[发明专利]显示光源的发光装置阵列结构及驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像显示装置，尤其是图像显示装置中的发光装置及其驱动方法。

背景技术

一个典型的图像显示设备包含多个空间分布的光阀，例如液晶(LC)单元或微机电(MEMS)单元。以液晶显示(LCD)为例，该显示设备根据图像中光的空间和时间变化，通过设定液晶单元到不同的灰阶来显示图像。每个单元对应于被显示图像上的一个空间点，因此，每个这样的单元被按照这样的方式设定，光线有针对性地被调制到某一个输出强度，以代表时空像点的亮度和色彩。

在显示快速变换的图像时，就每个单元而言，在两个图像更新过程中都要求根据该单元所在的位置的亮度和色彩的变化进行响应，作出相应的改变。因此，如果LC单元的响应时间慢于图像变化的速度，将导致各种各样的图像失真和伪影，例如色分离、移动物体的拖影、闪烁等。

此外，目前LC显示依赖彩色滤光片产生彩色图像。每种颜色的滤光片抑制其它颜色光线出射。因此，在彩色显示器中显示单元由三基色构成，由于色彩滤光片的存在，光的利用效率只有不到30％。一种可选择的方法是构筑无彩色滤光片显示，基色按照时序变换的同时LC单元也根据色彩信号进行设定。要实施该方法，LC单元的运转速度将是采用彩色滤光片时速度的三倍。由于大多数市售产品中的典型液晶单元结构其自身的响应时间超过8毫秒，这种选择会导致较差的图像质量，还不是一种可行的能用于提高光或电源效率的方案。

发明内容

本发明目的是提供一种显示光源的发光装置系统和方法，以消除现有技术中的伪影和失真，并提供一个方法操控LC单元，使其能快于其固有响应速度运行，从而提供一种色彩时序显示的解决方案。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种显示装置，包括光源和多个光阀，其中光源的响应时间比光阀的响应时间短。光源的一种优选例子为多个发光二极管(LED)。光阀的一种优选例子为液晶(LC)单元阵列。所述光源可以包括多个发光单元，其中的每个发光单元可以独立开关。所述光源也可以用这样的方式构建，即发光单元按组设置，其中在一个组中的所有单元同时开关。显示装置根据输入的图像信号显示图像。本发明还包括一个控制装置，用于控制光源输出光的强度以及液晶单元的同步传输。在显示一幅图像时，控制装置首先将光源设置在暗淡状态，然后将液晶单元设置在松驰状态。此后，根据图像信号的对应像素点的定义，将液晶单元设置到对应的灰度。完成液晶单元的设置后，光源被打开到图像信号定义的输出强度。

一种优选的方案，液晶单元的结构方向使得其松驰状态对应于明亮状态，允许最大强度的光被传播至观察面。这种优选的实施例是液晶显示像素的主流结构。

本发明提供了一种采用液晶单元像素的显示装置，其操作方式为，显示像素首先被设置为明亮状态或松驰状态，然后被设置为图像数据状态。设置为松驰状态的完成方法是在设定所有数据输出与松驰状态相关的同时，选择一组像素设置为松驰状态。可替换的实施方式为，该液晶单元像素组包括了显示装置的所有像素。光源的电源根据对应发光元件照亮的显示像素的位置和时间状态进行开关，使得光输出阶段的持续时间为时间窗口的一部分，其中时间窗口是用对应的图像数据寻址所有像素的时间段。这个操作可以通过单一的开关操作完成，其时间大约与寻址一个显示行的时间相同，由此仅相当于更新一幅图像的总时间的很小的一部分。

本发明的优点是：

在发光元件关闭或暗淡以后，液晶单元可以在寻址图像数据之前被设为松驰状态，而不会对图像产生任何干扰，由此允许一段处理松驰状态的时间。因为从松驰状态转换为灰度级状态的速度比较快，液晶单元的响应时间获得改善。另外，由于液晶单元被设为松驰状态时光源是处于暗淡状态的，在转换过程中令人讨厌的光泄漏消失了，由此改进了对比度，消除了闪烁现象。

附图说明

图1a，1b，1c和1d是本发明一优选实施例的原理图；

图2a，2b是本发明一优选实施例的原理图；

图3a，3b是本发明一优选实施例的原理图；

图4a，4b是本发明一优选实施例的原理图；

图5a，5b是本发明一优选实施例的原理图；

图6a，6b是本发明一优选实施例的原理图；

图7是本发明一优选实施例的时序图，显示了行驱动的时序例；

图8是本发明一优选实施例的时序图，每半个框架提供一预设脉冲；

图9是本发明一实施例的时序图；

图9a是本发明另一实施例的时序图；

图9b是本发明再一实施例的时序图；

图10是本发明实施例的扫描时序示意图；