CN100552765C - 液晶显示器及彩色图像的显示方法及控制光源的方法 - Google Patents

Abstract

液晶显示器包含多个不同颜色的光源，以及一控制装置。该控制装置用来控制该等不同颜色的光源分别在不同时段内，以相异的工作时间发光。通过人眼效果视觉暂留使该等多个不同颜色的光源能呈现重叠加成的色泽效果、而达到期望的白平衡。

Description

液晶显示器及彩色图像的显示方法及控制光源的方法

技术领域

本发明涉及一种液晶显示器，特别是涉及一种液晶显示器，其主要的成份颜色在短时间内分别在不同时段内亮灭，并通过人眼视觉暂留的效果而产生全彩的效果。

背景技术

液晶显示器(Liquid Crystal Display；LCD)具有低操作电压、低耗电率等优点，近日已有逐渐取代原先厚重的CRT屏幕的趋势。

请同时参考图1、及图2。图1为先前技艺中，一般液晶面板的显像示意图。图2为图1中每个像素显像的示意图。先前液晶显示器包含液晶面板2及背光源3。液晶面板2表面上形成有多个像素20，而每一个像素20由红、绿、蓝三个子像素所构成。每个子像素上分别埋设有红、绿、蓝三种颜色的彩色滤光片21、22、23。背光源3一般为白色光源。通过背光源3的照射，经过红、绿、蓝三种颜色的彩色滤光片21、22、23的滤色之后，可分别得到红、蓝、绿三种颜色。

通过扫瞄信号及数据信号的输入，会控制每一子像素的液晶，使其同时输出不同亮度的红、绿、蓝三种颜色，而混色成为人眼所能分辨的各种色彩。为了防止背光源照射至彩色滤光片上的光会彼此干涉，在各个彩色滤光片之间会再设置一遮光层(BM)。

然而，这种设置遮光层的配置方式，会使光源可利用的开口率降低，并会减少光效率，增加能量的消耗。因此，便有人提出分别在不同时间内有效地显示各种颜色的作法。请参阅图3，如图中所示，一个帧时间(frame)被等分为三个小时段，而这三个时段分别显示红色、绿色、及蓝色三种颜色的光源。由于人眼视觉暂留的效果，会将这三种颜色判读成混合的全彩色系，而非三种独立的颜色。

这种在不同时间内显示不同颜色的作法，不必使用到彩色滤光片，而让人眼能有全彩感受(color sequence)的作法，相较于一般液晶显示器使用彩色滤光片的方式，除可提升约三倍的分辨率外，也可以因省略彩色滤光片而降低制作成本、节省能源消耗及提高开口率。

然而，如图3中所示，这种发光的方式，每种颜色的发光时间皆相同，由光源中的红、绿、蓝光混合而成的白光，若与以国际照明委员会(CIE)色域坐标作为评定的标准有些微偏差，则不易调整成标准的白平衡，进而对其它颜色的混光产生误差。

发明内容

本发明提供一种液晶显示器，包含：多个不同颜色的光源；以及一控制装置。该控制装置用来控制该等不同颜色的光源分别在不同时段内以相异的工作时间(duty cycle)发光。通过人眼效果视觉暂留使该等多个不同颜色的光源能呈现重叠加成的色泽效果、而达到期望的白平衡。

本发明也提供一种彩色图像的显示方法。这种方法包含了：在一第一次帧时间内，一第一颜色的光源持续发光一第一时段；以及在一第二次帧时间内，一不同于第一颜色的第二颜色的光源持续发光一第二时段。其中，该第一次帧时间与该二次帧时间彼时不重叠，且该第一时段的时间长度与该第二时段的时间长度不相同，通过人眼效果视觉暂留使该等多个不同颜色的光源能呈现重叠加成的色泽效果、而达到期望的白平衡。

此外，本发明更提供一种控制液晶显示面板的光源的方法。这种方法包含了：根据该液晶显示面板的多个光源所发出的光线的色调，调整该等光源的工作周期。

附图说明

图1为先前技艺中，一般液晶面板的显像示意图；

图2为图1中每个像素显像的示意图；

图3为先前技艺中，在不同时间内有效地显示各种颜色作法的示意图；

图4为本发明液晶显示器的示意图；

图5为图4液晶显示器的液晶面板的显像示意图；

图6为图5中每个像素显像的示意图；

图7到图11为根据本发明，控制该等不同颜色的光源分别在不同时段内以相异的工作时间发光的时序图的不同实施例。

简单符号说明

1     液晶显示器

2     液晶面板

20    像素

21    彩色滤光片(红)

22    彩色滤光片(绿)

23    彩色滤光片(蓝)

3     背光源

BM    遮光层

4     液晶显示器

5     液晶面板

50    像素

51    薄膜晶体管

6     背光模块

61    红色光源

62    绿色光源

63    蓝色光源

具体实施方式

图4为本发明液晶显示器1的示意图。图5为液晶显示器1的液晶面板5的显像示意图。图6为图5中每个像素显像的示意图。请同时参阅图5、图6。如图中所示，本发明的“液晶显示器及彩色图像的显示方法及控制液晶显示面板的光源的方法”的液晶显示器4可以简单地分成背光模块6、及液晶面板5二个部份。

背光模块6部份，具有多个不同颜色的光源，在本实施例中分成红色(R)61、绿色(G)62、蓝色(B)63三种不同颜色的光源，然而在实际上也可为二种不同颜色的光源，如蓝、橘色的光源。背光模块6还具有一控制装置，控制该等不同颜色的光源分别在不同时段内以相异的工作时间(duty cycle)发光。

液晶面板5表面上形成有多个像素50，而每一个像素50同时由背光源红色(R)61、绿色(G)62、蓝色(B)63三种不同颜色的光源照射。每个像素50具有一薄膜晶体管51，用来控制三种颜色的照射强度。通过扫瞄信号及数据信号输入至薄膜晶体管，会控制每一像素的液晶，在不同的颜色下分别通过不同的亮度。通过人眼效果视觉暂留使该等多个不同颜色的光源能呈现重叠加成的色泽效果、而混合出预期色彩。当然，此时混合的色彩也包括了要调整成为CIE标准值的白平衡。

图7到图11为上述的控制装置，控制该等不同颜色的光源分别在不同时段内以相异的工作时间发光的时序图。图7为本发明“液晶显示器及彩色图像的显示方法及控制液晶显示面板的光源的方法”第一种实施方式。如图中所示，一个帧时间可区分成三个次帧时间，这三个次帧时间分别控制背光源的红色(R)61、绿色(G)62、蓝色(B)63三种不同颜色的发光。

举例来说，若此面板的像素个数为1280X768，在第一个次帧时间开始时，会通过扫瞄信号及数据信号，分别对这768列的像素，依序输入在红色光源应分别受液晶转动遮光的信号，随后控制红色(R)61光源在一第一时段内发光。接着进入在第二个次帧时间，同样会先通过扫瞄信号及数据信号，分别对这768列的像素，依序输入绿色光源应分别受液晶转动遮光的信号，接着才会控制绿色(G)62光源在一第二时段内发光。进入在第三个次帧时间，同样会先通过扫瞄信号及数据信号，分别对这768列的像素，依序输入蓝色光源应分别受液晶转动遮光的信号，接着才会控制蓝色(B)63光源在一第三时段内发光。

这里要特别注意的是，三种颜色光源的发光时间不完全相同，也就是说，第一时段、第二时段及第三时段的时间长度不完全是一样的。由于这三个颜色彼此的发光时间十分接近，人眼因视觉暂留的效果使该等多个不同颜色的光源呈现重叠加成的色泽效果，因此通过分别调整各别的发光时间，而容易达到期望的白平衡。

图8为本发明“液晶显示器及彩色图像的显示方法及控制液晶显示面板的光源的方法”第二种实施方式。如图中所示，除了第一时段、第二时段及第三时段的时间长度不完全相同之外，各光源彼此的发光强度也可以不一样。在图中，绿色光源的强度最强、红色光源的强度次之，而蓝色光源的强度为最弱。

图9为本发明“液晶显示器及彩色图像的显示方法及控制液晶显示面板的光源的方法”第三种实施方式。如图中所示，除了第一时段、第二时段及第三时段的时间长度不完全相同之外，每个时段的启始时间，紧接于对应的像素接收液晶转动遮光的信号、液晶实际转动的时间(Tlc)之后。当然，此时各颜色彼此间的相对强度也可不一样。

图10为本发明“液晶显示器及彩色图像的显示方法及控制液晶显示面板的光源的方法”第四种实施方式。如图中所示，除了第一时段、第二时段及第三时段的时间长度不完全相同之外，每个时段的结尾时间，紧接着下一次帧时间开始的时间。当然，此时各颜色彼此间的相对强度也可不一样。

图11为本发明“液晶显示器及彩色图像的显示方法及控制液晶显示面板的光源的方法”第五种实施方式。如图中所示，除了第一时段、第二时段及第三时段的时间长度不完全相同之外，每个时段的中点位置，位于扫瞄信号及数据信号，分别对这些像素依序输入颜色光源应分别受液晶转动遮光的信号、液晶实际转动的时间(Tlc)之后，以及下一次帧开始之前，此段时间间距的中点。

综上所述，相较于每种颜色的发光时间皆相同，不易调整成标准的白平衡的方式，本发明通过各种颜色彼此发现时间不完全相同的方式，可以容易的调整至所要的白平衡，进而对其它不同颜色的混光更加精准。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (15)

1、一种彩色图像的显示方法，其中，显示一帧图像的帧时间包括第一次帧时间和第二次帧时间，所述方法包含：

在该第一次帧时间内，第一颜色的光源持续发光第一时段；以及

在该第二次帧时间内，不同于第一颜色的第二颜色的光源持续发光第二时段；

其中，该第一次帧时间与该二次帧时间彼时不重叠，且该第一时段的时间长度与该第二时段的时间长度不相同，通过人眼效果视觉暂留使该多个不同颜色的光源能呈现重叠加成的色泽效果、而达到期望的白平衡；以及

在该第一次帧时间的第一输入时间内，输入决定对应的液晶转动的第一数据，其中该第一输入时间早于该第一时段且彼此不重叠。

2、如权利要求1所述的显示方法，其中所述帧时间还包括第三次帧时间，所述方法还包括下列步骤：

在该第三次帧时间内，不同于第一颜色、第二颜色的第三颜色的光源持续发光第三时段；

其中，该第三次帧时间与该第一次帧时间、第二次帧时间彼时不重叠，且该第三时段的时间长度分别与该第一时段、第二时段的时间长度不相同。

3、如权利要求1所述的显示方法，其中所述帧时间还包括第三次帧时间，所述方法还包括下列步骤：

在该第三次帧时间内，不同于第一颜色、第二颜色的第三颜色的光源持续发光达第三时段；

其中，该第三次帧时间与该一次帧时间、第二次帧时间彼时不重叠，且该第三时段的时间长度与该第一时段的时间长度相同。

4、如权利要求1所述的显示方法，还包括下列步骤：在该第二次帧时间的第二输入时间内，输入决定其对应的液晶转动的第二数据，其中该第二输入时间早于该第二时段、且彼此不重叠。

5、如权利要求4所述的显示方法，还包括下列步骤：在该第一输入时间后、第一时段前的第一液晶转动时间内，该对应的液晶依输入的第一数据转动。

6、如权利要求1所述的显示方法，其中，该第一时段的时间结尾紧接着该第二次帧时间。

7、如权利要求5所述的显示方法，其中，该第一时段的时间中点位于该第一液晶转动时间结尾到该第二次帧时间开始的时间间隔的中点。

8、一种控制液晶显示面板的光源的方法，包含：

根据该液晶显示面板的多个光源所发出的光线的色调调整该多个光源的工作周期，其中该多个光源依序根据该多个光源的工作周期发出光线；以及

其中该多个光源根据该多个光源的工作周期发出光线包含光源在相对应的图像信号传输完毕后根据该光源的工作周期发出光线。

9、如权利要求8所述的方法，还包括根据该多个光源所发出的光线的色调调整该多个光源的强度。

10、如权利要求9所述的方法，还包括该多个光源根据该多个光源的工作周期及强度发出光线。

11、如权利要求8所述的方法，其中该光源在相对应的图像信号传输完毕后根据该光源的工作周期发出光线为该光源在相对应的图像信号传输完毕后立即根据该光源的工作周期发出光线。

12、如权利要求8所述的方法，其中该多个光源根据该多个光源的工作周期发出光线包含光源进一步在相对应的液晶旋转完毕后根据该光源的工作周期发出光线。

13、如权利要求12所述的方法，其中该光源在相对应的液晶旋转完毕后根据该光源的工作周期发出光线为该光源在相对应的液晶旋转完毕后立即根据该光源的工作周期发出光线。

14、如权利要求12所述的方法，其中该光源在相对应的液晶旋转完毕后根据该光源的工作周期发出光线为该光源在相对应的液晶旋转完毕且再过(T2-T1-Tdc)/2的时段后根据该光源的工作周期发出光线；其中

T1为相对于该光源的液晶旋转完毕的时间；

Tdc为该光源的工作周期；

T2为相对于该光源的下一光源的传输信号开始传送的时间。

15、如权利要求12所述的方法，其中该光源在相对应的液晶旋转完毕后根据该光源的工作周期发出光线为该光源在相对应的液晶旋转完毕且再过(T2-T1-Tdc)的时段后根据该光源的工作周期发出光线；其中

T1为相对于该光源的液晶旋转完毕的时间；

Tdc为该光源的工作周期；

T2为相对于该光源的下一光源的传输信号开始传送的时间。

Images