液晶显示装置及其影像控制方法

专利名称：液晶显示装置及其影像控制方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置及其影像控制方法，并且特别涉及一种 液晶显示装置及其影像控制方法。
背景技术：
随着液晶显示装置(Liquid Crystal Display apparatus, LCD apparatus)技术发展的逐渐成熟，其已逐渐取代传统的阴极射线管 (Cathode Ray Tube, CRT)显示装置，而被广泛运用于各式电子产品 中。而液晶显示装置的显示方式是通过不同的电压驱动各像素中的液 晶分子转动，使各像素具有不同的穿透率，以显示影像画面中不同的 灰阶。接着，再配合背光模块所发出的光线，使液晶显示装置显示各 种影像画面。然而，当液晶显示装置显示明暗对比大的复杂画面时，由于不同 像素间的电压差异较大，因此会产生电压分布不平衡的状态，这也会 使得液晶显示面板内产生一不均匀的电场，进而造成液晶显示面板中 的液晶分子沿不均匀的电场产生聚集。而当显示画面突然由明暗对比大转变为明暗对比小的单纯画面 时，也由于液晶显示面板中杂质的聚集、驱动元件工艺误差或部分液 晶分子劣化等因素，不均匀电场仍会暂时残留。另外，请参照图l所 示，其为液晶显示面板的穿透率对应驱动电压的曲线图。由图l中可 知，通常用来驱动液晶显示面板的低电压区Z1中，其穿透率对应驱 动电压的斜率a，较高电压区Z0、 Z2的斜率bl、 b2大。换言之，即 液晶分子于低电压区Z1中对于驱动电压的反应较为灵敏，而这也会 造成当大部分的液晶分子己经依驱动电压转动以显示下一个画面，但 前一个画面的部分影像仍因暂时残留的不均匀电场而尚未消除，因此造成画面产生影像残留(Image Sticking)的问题。
因此，如何提供一种能够减少影像残留产生的液晶显示装置及其 影像控制方法，已成为重要课题之一。

发明内容
有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种能够减少影像残留产 生的液晶显示装置及其影像控制方法。
缘是，为达上述目的，依据本发明的一种液晶显示装置包括一液 晶显示模块、 一背光模块以及一功率调整模块。液晶显示模块具有多 个像素。背光模块邻设于液晶显示模块。功率调整模块接收一影像信 号，且依据影像信号产生一空间频率数值，功率调整模块依据空间频 率数值调整液晶显示模块各像素的穿透率及背光模块的发光强度。
为实现上述目的，依据本发明的一种液晶显示装置的影像控制方 法，液晶显示装置包括一液晶显示模块、 一背光模块及一功率调整模 块，液晶显示模块具有多个像素，背光模块邻设于液晶显示模块，影 像控制方法包括以下步骤首先，通过功率调整模块接收一影像信号。 接着，通过功率调整模块依据影像信号产生一空间频率数值。最后， 通过功率调整模块依据空间频率数值调整液晶显示模块各像素的穿 透率及背光模块的发光强度。
承上所述，依据本发明的一种液晶显示装置及其影像控制方法通 过一功率调整模块来分析影像信号的空间频率数值，因此当影像信号 的空间频率数值较高时，即表示此影像信号所要显示的画面明暗对比 较大，此时功率调整模块不会对液晶显示模块各像素的穿透率及背光 模块的发光强度作改变。而当影像信号的空间频率数值较低时，即表 示此影像信号所要显示的画面明暗对比较小，因此功率调整模块会提 高液晶显示模块各像素的穿透率，使液晶分子于高电压区作动。与公 知技术相较，本发明除了能够利用各像素的高穿透率来降低因杂质遮 蔽所产生的影像残留影响外，更能够利用液晶分子于高电压区工作 时，其对于电压的反应较不灵敏的特性，降低液晶分子对于电压的反 应速度，进而减少前一画面的部分影像尚未消除前，大部分的液晶分子已经依驱动电压作转动以显示下一个画面所产生的影像残留情况。 另外，功率调整模块除提高液晶显示模块各像素的穿透率外，并 调降背光模块的发光强度，使液晶显示装置的显示画面整体亮度不改 变，因此能够节省背光模块的耗电量。


图1为公知液晶显示面板的工作电压区间的示意图； 图2为本发明优选实施例的一种液晶显示装置的方块图； 图3A及图3B为本发明的功率调整模块运算方式的示意图； 图4为本发明液晶显示模块的工作电压区间的示意图；以及 图5为本发明优选实施例的一种液晶显示装置的影像控制方法 的流程图。主要元件符号说明1:液晶显示装置 11:液晶显示模块 12:背光模块 13:功率调整模块 131:分析单元 132:调整单元 133:存储器单元a、 bl、 b2:斜率 DB:背光驱动信号 DI:影像驱动信号 Fs:空间频率数值 Gl、 G2:灰阶值I:影像信号 IM:显示画面 L:光线 P:像素S:区段
S1 S3:影像控制方法的流程步骤 T:过滤信号 Zl:低电压区 Z0、 Z2:高电压区
具体实施例方式
以下将参照相关图式，说明依据本发明的一种液晶显示装置及其 影像控制方法，其中相同元件以相同标号表示。
请参照图2所示，本发明优选实施例的一种液晶显示装置1包括 一液晶显示模块11、 一背光模块12以及一功率调整模块13。
液晶显示模块11具有多个像素P。背光模块12则例如为一冷阴 极荧光灯(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)发光模块、 一热阴 极荧光灯(Hot Cathode Fluorescent Lamp, HCFL)发光模块、 一发光 二极管(Light Emitting Diode， LED)发光模块或一有机电致发光 (Organic Electroluminescent, OEL)模块，并邻设于液晶显示模块11。
功率调整模块13与液晶显示模块11及背光模块12电连接，并 接收一影像信号I，且依据影像信号I产生一空间频率数值Fs，并依 据空间频率数值Fs调整液晶显示模块11各像素P的穿透率及背光模 块12的发光强度。另外，在本实施例中，功率调整模块13包括一分 析单元131及一调整单元132。
分析单元131接收影像信号I，并依据影像信号I及一过滤信号 T以产生空间频率数值Fs。其中，在本实施例中，功率调整模块13 还可包括一存储器单元133，其与分析单元131电连接，并用以储存 过滤信号T，且输入过滤信号T至分析单元131中。
调整单元132与分析单元131、液晶显示模块11及背光模块12 电连接，接收并依据影像信号I及空间频率数值Fs输出一背光驱动信 号DB以调整背光模块12的发光强度，并输出一影像驱动信号Q以 调整液晶显示模块11各像素P的穿透率。且背光模块12发出一光线 L穿过液晶显示模块11中的各像素P，其中各像素P具有相对应的穿透率，因此液晶显示装置1可产生一显示画面IM。而通过功率调整模块13调整液晶显示面板11各像素P的穿透率及背光模块12的发光强度，可减少画面产生的影像残留情况，并可 节省背光模块12的耗电量。接着，请同时参照图2、图3A及图3B所示，以说明本实施例的 功率调整模块13的工作方式。另外，本实施为方便说明，功率调整 模块13以对影像信号I中某一区段S的灰阶值作运算，且过滤信号T 利用(-l，2，-l)的数列为例作说明。需要注意的是，功率调整模块13 可对影像信号I中所有的灰阶值作运算，且过滤信号T的参数设定亦 不以本实施例为限，端以能得到明确的空间频率数值Fs为优先考量。请同时参照图2及图3A所示，当分析单元131接收到影像信号 I后，其会利用过滤信号T对影像信号I中对应于各像素P的灰阶值 作运算。在本实施例中，影像信号I中的区段S以灰阶值为 (IO，O,IO,O,IO)的数列为例作说明。因此，若以左起第1个灰阶值 Gl为例，则分析单元131会以灰阶值Gl为中点并与过滤信号T的 中点对应，再取与灰阶值Gl相邻的灰阶值G2来与过滤信号T作运 算。于此，灰阶值G1的值为IO，灰阶值G2的值为0，与过滤信号 T所包括的值作运算后，其中，由于与灰阶值G1相邻的灰阶值G2仅有一个，因此过滤 信号T中的第一个值-1即被省略。以此类推，则可得到一组新的数 列(20，-20，20,-20,20)。接着，分析单元131再将数列(20,-20,20，-20，20) 中所有的值取绝对值相加后，即可得到空间频率数值Fs为100。而此 空间频率数值Fs数值即可表示以影像信号I所输出的显示画面IM， 为明暗对比较大的复杂画面。因此，调整单元132在接收到影像信号 I及空间频率数值Fs后，即依据影像信号I输出影像驱动信号D,至液 晶显示模块ll，并输出背光驱动信号DB至背光模块12，但不会改变 液晶显示模块11中各像素P的穿透率及背光模块12的发光强度。接着，请同时参照图2及图3B所示，当影像信号I中的区段S 的灰阶值为(IO，IO,IO，IO，IO)时，分析单元131经过与上述相同的运算后，可得到一组新的数列(O，O,O,O,O)。接着，分析单元131将所有 的值取绝对值相加后，即可得到空间频率数值Fs为0。而此空间频率 数值Fs则表示以影像信号I所输出的显示画面IM，为明暗对比较小 的单纯画面。因此，调整单元132在接收到影像信号I及空间频率数 值Fs后，调整单元132会通过输出至液晶显示模块11的影像驱动信 号Dt来提高液晶显示模块11各像素P的穿透率，以及通过输出至背 光模块12的背光驱动信号DB来调降背光模块12的发光强度。请参照图4所示，其为液晶显示模块的穿透率对应驱动电压的曲 线图。通过提高液晶显示模块11各像素P的穿透率，使液晶显示模 块11于高电压区Z0、 Z2作动。因此，由图中可知，穿透率对应驱 动电压的斜率M、 b2较小，这也表示液晶分子对于驱动电压的反应 较不灵敏。利用此特性可降低液晶分子对于驱动电压的反应速度，进 而减少前一画面的部分影像尚未消除前，大部分的液晶分子已经依驱 动电压作转动以显示下一个画面所产生的影像残留情况。请参照图5所示，本发明优选实施例的一种液晶显示装置的影像 控制方法应用于如图2所示的液晶显示装置1。由于液晶显示装置1 已详述于上，故不再赘述。影像控制方法包括步骤S1至步骤S3。步骤Sl通过功率调整模块13接收一影像信号I。步骤S2通过功率调整模块13依据影像信号I产生一空间频率数 值Fs。步骤S3通过功率调整模块13依据空间频率数值Fs调整液晶显 示模块11各像素P的穿透率及背光模块12的发光强度。综上所述，因依据本发明的一种液晶显示装置及其影像控制方法 通过一功率调整模块来分析影像信号的空间频率数值，因此当影像信 号的空间频率数值较高时，即表示此影像信号所要显示的画面明暗对 比较大，此时功率调整模块不会对液晶显示模块各像素的穿透率及背 光模块的发光强度作改变。而当影像信号的空间频率数值较低时，即 表示此影像信号所要显示的画面明暗对比较小，因此功率调整模块会 提高液晶显示模块各像素的穿透率，使液晶分子于高电压区作动。与 公知技术相较，本发明除了能够利用各像素的高穿透率来降低因杂质遮蔽所产生的影像残留影响外，更能够利用液晶分子于高电压区工作 时，其对于电压的反应较不灵敏的特性，降低液晶分子在某些电压区 间对穿透率的敏感度，进而减少前一画面的部分影像尚未消除前，大 部分的液晶分子已经依驱动电压作转动以显示下一个画面所产生的 影像残留情况。
另外，功率调整模块除提高液晶显示模块各像素的穿透率外，并 调降背光模块的发光强度，使液晶显示装置的显示画面整体亮度不改 变，因此能够节省背光模块的耗电量。
以上所述仅为示例性而非为限制性的。任何未脱离本发明的精神 与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包括在所附的权利要求 所要保护的范围中。
权利要求
1、一种液晶显示装置，包括一液晶显示模块，具有多个像素；一背光模块，邻设于所述液晶显示模块；以及一功率调整模块，接收一影像信号，且依据所述影像信号产生一空间频率数值，所述功率调整模块依据所述空间频率数值调整所述液晶显示模块各像素的穿透率及所述背光模块的发光强度。
2、 如权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述功率调整模块 包括一分析单元，接收所述影像信号，并依据所述影像信号及一过滤 信号以产生所述空间频率数值；以及一调整单元，与所述分析单元、所述液晶显示模块及所述背光模 块电连接，接收且依据所述影像信号及所述空间频率数值输出一背光 驱动信号及一影像驱动信号。
3、 如权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述调整单元以所 述背光驱动信号调整所述背光模块的所述发光强度。
4、 如权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述调整单元以所 述影像驱动信号调整所述液晶显示模块各像素的所述穿透率。
5、 如权利要求2所述的液晶显示装置，其中所述功率调整模块 还具有一存储器单元，其与所述分析单元电连接，并输入所述过滤信 号至所述分析单元。
6、 如权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述背光模块依据 所述发光强度发出一光线，所述光线穿过所述液晶显示模块中对应为 所述穿透率的各像素，以产生一显示画面。
7、 如权利要求1所述的液晶显示装置，其中所述背光模块为一 冷阴极荧光灯发光模块、 一热阴极荧光灯发光模块、 一发光二极管发 光模块或一有机电致发光模块。
8、 一种液晶显示装置的影像控制方法，所述液晶显示装置包括 一液晶显示模块、 一背光模块及一功率调整模块，所述液晶显示模块 具有多个像素，所述背光模块邻设于所述液晶显示模块，所述影像控制方法包括以下步骤通过所述功率调整模块接收一影像信号；通过所述功率调整模块依据所述影像信号产生一空间频率数值；以及通过所述功率调整模块依据所述空间频率数值调整所述液晶显 示模块各像素的穿透率及所述背光模块的发光强度。
9、 如权利要求8所述的影像控制方法，其中所述功率调整模块 具有一分析单元，所述功率调整模块产生所述空间频率数值的步骤还 包括以下子步骤-通过所述分析单元接收所述影像信号；以及 通过所述分析单元依据所述影像信号及一过滤信号以产生所述 空间频率数值。
10、 如权利要求9所述的影像控制方法，其中所述功率调整模块 还具有一调整单元，与所述分析单元、所述液晶显示模块及所述背光 模块电连接，所述功率调整模块调整所述液晶显示模块及所述背光模 块的步骤还包括以下子步骤-通过所述调整单元接收所述影像信号及所述空间频率数值；以及 通过所述调整单元依据所述影像信号及所述空间频率数值输出 一背光驱动信号及一影像驱动信号。
11、 如权利要求10所述的影像控制方法，还包括以下步骤所述调整单元通过所述背光驱动信号调整所述背光模块的所述发光强度；所述调整单元通过所述影像驱动信号调整所述液晶显示模块各 像素的所述穿透率。
12、如权利要求8所述的影像控制方法，还包括以下步骤 所述背光模块依据所述发光强度发出一光线；以及 通过所述光线穿过所述液晶显示模块中对应为所述穿透率的各 像素，以产生一显示画面。
全文摘要
一种液晶显示装置包括一液晶显示模块、一背光模块以及一功率调整模块。液晶显示模块具有多个像素。背光模块邻设于液晶显示模块。功率调整模块接收一影像信号，且依据影像信号产生一空间频率数值，功率调整模块依据空间频率数值调整液晶显示模块各像素的穿透率及背光模块的发光强度。
文档编号G09G3/36GK101409043SQ20071018094
公开日2009年4月15日 申请日期2007年10月9日 优先权日2007年10月9日
发明者杨富吉, 谢美琪, 高振宽 申请人:奇美电子股份有限公司