顯示圖像的裝置和方法、驅(qū)動發(fā)光器件的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于顯示圖像的裝置和方法，以及用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置和方法。根據(jù)與圖像相關(guān)的周期信號和反映發(fā)光器件的工作狀態(tài)的感測信號，來控制圖像顯示器的發(fā)光器件。
【專利說明】顯示圖像的裝置和方法、驅(qū)動發(fā)光器件的裝置和方法
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請要求向韓國知識產(chǎn)權(quán)局于2012年6月11日提交的第2012-0062254號韓國專利申請的權(quán)益，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明一般地涉及用于顯示圖像的裝置和方法，以及用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置和方法。更具體地，本發(fā)明涉及當(dāng)將發(fā)光器件如作為LED背光用于圖像顯示裝置時，節(jié)省制造成本并減少熱生成的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，圖像顯示裝置用于顯示從視頻卡所輸入的圖像信號，可以將圖像顯示裝置劃分為發(fā)光型和光接收型。例如，如CRT或者rop的圖像顯示裝置是發(fā)光型并且通過自身發(fā)光來顯示圖像，而LCD通過在兩個薄玻璃基板之間注入液晶并當(dāng)LCD通電時改變液晶分子的排列來選擇性地生成對比度并且顯示圖像。由于IXD是光接收型，所以在沒有背光源的情況下，其不能工作。因此，需要表面光源背光燈來在整個屏幕上保持均勻亮度。
[0005]為了提供光作為表面光源，例如，可以通過環(huán)繞面板的邊緣或在面板的背面上方所設(shè)置的多個LED來實現(xiàn)背光燈。通常，環(huán)繞邊緣所設(shè)置的類型被稱為側(cè)光型(edgetype)，并且設(shè)置在背面上方的類型被稱為直下型(direct type)。
[0006]圖像顯示裝置包括用于驅(qū)動背光燈的燈驅(qū)動器。燈驅(qū)動器可以包括用于接通和關(guān)斷背光燈的電源電路。
[0007]然而，形成背光燈的LED器件對溫度敏感。為了調(diào)節(jié)在LED器件和驅(qū)動器內(nèi)所生成的熱量，已知有關(guān)燈驅(qū)動器的各種傳統(tǒng)方法。例如，一種傳統(tǒng)技術(shù)在變壓器的二次側(cè)配置LED驅(qū)動電路并通過用溫度傳感器感測溫度來控制熱量。這種技術(shù)具有低精度并具有有關(guān)傳感器裝配的很高的不良品率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的方面解決上述和/或其他問題以及缺點，并且本發(fā)明的方面提供用于顯示圖像的裝置和方法，以及用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置和方法，以減少與驅(qū)動這種LED器件相關(guān)聯(lián)的熱量問題，并且用于降低制造減少熱量問題的電路的成本。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一方面，用于顯示圖像的裝置包括:周期信號供給單元，所述周期信號供給單元用于生成和輸出輸入圖像的圖像數(shù)據(jù)和用于在屏幕上顯示圖像數(shù)據(jù)的時序信號，并且還提供與圖像有關(guān)的周期信號；顯示面板，所述顯示面板用于接收圖像數(shù)據(jù)和時序信號，并且使用圖像數(shù)據(jù)和時序信號在屏幕上顯示圖像；以及背光子系統(tǒng)，所述背光子系統(tǒng)用于生成控制信號，以控制將光提供給顯示面板的發(fā)光器件，并且所述背光子系統(tǒng)通過使用從周期信號供給單元提供的周期信號以及感測發(fā)光器件的操作的感測信號改變控制信號來控制發(fā)光器件。[0010]所述周期信號可以包括:指示所述圖像的亮度的調(diào)光信號。
[0011]所述背光子系統(tǒng)通過根據(jù)所述周期信號的信號值和所述感測信號的信號值的乘積改變控制信號來控制發(fā)光器件。
[0012]一種用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置，包括:檢測器，用于接收與輸入到圖像顯示裝置的圖像相關(guān)的周期信號，以及用于檢測和輸出從所接收的周期信號得到的檢測信號；運算限幅器，用于根據(jù)感測提供光給圖像顯示裝置的發(fā)光器件的感測信號的大小來輸出不同的結(jié)果值；以及信號調(diào)節(jié)器，用于產(chǎn)生用來控制發(fā)光器件的控制信號，并且信號調(diào)節(jié)器基于檢測信號和結(jié)果值來改變和輸出控制信號。
[0013]所述裝置可以進(jìn)一步包括:
[0014]算子，用于向信號調(diào)節(jié)器提供檢測信號值和結(jié)果值的乘積，所述乘積用于改變所述控制信號。
[0015]當(dāng)周期信號的導(dǎo)通間隔超過與檢測信號值和結(jié)果值的乘積相對應(yīng)的限定值時，所述信號調(diào)節(jié)器可以調(diào)節(jié)所述周期信號，以在超過所述限定值的所述周期信號的所述導(dǎo)通間隔期間內(nèi)，具有低電平狀態(tài)。
[0016]所述的裝置，可以進(jìn)一步包括:開關(guān)，所述開關(guān)響應(yīng)于所述調(diào)節(jié)的控制信號，將所述感測信號提供給所述運算限幅器。
[0017]所述的裝置可以進(jìn)一步包括:控制器，所述控制器用于使用信號調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)的控制信號控制所述發(fā)光器件。
[0018]所述檢測器通過檢測所述周期信號的邊沿來檢測周期，并且輸出被檢測的周期的周期值作為檢測信號。
[0019]所述運算限幅器可以包括查詢表LUT，所述查詢表根據(jù)所述結(jié)果值的大小而輸出不同結(jié)果值。
[0020]所述運算限幅器可以包括:比較器，所述比較器用于將所述感測信號的信號值與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較并且輸出比較結(jié)果；以及存儲器，所述存儲器存儲與比較結(jié)果相匹配的結(jié)果值，并且根據(jù)所述比較器的所述比較結(jié)果而輸出不同結(jié)果值。
[0021]一種顯示圖像的方法，包括:產(chǎn)生和輸出輸入圖像的圖像數(shù)據(jù)以及用于在屏幕上顯示圖像數(shù)據(jù)的時序信號，并提供與圖像相關(guān)的周期信號；接收圖像數(shù)據(jù)和時序信號，并使用圖像數(shù)據(jù)和時序信號在顯示面板的屏幕上顯示圖像；產(chǎn)生控制信號，控制信號用于控制提供光到顯示面板的發(fā)光器件；以及通過使用周期信號和感測信號調(diào)節(jié)控制信號來控制發(fā)光器件，感測信號感測發(fā)光器件的操作。
[0022]所述周期信號可以包括指示所述圖像的亮度的調(diào)光信號。
[0023]發(fā)光器件的控制可以:根據(jù)所述周期信號的信號值和所述感測信號的信號值的乘積改變控制信號，來控制所述發(fā)光器件。
[0024]一種用于驅(qū)動發(fā)光器件的方法，包括:接收與輸入到圖像顯示裝置的圖像相關(guān)的周期信號，以及檢測和輸出從所接收的周期信號得到的信號值；根據(jù)感測提供光給圖像顯示裝置的發(fā)光器件的感測信號的信號值大小來輸出結(jié)果值；產(chǎn)生用來控制發(fā)光器件的控制信號，并且使用檢測的信號值和結(jié)果值來改變和輸出控制信號。
[0025]控制信號的改變和輸出可以使用檢測信號值和結(jié)果值的乘積，改變所述控制信號。[0026]當(dāng)周期信號的導(dǎo)通間隔(Ton)超過與檢測信號值和結(jié)果值的乘積相對應(yīng)的限定值時，控制信號的改變和輸出可以在具有與超出限定值的導(dǎo)通間隔部分對應(yīng)的持續(xù)時間的時間間隔期間改變周期信號以將其保持在低電平狀態(tài)。
[0027]所述方法可以還包括在改變的控制信號的控制下接收感測信號以將感測信號輸出，感測信號用于輸出結(jié)果值。
[0028]所述方法還包括使用改變的控制信號控制所述發(fā)光器件。
[0029]從接收的周期信號檢測和輸出信號值可以通過檢測所述周期信號的邊沿來檢測周期，并且輸出被檢測的周期的周期值作為信號值。
[0030]不同結(jié)果值的輸出可以包括根據(jù)信號值大小輸出在查詢表LUT中存儲的結(jié)果值。
[0031]不同結(jié)果值的輸出可以包括將所述感測信號的信號大小與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較并且輸出比較結(jié)果；以及存儲與比較結(jié)果相匹配的結(jié)果值，并且根據(jù)所述比較器的所述比較結(jié)果而輸出不同結(jié)果值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]結(jié)合附圖所進(jìn)行的以下實施例的描述，本發(fā)明的以上和/或其他方面以及優(yōu)點將變得更加明顯并且更容易理解，其中:
[0033]圖1是根據(jù)一個示例性實施例的圖像顯示裝置的方框圖；
[0034]圖2是根據(jù)另一示例性實施例的圖像顯示裝置的方框圖；
[0035]圖3是圖2的燈驅(qū)動器和背光子系統(tǒng)的電路圖；
[0036]圖4是圖3的控制器的電路圖；
[0037]圖5是根據(jù)示例性實施例的圖像顯示方法的流程圖；以及
[0038]圖6是根據(jù)示例性實施例的發(fā)光器件驅(qū)動方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0039]現(xiàn)在，將對本發(fā)明的示例性實施例進(jìn)行詳細(xì)參考，在附圖中示出了其示例，其中，在所有附圖中，相似的參考標(biāo)號用于指代相似的元件。以下描述實施例，以參照【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明。
[0040]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像顯示裝置的方框圖。
[0041]如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實施例的圖像顯示裝置包括:周期信號供給單元100、顯示面板110以及背光子系統(tǒng)120的部分或全部。本文中，例如，部分或全部意味著，周期信號供給單元100可以集成在背光子系統(tǒng)120中。為了容易理解，獨立地示出所有的部件。
[0042]周期信號供給單元100從外部源接收R、G和B圖像數(shù)據(jù)作為輸入，并且根據(jù)圖像顯示裝置的分辨率輸出該圖像數(shù)據(jù)。例如，周期信號供給單元100將8位R、G和B視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為6位數(shù)據(jù)，并將該6位數(shù)據(jù)提供給顯示面板110。例如，周期信號供給單元100還可以生成時序信號，以用于控制顯示面板110中的柵極/源極驅(qū)動器的時序。
[0043]雖然在圖1中沒有示出特定信號，但是周期信號供給單元100可以生成適用于圖像顯示裝置的分辨率的控制信號，諸如時鐘信號DCLK、以及垂直同步信號Vsync和水平同步信號Hsync，并將這些控制信號提供給背光子系統(tǒng)120。然后，背光子系統(tǒng)120可以與輸入圖像同步地使包括發(fā)光器件的背光源導(dǎo)通和截止。
[0044]周期信號供給單元100還將周期信號提供給背光子系統(tǒng)120，例如，可以由輸入圖像周期信號生成調(diào)光信號DIMMING。本文中，調(diào)光信號是指示輸入圖像的單位幀的亮度信息的信號，并指示相應(yīng)的單位幀的暗度(darkness)。然而，在本發(fā)明的實施例中，周期信號不限于調(diào)光信號。周期信號可以使用垂直/水平同步信號Vsync/Hsync和時序信號，并且可以使用垂直/水平同步信號和時序信號生成并輸出新周期信號。[0045]如已知的，例如，顯示面板110可以包括介于第一基板和第二基板之間的液晶層，其中，第一基板形成交叉的多條柵極線GLl至GLn和數(shù)據(jù)線DLl至DLn，以限定像素區(qū)域，并且像素電極形成在交叉的像素區(qū)域中。薄膜晶體管(TFT)形成在一個區(qū)域中，更具體地，形成在像素區(qū)域的角部處。當(dāng)TFT導(dǎo)通時，通過施加給第一基板的像素電極和例如第二基板的公共電極的電壓之差，使液晶扭曲，以使由背光子系統(tǒng)120所提供的光通過。
[0046]顯示面板110可以包括:形成在顯示單元外部的柵極驅(qū)動器和源極驅(qū)動器。在這種情況下，根據(jù)由周期信號供給單元100所提供的時序信號，顯示面板110操作柵極驅(qū)動器和源極驅(qū)動器，并且通過源極驅(qū)動器在顯示單元中表示(!^present)由周期信號供給單元100所提供的R、G和B數(shù)據(jù)，以呈現(xiàn)圖像，將更詳細(xì)地對其進(jìn)行描述。
[0047]背光子系統(tǒng)120可以分為燈驅(qū)動器和背光燈分離，其中，燈驅(qū)動器用于處理由周期信號供給單元100所提供的周期信號，以及背光燈用于在燈驅(qū)動器的控制下提供背光。本文中，背光燈包括諸如LED的發(fā)光器件，并且根據(jù)燈驅(qū)動器的方向向顯示面板110提供背光。燈驅(qū)動器通過改變由周期信號供給單元100所提供的周期信號來驅(qū)動背光燈，并且控制背光燈的反饋。以這種方式，背光子系統(tǒng)120使用例如周期信號可變地生成并輸出用于控制發(fā)光器件的控制信號，并且使用可變控制信號控制發(fā)光器件。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一旦從周期信號供給單元100接收到周期信號，例如，背光子系統(tǒng)120就使用接收到的周期信號和發(fā)光器件的感測信號來調(diào)節(jié)周期信號的脈寬，并且基于調(diào)節(jié)的周期信號，控制發(fā)光器件。結(jié)果，可以有效地控制發(fā)光器件的熱量。更具體地，當(dāng)發(fā)光器件在正常范圍內(nèi)操作時，根據(jù)沒有調(diào)節(jié)脈寬的輸入周期信號，背光子系統(tǒng)120操作發(fā)光器件。在正常范圍之外的情況下，背光子系統(tǒng)120通過與差值的大小成比例地線性改變周期信號的脈寬，來控制發(fā)光器件。例如假設(shè)發(fā)光器件通常以IOV工作，當(dāng)發(fā)光器件以大約IOV工作時，發(fā)光器件在沒有調(diào)節(jié)脈寬的情況下正常工作。當(dāng)發(fā)光器件以大于IOV工作時，發(fā)光器件通過與該增加量成比例地線性減小脈寬而工作。本文中，線性度指明用于確定發(fā)光器件在某些時間周期內(nèi)是否正常工作的多個進(jìn)程。軟起動器、比較器或者查詢表可以用于具有例如線性改變特征的脈寬的調(diào)節(jié)率，以進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0049]圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的圖像顯示裝置的方框圖。
[0050]如圖2中所示，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的圖像顯示裝置包括:接口單元200、時序控制器210、柵極驅(qū)動器220-1和源極驅(qū)動器220-2、顯示面板230、電源電壓生成單元240、燈驅(qū)動器250、背光燈260以及參考電壓生成單元270中的部分或全部。例如，燈驅(qū)動器250和背光燈260之類的一些部件可以集成在背光子系統(tǒng)中。為了容易理解，獨立地示出了所有的這些部件。
[0051]接口單元200是諸如圖形卡的圖像板，根據(jù)圖像顯示裝置的分辨率，接口單元200轉(zhuǎn)換并輸出從外部所輸入的圖像數(shù)據(jù)。本文中，圖像數(shù)據(jù)可以是8位R、G和B圖像數(shù)據(jù)。接口單元200可以生成適用于圖像顯示裝置的分辨率的控制信號，諸如時鐘信號DCLK、以及水平同步信號Hsync和垂直同步信號Vsync。接口單元200將圖像數(shù)據(jù)提供給時序控制器210，并且將垂直/水平同步信號提供給燈驅(qū)動器250。因此，當(dāng)顯示面板230呈現(xiàn)圖像時，根據(jù)該同步信號接通和關(guān)斷背光燈260。
[0052]接口單元200可以包括圖像分析器(未示出)或者周期信號生成器(未示出)。本文中，圖像分析器可以通過分析輸入圖像來確定亮度。根據(jù)被確定的亮度，接口單元200可以生成調(diào)光信號，例如，調(diào)光信號可以指示用于連續(xù)單位幀的暗度，并且將調(diào)光信號作為周期信號提供給燈驅(qū)動器250。雖然優(yōu)選地，圖像分析器包括在接口單元200中，但是取而代之，可以獨立地提供圖像分析器。此外，接口單元200可以提供垂直/水平同步信號作為周期信號，而不是調(diào)光信號，并且使用該垂直/水平同步信號生成新周期信號并將該新周期信號提供給燈驅(qū)動器250。
[0053]時序控制器210將接口單元200或圖像分析器的圖像數(shù)據(jù)提供給源極驅(qū)動器220-2，并且使用時序信號控制源極驅(qū)動器220-2的圖像數(shù)據(jù)輸出，使得顯示面板230可以順序地呈現(xiàn)單位幀圖像。時序控制器210控制柵極驅(qū)動器220-1，以基于水平線，將由電源電壓生成單元240所提供的柵極導(dǎo)通/截止電壓傳送給顯示面板230。例如，當(dāng)柵極電壓施加給第一柵極線GLl時，時序控制器210控制源極驅(qū)動器220-2，以施加與第一水平線相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。時序控制器210接通第二柵極線GL2，同時斷開第一柵極線，使得與第二水平線相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)從源極驅(qū)動器220-2施加給顯示面板230。因此，在顯示面板230的屏幕上完全顯示單位幀圖像。
[0054]與此同時，時序控制器210可以為燈驅(qū)動器250提供時序信號作為周期信號，并且控制燈驅(qū)動器250，以使用時序信號生成周期信號(在附圖中沒有示出)。可選地，時序控制器210可以使用時序信號直接生成新周期信號并將該新周期信號提供給燈驅(qū)動器250。例如，可以使用指示單位幀圖像的顯示時間的柵極信號而生成并輸出周期信號。這樣，周期信號可以使用各種信號并且不限于特定一種。因此，接口單元200或者時序控制器210、或者這兩者的組合，可以包括周期信號生成器，用于在其中生成周期信號。
[0055]柵極驅(qū)動器220-1從電源電壓生成單元240接收柵極導(dǎo)通/截止電壓Vgh/Vgl，并且在時序控制器210的控制下，將相應(yīng)的電壓施加給顯示面板230。當(dāng)顯示面板230顯示圖像時，從第一柵極線GLl至第N柵極線GLn順序提供柵極“導(dǎo)通”電壓Vgh。
[0056]源極驅(qū)動器220-2將由時序控制器210所提供的串行圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行圖像數(shù)據(jù)，并且將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬電壓，以由此將與一條水平線相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)按順序一起提供給顯示面板230。源極驅(qū)動器220-2可以接收由電源電壓生成單元240所生成的公共電壓Vcom并且從參考電壓生成單元270接收參考電壓(或伽馬電壓)Vref。本文中，將公共電壓Vcom提供給顯示面板230的公共電極，并且將參考電壓Vref提供給源極驅(qū)動器220-2的D/A轉(zhuǎn)換器并用于表示彩色圖像的灰度等級。換句話說，可以將由時序控制器210所提供的圖像數(shù)據(jù)提供給D/A轉(zhuǎn)換器?？梢詫⑻峁┙oD/A轉(zhuǎn)換器的視頻數(shù)據(jù)的數(shù)字信息轉(zhuǎn)換為模擬電壓以表示顏色的灰度等級，然后提供給顯示面板230。
[0057]在根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的顯示面板110的上下文中，已經(jīng)全面地說明了顯示面板230，因此沒有進(jìn)一步對其進(jìn)行描述。然而，當(dāng)將顯示面板230實施為包括OLED的自發(fā)光顯示面板230時，應(yīng)該理解，顯示面板230包括背光燈260。[0058]電源電壓生成單元240從外部接收市電電壓，S卩，AC電壓IlOV或220V，并且生成和輸出各種電平的DC電壓。例如，電源電壓生成單元240可以生成并提供DC15V電壓作為用于柵極驅(qū)動器220-1的柵極導(dǎo)通電壓Vgh，生成并提供DC24V電壓作為燈驅(qū)動器250的電源電壓Vcc，以及生成并提供用于時序控制器210的電壓DC12V。
[0059]燈驅(qū)動器250將由電源電壓生成單元240所提供的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換的電壓提供給背光燈260。本文中，轉(zhuǎn)換將模擬DC電平轉(zhuǎn)換為另一電平或者轉(zhuǎn)換為脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動信號。燈驅(qū)動器250可以同時或順序地驅(qū)動背光燈260的R、G和B LED。此外，燈驅(qū)動器250可以包括用于控制LED驅(qū)動電流的反饋的反饋電路，使得背光燈260的RGB LED可以提供均勻光。反饋電路可以被稱為開關(guān)電源電路。以下將更詳細(xì)地說明反饋電路。
[0060]根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，燈驅(qū)動器250可以從接口單元200或者從時序控制器210接收周期信號，并且使用接收到的周期信號控制背光燈260的發(fā)光器件。例如，可以通過燈驅(qū)動器250來PWM控制背光燈260的發(fā)光器件。燈驅(qū)動器250可以根據(jù)發(fā)光器件的感測電壓是否在正常范圍之外，來不同地控制發(fā)光器件。例如，當(dāng)感測電壓沒有在正常范圍之外時，燈驅(qū)動器250控制發(fā)光器件而沒有調(diào)節(jié)接收到的周期信號的脈寬。當(dāng)感測電壓在正常范圍之外時，燈驅(qū)動器250通過與變化量成比例地線性減小脈寬來控制發(fā)光器件。
[0061]這樣做，例如，燈驅(qū)動器250可以通過檢測由接口單元200或者時序控制器210所提供的周期信號來提取信號值，通過將發(fā)光器件的感測電壓與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較來生成比較結(jié)果值，例如使用乘法器，輸出被提取的信號值和生成的結(jié)果值的乘積，基于該乘積改變周期信號的脈寬，由此，控制發(fā)光器件。例如，通過生成并輸出根據(jù)與周期信號的上升沿同步的乘積而對外部時鐘信號進(jìn)行計數(shù)的新計數(shù)信號，燈驅(qū)動器250可以PWM控制發(fā)光器件。應(yīng)該注意，可以使用組合邏輯電路來實現(xiàn)乘法器，并且本發(fā)明的實施例不限于使用乘法器。
[0062]例如，背光燈260包括RGB LED。例如，背光燈260可以形成為任何類型，諸如將RGB LED布置在顯示面板230的下端的上方的直下型或者將環(huán)繞顯示面板230的邊緣布置RGB LED的側(cè)光型。然而，在燈驅(qū)動器250的控制下，背光燈260可以基于塊(block)同時或單獨地使發(fā)光器件導(dǎo)通或截止，并且控制PWM。可以串聯(lián)地或并聯(lián)地連接多個LED。
[0063]參考電壓生成單元270可以被稱為伽馬電壓生成單元。當(dāng)從電源電壓生成單元240接收到諸如DClOV電壓時，參考電壓生成單元270可以使用分段電阻器(segmentresistor)將電壓劃分為多個電壓，并且將分壓提供給源極驅(qū)動器220-2。因此，源極驅(qū)動器220-2對接收到的電壓進(jìn)行細(xì)分，以表示R、G和B數(shù)據(jù)的256個灰度等級電平。
[0064]結(jié)果，在圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的圖像顯示裝置，與使用變壓器生成可變電壓的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比較，該圖像顯示裝置可以節(jié)省制造成本，并且有效地改善發(fā)光器件的運行熱量。本文中，主要通過精確控制發(fā)光器件來獲得效率。
[0065]圖3是圖2的燈驅(qū)動器和背光燈的一個實例的電路圖。
[0066]參照圖3和圖2，根據(jù)本發(fā)明的實施例的燈驅(qū)動器250可以包括:控制器300和控制器300附近的外圍電路。在該示例中，外圍電路包括圖3中的開關(guān)元件Q2和電阻器Ro，并且可以進(jìn)一步包括電源。在該示例中，電壓源被示出為固定電源Vi和預(yù)設(shè)參考電源IOREF。
[0067]例如，控制器300可以形成如附圖中所示的集成電路(1C)，并且可以包括=EXTDM端，用于從外部接收調(diào)光信號作為周期信號；DRN端，用于感測發(fā)光器件的感測電壓(在該示例中，串聯(lián)連接的開關(guān)元件Q2和電阻器Ro的兩端電壓Vd) ；SRC端，用于感測電阻器Ro的電壓Vs ;IOREF端，用于接收預(yù)設(shè)參考電壓；以及GATE端，用于控制開關(guān)元件Q2。雖然在該示例中控制器300是1C，但是本發(fā)明的實施例對于控制器300不限于使用1C。
[0068]如以上所建立的，控制器300接收通過用戶預(yù)設(shè)的信號10REF，將接收到的預(yù)設(shè)參考信號和反饋信號(即，輸入到控制器300的SRC端的信號)進(jìn)行比較，以及生成比較結(jié)果并將該比較結(jié)果輸出至開關(guān)元件Q2的柵極端，以由此驅(qū)動開關(guān)元件Q2。這時，通過例如提供比較結(jié)果作為PWM控制信號，控制器300可以PWM控制開關(guān)元件Q2。發(fā)光器件可以在PWM控制下運行，同時提供恒定光。
[0069]根據(jù)輸入DRN端的感測電壓Vd的電平，控制器300也可以通過輸入EXTD頂端的周期信號而生成調(diào)節(jié)脈寬的控制信號，并且可以使用脈寬調(diào)節(jié)的控制信號來控制開關(guān)元件Q2的閉合和斷開時序。因此，可以改變和使用輸入的周期信號，而不是生成和使用新控制信號。
[0070]開關(guān)元件Q2的漏極端連接至發(fā)光器件的陰極端和控制器300的DRN端，柵極端連接至控制器300的GATE端，并且源極端連接至電阻器Ro的一側(cè)和控制器300的SRC端。在該示例中，電阻器Ro的另一側(cè)接地。
[0071]圖4是圖3的控制器的一個示例的電路圖。
[0072]如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制器300可以被稱為發(fā)光器件驅(qū)動裝置，并且可以包括:檢測器400、算子410、運算限幅器420、開關(guān)單元430、信號調(diào)節(jié)器440和控制器450的部分或全部。不需要恰好實現(xiàn)如圖所示的控制器，例如，算子410可以包括在信號調(diào)節(jié)器440中，或者可以省略開關(guān)單元430。
[0073]檢測器400可以檢測來自在EXTDM處從外部所輸入的周期信號的周期，并且輸出具有表示被檢測的周期的值的信號。例如，假設(shè)以脈沖形式提供周期信號，檢測器400通過檢測上升沿和下降沿來確定周期，并且輸出被確定的周期的周期值。這樣，可以檢測周期，并且根據(jù)被檢測的周期，可以輸出Ims的周期值。
[0074]算子410例如是乘法器，該算子把從檢測器400所輸出的信號值和由運算限幅器420所提供的結(jié)果值相乘，并且將乘積提供給信號調(diào)節(jié)器440。例如，算子410把值Ims (由檢測器400所提供的周期值)和Ims或小于Ims的值(由運算限幅器420所提供的值)相乘，并且將乘積提供給信號調(diào)節(jié)器440。雖然在本發(fā)明的該實施例中，算子410可以為乘法器，但是可以采用包括AND門或OR門的邏輯電路。
[0075]操作限幅器420可以包括:軟起動器，用于根據(jù)輸入值輸出線性結(jié)果值；或者查詢表(LUT)，用于基于輸入值，輸出預(yù)設(shè)結(jié)果值，并且可以進(jìn)一步包括比較器。因此，操作限幅器420確定經(jīng)由開關(guān)單元430所提供的發(fā)光器件的感測電壓是否在正常范圍之外，例如，在預(yù)設(shè)電壓范圍之外，并且根據(jù)判定而輸出不同結(jié)果值。例如，在正常范圍內(nèi)時，運算限幅器420可以輸出結(jié)果值“I”。在正常范圍之外時，運算限幅器420可以根據(jù)工作電壓在正常范圍之外的數(shù)量，將從“I”至“0”線性減小的結(jié)果值輸出至算子410。因為運算限幅器420輸出線性減小的結(jié)果值，所以信號調(diào)節(jié)器440可以生成具有調(diào)節(jié)的脈寬的控制信號作為例如PWM控制信號，并且將生成的控制信號輸出至控制器450。
[0076]開關(guān)單元430通過從信號調(diào)節(jié)器440所接收到的調(diào)節(jié)的脈寬的控制信號而閉合和斷開，因此，將發(fā)光器件的感測電壓提供給運算限幅器420。以這種方式，通過調(diào)節(jié)脈寬的控制信號來操作開關(guān)單元430，使得電路僅在發(fā)光器件導(dǎo)通時工作，因此，當(dāng)發(fā)光器件截止時，不感測在發(fā)光器件截止時自然上升的電壓。
[0077]信號調(diào)節(jié)器440從外部接收周期信號EXTDM，并且基于由算子410所提供的運算結(jié)果值，將調(diào)節(jié)的脈寬周期信號作為控制信號輸出至控制器450。例如，如果算子410的輸出為低電平，則信號調(diào)節(jié)器440可以在與接收到的周期信號保持高電平的間隔相對應(yīng)的時間內(nèi)，生成并輸出低電平的PWM控制信號。即，當(dāng)算子410的乘積與從外部所輸入的周期信號EXTDIM的周期相同時，信號調(diào)節(jié)器440輸出控制信號而沒有調(diào)節(jié)周期信號的脈寬。例如，當(dāng)乘積為0.8ms而周期為Ims時，在信號EXTDM的Ims Ton間隔中的0.2ms保持低電平的情況下，信號調(diào)節(jié)器440生成并輸出控制信號。
[0078]為了這樣做，信號調(diào)節(jié)器440可以包括:觸發(fā)器(未示出)，用于檢測從外部所輸入的周期信號EXTDIM的上升沿；以及時鐘生成器和計數(shù)器，用于使用時鐘對乘積進(jìn)行計數(shù)并且輸出計數(shù)信號。以這種方式，為N位計數(shù)器的計數(shù)器可以使用多個觸發(fā)器(FF)和邏輯電路的組合，來生成調(diào)節(jié)脈寬的PWM控制信號。為此，可以應(yīng)用各種方法并且本發(fā)明的實施例不限于特定方法。
[0079]控制器450可以從用戶接收預(yù)設(shè)信號10REF，通過將預(yù)設(shè)信號與反饋信號(S卩，輸入控制器450的SRC端的信號)相比較而生成比較結(jié)果，并且根據(jù)生成的比較結(jié)果，控制發(fā)光器件的PWM。控制器450根據(jù)發(fā)光器件的感測電壓的電平，從信號調(diào)節(jié)器440接收調(diào)節(jié)的脈寬控制信號，并且根據(jù)接收到的控制信號而PWM控制發(fā)光器件。
[0080]圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像顯示方法的流程圖。
[0081]參照圖5和圖1，根據(jù)本發(fā)明的實施例的圖像顯示裝置接收輸入圖像的圖像數(shù)據(jù)、時序信號、以及與輸入圖像相關(guān)的周期信號(S500)。在該示例中，雖然假設(shè)從外部提供周期信號，但是可以在內(nèi)部生成周期信號。控制信號可以用于控制發(fā)光器件，該發(fā)光器件將光提供給圖像顯示裝置的顯示面板。
[0082]接下來，圖像顯示裝置使用圖像數(shù)據(jù)和時序信號在屏幕上顯示圖像(S510)。在本文中所述的示例中，可以基于幀在屏幕上呈現(xiàn)圖像。為了顯示圖像，例如，可以以120Hz或240Hz驅(qū)動圖像顯示裝置。先前已經(jīng)描述了圖像顯示器，將不進(jìn)一步對其進(jìn)行說明。
[0083]圖像顯示裝置生成用于控制發(fā)光器件的控制信號，并且通過使用周期信號和發(fā)光器件的感測信號而調(diào)節(jié)控制信號的脈寬來控制發(fā)光器件(S520)。例如，根據(jù)發(fā)光器件的感測信號(例如，感測電壓)是否在正常范圍之外，圖像顯示裝置提供呈現(xiàn)不同特征的輸出值，根據(jù)輸出值來改變控制信號的脈寬，并且使用調(diào)節(jié)的脈寬的控制信號來控制發(fā)光器件，先前已經(jīng)對其進(jìn)行描述，將不進(jìn)一步對其進(jìn)行說明。優(yōu)選地，如上所述，輸出值被設(shè)計為具有線性變化。
[0084]圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施例的發(fā)光器件驅(qū)動方法的流程圖。
[0085]參照圖6、圖3以及圖4，根據(jù)該實施例的用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置通過檢測來自與施加給圖像顯示裝置的圖像相關(guān)的周期信號的周期來生成信號值(S600)。例如，用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置可以通過檢測信號的上升沿和下降沿來檢測周期，并且輸出Ims的信號值作為檢測到的周期值。
[0086]接下來，用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置根據(jù)發(fā)光器件的感測信號的信號值大小，生成不同的結(jié)果值(S610)，其中，該發(fā)光器件將光提供給圖像顯示裝置。例如，當(dāng)信號值大小不在正常范圍之外時，用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置輸出值“I”。在正常范圍之外時，用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置輸出與差值成比例地線性減小的結(jié)果值。本文中，不同結(jié)果值可以指示值“I”和小于I的其他值。
[0087]用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置使用信號值和結(jié)果值來調(diào)節(jié)并輸出周期信號的脈寬，以控制發(fā)光器件(S620)。例如，當(dāng)周期信號值和結(jié)果值的乘積不是“I”時，基于輸入周期信號的間隔Ton，用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置調(diào)節(jié)并輸出脈寬，以在具有與輸入周期信號的Ton間隔的一部分相對應(yīng)的持續(xù)時間的時間間隔內(nèi)保持低電平。更具體地，當(dāng)周期信號的高電平間隔為Ton，并且在間隔2Ton/3內(nèi)乘積為“ 1”，而在其他間隔lTon/3內(nèi)該值不是“I”時，用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置生成并輸出將其他間隔lTon/3調(diào)節(jié)為低電平的控制信號。這樣做，由于用于驅(qū)動發(fā)光器件的裝置通過調(diào)節(jié)輸入周期信號的脈寬而生成控制信號，所以輸入信號可以改變。
[0088]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的幾個實施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在不背離通過所附權(quán)利要求和它們的等同物所限定的本發(fā)明的原則和精神的范圍的情況下，可以在這些實施例中進(jìn)行各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種用于顯示圖像的裝置，包括: 顯示面板，所述顯示面板被配置為響應(yīng)于圖像信號，在圖像屏幕上顯示圖像；以及 背光子系統(tǒng)，所述背光子系統(tǒng)具有:發(fā)光器件，被配置為將光提供給所述顯示面板；和背光控制電路，適配為根據(jù)與所述圖像相關(guān)的周期信號和指示所述發(fā)光器件的工作狀態(tài)的感測信號而生成控制信號，以控制所述發(fā)光器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括:周期信號供給器，所述周期信號供給器被配置為響應(yīng)于輸入圖像數(shù)據(jù)，而生成并輸出圖像數(shù)據(jù)和時序信號，并且提供與所述圖像相關(guān)的周期信號，并且其中，所述背光控制電路被配置為響應(yīng)于所述周期信號和所述感測信號，生成所述控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述周期信號包括:指示所述圖像的亮度的調(diào)光信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述背光控制電路根據(jù)所述周期信號的信號值和所述感測信號的信號值的乘積，生成所述控制信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，背光子系統(tǒng)包括: 圖像信號檢測器，所述圖像信號檢測器被配置為接收與圖像輸入相關(guān)的第一信號； 工作狀態(tài)檢測器，所述工作狀態(tài)檢測器被配置為接收與所述發(fā)光器件的工作狀態(tài)相關(guān)的第二信號；以及 信號調(diào)節(jié)器，所述信號調(diào)節(jié)器適配為響應(yīng)于所述第一信號和所述第二信號，生成用于控制所述發(fā)光器件的控制信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所 述的裝置，進(jìn)一步包括: 算子，所述算子被連接，以將與所述第一信號和所述第二信號的信號值的乘積相對應(yīng)的乘積信號提供給所述信號調(diào)節(jié)器，所述乘積信號用于改變所述控制信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述第一信號為具有導(dǎo)通間隔的周期信號，并且當(dāng)所述周期信號的所述導(dǎo)通間隔超過與所述乘積信號相對應(yīng)的限定值時，所述信號調(diào)節(jié)器改變所述周期信號，以在與超過所述限定值的所述周期信號的所述導(dǎo)通間隔的一部分相對應(yīng)的時間段內(nèi)，將所述控制信號保持在低電平狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，進(jìn)一步包括: 開關(guān)單元，所述開關(guān)單元適配為響應(yīng)于所述控制信號，將所述第二信號提供給所述工作狀態(tài)檢測器。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，進(jìn)一步包括: 控制器，所述控制器適配為使用改變的控制信號控制所述發(fā)光器件。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述圖像信號檢測器通過檢測所述周期信號的邊沿來檢測周期，并且輸出被檢測的周期的周期值作為第一信號值。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述工作狀態(tài)檢測器包括查詢表LUT，所述查詢表根據(jù)所述第二信號的大小而輸出不同結(jié)果值。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述工作狀態(tài)檢測器包括: 比較器，所述比較器適配為將所述第二信號的信號值大小與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較并且輸出比較結(jié)果；以及 存儲器，所述存儲器存儲與比較結(jié)果相匹配的結(jié)果值，并且根據(jù)所述比較器的所述比較結(jié)果而輸出不同結(jié)果值。
13.一種在具有背光子系統(tǒng)的顯示面板上顯示圖像的方法，所述背光子系統(tǒng)具有將光提供給所述顯示面板的發(fā)光器件，所述方法包括: 在所述顯示面板處接收表示所述圖像的圖像信號，以進(jìn)行顯示；以及根據(jù)與所述圖像有關(guān)的信 號并且根據(jù)指示所述發(fā)光器件的工作狀態(tài)的感測信號，控制所述背光子系統(tǒng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，與所述圖像有關(guān)的所述信號是周期信號，以及 其中，所述周期信號包括指示所述圖像的亮度的調(diào)光信號。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，控制包括:根據(jù)所述周期信號的信號值和所述感測信號的信號值的乘積，控制所述發(fā)光器件。
【文檔編號】G09G3/36GK103489416SQ201310231200
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月11日
【發(fā)明者】姜正一, 張吉容 申請人:三星電子株式會社