专利名称：一种改善图像显示品质的液晶显示装置及背光控制方法
技术领域：
本发明是有关于一种平面显示技术，特别涉及一种液晶图像显示装置的图像显示 方法及其背光控制方法。
背景技术：
与阴极射线管图像显示装置相比，液晶图像显示装置有很多优势，但也有明显的 缺陷。以从上至下逐行扫描(绝大多数)的液晶图像显示装置为例。当场消隐过后，扫描控 制电路单元按时间顺序逐行、逐点更新每个像素的特征值。任意像素点在没被更新前，都是 上一帧图像在该像素点的特征值。所以只有在场消隐期间屏幕上才没有任何像素被更新， 显示的是完整的一帧图像。在原来阴极射线管图像显示装置正常显示图像的时间里，液晶 图像显示装置所显示的都是当前帧与前一帧图像的混叠结果。这样的显示机理，使得液晶 图像显示装置存在诸多先天性问题。例如在显示快速运动图像时，会有很明显的“拖尾” 现象。目前，公知的解决办法是提高场刷新频率，或在帧与帧间插入其它图像来解决。这使 得液晶图像显示装置的场刷新频率越来越高，从原始的60Hz升高到120Hz、后续还将升高 到MOHz。提高场刷新频率虽然可以减轻“拖尾”现象，但不能从根本上解决，且需要整个产 业链为此而提高成本。
发明内容
为了克服液晶图像显示装置由于其显示机理而引发的诸多问题，本发明给出一种 新的图像呈现方法。具体做法是将整体显示屏幕分为可交换的“扫描更新区”和“内容呈 现区”以及分别与之相对应的可实时控制点亮、关闭的背光区。正在进行像素扫描更新的区 域称为扫描更新区，已经完成像素扫描更新的区域称为内容呈现区。当扫描更新区全部被 扫描更新完毕后，即刻转变为内容呈现区。而内容呈现区一旦开始被扫描更新，则即刻转变 为扫描更新区。用扫描更新时序同步控制相应区域的背光，使得只对内容呈现区的背光进 行点亮同时关闭扫描更新区的背光。这就使得屏幕上呈现出的图像只有已经更新完成的部 分，正在进行扫描更新的区域不会被呈现出来。选择合适的分区结构及背光点亮时机，可以 消除屏幕上显示的当前帧图像与前一帧图像的混叠，从而改善其图像显示的品质。
以从上至下逐行扫描的液晶图像显示装置为例，用最容易理解的将整个显示区域 等分为上下两个物理区域的方案，结合附图和实例进一步说明本发明的原理。图一是理论上实现本发明的时序流程及可视结果说明。Tln为扫描更新上半区的起始时刻；T2n为扫描更新下半区的起始时刻；Τ3η为场消隐的起始时刻。Τ3η到Τ3η+1为一个完整场扫描周期。其它场时序依此类推。
图二是考虑到解决上、下半区相互漏光等实际情况后而给出的具体实现本发明的 时序流程及可视结果说明。Tln为点亮下半区背光的起始时刻；T2n为扫描更新上半区的起始时刻；Τ3η为关闭下半区背光的起始时刻；Τ4η为扫描更新下半区的起始时刻；Τ5η为点亮上半区背光的起始时刻；Τ6η为场消隐的起始时刻；Tln+1为关闭上半区、打开下半区背光的起始时刻。T6n到Τ6η+1为一个完整场扫描周期。其它场时序依此类推。
具体实施例方式附图一举例说明了一种在屏幕上更新、呈现图像内容的时序流程。本例将由上向 下扫描的屏幕等分为上、下两个区。由时序电路来的控制信号对上半区的图像进行扫描更 新期间(Tin至Τ2η)，上半区为“扫描更新区”、下班区为“内容呈现区”。这时关闭上半区的 背光、打开下半区的背光，屏幕上被呈现出来的是上一帧图像的下半区内容。到了对下半区 的图像进行扫描更新期间(Τ2η至Τ3η)，上半区转为“内容呈现区”、下班区转为“扫描更新 区”。这时关闭下半区的背光、打开上半区的背光，屏幕上呈现的是该帧图像的上半区内容。 后续帧图像的显示过程如附图一的流程所示，依此类推。在这个分区方案中，需要显示的图 像以半帧为单位(任一时刻屏幕上只显示半帧图像)并延后半帧时间，顺序呈现给观看者。以上只是理论状态下的图像显示过程，实际情况要复杂些。原因是由于背光板的 均光作用，上下半区分别会产生漏光现象。也就是说当只点亮上半区背光时，下半区与上半 区临近的区域也会有一定的亮度。只点亮下半区背光时，上半区与下半区临近的区域同样 会有一定的亮度。这一现象的产生完全取决于背光系统中均光板的性能和结构。如果不控 制，它的危害是会将不该呈现(正在扫描)的内容呈现出来。为了解决这个问题，采取了说 明书附图二中的“抑制背光漏光后，在屏幕上更新、呈现图像内容的时序流程图”所示的方 案。该方案与理论状态下的图像显示过程区别仅在于对点亮上半区和关闭下半区背光的时 间进行了调整。扫描更新上半区的图像时被点亮的下半区背光要提前到Τ3η时刻关闭，点 亮上半区背光的时间要延迟到Τ5η时刻。通常Τ3η到I^n的长度与I^n到Τ5η的长度相等， 具体数值取决于具体背光系统的漏光程度，需要在实际应用中进行调整。本发明从根本上解决了液晶图像显示装置由于其显示机理而引起的图像混叠的 问题，可用于改善诸多方面的图像显示品质。缺点是平均最大亮度会减少一半以上，具体值 取决于为抑制上、下半区相互漏光而引入的Τ3η到11 与11 到T5n的时间长度。该缺点 可通过增加点亮区间的瞬时亮度来补偿。在60Hz场频的显示装置上会有与相同场频的阴 极射线管图像显示装置相类似的轻微闪烁感。该缺点可以通过提高场频(75Hz以上)来解 决。
权利要求
1.一种改善图像显示品质的液晶显示装置及背光控制方法，其特征是显示屏幕被分 割成可交换的扫描更新区和内容呈现区；以及分别与这两类区域相对应的在一个完整扫描 周期内可点亮、关闭的背光区。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征是在一个完整扫描周期内，关闭扫描更新区 的背光、点亮内容呈现区的背光。
全文摘要
一种改善图像显示品质的液晶显示装置及背光控制方法。它是将显示屏幕分割成可交换的扫描更新区和内容呈现区，结合对与之相对应的背光区的点亮、关闭时间的控制，使得屏幕上只显示已经扫描更新完毕的图像部分。这一方法可以解决因液晶图像显示装置的扫描、保持特性而产生的前、后帧图像混叠所形成的视觉错误问题。
文档编号G09G3/36GK102063873SQ200910109640
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者张健 申请人:张健