示意圖。
如第4D圖所示，藉此使該背光源162之亮度或輝度隨著不同週期區間而逐步降低(於另一實施例中亦可依梯次降低)。並設計該背光驅動電流的參數使各個周期間的背光亮度、輝度和液晶穿透率變化可以相對應，使其各個週期的亮度或輝度的光學時間積分保持不變、或穩定、或小於5%的變異。
於此實施例中，其積分公式可為：
其中，Ak 為第K個週期區間的等效總亮度/輝度，BBL 為背光亮度，其中背光亮度是隨時間調整變化。於此實施例中，係可採用隨時間改變的背光驅動電流I(t)，BBL 背光亮度BBL =BBL (I(t))，TLC 為LC液晶面板的穿透率，K是意指第K個週期區間。
另一方面，於第二實施例中，若該液晶顯示面板120為常黑模式之液晶顯示面板。則於該顯示週期中該背光控制電路166控制該背光驅動電路164逐步提高或分梯次提高該背光驅動電流，藉此使該背光源162之亮度或輝度隨著時間而提高。
其中該液晶顯示面板120之穿透率或亮度對液晶驅動電壓之一變化曲線區分為複數個灰階區間，其中每一該等灰階區間對應該背光控制電路166之一補償係數，於每一該等灰階區間之期間內，該背光控制電路166依照該補償係數控制該背光驅動電路164逐步提高該背光驅動電流，藉此使該背光源162之亮度或輝度隨著時間而提高。
並且，該顯示週期可進一步區分為N個週期區間，於每一該等週期區間該背光控制電路166用以控制該背光驅動電路164逐步提高該背光驅動電流，藉此使該背光源162之亮度或輝度隨著不同週期區間而提高。
在以背光驅動電流調整之方法來說，以60Hz為例，在靜態畫面或影像時，在將60Hz降到5Hz時，液晶顯示面板的VHR(Voltage Holding Ratio)電壓保持率會由98.5%~99.5%，下降到90%~94%，亦即在5Hz時亮度或輝度的變化會有6%~10%的閃爍。本發明可利用背光驅動電流逐步調整或分梯次調整，而使各個週期區間的亮度或輝度差異、變異降低小於等於5%、3%以下。此時，液晶面板驅動可以節能(60-5)/60=91%，將降為原來的9%能耗。
當然，第一實施例中的背光遮斷時間的方法和第二實施例中的控制背光驅動電路的方法亦可搭配一起使用。也就是說，同時搭配使用不同長短的背光遮斷時間以及調整背光輸出亮度，來達到總亮度/輝度的平衡補償。請參閱第4E圖，其繪示同時使用背光遮斷時間補償與背光輸出亮度補償的示意圖。
此外，於上述本發明內容之第一實施例與第二實施例中，可根據各種可能顯示內容設定一灰階顯示驅動轉換參考對照表以達到節能效果的液晶顯示裝置，其中液晶顯示裝置具有穿透式或部分穿透部分反射式的常白模式之液晶顯示面板。在液晶顯示裝置的液晶顯示面板中，當一灰階顯示設定為低亮度或低輝度的，即灰階顯示驅動對應低背光驅動電流之補償位準的轉換參考對照表。也就是說，背光模組更包含一顯示驅動轉換參考對照表，即於該顯示週期中，該背光模組根據該顯示驅動轉換參考對照表控制該背光驅動電路，進而補償於該穿透率隨時間提高或降低的效應。
將灰階顯示驅動和更低電壓之低耗電的灰階顯示驅動位準、低背光驅動電流的補償位準，建立對應關係。在背光模組為一具有區域調光功能之背光驅動架構，該灰階顯示驅動轉換參考對照表亦可分別對應各區域。藉此在整體顯示亮度或輝度不變的情況下，達到省電的效果。
如第3圖所示，為灰階/亮度對比相對能耗(功率=V2 /R)的示意圖，可知15%的較暗灰階0%~15%，其相對能耗是很高30%~100%，而較亮的灰階100%~20%是相對能耗是很低的<30%。本發明即是要利用較亮的灰階，即較低能耗的灰階，來轉換應對較暗的較高能耗的灰階。
於上述本發明內容之第一實施例與第二實施例中，其中該背光模組160可進一步為具有區域調光功能之背光驅動架構。具有區域調光功能之背光模組160可根據各區域影像資料之顯示內容經計算判斷後，會分別自動將各區域影像資料之該灰階顯示設定的低亮度灰階，對應轉換為一更低電壓之驅動電壓，且背光模組會分別自動設定各區域為一與之對應的低背光驅動電流作為補償位準，其中，各區域之顯示內容將會決定該區域之該更低電壓之驅動電壓位準和該低背光驅動電流的補償位準。如此可分別將各區域影像資料之灰階顯示驅動轉換為另一低耗電的灰階顯示驅動位準。
此外，上述具有區域調光功能之背光驅動架構。可根據各區域之顯示內容經計算判斷後，會分別自動將各區域之該灰階顯示設定的低亮度灰階，對應轉換為一更低電壓灰階或一高亮度灰階之驅動電壓，且背光模組會分別自動設定各區域為一與之對應的在每一顯示週期中的背光開啟/關閉時間比例(背光開/閉時間比)或複數個背光遮斷時間比例，用以降低在該顯示週期中背光源亮度或輝度來作為補償，以此可以較低的更新頻率來驅動液晶顯示裝置來達到節能的效果。
並且，具有區域調光功能之背光驅動架構可進一步根據各種可能顯示內容，設定一灰階顯示驅動對應背光開/閉時間比或複數個背光遮斷時間比例的轉換參考對照表，將灰階顯示驅動和更低電壓之低耗電的灰階顯示驅動位準、背光開起/關閉時間比例之補償位準，建立對應關係。在背光模組為一具有區域調光功能之背光驅動架構，該灰階顯示驅動轉換參考對照表亦可分別對應各區域。
接著，請參閱第6圖，其繪示根據本發明之第三實施例中一種採用低電壓灰階轉換法的液晶顯示裝置300的功能方塊圖。如第6圖所示，液晶顯示裝置300包含液晶顯示面板320、驅動電路340、控制單元380以及背光模組360。背光模組360中包含背光源362、背光驅動電路364以及背光控制電路(圖中未示)。控制單元380更包含運算判斷單元382。
其中，液晶顯示面板320為一穿透式或穿透反射式且為常白模式(normally white)之液晶顯示面板。請一併參照第2A圖，其繪示常白模式之液晶顯示面板的驅動電壓與亮度或輝度之曲線圖。
如第2A圖所示，在常白模式的液晶顯示面板320上，驅動電壓為低電壓時，常白模式的液晶層之分子排列具有高穿透率模式，進而具有高亮度/輝度；相對地，驅動電壓為高電壓時，常白模式的液晶層扭轉、轉動而使液晶顯示面板320穿透率降低，進而具有低亮度/輝度。
於此實施例中，本發明之液晶顯示裝置300可利用上述灰階曲線特性(如第2A圖所示)來進行一灰階顯示驅動轉換以達到節能效果。
在液晶顯示裝置300的液晶顯示面板320中，當一灰階顯示設定為低亮度或低輝度的灰階，即該灰階顯示設定為高電壓之驅動電壓時(在低穿透率時)。而且，一般預設的情況下，習知的背光模組主要固定設定在高背光驅動電流的高亮度或高輝度的全亮狀態。因此，在習知技術中，在顯示畫面為低亮度時，常白模式的液晶顯示面板須要較高的驅動電壓來達到低穿透率(背光模組預設為全亮狀態)，來顯示低亮度的顯示畫面。如此一來，液晶顯示面板與背光模組皆造成大量的電力消耗。
請一併參照第2A圖，如第3圖繪示第2A圖中的不同操作區間Z1~Z3的驅動電壓對應到亮度或輝度和因應的功率相對消耗比例之曲線圖。如第3圖所示，操作區間Z1主要操作的灰階範圍很大且功率消耗相對較小很多，而操作區間Z2,Z3的灰階範圍很小且功率消耗相對大的很多。
於本發明之的第三實施例中，液晶顯示裝置300在經過計算判斷一顯示影像資料之內容後，會自動將該影像資料灰階顯示設定的低亮度或低輝度灰階，對應轉換為液晶顯示面板320採用一更低電壓之驅動電壓(高穿透率)且背光模組360會自動對應設定為一低背光驅動電流(低亮度或輝度)。如此液晶面板耗電量將因為該灰階顯示設定由”高電壓之驅動電壓”變為”低電壓之驅動電壓”，因為耗電量和電壓平方成正比，所以耗電量可以大幅下降(功率=V2 /R)，與此同時，該背光模組耗電量也因為該低背光驅動電流之故，耗電量和電流平方成正比，所以背光模組的耗電量也可以大幅下降(功率=R*I2 )。如此可在該灰階顯示驅動轉換為另一較低電壓的灰階顯示驅動，藉此在整體顯示亮度或輝度不變的情況下，達到省電的效果。舉例來說，可利用操作區間Z1來取代操作區間Z2或Z3的灰階亮度(如第2A圖與第2B圖所示)。
也就是說，在第三實施例之液晶顯示裝置300中，當該顯示影像資料為較暗黑的影像，或該顯示影像資料的該驅動電壓的平均值高於一驅動電壓基準值使液晶顯示面板320的穿透率為低穿透率時，控制單元380通知驅動電路340降低驅動電壓降低以提高液晶顯示面板320之穿透率，並且降低背光驅動電流或背光模組360之亮度或輝度。
於第6圖中的液晶顯示裝置300中，控制單元380可具有執行影像/資料運算分析的運算判斷單元382，以常白模式為例，運算判斷單元382可抓取暫存器390的影像資料，並進行分析判斷。當影像大多為較暗畫面時(如平均亮度或輝度低於20% or 10%)，或最亮的部分影像資料(如最亮的20%)低於一位準時，就根據對照表、或預設計算好的的補償係數進行運算，轉換產生新的低電壓灰階、新的較亮的低能耗的灰階之影像資料，並同時控制背光模組360因應動作來相對應的降低亮度或輝度。
其中，控制單元380調整背光模組360之亮度或輝度的方法可參考第一實施例中的作法，顯示週期中，控制單元380控制驅動電路340以及背光驅動電路364，藉此透過驅動電路340使驅動電壓降低以提高液晶顯示面板320之穿透率，並形成複數個背光遮斷時間，於該等背光遮斷時間中背光驅動電路364暫時關閉該背光源362或是暫時降低該背光源362至暗黑狀態，控制該背光開啟關閉時間比例以降低該背光模組之亮度或輝度。
此外，於上述發明內容之實施例中，在一低更新頻率的液晶顯示裝置，在該顯示週期中，該等背光遮斷時間之一背光遮斷持續時間將依序遞增。
此外，於上述發明內容之實施例中，控制單元380調整背光模組360之亮度或輝度的方法亦可參考第二實施例中的作法，該顯示週期中，控制單元380控制驅動電路340以及背光驅動電路364，藉此透過驅動電路340使驅動電壓降低以提高液晶顯示面板320之穿透率，並透過背光驅動電路340降低背光驅動電流或背光模組360之亮度或輝度。
此外，於上述發明內容之實施例中，在一低更新頻率的液晶顯示裝置，在該顯示週期中，該等背光驅動電流將依序遞減或依梯次遞減。
此外，於上述本發明內容之實施例中，其中該更新頻率低於等於20Hz。
根據本發明內容之另一實施例，其中該液晶顯示面板具有兩個或兩個以上之更新頻率。
透過上述方式，本發明中採用低電壓灰階轉換法的液晶顯示裝置300，其可利用低驅動電壓、高穿透率與低背光亮度的低耗能顯示設定取代高驅動電壓、低穿透率與高背光亮度的高耗能顯示設定，並可達到類似的顯示效果。
此外，於上述本發明內容之第三實施例中，其中該背光模組360可進一步為具有區域調光功能之背光驅動架構。具有區域調光功能之背光模組360可根據各區域之顯示內容經計算判斷後，會分別自動將各區域之該灰階顯示設定的低亮度灰階，對應轉換為一更低電壓之驅動電壓，且背光模組會分別自動設定各區域為一與之對應的低背光驅動電流作為補償位準，其中，各區域之顯示內容將會決定該區域之該更低電壓之驅動電壓位準和該低背光驅動電流的補償位準。如此可分別將各區域之灰階顯示驅動轉換為另一低耗電的灰階顯示驅動。
此外，於上述本發明內容之第三實施例中，可根據各種可能顯示內容，設定一灰階顯示驅動轉換參考對照表，即灰階顯示驅動對應低背光驅動電流之補償位準的轉換參考對照表。也就是說，背光模組360或控制單元380更包含一顯示驅動轉換參考對照表，即於該顯示週期中，該背光模組360根據該顯示驅動轉換參考對照表控制該背光驅動電路364，進而補償於該穿透率隨時間提高或降低的效應。
將灰階顯示驅動和更低電壓之低耗電的灰階顯示驅動位準、低背光驅動電流的補償位準，建立對應關係。在背光模組為一具有區域調光功能之背光驅動架構，該灰階顯示驅動轉換參考對照表亦可分別對應各區域。藉此在整體顯示亮度或輝度不變的情況下，達到省電的效果。
請參照第2A圖與第3圖，其說明了一常白模式液晶顯示面板，其各灰階對應道的灰階顯示驅動電壓，和各灰階對應道的相對耗電量(Power=V2 /R)。由此可知15%的較暗灰階是相對耗電量達30%～100%，85%的較亮灰階之相對耗電量是<=30%。
以下利用表格說明本發明的節能效果，請參見如下之第1表所示：
於第1表中的例子中，(1)若是該區域畫素其平均亮度降到原先的10%；或是(2)若是該區域畫素其最亮的20%畫素，其亮度平均值，降到原先的10%。
如第1表左方欄位，佔耗電量最多比例的是L=0~8%,即亮度或輝度或灰階在最暗的8%灰階，為最耗電的；耗電量的相對比例為100%~38%。
將液晶面板在一定週期內的，在一顯示區域的，該顯示灰階0~8%的灰階位準，提昇x6~x10倍，即提升為0%~50%或0%~80%的灰階位準，與此同時該背光區域會降低背光驅動電流以降低背光亮度約為1/5~1/10，或會調整背光開/閉時間比以降低背光亮度約為1/5~1/10。如此面板的節電效果如下第2表之右方所示：
能耗相對比例會由P=100%~38%降低到P=35%~9%，相對節省之能耗為57%~77%。而背光因為降低背光驅動電流以降低背光亮度為1/5~1/10，所以能耗降低為1/5~1/10，相對節省能耗為80%~90%。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、300．．．液晶顯示裝置
120、320．．．液晶顯示面板
140、340．．．驅動電路
160、360．．．背光模組
162、362．．．背光源
164、364．．．背光驅動電路
166．．．背光控制電路
V1、V2、Vth、Vsat．．．電壓
Z1、Z2、Z3．．．操作區間
Td．．．顯示週期
T1~T6．．．週期區間
Toff1 ~Toff6 ．．．背光遮斷時間
Videal ．．．理想的驅動電壓
Vreal ．．．實際的驅動電壓
Int1~Int6．．．光學時間積分
Toff1a ．．．背光遮斷時間
Toff1b ．．．背光遮斷時間
380．．．控制單元
382．．．運算判斷單元
390．．．暫存器
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：
第1圖繪示根據本發明之第一實施例中一種具有亮度或輝度保持率補償的液晶顯示裝置的功能方塊圖；
第2A圖繪示常白模式之液晶顯示面板的驅動電壓與相對亮度或輝度之曲線圖；
第2B圖繪示常白模式之液晶顯示面板的不同操作區間的驅動電壓其穿透率隨時間改變之曲線圖；
第3圖繪示常白模式之液晶顯示面板的相對能耗與相對亮度或輝度之曲線圖亦即為相對能耗與灰階之曲線圖；
第4A圖繪示在一個顯示週期形成複數個背光遮斷時間的示意圖；
第4B圖繪示在一個顯示週期中亮度/輝度逐步提高的示意圖；
第4C圖繪示在一個顯示週期形成複數個背光遮斷時間中將該背光源之輸出降低至暗黑、暗淡狀態的示意圖；
第4D圖繪示逐步降低背光驅動電流進行亮度/輝度補償的示意圖；
第4E圖繪示同時使用背光遮斷時間補償與背光輸出亮度補償的示意圖；
第5圖繪示在一個顯示週期形成複數個背光遮斷時間的另一種方式的示意圖；以及
第6圖繪示根據本發明之第三實施例中一種採用低電壓灰階轉換法的液晶顯示裝置的功能方塊圖。
100．．．液晶顯示裝置
120．．．液晶顯示面板
140．．．驅動電路
160．．．背光模組
162．．．背光源
164．．．背光驅動電路
166．．．背光控制電路

Claims (37)

  1. 一種具有亮度或輝度保持率補償的液晶顯示裝置，至少包含：一液晶顯示面板，有一更新頻率，於一顯示週期中該液晶顯示面板之一穿透率或亮度或輝度隨時間改變；一驅動電路，該驅動電路根據一驅動電壓用以驅動該液晶顯示面板；以及一背光模組，包含：一背光源；一背光驅動電路，該背光驅動電路用以驅動該背光源；以及一背光控制電路，於該顯示週期中形成複數個背光遮斷時間，於該等背光遮斷時間中該背光控制電路控制該背光驅動電路暫時關閉該背光源或是暫時降低該背光源至暗黑狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該更新頻率低於等於20Hz。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示面板具有兩個或兩個以上之更新頻率。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示面板為一常白模式之液晶顯示面板。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之液晶顯示裝置，於該顯示週期中該等背光遮斷時間之一遮斷持續時間將依序遞增。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示面板為一常黑模式之液晶顯示面板。
  7. 如申請專利範圍第6所述之液晶顯示裝置，於該顯示週期中該等背光遮斷時間之一遮斷持續時間將依序遞減。
  8. 如申請專利範圍第1,2,3,4,5,6或7項所述之液晶顯示裝置，其中該顯示週期區分為N個週期區間，該背光控制電路於每一個週期區間中形成至少一個以上的背光遮斷時間，共形成至少N個的背光遮斷時間。
  9. 如申請專利範圍第1,2,3,4,5,6或7項所述之液晶顯示裝置，其中該顯示週期區分為N個週期區間，每一個 週期區間中該液晶顯示裝置之穿透率或亮度或輝度對時間的光學積分之差異值小於等於5%。
  10. 如申請專利範圍第1,2,3,4,5,6或7項所述之液晶顯示裝置，其中該顯示週期區分為N個週期區間，該背光控制電路於第一個週期區間之初形成一第一背光遮斷時間，或且於第N個週期區間之末形成一第二背光遮斷時間，並於其他每一個週期區間中形成至少一個背光遮斷時間，共形成至少N個的背光遮斷時間，其中該第一背光遮斷時間與該第二背光遮斷時間對應該液晶顯示面板之一液晶切換時間速度。
  11. 如申請專利範圍第1,2,3,4,5,6或7項所述之液晶顯示裝置，其中該背光模組為一具有區域調光功能之背光驅動架構。
  12. 如申請專利範圍第1,2,3,4,5,6或7項所述之液晶顯示裝置，其中該背光控制電路更包含一顯示驅動轉換參考對照表，即於該顯示週期中，該背光控制電路根據該顯示驅動轉換參考對照表，控制該背光驅動電路關閉該背光源形成複數個背光遮斷時間，進而補償於該穿透率隨時間提高或降低的效應。
  13. 如申請專利範圍第1,2,3,4,5,6或7項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示裝置之驅動電路更包含一行反轉(row inversion)驅動或一圖框反轉(frame inversion)驅動。
  14. 一種具有亮度或輝度保持率補償的液晶顯示裝置，至少包含：一液晶顯示面板，有一更新頻率，於一顯示週期中該液晶顯示面板之一穿透率或亮度或輝度隨時間改變；一驅動電路，該驅動電路根據一驅動電壓用以驅動該液晶顯示面板；以及一背光模組，包含：一背光源；一背光驅動電路，該背光驅動電路提供一背光驅動電流用以驅動該背光源；以及一背光控制電路，於該顯示週期中該背光控制電路控制該背光驅動電路逐步調整或分梯次調整該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而改變。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示裝置，其中該 更新頻率低於等於20Hz。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示面板具有兩個或兩個以上之更新頻率。
  17. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示面板為一常白模式之液晶顯示面板。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示裝置，其中於該顯示週期中該背光控制電路控制該背光驅動電路逐步降低或分梯次降低該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而降低。
  19. 如申請專利範圍第14到18項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示面板之穿透率或亮度或輝度對液晶驅動電壓之一變化曲線區分為複數個灰階區間，其中每一該等灰階區間對應該背光控制電路之一補償係數，於每一該等灰階區間之期間內，該背光控制電路依照該補償係數控制該背光驅動電路逐步降低或分梯次降低該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而降低。
  20. 如申請專利範圍第14,15,16,17或18項所述之液晶顯示裝置，其中該顯示週期區分為N個週期區間，於每一該等週期區間該背光控制電路用以控制該背光驅動電路逐步降低或分梯次降低該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著不同週期區間而降低。
  21. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示面板為一常黑模式之液晶顯示面板。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之液晶顯示裝置，其中於該顯示週期中該背光控制電路控制該背光驅動電路逐步提高或分梯次提高該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而提高。
  23. 如申請專利範圍第21或22項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示面板之穿透率或亮度或輝度對液晶驅動電壓之一變化曲線區分為複數個灰階區間，其中每一該等灰階區間對應該背光控制電路之一補償係數，於每一該等灰階區間之期間內，該背光控制電路依照該補償係數控制該背光驅動電路逐步提高或分梯次提高該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而提高。
  24. 如申請專利範圍第21或22項所述之液晶顯示裝置，其中該顯示週期區分為N個週期區間，於每一該等週期區間該背光控制電路用以控制該背光驅動電路逐步提高或分梯次提高該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著不同週期區間而提高。
  25. 如申請專利範圍第14,15,16,17,18,21或22項所述之液晶顯示裝置，其中該背光模組為一具有區域調光功能之背光驅動架構。
  26. 如申請專利範圍第14,15,16,17,18,21或22項所述之液晶顯示裝置，其中該背光控制電路更包含一顯示驅動轉換參考對照表，即於該顯示週期中，該背光控制電路根據該顯示驅動轉換參考對照表控制該背光驅動電路，進而補償於該穿透率隨時間提高或降低的效應。
  27. 如申請專利範圍第14,15,16,17,18,21或22項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示裝置之驅動電路更包含一行反轉驅動或一圖框反轉驅動。
  28. 如申請專利範圍第14,15,16,17,18,21或22項所述之 液晶顯示裝置，其中該顯示週期區分為N個週期區間，每一個週期區間中該液晶顯示裝置之穿透率或亮度或輝度對時間的光學積分之差異值小於等於5%。
  29. 如申請專利範圍第14,15,16,17,18,21或22項所述之液晶顯示裝置，於該顯示週期中該背光控制電路控制該背光驅動電路逐步調整或分梯次調整該背光驅動電流，同時並形成複數個背光遮斷時間，於該等背光遮斷時間中該背光控制電路控制該背光驅動電路暫時關閉該背光源或是暫時降低該背光源至暗黑狀態。
  30. 一種液晶顯示裝置，包含：一暫存器，用來暫存一影像資訊；一液晶顯示面板，其中該液晶顯示面板為一穿透式或穿透反射式之常白模式之液晶顯示面板，有一更新頻率；一驅動電路，該驅動電路根據一驅動電壓用以驅動該液晶顯示面板，該液晶顯示面板根據該驅動電壓具有一穿透率或亮度或輝度；一背光模組，包含：一背光源；以及一背光驅動電路，該背光驅動電路提供一背光 驅動電流驅動該背光源，藉此該背光源產生一光線通過該液晶顯示面板；以及一控制單元，用以計算判斷該暫存器之該影像資訊其影像畫面較暗或較黑的程度達到一標準時，或該影像資訊之該驅動電壓的平均值高於一驅動電壓基準值使該穿透率為低穿透率，該控制單元會自動降低該影像資訊之該驅動電壓轉換為一更低電壓之驅動電壓以提高該穿透率，並相對應的降低該背光驅動電流位準或該背光模組之亮度或輝度位準，或是相對應的調整背光開啟關閉時間。
  31. 如申請專利範圍第30項中所述之液晶顯示裝置，其中該背光模組會自動設定每一顯示週期中的背光開啟/關閉時間比例(背光開/閉時間比)或複數個背光遮斷時間比例，用以降低在該顯示週期中背光源亮度或輝度來作為補償，以此來相對應搭配該更低電壓之驅動電壓位準的高穿透率之亮度水準。
  32. 如申請專利範圍第30項中所述之液晶顯示裝置，其中該背光模組係為具有區域調光之背光模組架構。
  33. 如申請專利範圍第30項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯 示裝置之驅動電路更包含一行反轉驅動或一圖框反轉驅動。
  34. 如申請專利範圍第30項所述之液晶顯示裝置，其中該液晶顯示裝置之該更新頻率低於等於20Hz。
  35. 如申請專利範圍第30,31,32,33或34項所述之液晶顯示裝置，其中於該顯示週期中，該背光驅動電路逐步降低或分梯次降低該背光驅動電流，藉此使該背光源之亮度或輝度隨著時間而降低。
  36. 如申請專利範圍第30,31,32,33或34項所述之液晶顯示裝置，其中於該顯示週期中，於該顯示週期中形成複數個背光遮斷時間，於該等背光遮斷時間中該背光驅動電路暫時關閉該背光源或是暫時降低該背光源至暗黑狀態，該等背光遮斷時間之一背光遮斷持續時間將依序遞增，以降低該背光亮度或輝度。
  37. 如申請專利範圍第30,31,32,33或34項所述之液晶顯示裝置，其中該背光模組更包含一顯示驅動轉換參考對照表，即於該顯示週期中，該背光模組根據該顯示驅動轉換參考對照表控制該背光驅動電路，進而補償該穿透率或亮度或輝度於該週期中隨時間降低的效應。
TW100101659A 2011-01-17 2011-01-17 液晶顯示裝置 TWI443633B (zh)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100101659A TWI443633B (zh) 2011-01-17 2011-01-17 液晶顯示裝置
US13/348,580 US9495896B2 (en) 2011-01-17 2012-01-11 Liquid crystal display apparatus with brightness/luminance holding ratio compensation and a driving method thereof
CN201210013458.1A CN102592554B (zh) 2011-01-17 2012-01-13 液晶显示装置
DE102012100313A DE102012100313A1 (de) 2011-01-17 2012-01-14 Flüssigkristallanzeigegerät
FR1250433A FR2970588B1 (fr) 2011-01-17 2012-01-17 Appareil d'affichage a cristaux liquides applications connexes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW100101659A TWI443633B (zh) 2011-01-17 2011-01-17 液晶顯示裝置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201232516A TW201232516A (en) 2012-08-01
TWI443633B true TWI443633B (zh) 2014-07-01

Family

ID=46397788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100101659A TWI443633B (zh) 2011-01-17 2011-01-17 液晶顯示裝置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9495896B2 (zh)
CN (1) CN102592554B (zh)
DE (1) DE102012100313A1 (zh)
FR (1) FR2970588B1 (zh)
TW (1) TWI443633B (zh)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10126803B1 (en) 2011-04-04 2018-11-13 Google Llc Conditional power management activities
JP2013229560A (ja) * 2012-03-29 2013-11-07 Nec Corp Ｌｅｄ駆動装置及びｌｅｄ駆動方法
US9601059B2 (en) * 2012-05-15 2017-03-21 Google Inc. Dynamic backlight control selector
JP6083193B2 (ja) * 2012-11-02 2017-02-22 ソニー株式会社 画像出力装置および画像出力装置の動作方法、電子回路、電子機器、並びにプログラム
US9318069B2 (en) 2013-01-14 2016-04-19 Apple Inc. Low power display device with variable refresh rates
US9620064B2 (en) * 2013-03-13 2017-04-11 Apple Inc. Compensation methods for display brightness change associated with reduced refresh rate
US9262987B2 (en) 2013-03-13 2016-02-16 Apple Inc. Compensation methods for display brightness change associated with reduced refresh rate
CN104112433B (zh) * 2013-04-22 2016-06-29 华为技术有限公司 一种图像补偿方法及装置
US10326969B2 (en) * 2013-08-12 2019-06-18 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system with reduction of temporal noise in images
KR102105873B1 (ko) 2014-04-11 2020-06-02 삼성전자 주식회사 디스플레이 시스템
CN104157262B (zh) 2014-08-08 2017-09-15 深圳市华星光电技术有限公司 提高3d液晶显示器在3d显示时的亮度均匀性的方法及系统
CN104299602B (zh) * 2014-08-28 2016-08-17 京东方科技集团股份有限公司 一种背光补偿方法
CN105139810A (zh) * 2015-09-28 2015-12-09 京东方科技集团股份有限公司 显示驱动方法及装置、显示装置
KR102485453B1 (ko) * 2015-11-24 2023-01-06 엘지디스플레이 주식회사 표시장치와 이의 구동방법
CN105590588B (zh) * 2015-12-21 2018-06-29 武汉华星光电技术有限公司 背光调节方法、液晶显示装置及电子设备
CN106847205B (zh) * 2016-12-27 2018-02-13 惠科股份有限公司 液晶显示器件及其驱动方法
CN106710534A (zh) * 2017-02-28 2017-05-24 青岛海信电器股份有限公司 分区背光的增益系数确定方法、装置及液晶显示设备
JP6370426B1 (ja) * 2017-03-16 2018-08-08 Ｎｉｓｓｈａ株式会社 表示パネル
CN106652966B (zh) 2017-03-20 2019-11-05 北京京东方显示技术有限公司 灰阶信号补偿单元、补偿方法、源极驱动器和显示装置
US11276369B2 (en) * 2017-09-08 2022-03-15 Apple Inc. Electronic display burn-in detection and mitigation
TWI635604B (zh) * 2017-09-13 2018-09-11 錼創科技股份有限公司 顯示裝置
JP2019184725A (ja) * 2018-04-05 2019-10-24 シャープ株式会社 表示装置
TWI664620B (zh) * 2018-05-21 2019-07-01 友達光電股份有限公司 顯示控制方法及顯示系統
CN109243380B (zh) * 2018-11-07 2021-07-30 惠科股份有限公司 显示系统的亮度调节方法、亮度调节系统及显示系统
US10891910B2 (en) * 2018-11-12 2021-01-12 Himax Technologies Limited Liquid crystal display device
TWI799801B (zh) * 2020-03-16 2023-04-21 瑞鼎科技股份有限公司 支援顯示面板的不同更新頻率的亮度補償方法
CN111429850A (zh) * 2020-04-08 2020-07-17 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及其显示方法
US11521563B2 (en) * 2020-05-06 2022-12-06 Apple Inc. Techniques to compensate for flicker at low refresh rates
CN111640390A (zh) * 2020-06-30 2020-09-08 京东方科技集团股份有限公司 显示画面闪烁调节电路及方法、显示装置
CN113487993B (zh) * 2021-05-18 2024-04-05 昆山国显光电有限公司 显示面板的驱动方法、装置及存储介质
CN114078450A (zh) * 2021-11-19 2022-02-22 京东方科技集团股份有限公司 显示驱动方法、显示驱动装置、显示装置及存储介质
CN114170965B (zh) * 2021-11-25 2023-03-17 Tcl华星光电技术有限公司 显示器的驱动方法及显示器
TWI807573B (zh) * 2022-01-06 2023-07-01 友達光電股份有限公司 發光二極體顯示面板及其控制方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3027298B2 (ja) * 1994-05-31 2000-03-27 シャープ株式会社 バックライト制御機能付き液晶表示装置
US6219019B1 (en) * 1996-09-05 2001-04-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Liquid crystal display apparatus and method for driving the same
EP1607933B1 (en) * 1999-11-12 2007-05-30 Sony Corporation Light modulation apparatus, image pickup apparatus, and drive methods for exposure time control thereof
JP4068317B2 (ja) 2001-07-27 2008-03-26 Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 液晶表示装置
JP2003255914A (ja) 2002-03-06 2003-09-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JP4864721B2 (ja) * 2004-11-05 2012-02-01 シチズンホールディングス株式会社 カラー表示装置およびそれを用いた携帯電子機器
JP2007179010A (ja) * 2005-11-30 2007-07-12 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 液晶表示装置および液晶表示装置の駆動方法
JP5177999B2 (ja) * 2006-12-05 2013-04-10 株式会社半導体エネルギー研究所 液晶表示装置
CN101569238B (zh) * 2006-12-28 2012-08-22 诺基亚公司 用于驱动电路元件的方法和器件
CN101772438B (zh) 2007-08-07 2012-10-24 罗姆股份有限公司 光源的点亮或熄灭控制装置
CN101414438B (zh) 2007-10-15 2010-09-15 联咏科技股份有限公司 动态控制背光源的装置以及方法
US20090122087A1 (en) * 2007-11-02 2009-05-14 Junichi Maruyama Display device
TWI386902B (zh) 2008-03-18 2013-02-21 Au Optronics Corp 基於點反轉操作之液晶顯示裝置
JP2010072087A (ja) * 2008-09-16 2010-04-02 Fujitsu Ltd バックライトの制御方法および表示装置
TWI404004B (zh) 2009-04-08 2013-08-01 Young Lighting Technology 背光模組之驅動裝置及驅動方法
WO2010134235A1 (ja) * 2009-05-19 2010-11-25 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその駆動方法
KR20110133869A (ko) * 2010-06-07 2011-12-14 엘지전자 주식회사 백라이트 제어장치 및 그 제어 방법
JP2013229560A (ja) * 2012-03-29 2013-11-07 Nec Corp Ｌｅｄ駆動装置及びｌｅｄ駆動方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102592554B (zh) 2017-02-01
FR2970588A1 (fr) 2012-07-20
TW201232516A (en) 2012-08-01
CN102592554A (zh) 2012-07-18
FR2970588B1 (fr) 2014-12-26
US9495896B2 (en) 2016-11-15
DE102012100313A1 (de) 2012-07-19
US20120182332A1 (en) 2012-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI443633B (zh) 液晶顯示裝置
EP3567578B1 (en) Display device and driving method thereof
US8803925B2 (en) Liquid crystal display and scanning back light driving method thereof
TWI452566B (zh) 液晶顯示器及其掃描背光驅動方法
KR101954934B1 (ko) 표시 장치 및 그 구동 방법
US9595229B2 (en) Local dimming method and liquid crystal display
KR101476858B1 (ko) 액정표시장치
CN101650923A (zh) 液晶显示器及其驱动方法
KR20170051795A (ko) 액정표시장치 및 이의 디밍 제어방법
US20150116195A1 (en) Liquid crystal display device, electronic device including the same, and method for driving liquid crystal display device
KR20150057851A (ko) 액정표시장치, 이의 구동장치 및 방법
KR101644189B1 (ko) 액정표시장치 및 그의 디밍 제어방법
CN102074209B (zh) 误差扩散方法及使用该方法的液晶显示器
KR101126499B1 (ko) 액정표시장치 및 구동방법
KR101331810B1 (ko) 액정표시장치의 절전 방법 및 장치
KR101604493B1 (ko) 액정표시장치 및 그 구동방법
KR101615769B1 (ko) 수평 전계형 액정표시장치 및 그 구동방법
KR20140074494A (ko) 액정표시장치와 그의 디밍 제어방법
KR20190017288A (ko) 액정표시장치와 그의 디밍 제어방법
KR101920756B1 (ko) 액정 표시장치 및 그 구동방법

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees