CN101950546A - 一种液晶显示装置及其显示控制方法 - Google Patents

Abstract

一种液晶显示装置及其显示控制方法，它涉及液晶显示装置，包含使用液晶显示的电视机；本发明通过提供全屏模式和节能模式两种工作方式，其中节能模式时，图像被缩小显示到液晶面板中一个子显示区，该子显示区由第二背光单元照亮，全屏模式由第一背光单元照亮，本发明在不影响背光灯一致性的情况下实现节能模式，同时可增加液晶显示装置的寿命。

Description

一种液晶显示装置及其显示控制方法

技术领域

本发明涉及液晶显示装置，包含使用液晶显示的电视机，以及液晶显示装置的显示控制方法。

背景技术

目前液晶电视机正超着大尺寸显示屏的方向发展，以满足不断发展的高清视频节目，大尺寸的显示屏幕可以很好地展示高清图像并带来身历其境的效果，但液晶是需要通过背光照亮来呈现图像，大的显示区域，意味着需要更多的背光，使得功耗也增大；但很多时候，比如在播放标清的视频和新闻节目时并不需要高清的画面，这时大屏幕就比较浪费能源。

针对上述现象，在日本专利文献特开2001-142409和2006-330222号公报，在上述的专利公报中提出了解决方案，在液晶屏中使用一部分区域来显示图像，即局部显示的方式，而未显示图像区域的背光关闭，我国专利公告号CN101645255A中也提出同样的解决办法，但长期使用后，将带来一部分背光灯因使用时间较多，而先老化，亮度衰减较大，这样在观看全屏图像时，容易出现因背光灯一致性差导致画质劣化；为解决这种背光灯老化不均的现象，又出现一种新的解决方法，见我国专利公告号CN 101286305A，该专利通过计算不同区域累计工作的时间，然后调整下次局部显示区域的位置，由此来实现各区域背光灯的实际使用时间基本等同，从而避免画质劣化，但变化图像的位置，对于使用者来说是不习惯的，且不能使缩小后的图像总处在一个最佳位置。

发明内容

针对上述问题，本实发明的目的之一是提供一种只使用液晶屏中某个固定的子显示区域来显示完整画面的液晶显示装置，并且确保全屏显示时背光灯亮度和色度的一致性不受影响的情况下，实现节能；本发明的另一个目的是提供实现上述液晶显示装置的显示控制方法。

本发明的液晶显示装置，包括：液晶面板；第一背光单元，与液晶面板整个显示区域对应，用来照亮整个液晶显示区域；第二背光单元，与液晶面板一个固定的子显示区对应，用来照亮该固定的子显示区，所述的子显示区属整个液晶显示区域中的一部分；背光驱动及切换单元，分别驱动第一背光单元和第二背光单元，当处在全屏模式时，背光驱动被切换至驱动第一背光单元，当处在节能模式时，背光驱动被切换至驱动第二背光单元，此时第一背光单元关闭；以及图像缩放单元，用来处理输入图像信号，缩放图像信号，并驱动液晶面板，当处在全屏模式时，输入图像信号被驱动覆盖整个液晶显示区域，当处在节能模式时，输入图像信号被缩小，并被驱动到某个固定的子显示区，该固定子显示区和第二背光单元对应。

如上所述，本发明的液晶显示控制方法是通过提供两种工作模式来实现的，一种是全屏模式，在全屏模式时外部图像被完整地显示在整个液晶显示区域，与整个液晶显示区域对应的背光灯被点亮，我们将此组背光灯称作第一背光单元；另一种是节能模式，在节能模式时，外部图像被缩小并完整地显示在整个液晶显示区域中某个固定的子显示区，与这个固定子显示区对应的背光灯被点亮，同样我们将这组背光称作第二背光单元；显然第二背光单元的发光面积或发光总功率小于第一背光单元，而背光单元在液晶显示装置中消耗能量所占比重较大，所以在节能模式下，可使整个液晶显示装置的能耗显著下降。

与当前其它类似的发明相比，本发明的关键点是第一背光单元和第二背光单元是两个不同的实体，当处在节能模式时，第一背光单元完全处于关闭状态，也即是说与全屏模式对应的第一背光单元是作为一个整体同时被点亮或关闭的，所以不存在老化时间不相等的问题，同理，第二组背光也不存在老化时间不同的问题，所以无论在那种工作模式下都不会影响背光灯的一致性。

正因为两组背光单元是两个不同的实体，所以它们可以使用不同的背光源，比如第一背光单元使用CCFL(冷阴极荧光灯)做背光源，第二背光单元使用白色LED背光源；或使用红绿蓝三色LED作第一背光单元，而用成本相对低廉的白色LED作第二背光源，通过这类组合方式来适应不同的结构、成本和能耗的需求，当然两个背光单元也可以使用相同的背光源。

众所周知，液晶显示装置中，决定整个装置寿命的是背光单元，而液晶面板的寿命远远长于背光，本发明的第一背光单元和第二背光单元分别对应两种不同的工作模式，属分时工作，假设两种模式的工作时间相等，那么本发明的装置的寿命为第一背光和第二背光寿命之和，从而增加了液晶显示装置的整体寿命。本液晶显示装置需要在何时处在何种工作模式，可以由使用者的指令来决定，如液晶显示装置自身的按键和红外线遥控器等来传送这些外部指令，并切换到使用者所需要的模式。

与现有的同类技术相比，本发明在不影响背光灯一致性的情况下实现节能工作模式，且可延长液晶显示装置的寿命，尤其应用在一些大屏幕液晶电视领域，可实现明显的节能降耗。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例中的液晶显示装置的结构框图

图2A是本发明实施例中的液晶显示装置在全屏模式时屏幕画面示意图

图2B是本发明实施例中的液晶显示装置在全屏模式时被点亮的第一背光单元示意图

图3A是本发明实施例中的液晶显示装置在节能模式示时屏幕画面示意图

图3B是本发明实施例中的液晶显示装置在节能模式时被点亮的第二背光单元示意图

图4是本发明实施例中的液晶显示装置完整背光单元结构示意图

图5是本发明实施例中的液晶显示装置使用两种不同背光源的完整光单元结构示意图

图6是本发明实施例中的液晶显示装置显示图像方法的流程示意图

具体实施方式

图1是本发明实施例中的液晶显示装置的结构框图，它包括射频信号输入RF；和RF相连的频道接收选择单元107，用来选择用户所需要的频点；对所选频点(频道)进行音视频解码单元106；将解码后的图像进行缩放处理的图像缩放单元105；缩放处理后的图像送至液晶面板103；用来接收外部指令(用户指令)的指令接收及控制单元104和按键板101；背光驱动及切换单元102，用来驱动(点亮)第一背光和第二背光单元；对应整个屏幕显示区域的第一背光单元200；第二背光单元300，位于整个屏幕的中央或偏下的区域，仅点亮其上方对应的一个子显示区；外部配带的遥控器100，提供外部指令的无线输入；从上述结构和功能可以看出，本实例和当前液晶电视的结构几乎雷同，不同之处在于本发明使用了第二背光单元300，背光驱动单元102多了对应驱动第二背光的切换，还有图像缩放单元105可提供一个更小的图像尺寸，而当前液晶图像缩放单元105也本身也提供图像缩放功能，缩放后的图像是刚好显示到整个屏幕，且只有对应整个屏幕的第一背光单元。

本发明提供两种工作模式，一种是全屏模式，在该模式时，图像缩放单元105将图像缩放到刚好显示到整个屏幕区域，如图2A所示，其中屏幕外框401，整个屏幕显示区域402，所显示的图像是两排字母串，同时背光驱动及切换单元102被切换到驱动第一背光单元，即点亮第一背光单元照亮整个屏幕，呈现出全屏图像；第一背光单元见图2B，屏幕外框401内均匀地布满许多LED灯201，这些LED组成了第一背光单元，为区别起见，我们用圆圈表示第一背光单元的LED灯。

本发明另一中工作模式为节能模式，在该模式时，图像缩放单元105将图像缩小到刚好显示到第二背光单元上方对应的一个子显示区，该子显示区在整个显示区的中央或偏下的位置，属整个屏幕显示区域的一部分；如图3A所示，其中屏幕外框401，子显示区域403，其位于整个显示区域402内，为便于理解，在子显示区边缘用虚线标注，所显示的图像是依然两排字母串(选用相同图像)，只是缩小而已，同时背光驱动及切换单元102被切换到驱动第二背光单元，即点亮第二背光，照亮与其对应的子显示区，在屏幕的中央呈现出一个缩小图像；第二背光单元见图3B，屏幕外框401中央一部分区域均匀地分布着LED灯301，这些LED组成了第二背光单元，为区别起见，我们用正方形表示第二背光单元的LED灯。

图4是本发明实施例中的液晶显示装置完整背光单元结构示意图，从图中可以清晰地看出，第一背光单元和第二背光单元是完全不同的LED灯组成，即不同的实体，第二背光单元的LED灯301用正方形表示，第一背光单元LED灯201用圆圈表示；第二背光灯的数量明显少于第一背光单元，并且其照亮区域也较小，所以其总的发光功率小于第一背光单元，也即是具有相对小的功耗，所以节能模式可以实现相对小的功率；而在节能模式时第一背光灯是完全关闭的，全屏模式刚好相反，第二背光灯是完全关闭的，这就是说本发明的整个液晶显示装置寿命是两组背光单元之和。

在上述的发明实施例中所使用的背光都是LED做光源，实际设计中我们可以根据需要，使用不同的背光源组合的方式，见图5，第一背光单元201使用CCFL(冷阴极荧光灯)光源，而第二背光单元301使用LED光源，这样在节能模式可以实现更小的功耗，而全屏模式所使用的第一背光CCFL有着成本优势；根据LED背光的照射方式，通常分为直下式和侧入式，本实例给出的是直下式，但本发明同样适用于侧入式LED背光，只是其在节能模式节能效果不如直下式显著。

如果需要我们还可以在本发明的基础上进一步延伸，增加第三背光单元，显示一个更小的图像，以便提供一个更节能的节能模式；以此类推增加三个以上的背光单元。

图6是本发明实施例中的液晶显示装置显示图像方法的流程示意图，机器开机后，从开始处运行，首先读取上次关机所保存的工作模式信息，并执行该模式的命令，如果是节能模式，则图像缩放单元缩小图像，并在屏幕中的子显示区中显示，背光驱动及切换单元点亮第二背光单元，关闭第一背光单元；如果是全屏模式，则图像缩放单元将图像缩放到刚好显示到整个屏幕区域，背光驱动及切换单元点亮第一背光单元，关闭第二背光单元；工作中如果接收到外部的模式切换指令，同上执行相应的模式指令，并将该模式保存在记忆体中，以便下次开机能保持和前一次一样的工作模式；当然作为一种选择，也可以不保存最后的工作模式，而是每次开机都默认在全屏模式或节能模式。

在本发明中，还可以进一步改良，使液晶显示装置根据自身判断来产生对应的工作模式命令，实现自动切换；比如分析输入图像信号分辨率的高低，当图像是标清或更低分辨率则进入节能模式，超出标清分辨率则进入全屏模式；或者加入热释红外等检测单元，根据判断液晶装置前是否有观众，而进入相应的工作模式。

Claims (5)

1.一种液晶显示装置，其特征包括：

液晶面板；

第一背光单元，与液晶面板整个显示区域对应，用来照亮液晶整个显示区域；

第二背光单元，与液晶面板中一固定的子显示区对应，用来照亮该子显示区，所述的子显示区属液晶面板整个显示区域中的一部分；

背光驱动及切换单元，分别驱动第一背光单元和第二背光单元，当处在全屏模式时，背光驱动被切换至驱动第一背光单元，当处在节能模式时，背光驱动被切换至驱动第二背光单元，此时第一背光单元关闭；以及

图像缩放单元，用来处理输入图像信号，缩放图像信号，并驱动液晶面板，当处在全屏模式时，输入图像信号被驱动覆盖液晶面板整个显示区域，当处在节能模式时，输入图像信号被缩小，并被驱动到液晶面板中一固定的子显示区，该子显示区属液晶面板整个显示区域中的一部分且和第二背光单元对应；

所述的第一背光单元和第二背光单元属两个不同的实体。

2.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征是：所述的第二背光单元的发光面积或总体发光功率小于第一背光单元。

3.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征是：所述的第一背光单元和第二背光单元使用同类型的光源或使用不同类型的光源。

4.根据权利要求1所述的液晶显示装置，其特征是：所述的液晶显示装置还包含广播电视信号接收单元。

5.一种液晶显示装置的显示控制方法，所述的液晶显示装置包括：液晶面板；与液晶面板整个显示区域对应的第一背光单元；与液晶面板中一固定子显示区对应的第二背光单元；背光驱动及切换单元；图像缩放单元；所述的第一背光单元和第二背光单元属两个不同的实体；所述的液晶显示装置工作在全屏模式和节能模式两种状态，其显示控制方法的步骤是：

A：接收外部工作模式命令或读取本机存储的模式命令，并执行相应的模式命令；

B：全屏模式命令处理：图像缩放单元将输入的图像信号驱动显示到液晶面板的整个显示区域，背光驱动及切换单元切换至驱动第一背光单元，此时第一背光单元点亮，第二背光单元关闭；

C：节能模式命令处理：图像缩放单元将输入图像缩小，并完整地显示在液晶显示屏上与第二背光单元对应的子显示区域，背光驱动及切换单元切换至驱动第二背光单元，而此时第二背光单元点亮，第一背光单元关闭。

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