一種液晶顯示裝置及其顯示控制方法

2023-05-14 01:14:01

專利名稱：一種液晶顯示裝置及其顯示控制方法
技術領域：
本發明涉及液晶顯示裝置，包含使用液晶顯示的電視機，以及液晶顯示裝置的顯 示控制方法。
背景技術：
目前液晶電視機正超著大尺寸顯示屏的方向發展，以滿足不斷發展的高清視頻節 目，大尺寸的顯示屏幕可以很好地展示高清圖像並帶來身歷其境的效果，但液晶是需要通 過背光照亮來呈現圖像，大的顯示區域，意味著需要更多的背光，使得功耗也增大；但很多 時候，比如在播放標清的視頻和新聞節目時並不需要高清的畫面，這時大屏幕就比較浪費 能源。針對上述現象，在日本專利文獻特開2001-142409和2006-330222號公報，在上述 的專利公報中提出了解決方案，在液晶屏中使用一部分區域來顯示圖像，即局部顯示的方 式，而未顯示圖像區域的背光關閉，我國專利公告號CN101645255A中也提出同樣的解決辦 法，但長期使用後，將帶來一部分背光燈因使用時間較多，而先老化，亮度衰減較大，這樣在 觀看全屏圖像時，容易出現因背光燈一致性差導致畫質劣化；為解決這種背光燈老化不均 的現象，又出現一種新的解決方法，見我國專利公告號CN 101286305A，該專利通過計算不 同區域累計工作的時間，然後調整下次局部顯示區域的位置，由此來實現各區域背光燈的 實際使用時間基本等同，從而避免畫質劣化，但變化圖像的位置，對於使用者來說是不習慣 的，且不能使縮小後的圖像總處在一個最佳位置。

發明內容
針對上述問題，本實發明的目的之一是提供一種只使用液晶屏中某個固定的子顯 示區域來顯示完整畫面的液晶顯示裝置，並且確保全屏顯示時背光燈亮度和色度的一致性 不受影響的情況下，實現節能；本發明的另一個目的是提供實現上述液晶顯示裝置的顯示 控制方法。本發明的液晶顯示裝置，包括液晶面板；第一背光單元，與液晶面板整個顯示區 域對應，用來照亮整個液晶顯示區域；第二背光單元，與液晶面板一個固定的子顯示區對 應，用來照亮該固定的子顯示區，所述的子顯示區屬整個液晶顯示區域中的一部分；背光 驅動及切換單元，分別驅動第一背光單元和第二背光單元，當處在全屏模式時，背光碟機動被 切換至驅動第一背光單元，當處在節能模式時，背光碟機動被切換至驅動第二背光單元，此時 第一背光單元關閉；以及圖像縮放單元，用來處理輸入圖像信號，縮放圖像信號，並驅動液 晶面板，當處在全屏模式時，輸入圖像信號被驅動覆蓋整個液晶顯示區域，當處在節能模式 時，輸入圖像信號被縮小，並被驅動到某個固定的子顯示區，該固定子顯示區和第二背光單 元對應。如上所述，本發明的液晶顯示控制方法是通過提供兩種工作模式來實現的，一種 是全屏模式，在全屏模式時外部圖像被完整地顯示在整個液晶顯示區域，與整個液晶顯示
3區域對應的背光燈被點亮，我們將此組背光燈稱作第一背光單元；另一種是節能模式，在節 能模式時，外部圖像被縮小並完整地顯示在整個液晶顯示區域中某個固定的子顯示區，與 這個固定子顯示區對應的背光燈被點亮，同樣我們將這組背光稱作第二背光單元；顯然第 二背光單元的發光面積或發光總功率小於第一背光單元，而背光單元在液晶顯示裝置中消 耗能量所佔比重較大，所以在節能模式下，可使整個液晶顯示裝置的能耗顯著下降。與當前其它類似的發明相比，本發明的關鍵點是第一背光單元和第二背光單元是 兩個不同的實體，當處在節能模式時，第一背光單元完全處於關閉狀態，也即是說與全屏模 式對應的第一背光單元是作為一個整體同時被點亮或關閉的，所以不存在老化時間不相等 的問題，同理，第二組背光也不存在老化時間不同的問題，所以無論在那種工作模式下都不 會影響背光燈的一致性。正因為兩組背光單元是兩個不同的實體，所以它們可以使用不同的背光源，比如 第一背光單元使用CCFL (冷陰極螢光燈)做背光源，第二背光單元使用白色LED背光源；或 使用紅綠藍三色LED作第一背光單元，而用成本相對低廉的白色LED作第二背光源，通過這 類組合方式來適應不同的結構、成本和能耗的需求，當然兩個背光單元也可以使用相同的 背光源。眾所周知，液晶顯示裝置中，決定整個裝置壽命的是背光單元，而液晶面板的壽命 遠遠長於背光，本發明的第一背光單元和第二背光單元分別對應兩種不同的工作模式，屬 分時工作，假設兩種模式的工作時間相等，那麼本發明的裝置的壽命為第一背光和第二背 光壽命之和，從而增加了液晶顯示裝置的整體壽命。本液晶顯示裝置需要在何時處在何種 工作模式，可以由使用者的指令來決定，如液晶顯示裝置自身的按鍵和紅外線遙控器等來 傳送這些外部指令，並切換到使用者所需要的模式。與現有的同類技術相比，本發明在不影響背光燈一致性的情況下實現節能工作模 式，且可延長液晶顯示裝置的壽命，尤其應用在一些大屏幕液晶電視領域，可實現明顯的節 能降耗。下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。


圖1是本發明實施例中的液晶顯示裝置的結構框2A是本發明實施例中的液晶顯示裝置在全屏模式時屏幕畫面示意2B是本發明實施例中的液晶顯示裝置在全屏模式時被點亮的第一背光單元示 意3A是本發明實施例中的液晶顯示裝置在節能模式示時屏幕畫面示意3B是本發明實施例中的液晶顯示裝置在節能模式時被點亮的第二背光單元示 意4是本發明實施例中的液晶顯示裝置完整背光單元結構示意5是本發明實施例中的液晶顯示裝置使用兩種不同背光源的完整光單元結構 示意6是本發明實施例中的液晶顯示裝置顯示圖像方法的流程示意圖
具體實施例方式圖1是本發明實施例中的液晶顯示裝置的結構框圖，它包括射頻信號輸入RF ；和 RF相連的頻道接收選擇單元107，用來選擇用戶所需要的頻點；對所選頻點(頻道)進行音 視頻解碼單元106 ；將解碼後的圖像進行縮放處理的圖像縮放單元105 ；縮放處理後的圖像 送至液晶面板103 ；用來接收外部指令(用戶指令)的指令接收及控制單元104和按鍵板 101 ；背光碟機動及切換單元102，用來驅動(點亮)第一背光和第二背光單元；對應整個屏幕 顯示區域的第一背光單元200 ；第二背光單元300，位於整個屏幕的中央或偏下的區域，僅 點亮其上方對應的一個子顯示區；外部配帶的遙控器100，提供外部指令的無線輸入；從上 述結構和功能可以看出，本實例和當前液晶電視的結構幾乎雷同，不同之處在於本發明使 用了第二背光單元300，背光碟機動單元102多了對應驅動第二背光的切換，還有圖像縮放單 元105可提供一個更小的圖像尺寸，而當前液晶圖像縮放單元105也本身也提供圖像縮放 功能，縮放後的圖像是剛好顯示到整個屏幕，且只有對應整個屏幕的第一背光單元。本發明提供兩種工作模式，一種是全屏模式，在該模式時，圖像縮放單元105將圖 像縮放到剛好顯示到整個屏幕區域，如圖2A所示，其中屏幕外框401，整個屏幕顯示區域 402，所顯示的圖像是兩排字母串，同時背光碟機動及切換單元102被切換到驅動第一背光單 元，即點亮第一背光單元照亮整個屏幕，呈現出全屏圖像；第一背光單元見圖2B，屏幕外框 401內均勻地布滿許多LED燈201，這些LED組成了第一背光單元，為區別起見，我們用圓圈 表示第一背光單元的LED燈。本發明另一中工作模式為節能模式，在該模式時，圖像縮放單元105將圖像縮小 到剛好顯示到第二背光單元上方對應的一個子顯示區，該子顯示區在整個顯示區的中央或 偏下的位置，屬整個屏幕顯示區域的一部分；如圖3A所示，其中屏幕外框401，子顯示區域 403，其位於整個顯示區域402內，為便於理解，在子顯示區邊緣用虛線標註，所顯示的圖像 是依然兩排字母串(選用相同圖像)，只是縮小而已，同時背光碟機動及切換單元102被切 換到驅動第二背光單元，即點亮第二背光，照亮與其對應的子顯示區，在屏幕的中央呈現出 一個縮小圖像；第二背光單元見圖3B，屏幕外框401中央一部分區域均勻地分布著LED燈 301，這些LED組成了第二背光單元，為區別起見，我們用正方形表示第二背光單元的LED 燈。圖4是本發明實施例中的液晶顯示裝置完整背光單元結構示意圖，從圖中可以清 晰地看出，第一背光單元和第二背光單元是完全不同的LED燈組成，即不同的實體，第二背 光單元的LED燈301用正方形表示，第一背光單元LED燈201用圓圈表示；第二背光燈的數 量明顯少於第一背光單元，並且其照亮區域也較小，所以其總的發光功率小於第一背光單 元，也即是具有相對小的功耗，所以節能模式可以實現相對小的功率；而在節能模式時第一 背光燈是完全關閉的，全屏模式剛好相反，第二背光燈是完全關閉的，這就是說本發明的整 個液晶顯示裝置壽命是兩組背光單元之和。在上述的發明實施例中所使用的背光都是LED做光源，實際設計中我們可以根據 需要，使用不同的背光源組合的方式，見圖5，第一背光單元201使用CCFL(冷陰極螢光燈) 光源，而第二背光單元301使用LED光源，這樣在節能模式可以實現更小的功耗，而全屏模 式所使用的第一背光CCFL有著成本優勢；根據LED背光的照射方式，通常分為直下式和側 入式，本實例給出的是直下式，但本發明同樣適用於側入式LED背光，只是其在節能模式節能效果不如直下式顯著。如果需要我們還可以在本發明的基礎上進一步延伸，增加第三背光單元，顯示一 個更小的圖像，以便提供一個更節能的節能模式；以此類推增加三個以上的背光單元。圖6是本發明實施例中的液晶顯示裝置顯示圖像方法的流程示意圖，機器開機 後，從開始處運行，首先讀取上次關機所保存的工作模式信息，並執行該模式的命令，如果 是節能模式，則圖像縮放單元縮小圖像，並在屏幕中的子顯示區中顯示，背光碟機動及切換單 元點亮第二背光單元，關閉第一背光單元；如果是全屏模式，則圖像縮放單元將圖像縮放到 剛好顯示到整個屏幕區域，背光碟機動及切換單元點亮第一背光單元，關閉第二背光單元；工 作中如果接收到外部的模式切換指令，同上執行相應的模式指令，並將該模式保存在記憶 體中，以便下次開機能保持和前一次一樣的工作模式；當然作為一種選擇，也可以不保存最 後的工作模式，而是每次開機都默認在全屏模式或節能模式。在本發明中，還可以進一步改良，使液晶顯示裝置根據自身判斷來產生對應的工 作模式命令，實現自動切換；比如分析輸入圖像信號解析度的高低，當圖像是標清或更低分 辨率則進入節能模式，超出標清解析度則進入全屏模式；或者加入熱釋紅外等檢測單元，根 據判斷液晶裝置前是否有觀眾，而進入相應的工作模式。
權利要求
一種液晶顯示裝置，其特徵包括液晶面板；第一背光單元，與液晶面板整個顯示區域對應，用來照亮液晶整個顯示區域；第二背光單元，與液晶面板中一固定的子顯示區對應，用來照亮該子顯示區，所述的子顯示區屬液晶面板整個顯示區域中的一部分；背光碟機動及切換單元，分別驅動第一背光單元和第二背光單元，當處在全屏模式時，背光碟機動被切換至驅動第一背光單元，當處在節能模式時，背光碟機動被切換至驅動第二背光單元，此時第一背光單元關閉；以及圖像縮放單元，用來處理輸入圖像信號，縮放圖像信號，並驅動液晶面板，當處在全屏模式時，輸入圖像信號被驅動覆蓋液晶面板整個顯示區域，當處在節能模式時，輸入圖像信號被縮小，並被驅動到液晶面板中一固定的子顯示區，該子顯示區屬液晶面板整個顯示區域中的一部分且和第二背光單元對應；所述的第一背光單元和第二背光單元屬兩個不同的實體。
2.根據權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特徵是所述的第二背光單元的發光面積 或總體發光功率小於第一背光單元。
3.根據權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特徵是所述的第一背光單元和第二背光 單元使用同類型的光源或使用不同類型的光源。
4.根據權利要求1所述的液晶顯示裝置，其特徵是所述的液晶顯示裝置還包含廣播 電視信號接收單元。
5.一種液晶顯示裝置的顯示控制方法，所述的液晶顯示裝置包括液晶面板；與液晶 面板整個顯示區域對應的第一背光單元；與液晶面板中一固定子顯示區對應的第二背光單 元；背光碟機動及切換單元；圖像縮放單元；所述的第一背光單元和第二背光單元屬兩個不 同的實體；所述的液晶顯示裝置工作在全屏模式和節能模式兩種狀態，其顯示控制方法的 步驟是A 接收外部工作模式命令或讀取本機存儲的模式命令，並執行相應的模式命令；B 全屏模式命令處理圖像縮放單元將輸入的圖像信號驅動顯示到液晶面板的整個 顯示區域，背光碟機動及切換單元切換至驅動第一背光單元，此時第一背光單元點亮，第二背 光單元關閉；C 節能模式命令處理圖像縮放單元將輸入圖像縮小，並完整地顯示在液晶顯示屏上 與第二背光單元對應的子顯示區域，背光碟機動及切換單元切換至驅動第二背光單元，而此 時第二背光單元點亮，第一背光單元關閉。
全文摘要
一種液晶顯示裝置及其顯示控制方法，它涉及液晶顯示裝置，包含使用液晶顯示的電視機；本發明通過提供全屏模式和節能模式兩種工作方式，其中節能模式時，圖像被縮小顯示到液晶面板中一個子顯示區，該子顯示區由第二背光單元照亮，全屏模式由第一背光單元照亮，本發明在不影響背光燈一致性的情況下實現節能模式，同時可增加液晶顯示裝置的壽命。
文檔編號H04N5/44GK101950546SQ20101028553
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月17日 優先權日2010年9月17日
發明者張超 申請人:張超