专利名称：使用窗口调制的lde光源液晶显示面板及投影机的制作方法
技术领域：
确切地讲是一种改进型的2D、3D液晶电视机/显示器及液晶光阀投影机。目前技术现状液晶电视对于运动图像的拖尾现象属于先天不足，国内外各大平板电视生产厂家都在积极探索有效解决途径，先后采取了各种各样的技术措施，譬如2004年-2005年致力于缩短黑白响应时间；2005年-2006年转向灰阶响应时间“超频”，用过驱动技术将灰阶响应时间降至4ms、2ms，甚至Ims ;2007年随之兴起100/120Hz技术+MEMC技术，有效地改善了实际动态清晰度。所谓100Hz/120Hz技术，其实就是就是对电视图像信号进行倍频插帧的一项技术，即将原50-60HZ场频改变为120Hz。具体措施可以是“插场”技术方式，也可以以“插频”的技术方式实现。前者是在原图像的画面中插入无图像的黑场或灰场，以增加场频，而后者是依据画面场景内容以及前后图像的相关性，选取关联点进行动态点对点像素预估，重新产生一幅亮度、对比度和连续性更为精确的智能画面，插进前后图像之间，使场频提高一倍。100Hz/120Hz技术分别对应PAL/NTSC制式场频。场频(VerticalScanningFrequency)又称为“垂直扫描频率”，是指每秒钟屏幕刷新的次数，单位是Hz。目前全球范围内的电视制式主要有PAL、NTSC和SECAM这三大类，其中PAL制式是我国和欧洲的广播电视标准制式，标准的电视信号格式是每秒25帧画面，每帧画面由电视机按照奇数行和偶数行分2场扫描，因此电视机要在I秒钟内扫描50场图像，即50Hz。在NTSC制式中，电视信号则包含了每秒30帧的画面，电视机按照每秒60场，即60Hz的频率进行图像还原。要实现真正的100/120HZ技术，需要从软、硬两个指标上入手。在100/120HZ技术发展过程中，曾先后出现过简单倍场、插黑场、插灰场、动态GAMMA等技术。严格的说，这些技术都不能很好的改善运动模糊，更未能解决运动抖动问题。现在国内外不少厂家应用的100/120Hz技术，同时配载了 120Hz液晶屏，ME/MC芯片电路，通过一系列精确运算，智能生成过度帧，将液晶电视的50Hz刷新率提升至100Hz，或将60Hz的刷新率提升至120Hz，从而有效地改善了运动画面播放时的残影、拖尾，基本上能达到清晰流畅的播放效果，但与PDP相比效果距离仍较大。本发明的目的在不增加成本的条件下达到可与CRT及PDP相比动态无拖尾的显示效果，而且局部画质更佳。本发明的特点不用过分依赖提闻液晶材料的响应速度及过冲驱动液晶光阀，不牺牲画质的其他方面，仅仅利用LED光源的快速及高密度频闪发光的特性，来完全消除运动图象的拖尾效应，同时完善高频局部画质。本发明的技术关键就在于该使用窗口调制的LDE光源液晶显示面板；液晶显示面板是由侧光式或直下式LED光源供光结构、液晶玻璃复合构件、壳体、电源板、驱动板、主板等组成；液晶投影机是LED光源、液晶光阀片、镜头及光路、壳体、电源板、驱动板、主板等组成。
而使用窗口调制的LDE光源液晶投影机是由LED光源、镜头及光路、壳体、电源板、驱动板、主板等组成。其基本工作原理共同为LED光源所发出的光穿过液晶玻璃复合构件或液晶光阀片，由电源板、驱动板、主板等所组成的系统生成驱动信号，驱动液晶玻璃复合构件或液晶光阀片，来调制各像素点透过光的强弱，再由液晶玻璃复合构件散射或将液晶光阀片由镜头投射形成图象；由于液晶的响应时间与CRT及PDP相比较慢，运动图象的拖尾产生于慢的响应时间，当LED光源以脉冲形式发光且同步于图象的祯频时，LED的发光的窗口刚好错过液晶响应的上升及下降时间段，这一时间段也是切换的过度期，亮度由白转黑或由黑转白的时间段，正是由于这一时间段将使得在光源的全时间段供光下，图象有着较大的残留，造成图象拖尾；另一方面液晶的响应时间过长将直接影响图象的高频部分的画质；图象有着较大的残留将恶化动态图象细部的对比度及视觉分辨率；其特征就在于液晶显示面板的侧光式或直下式的LED光源及液晶投影机的LED光源的发光驱动方式为窗口调制方式；对于液晶显示面板的直下式LED光源可以在窗口调制方式上叠加上动态分量。窗口调制方式指的是LED光源以脉冲形式发光且同步于图象的祯频，使LED的发光的窗口刚好错过液晶响应的上升及下降时间段，LED光源所发光期的大部分或是全部时间穿过深度响应的液晶显示面板及投影机液晶玻璃复合构件或液晶光阀片。上述的叠加上动态分量指的是在使用直下式LED光源供光结构的情况下，脉冲发光下的LED点阵的亮度相关于图象内容，图象较暗的区域所对应的LED背光源的亮度也较暗，全暗区局部甚至关闭局部背光。LED光源投影机与平板液晶显示的背光源有所不同，但2种情况下的光源窗口调制原理完全相同。对于“快门式”3D液晶电视来说，窗口调制的LDE光源尤为重要，因为在保证不低于120HZ的桢处理速度的情况下，缩小左右分时图象的占空比，可以大大的避免2分式图象的时间上的重复程度，减少串扰。以下结合附图就本发明的基本实施例，对本发明作进一步说明
图1 LED光源窗口调制原理示意示说明⑴祯周期(2) LED光源的发光窗口(3) LED光源的关断期I(4) LED光源的关断期2(5)时间轴(6)液晶响应曲线(7) LED发光脉冲曲线(8)液晶光阀开关平台区如图1所示(I)为液晶显示祯周期T。(7)为LED发光脉冲曲线；其中(2)为LED光源的发光窗口 AT，恰好处于液晶光阀开关平台区⑶；(3)为LED光源的关断期I即T1; (4)为LED光源的关断期2即T2。(5)为时间轴t。
在数学上满足T = AT+I\+T2在液晶光阀显示的整个周期中，LED光源只有AT发光，而在I\&T2时间内则不发光，而LED光源的关断期I即T1及LED光源的关断期2即T2正好分别处于液晶响应曲线
(6)的响应的上升及下降区间；消除液晶显示运动图象拖尾的原理简述为当运动图象对应需要大幅度(有白变黑或反之)的局部变化时；由于液晶响应曲线(6)的响应的上升及下降区间的时间宽度之和与液晶光阀开关平台区(8)的时间宽度相差较少，如果背光源一直保持发光状态，液晶像素的刷新将不能准确的表达该像素点的目标亮度数值，而是响应曲线区段的平均值，因而残留拖尾。如果AT避开了液晶响应曲线(6)的上升及下降区间，每一祯的刷新所对应的液晶像素光阀的透光，将能表达目标亮度值(亮于刷新前或暗于刷新前)；由于LED的特性，脉冲使用时可以使用更大的电流，而平均电流则保持一定，几乎不会影响整体的图像亮度。由于LED的发光宽度约束在一定的占空比内，发光时段将有更大的亮度，对于高频变化的图象细节来说，将能获得更大峰值亮度。T2可以等于O ;此时T1相当于每一桢刷新开始需要等待的时间，该时间过后LED才开始发光，此时液晶也完成了上升或下降过程，基本进入稳态。
权利要求
1.使用窗口调制的LDE光源液晶显示面板及投影机；液晶显示面板是由侧光式或直下式LED光源供光结构、液晶玻璃复合构件、壳体、电源板、驱动板、主板等组成；液晶投影机是LED光源、液晶光阀片、镜头及光路、壳体、电源板、驱动板、主板等组成；而液晶投影机是由LED光源、镜头及光路、壳体、电源板、驱动板、主板等组成；其基本工作原理为LED光源所发出的光穿过液晶玻璃复合构件或液晶光阀片，由电源板、驱动板、主板等所组成的系统生成驱动信号，驱动液晶玻璃复合构件或液晶光阀片，来调制各像素点透过光的强弱，再由液晶玻璃复合构件散射或将液晶光阀片由镜头投射形成图象；由于液晶的响应时间与CRT及PDP相比较慢，运动图象的拖尾产生于慢的响应时间，当LED光源以脉冲形式发光且同步于图象的祯频时，LED的发光的窗口刚好错过液晶响应的上升及下降时间段，这一时间段也是切换的过度期，亮度由白转黑或由黑转白的时间段，正是由于这一时间段将使得在光源的全时间段供光下，图象有着较大的残留，造成图象拖尾；另一方面液晶的响应时间过长将直接影响图象的高频部分的画质；图象有着较大的残留将恶化动态图象细部的对比度及视觉分辨率；其特征就在于液晶显示面板的侧光式或直下式的LED光源及液晶投影机的LED光源的发光驱动方式为窗口调制方式；对于液晶显示面板的直下式LED光源可以在窗口调制方式上叠加上动态分量。
2.如权利要求1液晶显示面板及投影机中所述的窗口调制方式指的是LED光源以脉冲形式发光且同步于图象的祯频，使LED的发光的窗口刚好错过液晶响应的上升及下降时间段，LED光源所发光期的大部分或是全部时间穿过深度响应的液晶显示面板及投影机液晶玻璃复合构件或液晶光阀片。
3.如权利要求1液晶显示面板及投影机中所述的叠加上动态分量指的是在使用直下式LED光源供光结构的情况下，脉冲发光下的LED点阵的亮度相关于图象内容，图象较暗的区域所对应的LED背光源的亮度也较暗，全暗区局部甚至关闭局部背光。
全文摘要
使用窗口调制的LDE光源液晶显示面板及投影机；当LED光源以脉冲形式发光即使用窗口调制且同步于图象的祯频，因而LED的发光的窗口刚好错过液晶响应的上升及下降时间段，克服液晶图象的较大的残留所造成图象拖尾及恶化动态图象细部的对比度及视觉分辨率；从而改善了高频部分的画质及彻底根除图象拖尾；对于“快门式”3D液晶电视来说，可以减少串扰；可广泛应用于2D、3D液晶电视机/显示器及液晶光阀投影机中。
文档编号G03B21/20GK103033983SQ20121039093
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月28日 优先权日2011年10月5日
发明者吴小平, 周伟裕, 罗天珍 申请人:吴小平, 周伟裕, 罗天珍