TWI573125B

TWI573125B - 顯示方法及顯示裝置

Info

Publication number: TWI573125B
Application number: TW104123965A
Authority: TW
Inventors: 林信男
Original assignee: 明基電通股份有限公司
Priority date: 2015-07-24
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2017-03-01
Also published as: DE102016213458A1; US10535311B2; TW201705121A; US20170025073A1

Description

顯示方法及顯示裝置

本發明關於一種顯示方法及顯示裝置，尤指一種延遲式顯示之顯示方法及顯示裝置。

於習知液晶顯示器架構中，液晶面板本身屬於被動顯示，需另外對液晶面板提供背光才能顯示影像。然而液晶格轉換狀態需一定的時間，若背光始終持續提供，則液晶格轉換的過程亦將為使用者所觀察到，而產生殘影的現象。當顯示器顯示動態影片時，因殘影可發生於整個畫面，此將嚴重影響影片觀看。此外，原則上，液晶顯示技術屬於延遲式顯示(hold-type displaying)技術，若僅於畫面掃描之間隔(即垂直遮沒間隔)內提供背光，雖可有效消除殘影問題，但卻會亮度不足，影響色彩呈現。因此，習知液晶顯示器常陷入殘影及亮度不足的兩難中。

鑑於先前技術中的問題，本發明的目的之一在於提供一種顯示方法，利用於一週期內之重覆掃描的行為，於第一個掃描時段結束後，提供發光強度可調整之背光，以同時抑制殘影的影響及解決影像亮度不足的問題。

根據本發明之一顯示方法，其用以依一週期時間序列顯示影像，該週期時間序列包含複數個掃描時段及與該複數個掃描時段相互交錯排列之複數個垂直遮沒間隔。該顯示方法包含下列步驟：於每一個掃描時段中，提供相同的畫面影像資料；以及於該複數個掃描時段中之第一個掃描時段的結束點之後，提供一背光，該背光具有一發光強度，該發光強度係可調整。

根據本發明之另一顯示方法，其用以依一週期時間序列顯示影像，該週期時間序列依序包含一第一掃描時段、於該第一掃描時段之後之一垂直遮沒間隔及於該垂直遮沒間隔之後之一第二掃描時段。該顯示方法包含下列步驟：於該第一掃描時段及該第二掃描時段中，提供相同的畫面影像資料；以及於該第一掃描時段的結束點之後，提供一第一背光，該第一背光具有一發光強度，該發光強度係可調整。

本發明之另一目的在於提供一種採用本發明之顯示方法之顯示裝置，利用該顯示方法可同時抑制殘影的影響及解決影像亮度不足的問題。

本發明之顯示裝置用以依一週期時間序列顯示影像，該週期時間序列包含複數個掃描時段及與該複數個掃描時段相互交錯排列之複數個垂直遮沒間隔。該顯示裝置包含一液晶顯示面板、一背光模組及一控制模組。該液晶顯示面板具有一顯示區域。該控制模組電連接該液晶顯示面板及該背光模組，該控制模組於每一個掃描時段中，提供相同的畫面影像資料至該液晶顯示面板，並控制該背光模組於該複數個掃描時段中之第一個掃描時段的結束點(start point)之後，提供一背光至該液晶顯示面板以於該顯示區域顯示對應該畫面影像資料之一影像，其中該背光具有一發光強度，該發光強度係可調整。

相較於先前技術，本發明之顯示方法及顯示裝置主要於一個具有重覆掃描同一畫面影像資料之顯示影像週期內，於第一個掃描時段完成之後，始提供背光。於同一週期內，因該畫面影像資料已於第一個掃描時段內掃描完畢，後續的掃描時段不再有畫面影像資料的變化，故於第一個掃描時段完成之後提供背光可減少殘影對使用者觀看影像的影響，尤其是動態影像影響。此外，於同一週期內，該背光之發光強度係可調整，可補償影像的平均亮度，使得影像色彩能真實呈現。因此，本發明之顯示方法及顯示裝置可有效地抑制殘影的影響及解決影像亮度不足的問題。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1至第3圖，第1圖為根據本發明之一顯示裝置1之功能方塊圖，第2圖為顯示裝置1根據本發明之一顯示方法顯示影像之時序圖，第3圖為該顯示方法之流程圖。顯示裝置1包含一控制模組12、一液晶顯示面板14及一背光模組16。控制模組12與液晶顯示面板14及背光模組16電連接。液晶顯示面板14具有一顯示區域142。控制模組12控制液晶顯示面板14及背光模組16以依掃描順序顯示影像。顯示裝置1依一週期時間序列TS顯示影像，週期時間序列TS包含複數個掃描時段TP1~4及與該複數個掃描時段TP1~4相互交錯排列之複數個垂直遮沒間隔VB1~4，亦即一個掃描時段TP1~4接著一個垂直遮沒間隔VB1~4。於本實施例中，以四組為例(其中一組包含一個掃描時段及一個垂直遮沒間隔)，但本發明不以此為限；例如單一週期包含更多或更少掃描時段及垂直遮沒間隔。如第2圖所示，週期時間序列TS依序包含第一個掃描時段TP1、第一個垂直遮沒間隔VB1、第二個掃描時段TP2、第二個垂直遮沒間隔VB2、第三個掃描時段TP3、第三個垂直遮沒間隔VB3、第四個掃描時段TP4及第四個垂直遮沒間隔VB4；循序重覆。

如第2圖中之一影像資料時序DL所示，根據該顯示方法，控制模組12於每一個掃描時段TP1~4中，均提供相同的畫面影像資料FD至液晶顯示面板14，如第3圖中步驟S100所示；控制模組12於每一個垂直遮沒間隔VB1~4控制液晶顯示面板14維持其接收的畫面影像資料FD，如步驟S110所示。於本實施例中，因於每一個掃描時段TP1~4中，均提供相同的畫面影像資料FD，故自第一個掃描時段TP1的結束點E1開始，液晶顯示面板14均維持相同的畫面影像資料FD；邏輯上，畫面影像資料FD已於第一個掃描時段TP1內掃描完畢，後續的掃描時段TP2~4僅為重覆掃描。於此同時，如第2圖中之一背光時序BL所示，根據該顯示方法，控制模組12控制背光模組16於該複數個掃描時段TP1~4中之第一個掃描時段TP1的結束點E1之後，提供一背光BL1至液晶顯示面板14，以於顯示區域142顯示對應畫面影像資料FD之一影像，如步驟S120所示。之後，該顯示方法重覆實施前述步驟S100~120，以進行下一個週期的影像顯示。

此外，背光BL1於液晶顯示面板14的液晶格已狀態轉換穩定後提供，可避免殘影的現象。於實作上，亦可在可接受的規範下，得以液晶格已完成一定百分比之狀態轉換視為已穩定。液晶格轉換(例如從全開至全關)所需時間定義為一液晶反應時間。若一個掃描時段(例如第一個掃描時段TP1)的時間長度顯小於該液晶反應時間，故原則上，在第一個掃描時段TP1內不提供背光，因為此時液晶顯示面板14的液晶格均未能處於、甚至是未接近穩定狀態。於本實施例中，背光BL1係控制模組12控制背光模組16自該週期時間序列TS內之一第一時間t1起提供，第一時間t1落在第三個掃描時段TP3的結束點E3，已遠超過週期(亦即其時間長度為掃描時段TP1~4及垂直遮沒間隔VB1~4的加總時間)的二分之一。於一般情形，結束點E1與第一時間t1之時間差dt1大於該液晶反應時間，故使用者可在顯示區域142上觀看到近乎無殘影的影像；但本發明不以此為限。例如，即使第一時間t1未超過週期的二分之一，若前述的時間差dt1仍大於該液晶反應時間，則使用者亦能觀看無殘影的影像。

又，於本實施例中，第一時間t1落在第三個掃描時段TP3的結束點E3(或謂第三個垂直遮沒間隔VB3的啟始點)，背光BL1持續至第四個垂直遮沒間隔VB4內之一第二時間t2，如此背光BL1至少持續了一個掃描時段TP4及一個垂直遮沒間隔VB3。從另一方來看，背光BL1自該複數個掃描時段TP1~4中之倒數第二個掃描時段(即本實施例中之第三個掃描時段TP3)的結束點E3開始提供。於實作上，控制模組12亦可控制背光模組16該複數個掃描時段TP1~4中之倒數第二個掃描時段(即第三個掃描時段TP3)的結束點E3之後提供背光BL1。另外，於本實施例中，第二時間t2落於第四個垂直遮沒間隔VB4內，於實作上，亦可延至最後一個垂直遮沒間隔(即本實施例中之第四個垂直遮沒間隔VB4)的結束點(即至本週期結束)。

此外，於本實施例中，背光BL1具有一發光強度L1，且發光強度L1係可調整。當影像亮度不足時，亦可提高發光強度L1。於所需影像亮度不變時，可提高發光強度L1以縮短背光BL1提供時間(即相當於第一時間t1與第二時間t2之時間差)。於實作上，發光強度L1的調整可透過使用者設定，或撘配背光BL1延伸的範圍自動執行。例如，於第2圖中，背光BL1係控制模組12控制背光模組16自該週期時間序列TS內之第一時間t1至第二時間t2間提供，在影像亮度不變的要求下，背光BL1調整成背光BL2(如虛線所示)，其中背光BL2自時間t3至時間t4間提供，背光BL2之發光強度L2高於發光強度L1，發光強度L1與時間t1至第二時間t2的時間差dt1之乘積等於發光強度L2與時間t3、t4的時間差dt2之乘積。換言之，第一時間t1至第二時間t2之時間差與發光強度L1(或時間t3、t4的時間差dt2與發光強度L2)之乘積為一預定值。但本發明不以此為限。另外，一般而言，在影像亮度能被滿足的要求下，第一時間t1的延後有助於背光BL1在液晶顯示面板14的液晶格穩定後提供。另外，發光強度L1與時間差dt1亦可由使用者分別地獨立調整，減輕了殘影現象，同時滿足亮度需求。此外，於實作上，控制模組12控制背光模組16亦可於第一個掃描時段TP1的結束點E1之後，提供與背光BL1分開之另一背光BL3(以虛線表示於第2圖中)，亦有助於提昇亮度。

補充說明的是，若第一時間t1落在第一個掃描時段TP1的結束點E1，則液晶顯示面板14對應顯示區域142部分區域(即接近結束點E1時的掃描區域)的液晶格仍可能未轉換至穩定狀態，致使背光BL1提供後，該部分區域(例如採用水平掃描時，即顯示區域142的底部區域)的影像可能仍有殘影現象。對此，可將背光BL1限制在第二個掃描時段TP2的啟始點S2之後提供，例如第一時間t1落在啟始點S2，在第一個垂直遮沒間隔VB1內，前述未轉換至穩定狀態的液晶格可在背光BL1尚未出現的情形下，繼續轉換至穩定狀態，以於背光BL1時，能去除殘影問題。若前述未轉換至穩定狀態的液晶格無法皆轉換至穩定狀態，至少能減少未轉換至穩定狀態的液晶格數量，也就減輕了殘影現象。

此外，於實際使用顯示裝置1時，液晶顯示面板14於顯示區域142顯示的連續影像可能包含部分動態影像及部分靜態影像，例如線上遊戲，其影像顯示亦通常分為上、下兩區域，其中上方區域呈現遊戲即時進行的影像(例如遊戲人物的移動、互動等)，其屬動態影像；下方區域呈現玩家於遊戲中之資訊(例如遊戲人物的能力值、相互交流訊息、遊戲系統提供的資訊等)，其屬靜態影像。一般而言，動態影像因像素顏色變化較大，較容易反映出殘影問題；反之，靜態影像因像素顏色變化較小，殘影現象不易被察覺。因此，前述背光BL1提供的啟始點(即第一時間t1)的決定亦可利用此特性而往前延伸，容許靜態影像的殘影現象，以增加背光BL1提供的時間範圍(亦即可提高影像亮度)。請參閱第4圖及第5圖，第4圖其為該顯示方法根據另一實施例之顯示影像之時序圖，第5圖為顯示區域142顯示影像之示意圖。於本實施例中，畫面影像資料FD依掃描順序包含一第一影像資料區段FD1及與第一影像資料區段FD1相接之一第二影像資料區段FD2，顯示區域142依掃描順序包含一第一區域142a及與第一區域142a相鄰之一第二區域142b，第一影像資料區段FD1對應一相對動態影像，第二影像資料區段FD2對應一相對靜態影像。控制模組12控制背光模組16開始提供背光BL1的啟始點(即第一時間t1)對應第二影像資料區段FD2(的啟始點)，此時，使用者即可觀看到液晶顯示面板14於第一區域142a顯示對應第一影像資料區段FD1之相對動態影像，及液晶顯示面板142於第二區域142b顯示對應第二影像資料區段FD2之相對靜態影像。若於背光BL1出現時，雖然液晶顯示面板14仍有液晶格未完全穩定，但這些液晶格主要位於下方(例如對應第二區域142b)，且第二區域142b上顯示者為相對靜態影像，影像變化較小，故殘影現象對使用者視覺上的影響也小。此外，當背光BL1出現時，即使有部分對應第一區域142a之液晶格未完全穩定，但佔整個第一區域142a之比例仍小，則該部分液晶格產生的殘影現象對使用者觀看整個第一區域142a而言，仍屬輕微。

補充說明的是，於本實施例中，第一時間t1落在第二個掃描時段TP2內，但本發明不以此為限。此外，於本實施例中，於第一時間t1時，對應第一區域142a之液晶格至少已經過了一個掃描時段及一個垂直遮沒間隔(即本實施例中週期的四分之一)，若該液晶反應時間夠小時(例如透過習知縮小液晶反應時間的手段)，例如小於本實施例中週期的四分之一，則此時對應第一區域142a之液晶格已穩定，於第一區域142a上顯示的相對動態影像原則上沒有殘影問題。於實作上，若將第一時間t1控制在第三個掃描時段TP3內時，對應第一區域142a之液晶格至少已經過了兩個掃描時段及兩個垂直遮沒間隔(即本實施例中週期的二分之一)，更能容易促使對應第一區域142a之液晶格進入穩定狀態，以提供使用者無殘影的相對動態影像。再補充說明的是，基於前述利用相對靜態影像的殘影影響較小的特性，於實作上，若於顯示區域142上方啟始部分亦顯示相對靜態影像時，則亦可將背光BL1結束的第二時間t2推遲至下一個週期中之第一個掃描時段內，且在掃描對應前述顯示區域142上方相對靜態影像的影像資料結束之前；藉此，可再增加影像亮度。此外，於實作上，控制模組12控制背光模組16亦可於第一個掃描時段TP1的結束點E1之後，提供與背光BL1分開之另一背光BL3(以虛線表示於第4圖中)，亦有助於提昇亮度。

另外，再補充說明的是，於前述實施例中，在單一個週期(即該複數個掃描時段TP1~4)中，原則上，控制模組12均提供相同的畫面影像資料FD至液晶顯示面板14，但本發明不以此為限。例如，以第2圖所示之時序圖為例，於一實施例中，控制模組12於掃描時段TP3、TP4中提供相同的畫面影像資料至液晶顯示面板14，而於掃描時段TP1、TP2中提供其他的畫面影像資料。此時，可將掃描時段TP3視為一第一掃描時段，將垂直遮沒間隔VB3視為於該第一掃描時段之後之一垂直遮沒間隔，將掃描時段TP4視為於該垂直遮沒間隔之後之一第二掃描時段；其中，控制模組12於該第一掃描時段及該第二掃描時段中，提供相同的畫面影像資料，且控制模組12於該第一掃描時段的結束點之後，提供背光BL1。又例如，仍以第2圖所示之時序圖為例，於一實施例中，控制模組12於掃描時段TP1、TP4中提供相同的畫面影像資料至液晶顯示面板14，而於掃描時段TP2、TP3中提供其他的畫面影像資料。此時，可將掃描時段TP1視為一第一掃描時段，將垂直遮沒間隔VB1、VB2或VB3視為於該第一掃描時段之後之一垂直遮沒間隔，將掃描時段TP4視為於該垂直遮沒間隔之後之一第二掃描時段；其中，控制模組12於該第一掃描時段及該第二掃描時段中，提供相同的畫面影像資料，且控制模組12於該第一掃描時段的結束點之後，提供背光BL1。於前文提及之實施例中，有關背光BL1、BL2、BL3及畫面影像資料FD之相關說明(例如背光強度的調整、提供背光的數量、對應動、靜態影像之影像資料區段的區分等)，於前述例子中，亦有適用，不另贅述。

以一實際例子做說明，第2圖中液晶顯示面板14的顯示頻率為240Hz，控制模組12於掃描時段TP1、TP4中提供相同的畫面影像資料至液晶顯示面板14，使得使用者感受上顯示頻率為60Hz。同樣地，若液晶顯示面板14的顯示頻率為120Hz，控制模組12於掃描時段TP1、TP2中提供相同的畫面影像資料至液晶顯示面板14，使得使用者感受上顯示頻率亦為60Hz。

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。

1‧‧‧顯示裝置

12‧‧‧控制模組

14‧‧‧液晶顯示面板

16‧‧‧背光模組

142‧‧‧顯示區域

142a‧‧‧第一區域

142b‧‧‧第二區域

E1、E3‧‧‧結束點

S2‧‧‧啟始點

BL‧‧‧背光時序

BL1、BL2‧‧‧背光

DL‧‧‧影像資料時序

FD‧‧‧畫面影像資料

FD1‧‧‧第一影像資料區段

FD2‧‧‧第二影像資料區段

L1、L2‧‧‧發光強度

TS‧‧‧週期時間序列

t1~4‧‧‧時間

dt1、dt2‧‧‧時間差

TP1~4‧‧‧掃描時段

VB1~4‧‧‧垂直遮沒間隔

S100、S110、S120‧‧‧實施步驟

第1圖為根據本發明之一顯示裝置之功能方塊圖。第2圖為第1圖中顯示裝置根據本發明之一顯示方法顯示影像之時序圖。第3圖為根據本發明之顯示方法之流程圖。第4圖其為該顯示方法根據另一實施例之顯示影像之時序圖。第5圖為第1圖中顯示裝置之液晶顯示面板之顯示區域顯示影像之示意圖。

<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="_0025"><TBODY><tr><td> E1、E3 </td><td> 結束點 </td><td> S2 </td><td> 啟始點 </td></tr><tr><td> BL </td><td> 背光時序 </td><td> BL1~3 </td><td> 背光 </td></tr><tr><td> DL </td><td> 影像資料時序 </td><td> FD </td><td> 畫面影像資料 </td></tr><tr><td> L1、L2 </td><td> 發光強度 </td><td> TS </td><td> 週期時間序列 </td></tr><tr><td> t1~4 </td><td> 時間 </td><td> dt1、dt2 </td><td> 時間差 </td></tr><tr><td> TP1~4 </td><td> 掃描時段 </td><td> VB1~4 </td><td> 垂直遮沒間隔 </td></tr><tr height="0"><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></TBODY></TABLE>

Claims

一種顯示方法，用以依一週期時間序列顯示影像，該週期時間序列包含複數個掃描時段及與該複數個掃描時段相互交錯排列之複數個垂直遮沒間隔，該顯示方法包含下列步驟：於每一個掃描時段中，提供相同的畫面影像資料；以及於該複數個掃描時段中之第一個掃描時段的結束點之後，提供一第一背光，該第一背光具有一發光強度，該發光強度係可調整。
如請求項1所述之顯示方法，其中該第一背光自該週期時間序列內之一第一時間起提供，該複數個掃描時段中之第一個掃描時段的結束點與該第一時間之時間差大於一液晶反應時間。
如請求項1所述之顯示方法，其中該第一背光自該週期時間序列內之一第一時間至一第二時間提供，該第一時間至該第二時間之時間差與該發光強度之乘積為一預定值。
如請求項1所述之顯示方法，其中該第一背光自該週期時間序列內之一第一時間起提供，該畫面影像資料依掃描順序包含一第一影像資料區段及與該第一影像資料區段相接之一第二影像資料區段，該第一影像資料區段對應一相對動態影像，該第二影像資料區段對應一相對靜態影像，該第一時間對應該第二影像資料區段。
如請求項1所述之顯示方法，其中該第一背光於該複數個掃描時段中之倒數第二個掃描時段的結束點之後提供。
如請求項1所述之顯示方法，更包含下列步驟：於該複數個掃描時段中之第一個掃描時段的結束點之後，提供與該第一背光分開之一第二背光。
一種顯示裝置，用以依一週期時間序列顯示影像，該週期時間序列包含複數個掃描時段及與該複數個掃描時段相互交錯排列之複數個垂直遮沒間隔，該顯示裝置包含：一液晶顯示面板，具有一顯示區域；一背光模組；以及一控制模組，電連接該液晶顯示面板及該背光模組，該控制模組於每一個掃描時段中，提供相同的畫面影像資料至該液晶顯示面板，並控制該背光模組於該複數個掃描時段中之第一個掃描時段的結束點之後，提供一第一背光至該液晶顯示面板以於該顯示區域顯示對應該畫面影像資料之一影像，其中該第一背光具有一發光強度，該發光強度係可調整。
如請求項7所述之顯示裝置，其中該控制模組控制該背光模組自該週期時間序列內之一第一時間起提供該第一背光，該複數個掃描時段中之第一個掃描時段的結束點與該第一時間之時間差大於一液晶反應時間。
如請求項7所述之顯示裝置，其中該控制模組控制該背光模組自該週期時間序列內之一第一時間至一第二時間提供該第一背光，該第一時間至該第二時間之時間差與該發光強度之乘積為一預定值。
如請求項7所述之顯示裝置，其中該控制模組控制該背光模組自該週期時間序列內之一第一時間起提供該第一背光，該顯示區域依掃描順序包含一第一區域及與該第一區域相鄰之一第二區域，該畫面影像資料依掃描順序包含一第一影像資料區段及與該第一影像資料區段相接之一第二影像資料區段，該液晶顯示面板於該第一區域顯示對應該第一影像資料區段之一相對動態影像，該液晶顯示面板於該第二區域顯示對應該第二影像資料區段之一相對靜態影像，該第一時間對應該第二影像資料區段。
如請求項7所述之顯示裝置，其中該控制模組控制該背光模組於該複數個掃描時段中之倒數第二個掃描時段的結束點之後提供該第一背光。
如請求項7所述之顯示裝置，其中該控制模組控制該背光模組於該複數個掃描時段中之第一個掃描時段的結束點之後，提供與該第一背光分開之一第二背光。
一種顯示方法，用以依一週期時間序列顯示影像，該週期時間序列依序包含一第一掃描時段、於該第一掃描時段之後之一垂直遮沒間隔及於該垂直遮沒間隔之後之一第二掃描時段，該顯示方法包含下列步驟：於該第一掃描時段及該第二掃描時段中，提供相同的畫面影像資料；以及於該第一掃描時段的結束點之後，提供一第一背光。
如請求項13所述之顯示方法，其中該第一背光自該週期時間序列內之一第一時間起提供，該第一掃描時段的結束點與該第一時間之時間差大於一液晶反應時間。
如請求項13所述之顯示方法，其中該第一背光具有一發光強度，該發光強度係可調整。
如請求項15所述之顯示方法，其中該第一背光自該週期時間序列內之一第一時間至一第二時間提供，該第一時間至該第二時間之時間差與該發光強度之乘積為一預定值。
如請求項13所述之顯示方法，其中該第一背光自該週期時間序列內之一第一時間起提供，該畫面影像資料依掃描順序包含一第一影像資料區段及與該第一影像資料區段相接之一第二影像資料區段，該第一影像資料區段對應一相對動態影像，該第二影像資料區段對應一相對靜態影像，該第一時間對應該第二影像資料區段。
如請求項13所述之顯示方法，更包含下列步驟：提供與該第一背光分開之一第二背光。