專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，尤其涉及一種能夠減少功耗和提高顯示質(zhì)量 的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
近來，己開發(fā)出了多種平板顯示設(shè)備以減少重量和體積，而陰極射線管在 重量和體積方面是不利的。舉例來說，這些平板顯示設(shè)備可以是液晶顯示器、 場(chǎng)發(fā)射顯示器、等離子體顯示面板、發(fā)光器件等等。
在平板顯示設(shè)備中的液晶顯示器包括:包括排列成矩陣形式的多個(gè)液晶盒 的以及用于轉(zhuǎn)換待分別提供給多個(gè)液晶盒的多個(gè)視頻信號(hào)的多個(gè)控制開關(guān)的 液晶面板；以及用于將光提供給液晶面板的背光單元。液晶面板適合控制自背
光單元提供的光的透射率以在屏幕上顯示期望的圖像。
近來，背光單元已變得更小、更薄并更輕。根據(jù)這種趨勢(shì)，已提出使用發(fā)
光二極管(下文表示為LED)代替熒光燈的背光單元，這種背光單元在功耗、 重量、亮度等方面具有優(yōu)勢(shì)。
圖1示意性地顯示了使用LED背光單元的相關(guān)技術(shù)的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)。 參照?qǐng)D1,傳統(tǒng)的液晶顯示器包括液晶面板2，其具有分別形成在由II 條柵極線GL1至GLn和m條數(shù)據(jù)線DL1至DLm限定的多個(gè)區(qū)域內(nèi)的多個(gè)液 晶盒；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器4，其用于將模擬視頻信號(hào)提供給數(shù)據(jù)線DL1至DLm;柵 極驅(qū)動(dòng)器6，其用于將掃描信號(hào)提供給柵極線GL1至GLn;定時(shí)控制器8，其 用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器4和柵極驅(qū)動(dòng)器6并利用輸入的數(shù)據(jù)RGB產(chǎn)生調(diào)光信號(hào) DS;以及LED背光單元10，其用于響應(yīng)于調(diào)光信號(hào)DS從而開啟多個(gè)LED, 以將光照射到液晶面板2。液晶面板2包括面對(duì)彼此接合的晶體管陣列基板和濾色鏡陣列基板、用于 保持兩個(gè)陣列基板間的盒間距恒定的間隔物，以及充入由間隔物提供的液晶空 間的液晶。
液晶面板2還包括在由n條柵極線GL1至GLn和m條數(shù)據(jù)線DL1至DLm 限定的多個(gè)區(qū)域內(nèi)分別形成的多個(gè)薄膜晶體管TFT，和分別連接至多個(gè)TFT 的多個(gè)液晶盒。每個(gè)TFT響應(yīng)于來自柵極線GL1至GLn中相應(yīng)的一條的掃描 信號(hào)，將來自數(shù)據(jù)線DL1至DLm中相應(yīng)的一條的模擬視頻信號(hào)提供給液晶盒 中相應(yīng)的一個(gè)。每個(gè)液晶盒能夠同等地表示為液晶電容器Clc，因?yàn)橐壕Ш芯?有連接至相應(yīng)TFT的像素電極，和面對(duì)該像素電極的公共電極，以及介于公 共電極與像素電極之間的液晶。這種液晶盒還包括存儲(chǔ)電容器Cst，該存儲(chǔ)電 容器Cst用于保持在液晶電容器Clc上充入的模擬視頻信號(hào)，直到在液晶電容 器Clc上充入下一個(gè)模擬視頻信號(hào)為止。
定時(shí)控制器8將自外部輸入的數(shù)據(jù)RGB適當(dāng)?shù)嘏帕幸则?qū)動(dòng)液晶面板2， 并將該排列后的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器4。同樣，定時(shí)控制器8利用自外部輸 入的點(diǎn)時(shí)鐘DCLK、數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE，以及水平和垂直同步信號(hào)Hsync和 Vsync，產(chǎn)生數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS和柵極控制信號(hào)GCS，并將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)控制 信號(hào)DCS和柵極控制信號(hào)GCS分別施加給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器4和柵極驅(qū)動(dòng)器6，以 控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器4和柵極驅(qū)動(dòng)器6的驅(qū)動(dòng)時(shí)機(jī)。
定時(shí)控制器8也利用輸入的數(shù)據(jù)RGB產(chǎn)生調(diào)光信號(hào)DS，用于控制LED 背光單元10。
柵極驅(qū)動(dòng)器6包括偏移寄存器，該偏移寄存器用于響應(yīng)于來自定時(shí)控制器 8的柵極控制信號(hào)GCS，順序地產(chǎn)生多個(gè)掃描信號(hào)，或多個(gè)柵極高信號(hào)(high signal)。柵極驅(qū)動(dòng)器6將多個(gè)柵極高信號(hào)順序地提供給液晶面板2的多條柵 極線GL，以導(dǎo)通連接至多條柵極線GL的多個(gè)TFT。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器4響應(yīng)于來自定時(shí)控制器8的數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS，將自定時(shí) 控制器8提供的數(shù)據(jù)信號(hào)Data轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號(hào)，并每隔一個(gè)水平周期將 一條水平線的模擬視頻信號(hào)提供給數(shù)據(jù)線DL，在一個(gè)水平周期內(nèi)，每個(gè)掃描 信號(hào)被提供給每條柵極線GL。換句話說，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器4基于數(shù)據(jù)信號(hào)Data 的灰度值選擇具有某一電平的伽馬(gamma)電壓，然后將所選擇的伽馬電壓 提供給數(shù)據(jù)線DL1至DLm。此時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器4響應(yīng)于極性控制信號(hào)POL
5反轉(zhuǎn)待提供給數(shù)據(jù)線DL1至DLm的模擬視頻信號(hào)的極性。
LED背光單元10包括包括多個(gè)LED的LED陣列12，和用于響應(yīng)于來
自定時(shí)控制器8的調(diào)光信號(hào)DS開啟多個(gè)LED的LED控制器14。
LED控制器14產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于調(diào)光信號(hào)DS的脈寬調(diào)制(PWM)控制信號(hào)
Vpwm，并將所產(chǎn)生的PWM控制信號(hào)Vpwm提供給LED陣列12。
LED陣列12面對(duì)液晶面板2的后表面布置，且包括重復(fù)排列的多個(gè)紅、
綠和藍(lán)色LED。
每個(gè)LED響應(yīng)于自LED控制器14提供的PWM控制信號(hào)Vpwm而被開 啟，以將光發(fā)射到液晶面板2。
使用LED背光單元的相關(guān)技術(shù)的這種液晶顯示器將輸入的數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換 為模擬視頻信號(hào)，并將轉(zhuǎn)換后的視頻信號(hào)提供給各自的數(shù)據(jù)線DL，同時(shí)將掃 描信號(hào)提供給每條柵極線GL以驅(qū)動(dòng)液晶盒。同樣，液晶顯示器利用與來自一 條預(yù)定調(diào)光曲線的基于輸入數(shù)據(jù)RGB的調(diào)光信號(hào)DS相對(duì)應(yīng)的PWM控制信 號(hào)，開啟多個(gè)LED，以將光照射到液晶盒。因此，液晶顯示器通過由模擬視 頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)的液晶盒來控制自LED背光單元10照射的光的透射率，以在液晶 面板2上顯示對(duì)應(yīng)于輸入的數(shù)據(jù)的圖像。
然而，使用LED背光單元的液晶顯示器的缺點(diǎn)在于，其無法局部地強(qiáng)調(diào) 顯示在使用LED背光單元的液晶面板2上的圖像亮度，因?yàn)檎{(diào)光信號(hào)DS是 自預(yù)先確定的調(diào)光曲線基于輸入的數(shù)據(jù)RGB產(chǎn)生的。
換句話說，在輸入的數(shù)據(jù)具有較高的平均圖像電平(average picture level, 下文表示為APL)的情況下(如在圖2所示的具有突然的灰度級(jí)變化的調(diào)光 曲線REF1中)，輸出到液晶面板的圖像主要呈現(xiàn)在明亮的區(qū)域內(nèi)。在這種情 況下，當(dāng)利用調(diào)光曲線REF1或調(diào)光曲線REF2將調(diào)光信號(hào)提供給LED背光單 元時(shí)，LED背光單元可能幾乎不調(diào)光，從而導(dǎo)致功耗減少效果的降低。尤其 地，在調(diào)光信號(hào)是基于具有緩慢灰度級(jí)變化的調(diào)光曲線REF2時(shí)，可能會(huì)基于 APL發(fā)生屏幕的諸如變暗或閃動(dòng)的副作用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明旨在提供一種液晶顯示器，其能基本消除相關(guān)技術(shù)的局限性 和缺點(diǎn)引起的一個(gè)或多個(gè)問題。本發(fā)明的目的是提供一種液晶顯示器，該液晶顯示器能夠基于輸入的視頻
數(shù)據(jù)的平均圖像電平提供最佳調(diào)光信號(hào)給LED背光單元，從而減少功耗并提 高顯不質(zhì)量。
關(guān)于本發(fā)明其它的優(yōu)點(diǎn)、目的和特征， 一部分將在下文的說明書中闡明， 一部分對(duì)于所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員將通過研究下文而變得顯而易見，或者可從 本發(fā)明的實(shí)踐領(lǐng)會(huì)到。通過書面說明書及其權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié) 構(gòu)可實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)這些目的和其它的優(yōu)點(diǎn)，依照本發(fā)明的意圖，如這里具體化和廣
泛描述的，液晶顯示器包括液晶面板，其具有分別形成在由多條柵極線和多
條數(shù)據(jù)線的交叉限定的多個(gè)像素區(qū)內(nèi)的多個(gè)液晶盒；用于將數(shù)據(jù)電壓提供給數(shù) 據(jù)線的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器;用于將掃描信號(hào)提供給柵極線的柵極驅(qū)動(dòng)器；定時(shí)控制器， 其用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和柵極驅(qū)動(dòng)器，并基于平均圖像電平(APL)輸出多個(gè) 調(diào)光信號(hào)，平均圖像電平(APL)是基于提供到液晶面板的視頻數(shù)據(jù)被檢測(cè)到 的；以及發(fā)光二極管(LED)背光單元，其用于將液晶面板劃分為多個(gè)區(qū)域， 并將基于調(diào)光信號(hào)的適當(dāng)?shù)拿}寬調(diào)制(PWM)控制信號(hào)提供給分別對(duì)應(yīng)于被 劃分的多個(gè)區(qū)域安裝的多個(gè)LED陣列，以將光提供給液晶面板。
定時(shí)控制器可包括數(shù)據(jù)處理器，其用于排列視頻數(shù)據(jù)，并將排列后的數(shù) 據(jù)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器；控制信號(hào)發(fā)生器，其用于產(chǎn)生分別控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和柵 極驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)控制信號(hào)和柵極控制信號(hào)；以及LED調(diào)光信號(hào)發(fā)生器，其用 于產(chǎn)生分別適合所述多個(gè)區(qū)域的多個(gè)調(diào)光信號(hào)。
LED調(diào)光信號(hào)發(fā)生器可包括總APL檢測(cè)器，其用于檢測(cè)視頻數(shù)據(jù)的總 APL;區(qū)域APL (APL-by-area)檢測(cè)器，其用于檢測(cè)提供給所述多個(gè)區(qū)域的 視頻數(shù)據(jù)的多個(gè)區(qū)域APL (APLs-by-areas);以及多個(gè)査尋表，每個(gè)査尋表 用于存儲(chǔ)調(diào)光值并將存儲(chǔ)的調(diào)光值作為調(diào)光信號(hào)輸出，其中調(diào)光值是根據(jù)由總 APL檢測(cè)器檢測(cè)的總APL和由區(qū)域APL檢測(cè)器檢測(cè)的多個(gè)區(qū)域APL設(shè)置的。
每個(gè)查尋表可存儲(chǔ)基于視頻數(shù)據(jù)的最大APL和最小APL以及最大APL 和最小APL之間的多個(gè)APL而被測(cè)量出的多個(gè)調(diào)光值。
LED調(diào)光信號(hào)發(fā)生器還可包括濾波器，該濾波器用于從來自査尋表的調(diào) 光信號(hào)去除噪聲。
LED背光單元可包括多個(gè)LED陣列，每個(gè)LED陣列包括對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)區(qū)域中的相應(yīng)一個(gè)區(qū)域的多個(gè)LED;以及LED控制器，其用于響應(yīng)于多
個(gè)調(diào)光信號(hào)將控制信號(hào)分別輸出到多個(gè)LED陣列，以開啟LED陣列。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明前面的一般性描述和下面的詳細(xì)描述都是示范性的和解
釋性的，意在提供對(duì)所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


附圖結(jié)合在本申請(qǐng)中構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，用以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理 解。附圖例示了本發(fā)明的實(shí)施方式并與說明書一起用以解釋本發(fā)明的原理。在 附圖中
圖1為傳統(tǒng)液晶顯示器的示意圖； 圖2為顯示了基于APL的傳統(tǒng)調(diào)光曲線的視圖； 圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示器的示意圖； 圖4為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示器的定時(shí)控制器的結(jié)構(gòu)框圖； 圖5為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示器的LED調(diào)光信號(hào)發(fā)生器的結(jié) 構(gòu)框圖；以及
圖6為顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的待存儲(chǔ)入液晶顯示器的查尋表中 的多條調(diào)光曲線的視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其中的一些實(shí)例在附圖中示出。在 整個(gè)附圖中盡可能地使用相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同或相似的部件。 圖3為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的液晶顯示器的示意圖。 參照?qǐng)D3，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器包括液晶面板102，其具 有分別形成在由多條柵極線GL1至GLn和多條數(shù)據(jù)線DL1至DLm的交叉限 定的多個(gè)像素區(qū)內(nèi)的多個(gè)液晶盒；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106，其用于將數(shù)據(jù)電壓提供給 數(shù)據(jù)線DL;柵極驅(qū)動(dòng)器108，其用于將掃描信號(hào)提供給柵極線GL;定時(shí)控制 器104，其用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106和柵極驅(qū)動(dòng)器108，并基于平均圖像電平 (APL)輸出多個(gè)調(diào)光信號(hào)Dimj:S，所述平均圖像電平(APL)是基于提供 給液晶面板102的視頻數(shù)據(jù)被檢測(cè)到的；以及LED背光單元110，其用于將 液晶面板102劃分為多個(gè)區(qū)域并將基于調(diào)光信號(hào)Dim CS的適當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)PWM控制信號(hào)LED—PWM提供給分別對(duì)應(yīng)于被劃分的多個(gè)區(qū)域安裝的多個(gè)LED陣 列118，以將光提供給液晶面板102。
液晶面板102包括面對(duì)彼此接合的下基板和上基板。下基板與上基板之間 具有用于保持兩基板間的盒間隙恒定的間隔物(未示出)，和液晶層(未示出)。
下基板包括彼此交叉布置的多條數(shù)據(jù)線DL1至DLm和多條柵極線GL1 至GLn、分別形成在由多條數(shù)據(jù)線DL1至DLm和多條柵極線GL1至GLn的 相交限定的多個(gè)液晶盒區(qū)域內(nèi)的多個(gè)薄膜晶體管(TFT)，以及分別連接至多 個(gè)TFT的多個(gè)液晶盒Clc的多個(gè)像素電極。每個(gè)TFT響應(yīng)于來自柵極線GL 相應(yīng)之一的柵極脈沖，將來自數(shù)據(jù)線DL的對(duì)應(yīng)一條的視頻信號(hào)提供給液晶盒 Clc的對(duì)應(yīng)一個(gè)。
每個(gè)液晶盒Clc能夠同等地表示為液晶電容器，因?yàn)橐壕Ш芯哂羞B接至相 應(yīng)TFT的像素電極，和面對(duì)該像素電極的公共電極Vcom，公共電極Vcom與 像素電極之間有液晶插入。液晶盒還包括存儲(chǔ)電容器Cst，該存儲(chǔ)電容器Cst 用于維持在液晶電容器上充入的視頻信號(hào)(也就是利用視頻信號(hào)對(duì)液晶電容器 進(jìn)行充電)，直到在液晶電容器上充入下一個(gè)視頻信號(hào)為止。
上基板包括包括紅、綠和藍(lán)色濾色鏡的至少三個(gè)濾色鏡、用于將濾色鏡 彼此分開且限定像素盒的黑色矩陣，以及提供有公共電壓的公共電極Vcom。 這里，公共電極以諸如扭曲向列(TN)模式或垂直對(duì)準(zhǔn)(VA)模式的垂直電 場(chǎng)驅(qū)動(dòng)模式形成在上基板上，并且下基板上有以諸如面內(nèi)切換(IPS)模式或 邊緣場(chǎng)轉(zhuǎn)換(FFS)模式的水平電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)模式的像素電極。多個(gè)偏振板分別附 接在液晶面板102的上基板和下基板上，多個(gè)偏振片的多個(gè)光學(xué)軸彼此正交。 用于設(shè)置液晶的預(yù)傾角的多個(gè)取向膜形成在上基板和下基板的內(nèi)表面上并與 液晶接觸。
如圖4所示，定時(shí)控制器104包括數(shù)據(jù)處理器112，其用于將自外部提 供的視頻數(shù)據(jù)R、 G和B提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106;控制信號(hào)發(fā)生器114，其用 于產(chǎn)生用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106和柵極驅(qū)動(dòng)器108的數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS和柵 極控制信號(hào)GCS;以及LED調(diào)光信號(hào)發(fā)生器116，其用于產(chǎn)生用于控制LED 背光單元110的調(diào)光信號(hào)Dim—CS。
數(shù)據(jù)處理器112將自外部提供的視頻數(shù)據(jù)R、G和B排列成適合驅(qū)動(dòng)液晶 面板102的數(shù)據(jù)信號(hào)Data，并將排列后的數(shù)據(jù)信號(hào)Data提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106?？刂菩盘?hào)發(fā)生器114利用自外部輸入的主時(shí)鐘DCLK、數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE， 以及電平和垂直同步信號(hào)Hsync和Vsync,產(chǎn)生數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS和柵極控 制信號(hào)GCS，并將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS和柵極控制信號(hào)GCS分別施加給 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106和柵極驅(qū)動(dòng)器108，以控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106和柵極驅(qū)動(dòng)器108 的驅(qū)動(dòng)時(shí)機(jī)。這里，數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS包括源極起始脈沖SSP、源極偏移時(shí) 鐘SSC、極性控制信號(hào)POL和源極輸出使能信號(hào)SOE，并且柵極控制信號(hào)GCS 包括柵極起始脈沖GSP、柵極輸出使能信號(hào)GOE，和多個(gè)柵極偏移時(shí)鐘GSC。
這里，柵極起始脈沖GSP指示在一個(gè)垂直周期內(nèi)掃描開始的起始時(shí)機(jī)， 其中一個(gè)垂直周期內(nèi)顯示一幀。柵極偏移時(shí)鐘信號(hào)GSC是定時(shí)控制信號(hào)，其
被輸入到柵極驅(qū)動(dòng)器中的偏移寄存器以順序地偏移柵極起始脈沖GSP。柵極偏 移時(shí)鐘信號(hào)GSC具有對(duì)應(yīng)于TFT的ON (導(dǎo)通)期間的脈沖寬度。柵極輸出 使能信號(hào)GOE使能(enable)柵極驅(qū)動(dòng)器108的輸出。
源極偏移時(shí)鐘SSC基于其上升沿或下降沿，控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106的數(shù)據(jù) 鎖存運(yùn)作。源極輸出使能信號(hào)SOE使能數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106的輸出。極性控制信 號(hào)POL控制待提供給液晶面板102的每個(gè)液晶盒Clc的數(shù)據(jù)電壓的極性。
同樣，當(dāng)'將數(shù)據(jù)電壓提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106時(shí)，為減少數(shù)據(jù)傳輸通道上的 電磁干擾(EMI)和數(shù)據(jù)電壓的擺動(dòng)寬度，定時(shí)控制器104利用迷你低壓差分 信令(LVDS)方式或抑制擺幅差分信令(RSDS)方式調(diào)制數(shù)據(jù)，并將調(diào)制后 的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106響應(yīng)于數(shù)據(jù)控制信號(hào)DCS，利用正/負(fù)伽馬電壓將來自定 時(shí)控制器104的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)R、 G和B轉(zhuǎn)換為正/負(fù)模擬數(shù)據(jù)電壓，并將轉(zhuǎn) 換后的正/負(fù)模擬數(shù)據(jù)電壓提供給數(shù)據(jù)線DLl至DLm。此時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106 每隔一個(gè)電平周期將一條水平線的視頻信號(hào)的模擬數(shù)據(jù)電壓提供給數(shù)據(jù)線 DL1至DLm，其中一個(gè)電平周期內(nèi)每個(gè)掃描信號(hào)被提供給每條柵極線GL。這 里，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器106可以利用帶載封裝(TCP)或膜上芯片(Chip-On-Film， COF)安裝并連接至液晶面板102，或者可以利用玻璃上芯片(Chip-On-Glass， COG)方式安裝在液晶面板102內(nèi)。
柵極驅(qū)動(dòng)器108響應(yīng)于來自定時(shí)控制器104的柵極控制信號(hào)GCS，順序 地產(chǎn)生掃描脈沖或柵極脈沖，并將掃描脈沖或柵極脈沖提供給柵極線GL1至 GLn。柵極驅(qū)動(dòng)器108將具有柵極高電壓VGH和柵極低電壓VGL的掃描脈沖柵極驅(qū)動(dòng)器108包括偏移寄存器；電平轉(zhuǎn)換器(level shifter)，其轉(zhuǎn)換 來自偏移寄存器的輸出信號(hào)的擺動(dòng)寬度，使其適合于驅(qū)動(dòng)液晶盒的TFT;以及 輸出緩沖器，其連接在電平轉(zhuǎn)換器與柵極線GL1至GLn之間?；谶@種構(gòu)造， 柵極驅(qū)動(dòng)器108順序地輸出掃描脈沖。這里，柵極驅(qū)動(dòng)器108可以利用COF 或TCP安裝并通過各向異性導(dǎo)電膜(ACF)連接至形成在液晶面板102的下 基板上的柵極焊盤?；蛘?，柵極驅(qū)動(dòng)器108可以在數(shù)據(jù)線DLl至DLm、柵極 線GL1至GLn及多個(gè)TFT形成在像素陣列中的同時(shí)，利用面板內(nèi)柵極
(Gate-In-Panel， GIP)工藝直接形成在液晶面板102的下基板上。又或者， 柵極驅(qū)動(dòng)器108可以利用COG方式直接黏著在液晶面板102的下基板上。
LED調(diào)光信號(hào)發(fā)生器116利用自外部提供的視頻數(shù)據(jù)R、 G和B的APL， 產(chǎn)生適合于輸出到液晶面板102的每個(gè)視頻數(shù)據(jù)的圖像的調(diào)光信號(hào)，并將產(chǎn)生 的調(diào)光信號(hào)提供給LED背光單元110。至此，如圖5所示，LED調(diào)光信號(hào)發(fā) 生器116包括總APL檢測(cè)器202，其用于檢測(cè)視頻數(shù)據(jù)的總APL;區(qū)域APL 檢測(cè)器(APL-by-area) 206，其用于檢測(cè)提供給液晶面板的多個(gè)區(qū)域中的每一 個(gè)的視頻數(shù)據(jù)的APL;以及多個(gè)査尋表204，每個(gè)査尋表204用于基于總APL 和每個(gè)區(qū)域的APL輸出最佳調(diào)光信號(hào)Dim—CS。
總APL檢測(cè)器202檢測(cè)自外部提供的視頻數(shù)據(jù)R、G和B的總APL Avg， 并將其提供給多個(gè)查尋表204。換句話說，總APL檢測(cè)器202逐幀檢測(cè)自外 部提供的視頻數(shù)據(jù)R、 G和B的總APLAvg，并將其提供給査尋表204,使得 能夠基于檢測(cè)到的總APL Avg選擇查尋表204中的最佳的一個(gè)。
區(qū)域APL檢測(cè)器206通過液晶面板102的多個(gè)被劃分的區(qū)域檢測(cè)多個(gè) APL。換句話說，區(qū)域APL檢測(cè)器206將液晶面板102的一幀的視頻數(shù)據(jù)劃 分為N個(gè)區(qū)域，并通過這些被劃分的區(qū)域檢測(cè)多個(gè)APL Avg—N，然后將檢測(cè) 到的多個(gè)APL Avg一N提供給多個(gè)査尋表204。
每個(gè)查尋表204具有相對(duì)于總APL的多個(gè)區(qū)域APL的調(diào)光值。換句話說， 多個(gè)區(qū)域APL的調(diào)光值是相對(duì)于總APL通過將視頻數(shù)據(jù)R、 G和B提供給液 晶板102而被測(cè)量出，然后被存儲(chǔ)在每個(gè)査尋表204中的。優(yōu)選地，該調(diào)光值 例如可基于視頻數(shù)據(jù)的最大APL和最小APL以及所述最大APL和最小APL 之間的多個(gè)APL被測(cè)量出。之后，査尋表204的最佳的一個(gè)基于由總APL檢測(cè)器202檢測(cè)出的總APL Avg被選擇出來，然后由區(qū)域APL檢測(cè)器206按區(qū)域檢測(cè)出的多個(gè)APLAvg—N與選擇出的査尋表相匹配，從而可將按區(qū)域(byareas)得出的最佳調(diào)光信號(hào)Dim—CS提供給LED背光單元110。
LED調(diào)光信號(hào)發(fā)生器116還包括濾波器208，該濾波器208用于從來自查尋表204的調(diào)光信號(hào)Dim—CS中去除噪聲。
LED背光單元110包括多個(gè)LED陣列118，每個(gè)LED陣列118包括多個(gè)LED和LED控制器120， LED控制器120用于基于調(diào)光信號(hào)Dim—CS的調(diào)光值開啟多個(gè)LED。
LED控制器120產(chǎn)生分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)調(diào)光信號(hào)Dim—CS的多個(gè)調(diào)光值的PWM控制信號(hào)LED—PWM，并將產(chǎn)生的多個(gè)PWM控制信號(hào)LED_PWM分別提供給多個(gè)LED陣列118，從而可根據(jù)一幀的視頻數(shù)據(jù)將最佳光提供給每個(gè)區(qū)域。
每個(gè)LED陣列118包括與液晶面板102的后表面的多個(gè)劃分區(qū)域中的相應(yīng)一個(gè)區(qū)域相對(duì)應(yīng)地安裝的多個(gè)LED。每個(gè)LED陣列118的每個(gè)LED響應(yīng)于來自LED控制器120的多個(gè)PWM控制信號(hào)LED—PWM中的相應(yīng)之一而被開啟，以將光照射到液晶面板102的后表面的相應(yīng)的劃分區(qū)域。這里，每個(gè)LED陣列118中的多個(gè)LED可以以包括紅色(R)LED、綠色(G) LED和藍(lán)色(B)LED的多片(multichip)形式排列。結(jié)果，每個(gè)LED陣列118通過利用白平衡將分別自紅色(R) LED、綠色(G) LED和藍(lán)色(B) LED產(chǎn)生的紅光、綠光和藍(lán)光混合從而發(fā)出白光。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的液晶顯示器將輸入的視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號(hào)并將轉(zhuǎn)換后的視頻信號(hào)提供給各自的數(shù)據(jù)線DL，同時(shí)將掃描信號(hào)提供給每條柵極線GL以驅(qū)動(dòng)液晶盒。同樣，液晶顯示器基于輸入的視頻數(shù)據(jù)RGB檢測(cè)總APL，并基于檢測(cè)到的總APL重新設(shè)置新的調(diào)光曲線，以基于液晶面板102的各個(gè)劃分區(qū)域的多個(gè)APL產(chǎn)生多個(gè)調(diào)光信號(hào)Dim—CS，然后基于每個(gè)調(diào)光信號(hào)Dim—CS開啟多個(gè)LED以將光照射到液晶面板102的每個(gè)劃分區(qū)域。因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器通過由模擬視頻信號(hào)驅(qū)動(dòng)的液晶盒控制自LED背光單元110照射的光的透射率，以在液晶面板102上顯示對(duì)應(yīng)于輸入的視頻數(shù)據(jù)的圖像。
根據(jù)本發(fā)明，在輸入具有高APL的圖像的情況下,選擇調(diào)光曲線APL Max以增加基于灰度的調(diào)光范圍，如圖6所示。圖6中橫軸代表分塊(blocks)灰度值，縱軸表示LED調(diào)光值。因此，LED背光單元110被控制在增加了的調(diào)光范圍內(nèi)，使得功耗減少。例如，當(dāng)輸入全白圖像時(shí)，因?yàn)槠聊煌耆髁?，所以設(shè)置調(diào)光曲線使其具有低的調(diào)光值，并且基于設(shè)置的調(diào)光曲線控帝]LED背光單元110。
同樣，在輸入具有低APL的圖像的情況下，選擇調(diào)光曲線APLO以控制LED背光單元110，使得諸如屏幕變暗或閃動(dòng)的副作用減少。
換句話說，本發(fā)明的液晶顯示器基于實(shí)時(shí)輸入的視頻數(shù)據(jù)的APLAPL—Real選擇多個(gè)査尋表之一，并基于由區(qū)域APL檢測(cè)器檢測(cè)出的并存儲(chǔ)在所選擇的査尋表中的多個(gè)區(qū)域APL提供多個(gè)調(diào)光信號(hào)給LED背光單元，并將基于所提供的多個(gè)調(diào)光信號(hào)的多個(gè)適當(dāng)?shù)腜WM控制信號(hào)提供給分別對(duì)應(yīng)于液晶面板的多個(gè)區(qū)域的多個(gè)LED陣列，使得液晶顯示器(尤其在局部LED調(diào)光過程中)的副作用減少且顯示質(zhì)量提高。
另外，本發(fā)明的液晶顯示器根據(jù)提供給液晶面板的實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)選擇具有最佳調(diào)光值的査尋表，并將基于所選擇的査尋表的調(diào)光信號(hào)提供給LED背光單元，使得功耗減少。
在不脫離本發(fā)明精神或范圍的情況下，在本發(fā)明中可進(jìn)行各種修改和變化，這對(duì)于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因此，本發(fā)明意在覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等同范圍內(nèi)的對(duì)本發(fā)明的所有修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括液晶面板，其具有分別形成在由多條柵極線和多條數(shù)據(jù)線的交叉限定的多個(gè)像素區(qū)內(nèi)的多個(gè)液晶盒；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，其用于將多個(gè)數(shù)據(jù)電壓提供給所述多條數(shù)據(jù)線；柵極驅(qū)動(dòng)器，其用于將多個(gè)掃描信號(hào)提供給所述多條柵極線；定時(shí)控制器，其用于控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和所述柵極驅(qū)動(dòng)器，并基于平均圖像電平APL輸出多個(gè)調(diào)光信號(hào)，所述平均圖像電平APL是基于提供到所述液晶面板的視頻數(shù)據(jù)被檢測(cè)到的；以及發(fā)光二極管LED背光單元，其用于將所述液晶面板劃分為多個(gè)區(qū)域，并將基于所述多個(gè)調(diào)光信號(hào)的適當(dāng)?shù)亩鄠€(gè)脈寬調(diào)制PWM控制信號(hào)提供給分別對(duì)應(yīng)于被劃分的所述多個(gè)區(qū)域安裝的多個(gè)LED陣列，以將光提供給所述液晶面板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，所述定時(shí)控制器包括數(shù)據(jù)處理器，其用于排列所述視頻數(shù)據(jù)，并將排列后的數(shù)據(jù)提供給所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器；控制信號(hào)發(fā)生器，其產(chǎn)生分別用于控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和所述柵極驅(qū)動(dòng)器 的多個(gè)數(shù)據(jù)控制信號(hào)和多個(gè)柵極控制信號(hào)；以及LED調(diào)光信號(hào)發(fā)生器，其用于產(chǎn)生分別適合所述多個(gè)區(qū)域的所述多個(gè)調(diào) 光信號(hào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其特征在于，所述LED調(diào)光信號(hào) 發(fā)生器包括總APL檢測(cè)器，其用于檢測(cè)所述視頻數(shù)據(jù)的總APL;區(qū)域APL檢測(cè)器，其用于檢測(cè)提供給所述多個(gè)區(qū)域的所述視頻數(shù)據(jù)的多 個(gè)區(qū)域APL;以及多個(gè)査尋表，每個(gè)所述查尋表用于存儲(chǔ)多個(gè)調(diào)光值并將存儲(chǔ)的所述多個(gè)調(diào) 光值作為所述調(diào)光信號(hào)輸出，其中所述多個(gè)調(diào)光值是根據(jù)由所述總APL檢測(cè) 器檢測(cè)的所述總APL和由所述區(qū)域APL檢測(cè)器檢測(cè)的所述多個(gè)區(qū)域APL設(shè)置的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其特征在于，每個(gè)所述査尋表存 儲(chǔ)基于所述視頻數(shù)據(jù)的最大APL和最小APL以及所述最大APL和最小APL 之間的多個(gè)APL被測(cè)量出的多個(gè)調(diào)光值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其特征在于，所述LED調(diào)光信號(hào) 發(fā)生器還包括濾波器，該濾波器用于從來自多個(gè)查尋表的所述調(diào)光信號(hào)去除噪 聲。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其特征在于，所述LED背光單元 包括多個(gè)LED陣列，每個(gè)LED陣列包括對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)區(qū)域中的相應(yīng)一個(gè)區(qū) 域的多個(gè)LED;以及LED控制器，其用于響應(yīng)于所述多個(gè)調(diào)光信號(hào)將所述多個(gè)控制信號(hào)分別 輸出到所述多個(gè)LED陣列，以開啟LED陣列。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液晶顯示器，其能夠減少在局部LED調(diào)光過程中的副作用，從而減少功耗并提高顯示質(zhì)量。該液晶顯示設(shè)備包括液晶面板，其具有分別形成在由多條柵極線和多條數(shù)據(jù)線的交叉限定的多個(gè)像素區(qū)內(nèi)的多個(gè)液晶盒；用于將數(shù)據(jù)電壓提供給數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器；用于將掃描信號(hào)提供給柵極線的柵極驅(qū)動(dòng)器；定時(shí)控制器，其用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和柵極驅(qū)動(dòng)器，并基于平均圖像電平輸出多個(gè)調(diào)光信號(hào)，平均圖像電平是基于提供給液晶面板的視頻數(shù)據(jù)檢測(cè)出的；以及發(fā)光二極管背光單元，其用于將液晶面板劃分為多個(gè)區(qū)域并將基于調(diào)光信號(hào)的適當(dāng)?shù)拿}寬調(diào)制控制信號(hào)提供給分別對(duì)應(yīng)于被劃分的多個(gè)區(qū)域安裝的多個(gè)LED陣列，以將光提供給液晶面板。
文檔編號(hào)G09G3/36GK101562000SQ20081018621
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月16日
發(fā)明者樸浚圭, 金鐘勛 申請(qǐng)人:樂金顯示有限公司