專利名稱：用于控制顯示裝置的功率的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于顯示裝置的功率控制模塊，且更具體地，涉及一種用于液晶顯示器(LCD)的功率控制裝置。
背景技術(shù)：
為一種類型的平板顯示器的液晶顯示器(LCD)，連同等離子體顯示面板(PDP)和場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)一起得到了作為用于電視、蜂窩電話和監(jiān)視器的下一代顯示裝置之一的名譽(yù)，因?yàn)樗鼈兲峁┝艘恍┏狡渌@示技術(shù)的真正優(yōu)點(diǎn)。例如，它們與陰極射線管(CRT)相比是較薄和較輕的并且提取少得多的功率。LCD顯示器利用其間具有液晶溶液的兩片偏振材料。通過液體的電流導(dǎo)致晶體對(duì)準(zhǔn)，使得光不能通過它們。由此，每一晶體類似于一個(gè)閘，允許光通過或者阻擋光。簡(jiǎn)單的LCD包括位于背的使其能夠反射的鏡；一塊玻璃，其在底側(cè)上具有偏振膜并且在頂上具有由銦-錫氧化物制成的共用電極平面。共用電極平面覆蓋LCD的整個(gè)區(qū)域。其上是液晶物質(zhì)層。接著是另一塊玻璃，其在底上具有矩形形狀的電極并且在頂上具有與第一個(gè)偏振膜成直角的另一偏振膜。因?yàn)橐壕Р牧媳旧聿话l(fā)射光，所以LCD需要稱為背光的外部光源。
發(fā)光二極管(LED)被廣泛地用作背光。LED能夠發(fā)射期望顏色的光而不使用傳統(tǒng)的照明方法所需要的濾色器。LED封裝的形狀允許光被聚焦。白熾源和熒光源經(jīng)常需要外部反射器以收集光并以可用的方式引導(dǎo)光。
LED對(duì)振動(dòng)和沖擊不敏感，不像白熾源和放電源。LED被構(gòu)建在保護(hù)它們的固體容器內(nèi)部，使得它們難以破碎并且極其耐用。LED具有極其長(zhǎng)的壽命期限典型地為十年，是最好的熒光燈泡的兩倍長(zhǎng)并且是最好的白熾燈泡的二十倍長(zhǎng)。(通過以低于正常的電壓、但僅以效率為巨大代價(jià)來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，也可以使熒光燈泡持續(xù)極其長(zhǎng)的時(shí)間；LED當(dāng)以其額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)具有長(zhǎng)的壽命。)此外，LED通過隨著時(shí)間暗淡而失效，不像白熾燈泡的突然燒壞。在相似的光輸出的情況下，LED發(fā)出的熱量比白熾燈泡少。
LED點(diǎn)亮很迅速。照明LED在大約0.01秒內(nèi)將達(dá)到滿亮度，是白熾燈泡(0.1秒)的10倍快，也比小型熒光燈快許多倍，小型熒光燈在0.5秒或1秒之后開始點(diǎn)亮，但是30秒或更多時(shí)間達(dá)不到滿亮度。典型的紅色指示器LED在若干微秒內(nèi)將達(dá)到滿亮度，或者如果它用于通訊裝置則可能在更少時(shí)間內(nèi)將達(dá)到滿亮度。
然而，因?yàn)長(zhǎng)ED背光由單個(gè)通/斷開關(guān)來(lái)控制，存在對(duì)制造更亮的顯示器的限制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明指向一種用于根據(jù)LCD中像素的對(duì)比度來(lái)控制每一LED的顯示設(shè)備。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于實(shí)現(xiàn)較清晰的視頻信號(hào)、較低的耗散功率和較低的熱量的設(shè)備和方法，本發(fā)明其它的優(yōu)點(diǎn)、目的和特征將部分地在下面的描述中說(shuō)明，并且部分地對(duì)于本領(lǐng)域一般技術(shù)人員而言，在查閱下文時(shí)將變得明顯或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得以獲悉。本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過在該書面描述和其中的權(quán)利要求以及那些附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和得到。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此實(shí)施和廣泛描述的，該設(shè)備包括視頻信號(hào)分析器，用于通過幀分析視頻信號(hào)的對(duì)比度；液晶顯示器(LCD)，用于顯示包括多個(gè)像素的視頻信號(hào)；垂直的柵驅(qū)動(dòng)器和水平的漏驅(qū)動(dòng)器，用于提供功率給該LCD；背光，用于提供光給該LCD，包括多個(gè)發(fā)光二極管(LED)；功率控制器，用于提供功率給垂直的柵驅(qū)動(dòng)器、水平的漏驅(qū)動(dòng)器和背光；以及控制器，用于根據(jù)所分析的視頻信號(hào)的對(duì)比度通過每一LED控制背光的對(duì)比度。
在本發(fā)明的另一方面中，一種用于控制顯示裝置的功率的方法包括接收視頻信號(hào)，通過計(jì)算LCD中預(yù)定數(shù)目的像素的平均對(duì)比度來(lái)分析視頻信號(hào)的對(duì)比度，根據(jù)LCD中預(yù)定數(shù)目的像素的所計(jì)算的平均對(duì)比度來(lái)確定用于被包括在背光中的每一LED的背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值，將背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值從控制器傳輸?shù)焦β士刂破?，將?duì)應(yīng)于背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值的用于每一LED的背光控制電壓從功率控制器提供給背光，以及輸出不同的LED對(duì)比度。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的先前的一般描述和下面的詳細(xì)描述都是示例性的和解釋性的，并且意圖提供如所要求的本發(fā)明的進(jìn)一步的解釋。


被包括以提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解并且被結(jié)合并構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖，其示出本發(fā)明的實(shí)施例并與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中的功率控制的框圖；圖2示出用于在根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中控制功率的背光配置；以及圖3示出用于在根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中控制功率的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中說(shuō)明。在可能的地方，將遍及附圖使用相同的參考數(shù)字來(lái)指示相同或相似的部分。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中的功率控制模塊的框圖。顯示裝置的功率控制模塊包括電源(10)、視頻信號(hào)分析器(20)、控制器(30)、功率控制器(40)、垂直的柵驅(qū)動(dòng)器(50)、水平的漏驅(qū)動(dòng)器(60)、背光(70)和LCD(80)。
電源(10)經(jīng)由功率控制器(40)將功率提供給垂直的柵驅(qū)動(dòng)器(50)、水平的漏驅(qū)動(dòng)器(60)和背光(70)。視頻信號(hào)分析器(20)通過幀分析所輸入的視頻信號(hào)的對(duì)比度。控制器(30)根據(jù)LCD(80)中預(yù)定數(shù)目的像素(81)的所計(jì)算的平均對(duì)比度來(lái)確定用于被包括在背光(70)中的每一LED的背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值，并將背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值傳輸?shù)焦β士刂破?40)。功率控制器(40)將對(duì)應(yīng)于背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值的用于每一LED的背光控制電壓從功率控制器(40)提供給背光(70)。垂直的柵驅(qū)動(dòng)器(50)沿著LCD(80)的短側(cè)布置并驅(qū)動(dòng)那些LCD像素中的柵。水平的漏驅(qū)動(dòng)器(60)沿著LCD(80)的長(zhǎng)側(cè)布置并驅(qū)動(dòng)那些LCD像素中的漏。背光(70)包括多個(gè)發(fā)光二極管(LED)(71)。LCD(80)包括多個(gè)像素(81)。
圖2示出用于在根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中控制功率的背光配置。作為一個(gè)實(shí)例，如圖2中所示，顯示模塊的背光配置包括用于每一LED(71)的四個(gè)像素(81)。而且，當(dāng)通過幀分析所輸入視頻信號(hào)的對(duì)比度時(shí)，該四個(gè)像素的平均對(duì)比度被計(jì)算并用來(lái)確定一個(gè)LED的對(duì)比度。換句話說(shuō)，通過那些周圍像素的對(duì)比度來(lái)確定背光中的每一LED的對(duì)比度。如果每一LED(71)具有8位，那么可獲得256個(gè)不同的對(duì)比度。將視頻信號(hào)與每一LED的對(duì)比度相關(guān)聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)較清晰的視頻信號(hào)。
圖3的流程圖中示出了在根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中控制功率的方法。執(zhí)行上面的方法所需的設(shè)備與圖1中的功率控制模塊的詳細(xì)說(shuō)明以及圖2中的背光配置相結(jié)合在此公開。
用于控制顯示裝置的功率的過程包括下列步驟。首先，視頻信號(hào)分析器(20)接收視頻信號(hào)并通過計(jì)算LCD(80)中預(yù)定數(shù)目的像素(81)的平均對(duì)比度來(lái)分析視頻信號(hào)的對(duì)比度?？刂破?30)根據(jù)LCD(80)中預(yù)定數(shù)目的像素(81)的所計(jì)算的平均對(duì)比度來(lái)確定用于被包括在背光(70)中的每一LED的背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值，并將背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值傳輸?shù)焦β士刂破?40)。功率控制器(40)將對(duì)應(yīng)于背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值的用于每一LED的背光控制電壓從功率控制器(40)提供給背光(70)，并且背光(70)輸出不同的LED對(duì)比度。此時(shí)，背光具有少于或等于LCD中像素的數(shù)目的LED，并且像素的預(yù)定數(shù)目由全部LED的數(shù)目來(lái)確定。每一LED也補(bǔ)償相同數(shù)目的像素的對(duì)比度。而且，通過將預(yù)定數(shù)目的像素的平均對(duì)比度與查找表相比較來(lái)獲得背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值。
盡管已經(jīng)關(guān)于那些據(jù)此構(gòu)造的實(shí)際實(shí)施例描述了本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯然的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改、變化和改進(jìn)。因此意圖在于，倘若本發(fā)明的這樣的修改和變化落入所附權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍內(nèi)，本發(fā)明就涵蓋這樣的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于顯示裝置的功率控制設(shè)備，包括視頻信號(hào)分析器，用于通過幀分析視頻信號(hào)的對(duì)比度；液晶顯示器(LCD)，用于顯示包括多個(gè)像素的視頻信號(hào)；垂直的柵驅(qū)動(dòng)器和水平的漏驅(qū)動(dòng)器，用于將功率提供給所述LCD；背光，用于將光提供給所述LCD，包括多個(gè)發(fā)光二極管(LED)；功率控制器，用于將功率提供給所述垂直的柵驅(qū)動(dòng)器、所述水平的漏驅(qū)動(dòng)器和所述背光；以及控制器，用于根據(jù)所分析的所述視頻信號(hào)的對(duì)比度通過每一LED控制所述背光的對(duì)比度。
2.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述控制器根據(jù)所述LCD中的許多像素來(lái)計(jì)算平均對(duì)比度調(diào)節(jié)值。
3.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中所述背光具有LED陣列。
4.如權(quán)利要求3的設(shè)備，其中所述背光具有少于或等于所述LCD中像素的數(shù)目的LED。
5.如權(quán)利要求1的設(shè)備，其中每一LED具有不同的對(duì)比度。
6.一種用于控制顯示裝置的功率的方法，包括接收視頻信號(hào)；通過計(jì)算LCD中預(yù)定數(shù)目的像素的平均對(duì)比度來(lái)分析所述視頻信號(hào)的對(duì)比度；根據(jù)所述LCD中預(yù)定數(shù)目的像素的所計(jì)算的平均對(duì)比度來(lái)確定用于被包括在背光中的每一LED的背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值；將所述背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值從控制器傳輸?shù)焦β士刂破?；將?duì)應(yīng)于所述背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值的用于每一LED的背光控制電壓從所述功率控制器提供給所述背光；以及輸出不同的LED對(duì)比度。
7.如權(quán)利要求6的方法，其中所述背光具有少于或等于所述LCD中像素的數(shù)目的LED。
8.如權(quán)利要求6的方法，其中像素的所述預(yù)定數(shù)目由全部LED的數(shù)目來(lái)確定。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中所述每一LED補(bǔ)償相同數(shù)目的像素的對(duì)比度。
10.如權(quán)利要求6的方法，其中通過將所述預(yù)定數(shù)目的像素的平均對(duì)比度與查找表相比較來(lái)獲得所述背光對(duì)比度調(diào)節(jié)值。
全文摘要
公開了一種用于控制顯示裝置的功率的設(shè)備和方法。通過控制該顯示裝置的背光中的每一LED的對(duì)比度來(lái)拓寬動(dòng)態(tài)對(duì)比度。該設(shè)備包括視頻信號(hào)分析器、液晶顯示器(LCD)、垂直的柵驅(qū)動(dòng)器和水平的漏驅(qū)動(dòng)器、背光、功率控制器以及一控制器。通過控制每一LED，可實(shí)現(xiàn)較清晰的視頻信號(hào)、較低的耗散功率和較低的熱量。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1892776SQ20061008658
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者禹鐘鎮(zhèn) 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社