專利名稱：液晶顯示器及其掃描背光驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施方式涉及一種液晶顯示器以及液晶顯示器的掃描背光驅(qū)動 (scanning backlight driving)方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示器的應用范圍由于其杰出的特性(諸如重量輕、外形薄以及功耗低)而不斷地擴大。液晶顯示器已經(jīng)被用在諸如筆記本PC之類的個人電腦、辦公室自動化設備、 音頻/視頻設備、室內(nèi)/室外廣告顯示設備等中。占據(jù)大多數(shù)液晶顯示器的背部照明液晶顯示器控制被施加到液晶層的電場并且調(diào)制來自背光單元的光，由此顯示圖像。當液晶顯示器顯示動畫時，由于液晶的特性，可能出現(xiàn)運動模糊而導致屏幕不清楚和有污點。運動模糊可能明顯地出現(xiàn)在動畫中，并且必須縮短動畫響應時間(MPRT)來去除運動模糊。已經(jīng)提出一種相關(guān)技術(shù)的掃描背光驅(qū)動技術(shù)以便縮短MPRT。如圖1所示，掃描背光驅(qū)動技術(shù)通過沿著液晶顯示面板的顯示行的掃描方向順序地開啟和關(guān)閉背光單元的多個光源燈1到燈η來提供與陰極射線管的脈沖驅(qū)動類似的效果，由此解決了液晶顯示器的運動模糊。然而，相關(guān)技術(shù)的掃描背光驅(qū)動技術(shù)只應用于具有120Hz或更高的LCD模式并且不應用于60Hz的LCD模式。這是因為如圖2所示，當相關(guān)技術(shù)的掃描背光驅(qū)動技術(shù)應用于 60Hz的IXD模式時用戶易于感知到60Hz的閃爍。此外，因為相關(guān)技術(shù)的掃描背光驅(qū)動技術(shù)在每個幀周期的預定時間關(guān)閉背光單元的光源，所以屏幕會變暗。作為其解決方案，可以考慮一種取決于屏幕的亮度來控制光源的關(guān)閉時間的方法。然而在這種情況下，因為在明亮的屏幕中縮短或省略了關(guān)閉時間，所以減弱了相關(guān)技術(shù)的掃描背光驅(qū)動技術(shù)的運動模糊的改進效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實施方式提供了一種液晶顯示器及其掃描背光驅(qū)動方法，其能夠使閃爍的可感知性最小化并且能夠向60Hz的LCD模式應用掃描背光驅(qū)動技術(shù)。本發(fā)明的實施方式還提供了一種液晶顯示器及其掃描背光驅(qū)動方法，其能夠減少運動模糊并且防止屏幕亮度降低。依照本發(fā)明的一個方面，一種液晶顯示器包括液晶顯示面板，被配置為根據(jù)幀頻率顯示調(diào)制后的數(shù)據(jù)；光源，被配置為產(chǎn)生要被照射到所述液晶顯示面板的光；掃描背光控制器，被配置為計算脈寬調(diào)制(PWM)信號的導通占空比以控制所述光源的開啟和關(guān)閉操作；和光源驅(qū)動器，被配置為根據(jù)在所述PWM信號的導通占空比和預先確定的臨界值之間的比較結(jié)果，執(zhí)行使所述PWM信號的頻率與所述幀頻率同步的處理或者執(zhí)行使所述PWM信號的頻率與所述幀頻率同步、把計算的PWM信號的導通占空比改變?yōu)樽畲笾挡⑶腋鶕?jù)所述 PWM信號的導通占空比的改變程度來調(diào)節(jié)所述PWM信號的幅度的處理，然后沿著所述液晶顯示面板的數(shù)據(jù)掃描方向順序地驅(qū)動所述光源。優(yōu)選地，所述幀頻率被選擇為60Hz。優(yōu)選地，所述光源驅(qū)動器包括占空比判定單元，被配置為把所述PWM信號的導通占空比與所述預先確定的臨界值相比較并且判斷所述PWM信號的導通占空比是否小于所述預先確定的臨界值；第一調(diào)節(jié)單元，被配置為當所述PWM信號的導通占空比小于所述預先確定的臨界值時使所述PWM信號的頻率與60Hz同步；和第二調(diào)節(jié)單元，被配置為當所述 PWM信號的導通占空比等于或大于所述預先確定的臨界值時使所述PWM信號的頻率與60Hz 同步，把計算的PWM信號的導通占空比改變?yōu)樽畲笾?，根?jù)所述PWM信號的導通占空比的改變程度來改變被施加于所述光源的驅(qū)動電流以呈現(xiàn)相同的亮度，并且調(diào)節(jié)所述PWM信號的幅度。優(yōu)選地，當從系統(tǒng)輸入外部PWM信號時，所述第二調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述外部PWM信號的導通占空比來附加地調(diào)節(jié)所述PWM信號的幅度。優(yōu)選地，當所述PWM信號的導通占空比小于所述預先確定的臨界值時，所述光源驅(qū)動器調(diào)節(jié)所述光源的開啟時序和關(guān)閉時序，使得所述光源的開啟時間被調(diào)節(jié)為與計算的 PWM信號的導通占空比或預先固定的PWM信號的導通占空比成比例。當所述PWM信號的導通占空比等于或大于所述預先確定的臨界值時，所述光源驅(qū)動器把計算的PWM信號的導通占空比改變?yōu)樽畲笾挡⑶沂褂谜{(diào)制后的PWM信號來掃描驅(qū)動所述光源，其中根據(jù)所述PWM 信號的導通占空比的改變程度以及所述外部PWM信號的導通占空比來最終調(diào)節(jié)所述調(diào)制后的PWM信號的幅度。優(yōu)選地，所述掃描背光控制器包括輸入圖像分析單元，被配置為分析輸入圖像并且計算幀代表值；占空比計算單元，被配置為根據(jù)所述幀代表值來計算所述PWM信號的導通占空比；和數(shù)據(jù)調(diào)制單元，被配置為根據(jù)所述幀代表值來擴展所述輸入圖像的數(shù)據(jù)以取決于所述PWM信號的導通占空比來補償亮度中的突變，并且產(chǎn)生所述調(diào)制后的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述預先確定的臨界值對應于當以60Hz驅(qū)動光源時開始感知到閃爍的最低灰度級。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種液晶顯示器的掃描背光驅(qū)動方法，所述液晶顯示器包括液晶顯示面板和用于產(chǎn)生要被照射到所述液晶顯示面板的光的光源，所述掃描背光驅(qū)動方法包括計算脈寬調(diào)制(PWM)信號的導通占空比以控制所述光源的開啟和關(guān)閉操作；并且根據(jù)在所述PWM信號的導通占空比和預先確定的臨界值之間的比較結(jié)果，執(zhí)行使所述PWM信號的頻率與用于在所述液晶顯示面板上顯示調(diào)制后的數(shù)據(jù)的幀頻率同步的處理，或者執(zhí)行使所述PWM信號的頻率與所述幀頻率同步、把計算的PWM信號的導通占空比改變?yōu)樽畲笾挡⑶腋鶕?jù)所述PWM信號的導通占空比的改變程度來調(diào)節(jié)所述PWM信號的幅度的處理，然后沿著所述液晶顯示面板的數(shù)據(jù)掃描方向順序地驅(qū)動所述光源。


附圖示出了本發(fā)明的實施方式并且與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理，所述附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解并且并入并構(gòu)成本申請的一部分。在附圖中
圖1和2示出了相關(guān)技術(shù)的掃描背光驅(qū)動技術(shù)；圖3示出了依照本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器；圖4示出了沿著數(shù)據(jù)掃描方向被順序地驅(qū)動的光源塊；圖5詳細地示出了掃描背光控制器；圖6詳細地示出了光源驅(qū)動器的例子；圖7示出了由光源驅(qū)動器調(diào)節(jié)的脈寬調(diào)制(PWM)信號的幅度的例子；圖8詳細地示出了光源驅(qū)動器的另一例子；圖9示出了由光源驅(qū)動器調(diào)節(jié)的脈寬調(diào)制(PWM)信號的幅度的另一例子；以及圖10順序地示出了依照本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器的掃描背光驅(qū)動方法。
具體實施例方式現(xiàn)在詳細地參考本發(fā)明的實施方式進行描述，在附圖中示出了本發(fā)明的多個例子。圖3示出了依照本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器。圖4示出了沿著數(shù)據(jù)掃描方向被順序地驅(qū)動的光源塊。如圖3所示，依照本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器包括液晶顯示面板10、用于驅(qū)動液晶顯示面板10的數(shù)據(jù)線DL的數(shù)據(jù)驅(qū)動器12、用于驅(qū)動液晶顯示面板10的柵極線 GL的柵極驅(qū)動器13、用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動器12和柵極驅(qū)動器13的時序控制器11、用于向液晶顯示面板10提供光的背光單元16、用于控制背光單元16的光源的順序驅(qū)動的掃描背光控制器14以及光源驅(qū)動器15。液晶顯示面板10包括上玻璃基板、下玻璃基板以及在上和下玻璃基板之間的液晶層。多條數(shù)據(jù)線DL和多條柵極線GL在液晶顯示面板10的下玻璃基板上互相交叉。多個液晶單元Clc根據(jù)數(shù)據(jù)線DL和柵極線GL的交叉結(jié)構(gòu)以矩陣形式布置在液晶顯示面板 10上。在液晶顯示面板10的下玻璃基板上形成像素陣列。像素陣列包括數(shù)據(jù)線DL、柵極線GL、薄膜晶體管TFT、連接到薄膜晶體管TFT的液晶單元Clc的像素電極、存儲電容器Cst寸。在液晶顯示面板10的上玻璃基板上形成黑色矩陣、濾色器和公共電極。依照垂直電場驅(qū)動方式諸如扭曲向列(TN)模式和垂直對準(VA)模式在上玻璃基板上形成公共電極。依照水平電場驅(qū)動方式諸如面內(nèi)切換(IPS)模式和邊緣場切換(FFS)模式連同像素電極一起在下玻璃基板上形成公共電極。偏振板分別被附接到液晶顯示面板10的上和下玻璃基板。在上和下玻璃基板中接觸液晶的內(nèi)表面上分別形成用于設置液晶的預傾角的對準層。數(shù)據(jù)驅(qū)動器12包括多個源極集成電路(IC)。數(shù)據(jù)驅(qū)動器12在時序控制器11的控制下鎖存調(diào)制后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)R’ G’ B’并且使用正和負伽馬補償電壓把調(diào)制后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)R’ G’ B’轉(zhuǎn)換為正和負模擬數(shù)據(jù)電壓。然后數(shù)據(jù)驅(qū)動器12向數(shù)據(jù)線DL提供正/ 負模擬數(shù)據(jù)電壓。柵極驅(qū)動器13包括多個柵極IC。柵極驅(qū)動器13包括移位寄存器、電平移位器、 輸出緩存器等，其中電平移位器用于把移位寄存器的輸出信號轉(zhuǎn)換為具有適于液晶單元的TFT驅(qū)動的擺動寬度的信號緩存。柵極驅(qū)動器13順序地輸出具有大約一個水平周期寬度的柵極脈沖(或掃描脈沖)并且把柵極脈沖提供到柵極線GL?？梢酝ㄟ^板內(nèi)選通(GIP)工藝在液晶顯示面板10的下玻璃基板上直接形成柵極驅(qū)動器13的移位寄存器。時序控制器11從外部系統(tǒng)板(未示出)接收輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB和時序信號Vsync、Hsync、DE和DCLK。時序信號Vsync、Hsync、DE和DCLK包括垂直同步信號 Vsync、水平同步信號Hsync、數(shù)據(jù)使能DE和點時鐘DCLK。時序控制器11根據(jù)從系統(tǒng)板接收的時序信號VSync、HSync、DE和DCLK分別產(chǎn)生用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動器12和柵極驅(qū)動器13 的操作時序的數(shù)據(jù)時序控制信號DDC和柵極時序控制信號GDC。時序控制器11向掃描背光控制器14提供輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB并且向數(shù)據(jù)驅(qū)動器12提供由掃描背光控制器 14調(diào)制后的調(diào)制后數(shù)字視頻數(shù)據(jù)R’ G’ B’。背光單元16可以被實現(xiàn)為側(cè)光式背光單元和直下式背光單元之一。在側(cè)光式背光單元中，多個光源位于與導光板側(cè)相對的一側(cè)，并且多個光學片位于液晶顯示面板10和導光板之間。在直下式背光單元中，多個光學片和漫射板被堆疊在液晶顯示面板10下方， 并且多個光源位于漫射板下方。光源產(chǎn)生要被照射到液晶顯示面板的光。光源可以被實現(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)中的至少之一。光學片包括至少一個棱鏡片和至少一個漫射片，由此漫射來自導光板或漫射板的光并且以大體上垂直于液晶顯示面板10的光入射面的角度折射光的傳播路徑。光學片可以包括雙層增亮膜(DBEF)。掃描背光控制器14使用脈寬調(diào)制(PWM)信號控制光源，使得在時序控制器11的控制下沿著液晶顯示面板10的數(shù)據(jù)掃描方向順序地驅(qū)動光源。掃描背光控制器14分析輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB并且根據(jù)分析結(jié)果計算PWM信號的導通占空比(以下稱為 "PWM占空比”)。掃描背光控制器14調(diào)制數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB并且把調(diào)制后的數(shù)字視頻數(shù)據(jù) R’ G’ B’提供到時序控制器11，以便使用數(shù)據(jù)來補償背光亮度，所述背光亮度取決于PWM占空比而改變。如圖3所示，掃描背光控制器14可以被安裝在時序控制器11內(nèi)部。作為選擇，掃描背光控制器14可以位于時序控制器11外部。如圖4所示，光源驅(qū)動器15在掃描背光控制器14的控制下順序地驅(qū)動均包括光源的多個光源塊LBl到LB5，以便與液晶顯示面板10的數(shù)據(jù)掃描操作同步。取決于由掃描背光控制器14計算的PWM占空比來確定每個光源塊LBl到LB5的開啟時間。光源塊LBl 到LB5的開啟時間隨著PWM占空比接近100%而延長，并且隨著PWM占空比減小而減短。光源驅(qū)動器15調(diào)節(jié)光源塊LBl到LB5的開啟時序和關(guān)閉時序，使得光源塊LBl到LB5的開啟時間可以被確定為與PWM占空比成比例。特別地是，當PWM占空比小于預先確定的臨界值時，光源驅(qū)動器15執(zhí)行使PWM的頻率與用于驅(qū)動液晶顯示面板10或用于在液晶顯示面板 10上顯示調(diào)制后數(shù)據(jù)的幀頻率(即，60Hz)同步的處理，然后使用計算的PWM占空比或預先固定的PWM占空比來掃描驅(qū)動光源塊LBl到LB5。此外，當PWM占空比等于或大于預先確定的臨界值時，光源驅(qū)動器15執(zhí)行使PWM信號的頻率與用于驅(qū)動液晶顯示面板10的幀頻率 (即，60Hz)同步、然后把計算的PWM占空比改變?yōu)樽畲笾?即，100%)并且根據(jù)PWM占空比的改變程度來調(diào)節(jié)PWM信號的幅度以便呈現(xiàn)相同的亮度的處理。圖5詳細地示出了掃描背光控制器14。如圖5所示，掃描背光控制器14包括輸入圖像分析單元141、占空比計算單元142和數(shù)據(jù)調(diào)制單元143。輸入圖像分析單元141計算輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的直方圖(即，累積分布函數(shù))并且計算直方圖的幀代表值?？梢允褂弥狈綀D的平均值和模式值(該模式值表示在直方圖中最頻繁出現(xiàn)的值)來計算幀代表值。輸入圖像分析單元141取決于幀代表值來確定增益值G并且把增益值G提供到占空比計算單元142和數(shù)據(jù)調(diào)制單元143。增益值G 可以隨著幀代表值增大而增大，并且可以隨著幀代表值減小而減小。占空比計算單元142根據(jù)從輸入圖像分析單元141接收的增益值G來計算PWM占空比。PWM占空比被確定為與增益值G成比例。數(shù)據(jù)調(diào)制單元143根據(jù)從輸入圖像分析單元141接收的增益值G擴展數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB并且增加被輸入到液晶顯示面板10的調(diào)制后數(shù)字視頻數(shù)據(jù)R’G’B’的動態(tài)范圍。數(shù)據(jù)調(diào)制單元143調(diào)制數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB以便取決于PWM占空比來補償亮度中的突變?？梢允褂貌檎冶韥韺崿F(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)制單元143的數(shù)據(jù)調(diào)制操作。圖6詳細地示出了光源驅(qū)動器15的例子。圖7示出了由光源驅(qū)動器15調(diào)節(jié)的 PWM信號的幅度的例子。如圖6所示，光源驅(qū)動器15包括占空比判定單元151、第一調(diào)節(jié)單元152和第二調(diào)節(jié)單元153。占空比判定單元151把從掃描背光控制器14接收的PWM占空比與預先確定的臨界值TH相比較并且判斷PWM占空比是否小于預先確定的臨界值TH。預先確定的臨界值TH 是對應于當以60Hz驅(qū)動光源時開始感知到閃爍的最低灰度級(例如，128灰度級)的PWM 占空比(例如，X%)。在這種情況下，所述最低灰度級可以取決于亮度并且可以取決于IXD 模式的規(guī)格而改變。例如，預先確定的臨界值TH可以被確定為大約30%。第一調(diào)節(jié)單元152從占空比判定單元151接收判定結(jié)果。如圖7所示，當PWM占空比小于預先確定的臨界值TH時，第一調(diào)節(jié)單元152判定數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的幀代表值存在于0灰度級和127灰度級之間(其中不易感知到閃爍)。從而，第一調(diào)節(jié)單元152使PWM 信號的頻率與用于驅(qū)動液晶顯示面板10的60Hz的幀頻率同步。此外，第一調(diào)節(jié)單元152 調(diào)節(jié)光源塊LBl到LB5的開啟時序t_0N和關(guān)閉時序t_0FF，使得光源塊LBl到LB5的開啟時序可以被確定為與0%到(其中Y < X)的PWM占空比或預先固定的PWM占空比Υ% 成比例。然后第一調(diào)節(jié)單元152依照開啟時序t_0N和關(guān)閉時序t_0FF來掃描驅(qū)動光源塊 LBl 到 LB5。第二調(diào)節(jié)單元153從占空比判定單元151接收判定結(jié)果。如圖7所示，當PWM占空比等于或大于臨界值TH時，第二調(diào)節(jié)單元153判定數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的幀代表值存在于 1 灰度級和255灰度級之間(其中易于感知到閃爍)。從而，第二調(diào)節(jié)單元153使PWM信號的頻率與用于驅(qū)動液晶顯示面板10的60Hz的幀頻率同步。然后，第二調(diào)節(jié)單元153把計算的PWM占空比改變?yōu)樽畲笾?即，100% )并且根據(jù)PWM占空比的改變程度來改變被施加于光源塊LBl到LB5的驅(qū)動電流以便呈現(xiàn)相同的亮度，由此調(diào)節(jié)PWM信號的幅度。結(jié)果， 使閃爍的可感知性最小化。例如，如圖7所示，當PWM占空比是50%時，第二調(diào)節(jié)單元153 把PWM占空比改變?yōu)?00%并且根據(jù)PWM占空比的改變程度來減小被施加于光源塊LBl到 LB5的驅(qū)動電流。從而，當PWM占空比是100%時的PWM信號的幅度被減小為大約是當PWM 占空比是50%時的PWM信號的幅度的1/2。第二調(diào)節(jié)單元153把PWM占空比改變?yōu)樽畲笾?即，100% )并且根據(jù)改變的PWM占空比使用具有調(diào)節(jié)后幅度的調(diào)制后PWM信號PWM’來掃描驅(qū)動光源塊LBl到LB5。圖8詳細地示出了光源驅(qū)動器15的另一例子。圖9示出了由光源驅(qū)動器15調(diào)節(jié)的PWM信號的幅度的另一例子。如圖8所示，光源驅(qū)動器15包括占空比判定單元251、第一調(diào)節(jié)單元252和第二調(diào)節(jié)單元253。占空比判定單元251和第一調(diào)節(jié)單元252基本上分別與在圖6中示出的占空比判定單元151和第一調(diào)節(jié)單元152相同。第二調(diào)節(jié)單元253從占空比判定單元251接收判定結(jié)果。如圖7所示，當PWM占空比等于或大于臨界值TH時，第二調(diào)節(jié)單元253判定數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的幀代表值存在于 1 灰度級和255灰度級之間(其中易于感知到閃爍)。從而，第二調(diào)節(jié)單元253使PWM信號的頻率與用于驅(qū)動液晶顯示面板10的60Hz的幀頻率同步。然后，第二調(diào)節(jié)單元253把計算的PWM占空比改變?yōu)樽畲笾?即，100% )并且根據(jù)PWM占空比的改變程度來改變被施加于光源塊LBl到LB5的驅(qū)動電流，以便呈現(xiàn)相同的亮度，由此調(diào)節(jié)PWM信號的幅度。結(jié)果， 使閃爍的可感知性最小化。例如，如圖7所示，當PWM占空比是50%時，第二調(diào)節(jié)單元253 把PWM占空比改變?yōu)?00%并且根據(jù)PWM占空比的改變程度來減小被施加于光源塊LBl到 LB5的驅(qū)動電流。從而，當PWM占空比是100%時的PWM信號的幅度被減小為大約是當PWM 占空比是50%時的PWM信號的幅度的1/2。在此狀態(tài)中，第二調(diào)節(jié)單元253可以附加地從系統(tǒng)中接收外部PWM信號PWM_in。所述系統(tǒng)可以向第二調(diào)節(jié)單元253提供取決于各種圖像模式中的每個而選擇的外部PWM信號 PWM_in，使得可以取決于用戶選擇來實現(xiàn)各種圖像模式(例如，舒適圖像模式、清晰圖像模式、運動模式和電影模式)。在這種情況下，第二調(diào)節(jié)單元253可以根據(jù)外部PWM信號PWM_ in的導通占空比來附加地調(diào)節(jié)PWM信號的幅度，由此預先防止由外部PWM信號PWM_in產(chǎn)生的閃爍。例如，如圖9所示，當在PWM信號的幅度根據(jù)PWM占空比被調(diào)節(jié)并且是A和A/2 的狀態(tài)下輸入具有50 %的導通占空比的外部PWM信號PWM_in時，第二調(diào)節(jié)單元253附加地把PWM信號的調(diào)節(jié)后幅度A和A/2減小1/2。結(jié)果，調(diào)制后PWM信號PWM’的幅度為A/2和 A/4。第二調(diào)節(jié)單元253把PWM占空比改變?yōu)樽畲笾?即，100%)并且使用調(diào)制后的PWM 信號PWM’來掃描驅(qū)動光源塊LBl到LB5，其中根據(jù)PWM占空比的改變程度和外部PWM信號 PWM_in的導通占空比來調(diào)節(jié)所述調(diào)制后的PWM信號PWM’的幅度。圖10順序地示出了依照本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器的掃描背光驅(qū)動方法。如圖10所示，在步驟SlO中，掃描背光驅(qū)動方法分析輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù) RGB，計算幀代表值，根據(jù)幀代表值計算PWM占空比，并且擴展數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB以便取決于 PWM占空比來補償亮度中的突變。接下來，在步驟S20中，掃描背光驅(qū)動方法把計算的PWM占空比與預先確定的臨界值TH相比較并且判斷PWM占空比是否小于預先確定的臨界值TH。臨界值TH是對應于當以 60Hz驅(qū)動光源時開始感知到閃爍的最低灰度級(例如，128灰度級)的PWM占空比(例如， X% )。在這種情況下，所述最低灰度級可以取決于亮度并且可以取決于LCD模式的規(guī)格而改變。例如，預先確定的臨界值TH可以被確定為大約30%。
在步驟S30中，當PWM占空比小于臨界值TH時，掃描背光驅(qū)動方法判定數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的幀代表值存在于0灰度級和127灰度級之間(其中不易感知到閃爍)，并且使 PWM信號的頻率與用于驅(qū)動液晶顯示面板的60Hz的幀頻率同步。此外，在步驟S40中，掃描背光驅(qū)動方法調(diào)節(jié)光源塊的開啟時序和關(guān)閉時序，使得光源塊的開啟時間可以被確定為與 0%到的PWM占空比或預先固定的PWM占空比成比例，然后依照開啟時序和關(guān)閉時序來掃描驅(qū)動光源塊。在步驟S50中，當PWM占空比等于或大于臨界值TH時，掃描背光驅(qū)動方法判定數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB的幀代表值存在于在1 灰度級和255灰度級之間(其中易于感知到閃爍)，并且使PWM信號的頻率與用于驅(qū)動液晶顯示面板的60Hz的幀頻率同步。然后，在步驟 S60，掃描背光驅(qū)動方法把計算的PWM占空比改變?yōu)樽畲笾?即，100% )并且根據(jù)PWM占空比的改變程度來改變被施加于光源塊的驅(qū)動電流，以便呈現(xiàn)相同的亮度，由此調(diào)節(jié)PWM信號的幅度。結(jié)果，使閃爍的可感知性最小化。接下來，在步驟S70中，掃描背光驅(qū)動方法判斷是否從系統(tǒng)輸入外部PWM信號PWM_ in。在步驟S80中，當從系統(tǒng)輸入外部PWM信號PWM_in時，掃描背光驅(qū)動方法根據(jù)外部PWM信號PWM_in的導通占空比來附加地調(diào)節(jié)PWM信號的幅度，由此防止由外部PWM信號 PWM_in產(chǎn)生的閃爍。接下來，在步驟S90中，掃描背光驅(qū)動方法把PWM占空比改變?yōu)樽畲笾?艮口， 100% )并且使用調(diào)制后的PWM信號PWM’來掃描驅(qū)動光源塊，其中根據(jù)PWM占空比的改變程度和外部PWM信號PWM_in的導通占空比來最終調(diào)節(jié)所述調(diào)制后的PWM信號PWM’的幅度。如上所述，依照本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器及其掃描背光驅(qū)動方法使 PWM信號的頻率與用于驅(qū)動液晶顯示面板的60Hz的幀頻率同步，這是因為在比開始感知到閃爍的最低灰度級小的灰度級不易感知到閃爍。此外，本發(fā)明的示例性實施方式使PWM信號的頻率與用于驅(qū)動處于等于或大于最低灰度級的灰度級的液晶顯示面板的60Hz的幀頻率同步。然后，本發(fā)明的示例性實施方式把計算的PWM占空比改變?yōu)樽畲笾?即，100% )并且根據(jù)PWM占空比的改變程度來改變被施加于光源塊的驅(qū)動電流，以便呈現(xiàn)相同的亮度， 由此調(diào)節(jié)PWM信號的幅度。結(jié)果，使閃爍的可感知性最小化。特別地是，當從系統(tǒng)輸入外部 PWM信號時，本發(fā)明的示例性實施方式根據(jù)外部PWM信號的導通占空比來附加地調(diào)節(jié)PWM信號的幅度，由此預先防止由外部PWM信號產(chǎn)生的閃爍。此外，依照本發(fā)明示例性實施方式的液晶顯示器及其掃描背光驅(qū)動方法擴展輸入圖像的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)以便取決于PWM占空比來補償亮度中的突變，由此減少了運動模糊并且有效地防止了屏幕的亮度降低。盡管已經(jīng)參考本發(fā)明的多個示例性實施方式描述了實施方式，但是應當理解所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠設計出落入本申請說明書原理范圍之內(nèi)的多種其它修改和實施方式。 更具體地，在本申請說明書、附圖和權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)，對于組成部件和/或主題組合布置的布置方式可以進行各種變型和修改。除了組成部件和/或布置方式的變型和修改之外，替代使用對于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員來說也將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括液晶顯示面板，被配置為根據(jù)幀頻率顯示調(diào)制后的數(shù)據(jù)；光源，被配置為產(chǎn)生要被照射到所述液晶顯示面板的光；掃描背光控制器，被配置為計算脈寬調(diào)制(PWM)信號的導通占空比以控制所述光源的開啟和關(guān)閉操作；和光源驅(qū)動器，被配置為根據(jù)在所述PWM信號的導通占空比和預先確定的臨界值之間的比較結(jié)果，執(zhí)行使所述PWM信號的頻率與所述幀頻率同步的處理或者執(zhí)行使所述PWM信號的頻率與所述幀頻率同步、把計算的PWM信號的導通占空比改變?yōu)樽畲笾挡⑶腋鶕?jù)所述 PWM信號的導通占空比的改變程度來調(diào)節(jié)所述PWM信號的幅度的處理，然后沿著所述液晶顯示面板的數(shù)據(jù)掃描方向順序地驅(qū)動所述光源。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述幀頻率被選擇為60Hz。
3.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中所述光源驅(qū)動器包括占空比判定單元，被配置為把所述PWM信號的導通占空比與所述預先確定的臨界值相比較并且判斷所述PWM信號的導通占空比是否小于所述預先確定的臨界值；第一調(diào)節(jié)單元，被配置為當所述PWM信號的導通占空比小于所述預先確定的臨界值時使所述PWM信號的頻率與60Hz同步；和第二調(diào)節(jié)單元，被配置為當所述PWM信號的導通占空比等于或大于所述預先確定的臨界值時使所述PWM信號的頻率與60Hz同步，把計算的PWM信號的導通占空比改變?yōu)樽畲笾?，根?jù)所述PWM信號的導通占空比的改變程度來改變被施加于所述光源的驅(qū)動電流以呈現(xiàn)相同的亮度，并且調(diào)節(jié)所述PWM信號的幅度。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶顯示器，其中當從系統(tǒng)輸入外部PWM信號時，所述第二調(diào)節(jié)單元根據(jù)所述外部PWM信號的導通占空比來附加地調(diào)節(jié)所述PWM信號的幅度。
5.如權(quán)利要求4所述的液晶顯示器，其中當所述PWM信號的導通占空比小于所述預先確定的臨界值時，所述光源驅(qū)動器調(diào)節(jié)所述光源的開啟時序和關(guān)閉時序，使得所述光源的開啟時間被調(diào)節(jié)為與計算的PWM信號的導通占空比或預先固定的PWM信號的導通占空比成比例，其中當所述PWM信號的導通占空比等于或大于所述預先確定的臨界值時，所述光源驅(qū)動器把計算的PWM信號的導通占空比改變?yōu)樽畲笾挡⑶沂褂谜{(diào)制后的PWM信號來掃描驅(qū)動所述光源，其中根據(jù)所述PWM信號的導通占空比的改變程度以及所述外部PWM信號的導通占空比來最終調(diào)節(jié)所述調(diào)制后的PWM信號的幅度。
6.如權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述掃描背光控制器包括輸入圖像分析單元，被配置為分析輸入圖像并且計算幀代表值；占空比計算單元，被配置為根據(jù)所述幀代表值來計算所述PWM信號的導通占空比；和數(shù)據(jù)調(diào)制單元，被配置為根據(jù)所述幀代表值來擴展所述輸入圖像的數(shù)據(jù)以取決于所述 PWM信號的導通占空比來補償亮度中的突變，并且產(chǎn)生所述調(diào)制后的數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中所述預先確定的臨界值對應于當以60Hz驅(qū)動光源時開始感知到閃爍的最低灰度級。
8.一種液晶顯示器的掃描背光驅(qū)動方法，所述液晶顯示器包括液晶顯示面板和用于產(chǎn)生要被照射到所述液晶顯示面板的光的光源，所述掃描背光驅(qū)動方法包括計算脈寬調(diào)制(PWM)信號的導通占空比以控制所述光源的開啟和關(guān)閉操作；并且根據(jù)在所述PWM信號的導通占空比和預先確定的臨界值之間的比較結(jié)果，執(zhí)行使所述 PWM信號的頻率與用于在所述液晶顯示面板上顯示調(diào)制后的數(shù)據(jù)的幀頻率同步的處理，或者執(zhí)行使所述PWM信號的頻率與所述幀頻率同步、把計算的PWM信號的導通占空比改變?yōu)樽畲笾挡⑶腋鶕?jù)所述PWM信號的導通占空比的改變程度來調(diào)節(jié)所述PWM信號的幅度的處理，然后沿著所述液晶顯示面板的數(shù)據(jù)掃描方向順序地驅(qū)動所述光源。
9.如權(quán)利要求8所述的掃描背光驅(qū)動方法，其中所述幀頻率被選擇為60Hz。
10.如權(quán)利要求8所述的掃描背光驅(qū)動方法，其中順序地驅(qū)動所述光源包括 把所述PWM信號的導通占空比與所述預先確定的臨界值相比較，以便判斷所述PWM信號的導通占空比是否小于所述預先確定的臨界值；當所述PWM信號的導通占空比小于所述預先確定的臨界值時，使所述PWM信號的頻率與60Hz同步；并且當所述PWM信號的導通占空比等于或大于所述預先確定的臨界值時，使所述PWM信號的頻率與60Hz同步，把計算的PWM信號的導通占空比改變?yōu)樽畲笾?，根?jù)所述PWM信號的導通占空比的改變程度來改變被施加于所述光源的驅(qū)動電流以呈現(xiàn)相同的亮度，并且調(diào)節(jié)所述PWM信號的幅度。
11.如權(quán)利要求10所述的掃描背光驅(qū)動方法，其中調(diào)節(jié)所述PWM信號的幅度包括當從系統(tǒng)輸入外部PWM信號時根據(jù)所述外部PWM信號的導通占空比來附加地調(diào)節(jié)所述PWM信號的幅度。
12.如權(quán)利要求11所述的掃描背光驅(qū)動方法，其中順序地驅(qū)動所述光源包括 當所述PWM信號的導通占空比小于所述預先確定的臨界值時，調(diào)節(jié)所述光源的開啟時序和關(guān)閉時序，使得所述光源的開啟時間被調(diào)節(jié)為與計算的PWM信號的導通占空比或預先固定的PWM信號的導通占空比成比例；并且當所述PWM信號的導通占空比等于或大于所述預先確定的臨界值時，把計算的PWM信號的導通占空比改變?yōu)樽畲笾挡⑶沂褂谜{(diào)制后的PWM信號來掃描驅(qū)動所述光源，其中根據(jù)所述PWM信號的導通占空比的改變程度以及所述外部PWM信號的導通占空比來最終調(diào)節(jié)所述調(diào)制后的PWM信號的幅度。
13.如權(quán)利要求8所述的掃描背光驅(qū)動方法，其中計算所述PWM信號的導通占空比包括分析輸入圖像以計算幀代表值；根據(jù)所述幀代表值來計算所述PWM信號的導通占空比；并且根據(jù)所述幀代表值來擴展所述輸入圖像的數(shù)據(jù)以取決于所述PWM信號的導通占空比來補償亮度中的突變，并且產(chǎn)生所述調(diào)制后的數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求9所述的掃描背光驅(qū)動方法，其中所述預先確定的臨界值對應于當以 60Hz驅(qū)動光源時開始感知到閃爍的最低灰度級。
全文摘要
本發(fā)明提供一種液晶顯示器及其掃描背光驅(qū)動方法。所述液晶顯示器包括液晶顯示面板，被配置為根據(jù)幀頻率顯示調(diào)制后的數(shù)據(jù)；光源，被配置為產(chǎn)生要被照射到液晶顯示面板的光；掃描背光控制器，被配置為計算脈寬調(diào)制(PWM)信號的導通占空比以控制光源的開啟和關(guān)閉操作；和光源驅(qū)動器，被配置為根據(jù)在PWM信號的導通占空比和預先確定的臨界值之間的比較結(jié)果，執(zhí)行使PWM信號的頻率與幀頻率同步的處理或者執(zhí)行使PWM信號的頻率與幀頻率同步、把計算的PWM信號的導通占空比改變?yōu)樽畲笾挡⑶腋鶕?jù)PWM信號的導通占空比的改變程度來調(diào)節(jié)PWM信號的幅度的處理，然后沿著液晶顯示面板的數(shù)據(jù)掃描方向順序地驅(qū)動光源。
文檔編號G09G3/36GK102568410SQ20111034595
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者徐輔健, 金起德 申請人:樂金顯示有限公司