專利名稱：液晶顯示器和驅(qū)動該液晶顯示器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示器，更具體地，涉及一種液晶顯示器和驅(qū)動該液晶顯示器的 方法，其能夠提高運動圖像響應(yīng)時間(MPRT，motion pictureresponse time)性能。
背景技術(shù)：
有源矩陣型液晶顯示器將薄膜晶體管(TFT)用作開關(guān)元件來顯示運動圖像。由于 有源矩陣型液晶顯示器的薄外形以及高分辨率，其被應(yīng)用于電視機以及便攜式信息設(shè)備、 辦公設(shè)備、計算機等的顯示設(shè)備中。因此，陰極射線管正在迅速被有源矩陣型液晶顯示器所 取代。當液晶顯示器顯示運動圖像時，由于液晶的特性，可能會出現(xiàn)導(dǎo)致不清楚和模糊 畫面的運動模糊(motion blur)。提出了一種掃描背光驅(qū)動技術(shù)，以提高運動圖像響應(yīng)時間 (MPRT)性能。如圖1和2所示，掃描背光驅(qū)動技術(shù)通過沿著液晶顯示板的顯示線的掃描方 向依次打開和關(guān)閉背光單元的多個光源，而提供了一種類似于陰極射線管的脈沖驅(qū)動的效 果，因此能夠解決液晶顯示器的運動模糊。在圖1和圖2中，黑色區(qū)域示出了其中光源被關(guān) 閉的部分，而白色區(qū)域示出了其中光源被打開的部分。但是，掃描背光驅(qū)動技術(shù)具有以下問 題。首先，由于在掃描背光驅(qū)動技術(shù)中，背光單元的光源在每個幀時段中都被關(guān)閉預(yù) 定時間，所以屏幕變暗。作為一種解決方案，可以考慮根據(jù)屏幕的亮度來控制光源的關(guān)閉時 間的方法。但是，在這種情況下，由于在亮屏幕時關(guān)閉時間被縮短或者被消除，因而降低了 MPRT性能的改進效果。第二，由于在掃描背光驅(qū)動技術(shù)中，多個掃描塊的光源的打開時間或關(guān)閉時間彼 此不同，所以在掃描塊的邊界部分出現(xiàn)了光干擾。第三，由于在各個掃描塊中，可以通過控制入射到液晶顯示板上的光而成功實現(xiàn) 掃描背光驅(qū)動技術(shù)，所以背光單元的光源的形成位置受到限制。背光單元可以分成直下式 (direct type)背光單元和側(cè)光式(edgetype)背光單元。在直下式背光單元中，多個光學片和散射板疊置在液晶顯示板的下方，并且多個 光源被設(shè)置在散射板下方。因此，在具有上述結(jié)構(gòu)的直下型背光單元中容易實現(xiàn)掃描背光 驅(qū)動技術(shù)。另一方面，在側(cè)光式背光單元中，與導(dǎo)光板側(cè)相對地設(shè)置多個光源，并且多個光學 片被設(shè)置在液晶顯示板與導(dǎo)光板之間。在側(cè)光式背光單元中，光源照射光到導(dǎo)光板的一側(cè)， 并且導(dǎo)光板具有能將線光源(或點光源)轉(zhuǎn)換成面光源的結(jié)構(gòu)。換言之，導(dǎo)光板的特性使得 照射到導(dǎo)光板的一側(cè)的光擴展到導(dǎo)光板的所有側(cè)上。因此，在各個顯示塊中難以控制入射 到液晶顯示板上的光，在具有上述結(jié)構(gòu)的側(cè)光式背光單元中難以實現(xiàn)掃描背光驅(qū)動技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明致力于一種液晶顯示器和驅(qū)動該液晶顯示器的方法，其基本上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點而導(dǎo)致的一個或更多個問題。本發(fā)明的目的是提供一種液晶顯示器以及用于驅(qū)動該液晶顯示器的方法，其能夠 提高運動圖像響應(yīng)時間(MPRT)性能而不會出現(xiàn)由于光源的打開時間與關(guān)閉時間之間的差 異而導(dǎo)致的光干擾。本發(fā)明的另一目的是提供一種液晶顯示器以及用于驅(qū)動該液晶顯示器的方法，其 能夠提高MPRT性能而不會降低液晶顯示器的亮度。本發(fā)明的另一目的是提供一種液晶顯示器以及用于驅(qū)動該液晶顯示器的方法，其 能夠提高MPRT性能而與構(gòu)成背光單元的光源的位置無關(guān)。本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點將在下面的描述中闡述，并且將根據(jù)該描述而部分地變 得明顯，或可以通過本發(fā)明的實踐來了解。通過書面的說明書及其權(quán)利要求以及附圖中特 別指出的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點。為了實現(xiàn)這些和其它優(yōu)點，按照本發(fā)明的目的，作為具體和廣義的描述，一種液晶 顯示器，該液晶顯示器包括液晶顯示板，其包括數(shù)據(jù)線和選通線；數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，其被配 置用于驅(qū)動所述數(shù)據(jù)線；選通驅(qū)動電路，其被配置用于驅(qū)動所述選通線；定時控制器，其被 配置為將單位幀時段分成第一子幀時段和第二子幀時段；背光單元，其被配置為向液晶顯 示板提供光，其中，所述背光單元包括多個光源；以及光源驅(qū)動電路，其被配置為在所述第 一子幀時段關(guān)閉所有的所述多個光源，并且在第二子幀時段內(nèi)的打開時間打開所有的所述 多個光源。在另一方面，一種驅(qū)動液晶顯示器的方法，其包括以下步驟利用背光單元向液晶 顯示板提供光，所述背光單元具有多個光源；利用定時控制器將單位幀時段分成第一子幀 時段和第二子幀時段；以及利用光源驅(qū)動電路在所述第一子幀時段關(guān)閉所有的所述多個光 源，并且在第二子幀時段內(nèi)的打開時間打開所有的所述多個光源。應(yīng)當理解，本發(fā)明的上述一般描述和下述詳細描述是示例性和說明性的，且旨在 提供所要求保護的本發(fā)明的進一步解釋。


附圖被包括在本說明書中以提供對本發(fā)明的進一步理解，并結(jié)合到本說明書中且 構(gòu)成本說明書的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實施方式，且與說明書一起用于解釋本發(fā)明 的原理。附圖中圖1和圖2例示了現(xiàn)有技術(shù)的掃描背光驅(qū)動技術(shù)；圖3例示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的液晶顯示器；圖4A至4D例示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的背光單元的光源的位置；圖5至圖7例示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的用于提高運動圖像響應(yīng)時間 (MPRT)性能的光源的數(shù)據(jù)寫入以及打開時間和關(guān)閉時間；圖8例示了與現(xiàn)有技術(shù)相比，MPRT性能的改善的仿真結(jié)果；圖9例示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的驅(qū)動電流按照脈沖寬度調(diào)制(PWM)信 號的占空比而變化的示例性電平；以及圖10例示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的光源控制電路的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式下面將詳細描述本發(fā)明的示例性實施方式，在附圖中例示出了其示例。圖3例示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的液晶顯示器。如圖3所示，根據(jù)本發(fā) 明的實施方式的液晶顯示器包括液晶顯示板10、用于驅(qū)動液晶顯示板10的數(shù)據(jù)線DL的數(shù) 據(jù)驅(qū)動電路12、用于驅(qū)動液晶顯示板10的選通線GL的選通驅(qū)動電路13、用于控制數(shù)據(jù)驅(qū) 動電路12和選通驅(qū)動電路13的定時控制器11、頻率調(diào)制電路20、包括多個光源16并向液 晶顯示板10提供光的背光單元18、生成光源控制信號LCS的光源控制電路14，以及響應(yīng)于 光源控制信號LCS而驅(qū)動多個光源16的光源驅(qū)動電路15，其中，光源驅(qū)動電路15能以閃爍 (blink)的方式打開和關(guān)閉全部的光源16。液晶顯示板10包括上玻璃基板(未示出)、下玻璃基板(未示出)、以及上玻璃基 板與下玻璃基板之間的液晶層(未示出)。在液晶顯示板10的下玻璃基板上，多個數(shù)據(jù)線 DL和多個選通線GL彼此交叉。多個液晶單元Clc根據(jù)彼此交叉的數(shù)據(jù)線DL和選通線GL 以矩陣的形式排列在液晶顯示板10上。薄膜晶體管TFT、與薄膜晶體管TFT連接的液晶單 元Clc的像素電極1、存儲電容器Cst形成在液晶顯示板10的下玻璃基板上。黑底(未示出)、濾色器(未示出)以及公共電極2形成在液晶顯示板10的上玻 璃基板上。公共電極2可以按照垂直電場驅(qū)動方式(例如，扭曲向列(TN)模式和垂直對準 (VA)模式)形成在上玻璃基板上。公共電極2和像素電極1可以按照水平電場驅(qū)動方式 (例如，面內(nèi)切換(IPS)模式和邊緣場切換(FFS)模式)形成在下玻璃基板上。多個偏振板 (未示出)分別附接到液晶顯示板10的上玻璃基板和下玻璃基板。用于設(shè)置液晶的預(yù)傾斜 角度的多個配向?qū)?未示出)分別形成在下玻璃基板和下玻璃基板的接觸液晶的內(nèi)表面。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12包括多個數(shù)據(jù)驅(qū)動器集成電路(IC)。各個數(shù)據(jù)驅(qū)動器IC包括 移位寄存器，其用于對時鐘進行采樣；寄存器，其用于臨時存儲單位幀數(shù)據(jù)；鎖存器，其響 應(yīng)于從移位寄存器接收到的時鐘而存儲與一條線相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并同時輸出各對應(yīng)于一條 線的數(shù)據(jù)；數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)，其用于基于與從鎖存器接收到的數(shù)字數(shù)據(jù)相對應(yīng)的伽馬基 準電壓來選擇正伽馬電壓或負伽馬電壓；復(fù)用器，其用于選擇接收從正/負伽馬電壓轉(zhuǎn)換 來的模擬數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線DL;輸出緩沖器，其連接在復(fù)用器與數(shù)據(jù)線DL之間；等等。圖3中， 單位幀數(shù)據(jù)R' G' B'表示當如圖10所示進行全局調(diào)光(dimming)或者局部調(diào)光時用于 擴展顯示在液晶顯示板10上的數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍的調(diào)制數(shù)據(jù)。下面，參照圖10來介紹調(diào)制 數(shù)據(jù) R' G' B'。數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12在定時控制器11的控制下鎖存單位幀數(shù)據(jù)RGB，并利用正或負伽 馬補償電壓將鎖存的單位幀數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換成正或負模擬數(shù)據(jù)電壓。然后，數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12 將該正/負模擬數(shù)據(jù)電壓提供給數(shù)據(jù)線DL。在與一個幀時段的前半個時段對應(yīng)的第一子幀 時段和與該一個幀時段的后半個時段對應(yīng)的第二子幀時段中連續(xù)地執(zhí)行數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12 的上述操作。選通驅(qū)動電路13包括多個選通驅(qū)動器IC。各個選通驅(qū)動器IC包括移位寄存器； 電平移位器(level shifter)，其用于將移位寄存器的輸出信號轉(zhuǎn)換成適于液晶單元的TFT 驅(qū)動的擺動寬度(swing width)；輸出緩沖器；等等。選通驅(qū)動電路13在定時控制器11的 控制下順序地輸出選通脈沖(或掃描脈沖)，以向選通線GL提供選通脈沖。選通驅(qū)動電路 13的上述操作在第一子幀時段和第二子幀時段中的每一個中執(zhí)行。
定時控制器11從外部系統(tǒng)板接收定時信號VSynC、HSynC、DE以及DCLK，以基于定 時信號VSync、HSync、DE以及DCLK生成分別用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12和選通驅(qū)動電路13 的操作定時的數(shù)據(jù)控制信號DDC和選通控制信號GDC。定時控制器11將數(shù)據(jù)控制信號DDC 和選通控制信號GDC相乘，以利用(單位幀頻率X N) Hz的子幀頻率來控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12 和選通驅(qū)動電路13的操作，其中，N是等于或大于2的正整數(shù)。具體而言，N是子幀的數(shù)量。 例如，當單位幀頻率是120Hz且N是2時，子幀頻率是MOHz。定時控制器11利用幀存儲器復(fù)制在每一幀時段從外部系統(tǒng)板接收到的單位幀數(shù) 據(jù)RGB。然后，定時控制器11使原始的單位幀數(shù)據(jù)RGB和復(fù)制的單位幀數(shù)據(jù)RGB與經(jīng)過相乘 的幀頻率同步，以在第一子幀時段和第二子幀時段重復(fù)地向數(shù)據(jù)驅(qū)動電路12提供相同的 幀數(shù)據(jù)。換言之，在一個幀時段中，在第一子幀時段，在屏幕上顯示原始的單位幀數(shù)據(jù)RGB， 而在第二子幀時段，在屏幕上顯示復(fù)制的單位幀數(shù)據(jù)RGB。背光單元可以實現(xiàn)為側(cè)光式背光單元和直下式背光單元中的一種。由于本發(fā)明的 實施方式以閃爍的方式驅(qū)動光源以提高運動圖像響應(yīng)時間(MPRT)性能，所以構(gòu)成背光單 元的光源的形成位置沒有限制。盡管圖3示出了側(cè)光式背光單元，但是本發(fā)明的實施方式 不限于側(cè)光式背光單元，而可以使用任何已知的背光單元。側(cè)光式背光單元18包括導(dǎo)光板 17、將光照射到導(dǎo)光板17側(cè)的多個光源16、以及疊置在導(dǎo)光板17與液晶顯示板10之間的 多個光學片(未示出)。在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的側(cè)光式背光單元中，光源16可以位于導(dǎo)光板 17的至少一側(cè)。例如，光源16可以如圖4A所示位于導(dǎo)光板17的四個側(cè)面或者如圖4B所 示位于導(dǎo)光板17的上側(cè)和下側(cè)。另選的是，光源16可以如圖4C所示位于導(dǎo)光板17的右側(cè) 和左側(cè)或者如圖4D所示位于導(dǎo)光板17的一側(cè)。光源16可以實現(xiàn)為冷陰極熒光燈(CCFL)、 外部電極熒光燈(EEFL)和發(fā)光二極管(LED)中的一種。優(yōu)選的是，光源16可以實現(xiàn)為亮度 能根據(jù)驅(qū)動電流的調(diào)整而立即變化的LED。導(dǎo)光板17可以具有包括多個凹入(expressed) 圖案或凸出(embossed)圖案、棱鏡圖案以及透鏡圖案在內(nèi)的各種類型的圖案中的至少一 種，并且所述各種類型的圖案中的所述至少一種形成在導(dǎo)光板17的上表面和/或下表面 上。導(dǎo)光板17的圖案可以確保光路的直線傳播，并且可以在各個局部區(qū)域控制背光單元18 的亮度。這些光學片包括至少一個棱鏡片和至少一個散射片，它們用于將來自導(dǎo)光板17的 光散射并且將光的傳輸路徑折射為基本上垂至于液晶顯示板10的光入射面?zhèn)鬏?。這些光 學片可以包括雙亮度增強膜(DBEF)。光源控制電路14生成光源控制信號LCS，該光源控制信號LCS包括用于控制光源 16的打開時間的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號以及用于控制光源16的驅(qū)動電流的電流控制信 號?？梢詫WM信號的最大占空比預(yù)先設(shè)置在等于或小于50%的范圍內(nèi)，從而能提高MPRT 性能?？梢灶A(yù)先設(shè)定光源16的驅(qū)動電流的電平，使得該驅(qū)動電流的電平與PWM信號的最大 占空比成反比。更具體而言，隨著PWM信號的最大占空比的下降，驅(qū)動電流的電平增力卩。PWM 信號的最大占空比與驅(qū)動電流的電平之間的反比關(guān)系用于補償由于為了提高MPRT性能而 在一個幀時段中增加光源16的關(guān)閉時間所導(dǎo)致的屏幕亮度的下降。驅(qū)動電流(其按照PWM 信號的最大占空比分別具有不同的電平)將參照圖9在后面敘述。PWM信號的占空比可以 在等于或小于預(yù)先設(shè)置的最大占空比的范圍內(nèi)根據(jù)輸入圖像而變化。在這種情況下，光源 控制電路14分析輸入圖像，并根據(jù)輸入圖像的分析結(jié)果來調(diào)節(jié)PWM信號的占空比，由此來執(zhí)行全局調(diào)光或者局部調(diào)光。在全局調(diào)光或者局部調(diào)光中，光源控制電路14可以調(diào)節(jié)PWM 信號的占空比并對輸入數(shù)據(jù)進行調(diào)制，由此來擴展輸入圖像的動態(tài)范圍。光源控制電路14 可以安裝在定時控制器11的內(nèi)部。光源控制信號LCS包括光源16的打開時間和關(guān)閉時間。光源驅(qū)動電路15響應(yīng)于 光源控制信號LCS在第一子幀時段關(guān)閉所有的光源16，而在第二子幀時段打開所有的光源 16，由此按照閃爍的方式驅(qū)動光源16。頻率調(diào)制電路20被配置為對單位幀頻率進行調(diào)制以防止閃動(flickering)。具 體而言，頻率調(diào)制電路20將插值幀插入到從視頻源提供的圖像幀數(shù)據(jù)中以生成單位幀數(shù) 據(jù)。例如，頻率調(diào)制電路20能夠通過針對每一個輸入幀數(shù)據(jù)插入一個插值幀而將頻率為 60Hz的輸入幀數(shù)據(jù)調(diào)制成幀頻率為120Hz的單位幀數(shù)據(jù)。另選的是，頻率調(diào)制電路20能夠 通過針對每四個輸入幀數(shù)據(jù)插入一個插值幀而將頻率為60Hz的輸入幀數(shù)據(jù)調(diào)制成幀頻率 為75Hz的單位幀數(shù)據(jù)。然后，頻率調(diào)制電路20將單位幀數(shù)據(jù)提供給定式控制器11。頻率 調(diào)制電路20可以形成在外部系統(tǒng)電路(未示出)內(nèi)。當幀頻率是75Hz時，存在另外的好 處是由于數(shù)據(jù)帶寬減小，所以與幀頻率為120Hz時相比，頻率調(diào)制電路20與定時控制器之 間的傳輸端口的數(shù)量可以減少一半以上。圖5至7例示了用于提高MPRT性能的光源的數(shù)據(jù)寫入以及打開時間和關(guān)閉時間。如圖5所示，本發(fā)明的示例性實施方式利用通過將輸入幀頻率乘以2得到的幀頻 率來控制數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和選通驅(qū)動電路，由此來時分地將一個幀時段驅(qū)動成第一子幀時段 SFl和第二子幀時段SF2。與一幀對應(yīng)的原始數(shù)據(jù)在第一子幀時段SFl顯示在液晶顯示板 上，而與一幀對應(yīng)的復(fù)制數(shù)據(jù)(等于原始數(shù)據(jù))在第二子幀時段SF2顯示在液晶顯示板上。 光源在第一子幀時段SFl保持為關(guān)閉狀態(tài)，然后在第二子幀時段SF2內(nèi)被打開。如圖6所示，在相應(yīng)的幀中，在液晶顯示板中部的液晶LC飽和之后，光源同時被打 開。由于液晶LC按照液晶顯示板的掃描順序從液晶顯示板的頂部移動到底部，所以液晶LC 的飽和時間延遲?；谝壕э@示板的中部的液晶LC的飽和的時間來確定光源的打開時間， 從而在液晶顯示板的整個區(qū)域減小液晶LC的飽和時間與光源的打開時間之間的差異。在 本發(fā)明的示例性實施方式中，當在液晶顯示板的整個區(qū)域中對與經(jīng)相乘的幀頻率同步的數(shù) 據(jù)進行了編址時，利用經(jīng)相乘的幀頻率對液晶顯示板的整個區(qū)域進行編址所需的時間比乘 法運算之前對液晶顯示板的整個區(qū)域進行編址所需的時間減少了一半。因此，在本發(fā)明的 示例性實施方式中，由于可以將數(shù)據(jù)編址之后剩余的幀時段分配給液晶響應(yīng)，所以在液晶 顯示板的整個區(qū)域中分配給液晶響應(yīng)的時間差可以大大減小。因此，MPRT性能的一致性得 到提高。此外，在本發(fā)明的示例性實施方式中，由于在一個幀時段中對相同數(shù)據(jù)進行了兩次 編址，所以在液晶飽和之后，液晶可以保持為穩(wěn)定的飽和狀態(tài)。在本發(fā)明的示例性實施方式 中，當在液晶保持為飽和狀態(tài)的第二子幀時段SF2中打開光源時，可以大大減小液晶顯示 板的整個區(qū)域中的液晶LC的飽和時間與光源的打開時間之間的差異。如圖7所示，在液晶顯示板10的中部的液晶響應(yīng)于當前幀的輸入數(shù)據(jù)而飽和之 后，光源16的打開時間可以根據(jù)PWM信號的占空比而變化。具體而言，在第二子幀時段SF2 中，光源的打開時間可以根據(jù)PWM信號的最大占空比而變化。例如，光源的打開時間可以被 確定為第一時間點tl以實現(xiàn)50%的最大占空比，并且可以被確定為晚于第一時間點tl的 第二時間點t2以實現(xiàn)小于50%的最大占空比。另一方面，光源16的關(guān)閉時間可以被固定為剛好在下一幀的數(shù)據(jù)被寫入液晶顯示板10的中部的時間之前。圖8示出了與現(xiàn)有技術(shù)相比，MPRT性能的提高的仿真結(jié)果。在圖8㈧和8 (B)中， 橫軸表示時間而縱軸表示歸一化的亮度值。更具體而言，圖8(A)例示了當將幀頻率設(shè)置為 60Hz并且將PWM信號的占空比設(shè)置為100%時，現(xiàn)有技術(shù)的驅(qū)動。圖8(B)例示了當將單位 幀頻率設(shè)置為120Hz并且將PWM信號的最大占空比設(shè)置為50%時，在兩個子幀時段期間根 據(jù)本發(fā)明的實施方式的示例性時分驅(qū)動。如圖8㈧所示，當通過以100%的占空比驅(qū)動液晶LC并打開光源BL而將顯示圖 像的灰度級(gray level)從第一灰度級(例如，黑色灰度級)改變?yōu)榈诙叶燃?例如， 白色灰度級)時，顯示板的亮度逐漸改變?yōu)榈谝荒繕肆炼戎?1.0)以實現(xiàn)第二灰度級。在 圖8 (A)中，MPRT值表示顯示板的亮度從第一目標亮度值(1.0)的10% (即，(0.1))變?yōu)?90% (即，(0.9))為止的響應(yīng)時間。該 MPRT 值是 13. 93ms (即，17. 38ms-3. 45ms)。另一方面，如圖8(B)所示，當通過以50%的占空比驅(qū)動液晶LC并打開光源BL而 將顯示圖像的灰度級從第一灰度級(例如，黑色灰度級)改變?yōu)榈诙叶燃?例如，白色灰 度級)時，顯示板的亮度逐漸改變?yōu)榈诙繕肆炼戎?0.5)以實現(xiàn)第二灰度級。在圖8(B) 中，MPRT值表示顯示板的亮度從第二目標亮度值(0.5)的10% (即，(0.05))變?yōu)?0% (即，(0. 45))為止的響應(yīng)時間。該MPRT值是3. 71ms (即，8. 6ans-4. 91ms)。因為圖8(B)中 的光源BL的打開占空比是50%，所以第二目標亮度值(0. 5)對應(yīng)于第一目標亮度值(1.0) 的一半。從圖8(B)可以看出，與圖8(A)中所例示的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實施方式能大 大減小MPRT值，從而大大提高了 MPRT性能。圖9例示了驅(qū)動電流的電平根據(jù)PWM信號的最大占空比而變化以補償閃爍方式中 的亮度減小。如圖9所示，驅(qū)動電流的電平與PWM信號的最大占空比成反比。例如，在基準 電流電平A被定為PWM的最大占空比為100%時的電流電平的情況下，在PWM信號的最大占 空比為50%時，驅(qū)動電流的電平可以設(shè)置為與基準電流電平A的兩倍相對應(yīng)的值(即，2A)； 在PWM信號的最大占空比為33%時，驅(qū)動電流的電平可以設(shè)置為與基準電流電平A的三倍 相對應(yīng)的值(即，3A)；在PWM信號的最大占空比為25%時，驅(qū)動電流的電平可以設(shè)置為與 基準電流電平A的四倍相對應(yīng)的值(即，4A)；以及在PWM信號的最大占空比為20%時，驅(qū) 動電流的電平可以設(shè)置為與基準電流電平的五倍相對應(yīng)的值(即，5A)。在圖9中，基準電 流電平A (其是與PWM信號的100 %的最大占空比相對應(yīng)的電流電平)被預(yù)先存儲在光源控 制電路14的特定寄存器中。圖10例示了用于提高MPRT性能并執(zhí)行全局調(diào)光和局部調(diào)光的光源控制電路14 的結(jié)構(gòu)。如圖10所示，光源控制電路14包括數(shù)據(jù)分析單元141、數(shù)據(jù)調(diào)制單元142以及占 空比調(diào)節(jié)單元143。數(shù)據(jù)分析單元141計算輸入圖像的數(shù)據(jù)RGB的直方圖(即，累積分布函數(shù))并且 根據(jù)該直方圖計算幀代表值?？梢岳迷撝狈綀D的均值、模值(表示直方圖中最頻繁出現(xiàn) 的值)等來計算幀代表值。在全局調(diào)光中可以基于液晶顯示板10的整個屏幕來計算幀代 表值，而在局部調(diào)光中，可以基于各個預(yù)定塊來計算幀代表值。數(shù)據(jù)分析單元141根據(jù)幀代 表值來確定增益值G。增益值G被提供給數(shù)據(jù)調(diào)制單元142和占空比調(diào)節(jié)單元143。隨著 幀代表值的增大，增益值G可以被確定為較大的值，并且隨著幀代表值的減小，增益值G可以被確定為較小的值。數(shù)據(jù)調(diào)制單元142基于從數(shù)據(jù)分析單元141接收到的增益值G來調(diào)制單位幀數(shù)據(jù) RGB,以將數(shù)據(jù)輸入的動態(tài)范圍擴展到液晶顯示板10。隨著從數(shù)據(jù)分析單元141接收到的 增益值G的增加，單位幀數(shù)據(jù)RGB的向上調(diào)制寬度(upward modulation width)可以增大。 此外，隨著從數(shù)據(jù)分析單元141接收到的增益值G的減小，單位幀數(shù)據(jù)RGB的向下調(diào)制寬度 (downward modulation width)可以增大?？梢岳貌檎冶韥韴?zhí)行數(shù)據(jù)調(diào)制單元142的數(shù) 據(jù)調(diào)制操作。占空比調(diào)節(jié)單元143可以根據(jù)從數(shù)據(jù)分析單元141接收到的增益值G來調(diào)節(jié)PWM 信號的占空比。PWM信號的占空比可以被確定為在等于或小于預(yù)先設(shè)定的最大占空比的范 圍內(nèi)與增益值G成比例的值?？梢曰谝壕э@示板的整個屏幕或者基于各個塊來調(diào)節(jié)PWM 信號的占空比。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的液晶顯示器以及驅(qū)動該液晶顯示器 的方法中，在被分成第一子幀時段和第二子幀時段的一個幀時段中兩次顯示相同數(shù)據(jù)，并 且在第一子幀時段關(guān)閉所有的光源，并隨后在第二子幀時段打開所有的光源。此外，光源的 驅(qū)動電流隨著PWM信號的最大占空比的減少而增大。因此，大大地提高了 MPRT性能而不會 降低液晶顯示器的亮度并且沒有由于光源的打開時間與關(guān)閉時間之間的差異而導(dǎo)致的光 干擾。此外，在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的液晶顯示器以及驅(qū)動該液晶顯示器的方法中， 由于以閃爍的方式驅(qū)動光源以提高MPRT性能，所以根據(jù)本發(fā)明的實施方式，即使將側(cè)光式 背光單元用于液晶顯示器，也能夠以閃爍的方式驅(qū)動光源。側(cè)光式背光單元可以比要求光 源與散射板之間的用于光散射的足夠距離的直下式背光單元更薄。因此，側(cè)光式背光單元 能對液晶顯示器的薄外形作出貢獻。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言很明顯，在不偏離本發(fā)明的精神或范圍的條件下，可以 對本發(fā)明的液晶顯示器以及驅(qū)動該液晶顯示器的方法做出各種修改和變型。因而，本發(fā)明 旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變型。本申請要求2009年10月23日提交的韓國專利申請No. 10-2009-101429的優(yōu)先 權(quán)，此處以引證的方式并入其內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，該液晶顯示器包括 液晶顯示板，其包括數(shù)據(jù)線和選通線；數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，其被配置用于驅(qū)動所述數(shù)據(jù)線； 選通驅(qū)動電路，其被配置用于驅(qū)動所述選通線；定時控制器，其被配置為將單位幀時段分成第一子幀時段和第二子幀時段； 背光單元，其被配置為向所述液晶顯示板提供光，其中，所述背光單元包括多個光源；以及光源驅(qū)動電路，其被配置為在所述第一子幀時段關(guān)閉所有的所述多個光源，并且在所 述第二子幀時段內(nèi)的打開時間打開所有的所述多個光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述定時控制器利用大于單位幀頻率的 幀頻率來控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和所述選通驅(qū)動電路的操作定時。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中，所述單位幀頻率等于或大于75Hz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述定時控制器利用單位幀頻率XN的幀 頻率來控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路和所述選通驅(qū)動電路的操作定時，其中，N是等于或大于2的 正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述背光單元是側(cè)光式背光單元，其中， 所述多個光源設(shè)置在所述背光單元內(nèi)的導(dǎo)光板的至少一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述背光單元是直下式背光單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，在所述液晶顯示板的中部的液晶響應(yīng)于 單位幀數(shù)據(jù)而飽和之后，所述打開時間取決于脈沖寬度調(diào)制信號的占空比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述定時控制器使輸入數(shù)據(jù)與復(fù)制數(shù)據(jù) 同步，以在所述第一和第二子幀時段向所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路重復(fù)地提供相同的數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，在所述第一子幀時段，將單位幀數(shù)據(jù)提供 給所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，而在所述第二子幀時段，將復(fù)制數(shù)據(jù)提供給所述數(shù)據(jù)驅(qū)動電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，所述背光單元包括具有多個凹入圖案、 凸出圖案、棱鏡圖案以及透鏡圖案之一的導(dǎo)光板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，驅(qū)動所述多個光源的驅(qū)動電流的電平與 從所述光源控制電路輸出的脈沖寬度調(diào)制信號的最大占空比成反比。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中，隨著脈沖寬度調(diào)制信號的最大占空比的 減小，所述多個光源的所述打開時間延遲。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，該液晶顯示器還包括頻率調(diào)制電路，該頻率調(diào) 制電路被配置為將插值幀插入從視頻源提供的輸入幀數(shù)據(jù)中，以生成單位幀數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，該液晶顯示器還包括光源控制電路，該光源控 制電路生成用于控制所述多個光源的打開時間的脈沖寬度調(diào)制信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示器，其中，所述光源控制電路包括 數(shù)據(jù)分析單元，其被配置為計算幀代表值；數(shù)據(jù)調(diào)制單元，其被配置為基于所述幀代表值來調(diào)制單位幀數(shù)據(jù)；以及 占空比調(diào)節(jié)單元，其被配置為基于所述幀代表值來調(diào)節(jié)所述脈沖寬度調(diào)制信號的占空比。
16.一種驅(qū)動液晶顯示器的方法，該方法包括以下步驟利用背光單元向液晶顯示板提供光，所述背光單元包括多個光源； 利用定時控制器將單位幀時段分成第一子幀時段和第二子幀時段；以及 利用光源驅(qū)動電路在所述第一子幀時段關(guān)閉所有的所述多個光源，并且在第二子幀時 段內(nèi)的打開時間打開所有的所述多個光源。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，驅(qū)動所述多個光源的驅(qū)動電流的電平與從所 述光源控制電路輸出的脈沖寬度調(diào)制信號的最大占空比成反比。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，隨著脈沖寬度調(diào)制信號的最大占空比的減小， 所述多個光源的所述打開時間延遲。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，該方法還包括以下步驟利用光源控制電路生成脈 沖寬度調(diào)制信號以控制所述多個光源的所述打開時間。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，該方法還包括以下步驟基于提供給所述液晶顯示板的整個屏幕或者所述液晶顯示板的一部分的數(shù)據(jù)來計算 幀代表值；以及基于所述幀代表值來調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)制信號的占空比。
全文摘要
液晶顯示器和驅(qū)動該液晶顯示器的方法。該液晶顯示器包括液晶顯示板，其包括數(shù)據(jù)線和選通線；數(shù)據(jù)驅(qū)動電路，其被配置用于驅(qū)動所述數(shù)據(jù)線；選通驅(qū)動電路，其被配置用于驅(qū)動所述選通線；定時控制器，其被配置為將單位幀時段分成第一子幀時段和第二子幀時段；背光單元，其被配置為向液晶顯示板提供光，其中，所述背光單元包括多個光源；以及光源驅(qū)動電路，其被配置為在所述第一子幀時段關(guān)閉所有的所述多個光源，并且在第二子幀時段內(nèi)的打開時間打開所有的所述多個光源。
文檔編號G09G3/36GK102044227SQ20101050212
公開日2011年5月4日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者樸浚圭, 李仙花, 片滋英, 金起德, 金鐘勛 申請人:樂金顯示有限公司