專利名稱：液晶顯示器件的燈驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種LCD (液晶顯示)器件的背光驅動技術，尤其涉及一種 LCD器件的燈驅動裝置，其能實現(xiàn)僅通過模擬調光方法或脈沖調光方法不能 實現(xiàn)的高對比度。
背景技術：
近年來隨著IT (信息技術)的發(fā)展，顯示器件作為顯示可視信息的媒體 而扮演重要的角色。為了在將來得到關注，顯示器件必須滿足下面的條件，如 低功耗、薄厚度、輕重量、高圖像質量等。
LCD器件是平板顯示器件的一種典型顯示器件，其通過使用液晶的光學 各向異性來顯示圖像。LCD器件具有薄、小、功耗低、圖像質量高等優(yōu)點， 因此正發(fā)展成為替代陰極射線管(CRT)的平板顯示器件的主要產品。
LCD器件一般用于通過分別給以矩陣形狀排列的像素供給圖像信息，并 調整像素的光透明度來顯示所需的圖像。因而，LCD器件包括液晶面板，其 上以有源矩陣形狀排列有用于實現(xiàn)圖像的最小單元的每個像素和用于驅動液 晶面板的驅動單元。此外，因為LCD器件本身不能發(fā)光，所以LCD器件具有 用于給其供給光的背光單元。
通常，通過屏幕上的最高亮度值除以最低亮度值來獲得對比度(CR)。因 此，為了提高CR，最高亮度值必須更大，或者最低亮度值必須更小。
通過背光的調光來確定LCD器件的屏幕上的亮度。圖1示出了現(xiàn)有技術 中的模擬調光方法。根據該模擬調光方法，通過控制提供給背光單元的管電流 (或管電壓)確定亮度。例如，如果提供給背光單元的管電流最大化，則亮度 最大化。相反，如果管電流最小化，則亮度最小化。
模擬調光方法可簡單地實現(xiàn)，但具有100 50%的較窄調光范圍。此外， 在低電流情形中，從外部供給了電源的燈的兩端中的一端具有相對較高的亮 度，而沒有從外部供給電源的另一端具有相對較低的亮度，因此可以不均勻實現(xiàn)亮度。
圖2示出了現(xiàn)有技術中的脈沖調光方法。根據該脈沖調光方法，通過脈沖
寬度調制集成電路(PWMIC)控制輸入電壓來控制管電流(或管電壓)的占 空比來實現(xiàn)想要的亮度。例如，如果提供給背光單元的管電流的占空比最大化， 則亮度最大化。相反，如果管電流的占空比最小化，則亮度最小化。
脈沖調光方法具有下述優(yōu)點，即調光范圍較寬為100 20%，在燈兩端可 均勻實現(xiàn)亮度。
在某些情況下，模擬調光方法可與脈沖調光方法一起使用。就是說，在某 些情況下模擬調光方法和脈沖調光方法可用于一個背光單元。
然而，現(xiàn)有的LCD器件配置成通過使用模擬調光方法和脈沖調光方法之 一或兩者同時使用來控制亮度。在這種情況下，由于燈的特性，很難提高對比 度。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明關注通過選擇性地關閉安裝在LCD器件背光單元上的燈來 降低較低亮度值，從而實現(xiàn)僅通過模擬調光方法或脈沖調光方法不能實現(xiàn)的高 對比度。
為了實現(xiàn)這些及其它優(yōu)點并根據本發(fā)明的目的，如這里具體的和廣泛描述 的，給LCD器件提供了一種燈驅動裝置，包括輸出用于控制柵極驅動單元 和數(shù)據驅動單元的驅動的控制信號和視頻數(shù)據、以及亮度控制信號的控制單 元；通過控制控制單元和數(shù)據驅動單元給液晶面板上的柵線提供掃描信號的柵 極驅動單元，和給數(shù)據線提供數(shù)據電壓的數(shù)據驅動單元；具有以矩陣形式排列 的液晶單元和在數(shù)據線與柵線之間的每個交點處形成的薄膜晶體管的液晶面 板；通過調節(jié)操作并當輸入亮度控制信號時選擇性地關閉燈控制提供給背光單 元上的燈的管電流來控制光量的背光驅動單元；和通過給液晶面板發(fā)射具有下 述亮度的背光并關閉一些燈來實現(xiàn)關于暗區(qū)域的高亮度的背光單元，其中所述 亮度對應于來自背光驅動單元的燈發(fā)射的光。
結合附圖從下面的詳細描述，本發(fā)明前面的和其他的目的、特征、方面和 優(yōu)點將更加顯而易見。


給本發(fā)明提供進一步理解并組成說明書一部分的附圖闡述了本發(fā)明的優(yōu) 選實施例，并與說明書一起說明本發(fā)明的原理。 在附圖中
圖1示出了現(xiàn)有技術中模擬調光方法的示意圖； 圖2示出了現(xiàn)有技術中脈沖調光方法的示意圖； 圖3是示出了依照本發(fā)明的LCD器件的燈驅動裝置的結構圖； 圖4是詳細顯示圖3中的背光驅動單元的結構圖5 (a)和5 (b)是通過依照本發(fā)明實現(xiàn)高亮度而顯示的燈的狀態(tài)、黑 色圖案和屏幕顯示狀態(tài)的比較圖6示出了依照本發(fā)明的掃描燈驅動方法的示意圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將給出本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述，附圖對該實施例進行了闡述。
圖3是闡述依照本發(fā)明的LCD器件的燈驅動裝置的一個實施例的結構圖。 如圖所示，該燈驅動裝置包括時序控制器31，其輸出用于控制柵極驅動單 元32和數(shù)據驅動單元33的驅動的控制信號和數(shù)字視頻數(shù)據(RGB)，并輸出 亮度控制信號(Vbr);柵極驅動單元32，其通過控制時序控制器31給液晶面 板34上的柵線(GLl GLn)提供掃描信號；數(shù)據驅動單元33，其通過控制 時序控制器31給液晶面板34上的數(shù)據線(DLl DLm)提供數(shù)據電壓；液晶 面板34，其具有以矩陣形式排列的mxn個液晶單元和在m個數(shù)據線(DL1 DLm)與n個柵極線(GLl GLn)之間的交點處形成的薄膜晶體管；背光驅 動單元35，其通過在特定的調光方法中控制提供給背光單元36上的燈的管電 流，并選擇性地關閉與由特定值輸入的亮度控制信號(Vbr)相對應的燈來控 制光量；和背光單元36，其通過給液晶面板34照射具有下述亮度的背光并關 閉一些燈來實現(xiàn)關于暗區(qū)域的高亮度，所述亮度對應于來自背光驅動單元35 的多個燈發(fā)射的光。
圖4是詳細闡述背光驅動單元35的一個實施例的結構圖。如圖所示，背 光驅動單元35包括脈沖寬度調制集成電路(PWMIC) 35A，其通過使用來自背光單元35的反饋信號輸出用于切換反相器集成電路35B內的開關器件的開 關控制信號(SCS);反相器集成電路35B，其通過使用由開關控制信號(SCS) 切換的開關器件將從電源供給的電源電壓(Vcc)轉換為交流電壓，以給變壓 器35C提供交流電壓；變壓器35C，其通過轉換為對應于繞線比的高壓交流電 壓而輸出從反相器集成電路35B輸出的交流電壓；和關閉燈選擇單元35D, 其正常情況下給背光單元34上的所有燈36A傳送從變壓器35C輸出的高壓交 流電壓，但當輸入特定值的亮度控制信號(Vbr)時，其根據特定值選擇性地 傳送從變壓器35C輸出的高壓交流電壓，從而實現(xiàn)關于暗區(qū)域的高亮度。 本發(fā)明的操作將參照圖5和6進行詳細描述。
時序控制器31輸出用于控制柵極驅動單元32的柵極控制信號(GDC)、 用于控制數(shù)據驅動單元33的數(shù)據控制信號(DDC )、和用于控制亮度的亮度控 制信號(Vbr)。此外，時序控制器31對從系統(tǒng)輸入的數(shù)字視頻數(shù)據(RGB) 進行采樣，然后以相同的順序重新排列，以提供給數(shù)據驅動單元33。
柵極驅動單元32響應來自時序控制器31的柵極控制信號(GDC)，然后 連續(xù)給柵線(GLl GLn)提供掃描脈沖(柵極脈沖)，因此選擇提供數(shù)據的 液晶面板34上的水平線。
數(shù)據驅動單元33通過響應來自時序控制器31的數(shù)據控制信號(DDC) 將數(shù)字視頻數(shù)據(RGB)轉換為對應于灰度值的數(shù)據電壓(模擬伽瑪補償電壓)， 然后將轉換的數(shù)據電壓提供給液晶面板34上的數(shù)據線(DLl DLm)。
液晶面板34具有以矩陣形狀設置在數(shù)據線(DLl DLm)和柵線(GL1 GLm)之間交點處的多個液晶單元。分別在液晶單元處形成的薄膜晶體管 (TFT)(沒有示出)響應從柵線(GL)提供的掃描信號，然后將從數(shù)據線(DL1 DLm)輸入的數(shù)據電壓傳送到液晶單元。此外，每個液晶單元都設置有存儲 電容器，其通過在液晶單元的像素電極與柵線的前端之間形成或者在液晶單元 的像素電極與公共電極之間形成來保持液晶單元的電壓恒定。
作為參考，在上面的描述中柵極驅動單元32和數(shù)據驅動單元33安裝成與 液晶面板34分離，但現(xiàn)在它們集成為多個IC，可直接安裝在液晶面板34上。
背光驅動單元35控制提供給背光單元36上的燈36A的管電流，從而控 制照射到液晶面板34的光量。且當從時序控制器31輸入特定值(例如0)的 亮度控制信號(Vbr)時背光驅動單元35選擇性地關閉背光單元36上的燈，從而實現(xiàn)對丁暗區(qū)域的高亮度。將參照圖4詳細描述該過程。
脈沖寬度調制集成電路35A通過使用背光單元35上的燈36A的反饋信號 輸出用于切換反相器集成電路35B內的開關器件(例如MOS晶體管)的開關 控制信號(SCS)。
反相器集成電路35B通過使用從脈沖寬度調制集成電路(35A)輸入的開 關控制信號(SCS)切換的開關器件將從電源供給的電源電壓(Vcc)轉換為 交流電壓。
變壓器35C將從反相器集成電路35B輸入的交流電壓轉換為對應于繞線 比的高壓交流電壓并輸出該轉換的交流電壓。就是說，根據變壓器35C的第 一線圈和第二線圈之間的繞線比，將輸入的交流電壓轉換為高壓交流電壓。然 后，通過關閉燈選擇單元35D將轉換的高壓交流電壓施加到燈36A的高壓電 極。
在正常工作時，即當輸入另一個值而不是特定值的亮度控制信號(Vbr) 時，關閉燈選擇單元35D給背光單元34上的所有燈36A傳送從變壓器35C 輸出的高壓交流電壓。這里，通過模擬調光方法或脈沖調光方法根據管電流來 確定亮度。
此外，當輸入預定值的亮度控制信號(Vbr)時，關閉燈選擇單元35D選 擇性地將從變壓器35C輸出的高壓交流電壓傳送到一些燈36A，而不是全部 燈36A。為了選擇性地提供高壓交流電壓，優(yōu)選關閉燈選擇單元35D最好設 置多個開關器件。這里，沒有施加高壓交流電壓的背光單元34上的一些燈36A 在相應時間過程中關閉。
為了實現(xiàn)對于暗區(qū)域的高亮度，對于通過關閉燈選擇單元35選擇性地關 閉燈36A來說存在各種方法。例如，為了選擇性地關閉燈，可每單位數(shù)量選 擇一些燈，或者可選擇劃分區(qū)域的任意一個中的燈。
作為每單位數(shù)量選擇關閉一些燈35A的方法的例子，可關閉在奇數(shù)燈與 偶數(shù)燈之間的任意一個(例如奇數(shù)燈)。這里，關閉燈選擇單元35D導通與奇 數(shù)燈36A連接的開關，斷開與偶數(shù)燈連接的開關。
圖5 (a)和5 (b)示出了通過選擇性地關閉安裝到42英寸液晶裝置的背 光的熱陰極熒光燈(HCFL)而實現(xiàn)對于暗區(qū)域的高亮度的實驗結果。
就是說，圖5 (a)示出了當以最小占空比(Minduty)打開所有9個熱陰極熒光燈時顯示的燈的狀態(tài)、黑色圖案、和屏幕顯示的狀態(tài)。這里，測量亮度
為0.08nit。
而圖5 (b)示出了當關閉9個熱陰極熒光燈中的偶數(shù)燈，而以最小占空 比打開奇數(shù)的熱陰極熒光燈時顯示的燈的狀態(tài)、黑色圖案、和屏幕顯示的狀態(tài)。 這里，測量亮度為0.05nit。
這里，如圖5的(a)和(b)的比較結果所示，當關閉9個熱陰極熒光燈 中的偶數(shù)燈時亮度降低了0.03nit。因此，暗區(qū)域中的亮度也能提高這么多。
作為每單位數(shù)量選擇關閉一些燈的方法的另一個實施例，將燈36A分為
多于三個的單元，然后關閉其中特定數(shù)量的燈。
作為在將燈36A分為特定區(qū)域之后在相應區(qū)域中關閉燈的方法的一個實 施例，當在一半屏幕上顯示夜空而在另一半屏幕上顯示海洋時，關閉燈選擇單 元35打開一半燈并關閉另一半燈。
通常，對于LCD器件的背光的燈驅動方法可通過連續(xù)打開背光36上的所 有燈36A的掃描方法實現(xiàn)，如圖6中所示，和通過同時打開燈36A的非掃描 方法來實現(xiàn)。本發(fā)明可適用于兩種方法。
例如，在其中將所有燈分為奇數(shù)/偶數(shù)燈然后打開的方法應用于掃描方法 的情形中，在第一塊(block)中連續(xù)關閉奇數(shù)燈(燈弁l，燈弁3，燈#5，燈 #7，燈#9)，同時連續(xù)打開偶數(shù)燈(燈#2，燈弁4，燈弁6，燈弁8)。然后， 在第二塊中，連續(xù)打開偶數(shù)燈(燈#2，燈#4，燈#6，燈#8)，同時連續(xù)打 開奇數(shù)燈(燈#1，燈#3，燈#5，燈#7，燈弁9)。在隨后的塊中交替選擇奇 數(shù)和偶數(shù)燈，并連續(xù)打開所選擇的燈。
因此，可在暗區(qū)域中實現(xiàn)高亮度并通過僅打開奇數(shù)燈與偶數(shù)燈之間的一邊 的燈而防止燈的使用壽命縮短。
作為另一個實施例，在將所有燈分為奇數(shù)/偶數(shù)燈并打開的方法應用于非 掃描方法的情形中，在第一塊中連續(xù)關閉奇數(shù)燈(燈#1，燈弁3，燈#5，燈 #7，燈#9)，而同時打開偶數(shù)燈(燈#2，燈弁4，燈弁6，燈弁8)。然后，在 第二塊中，連續(xù)打開偶數(shù)燈(燈弁2，燈#4，燈#6，燈#8)，也同時打開奇 數(shù)燈(燈#1，燈#3，燈弁5，燈#7，燈#9)。在隨后的塊中交替選擇奇數(shù)和 偶數(shù)燈，并同時打開所選擇的燈。
因此，可在暗區(qū)域中實現(xiàn)高亮度并通過僅打開奇數(shù)燈與偶數(shù)燈之間的一邊的燈而防止燈的使用壽命縮短。
如前面所述，依照本發(fā)明，選擇性地關閉安裝在液晶顯示器件的背光單元 上的燈，從而降低較低亮度，因此可實現(xiàn)僅由模擬調光方法或脈沖調光方法不 能實現(xiàn)的高對比度，由此提高了圖像質量。
前述實施方式和優(yōu)點僅僅是示范性的，不能理解為限制本發(fā)明。本發(fā)明的 教導很容易用于其他類型的裝置。該說明書目的是用于描述，并不限制權利要 求的范圍。對于本領域的技術人員來說許多選擇、修改和變型是顯而易見的。 這里描述的示意性實施方式的特征、結構、方法和其他特性可以以各種方式組 合，從而獲得附加的和/或可選擇的示意性實施方式。
盡管在不脫離其特性的情況下可以以幾個形式實施本發(fā)明特征，但還應當 理解，上述實施方式并不限于前面說明書的任何細節(jié)，除非另有說明，而是應 當在所附權利要求所定義的范圍內廣泛理解，因此意在通過附加權利要求覆蓋 落入權利要求范圍和邊界，或這些范圍和邊界的等價物內的所有變化和修改。
權利要求
1.一種LCD器件的燈驅動裝置，包括控制單元，其輸出用于控制柵極驅動單元和數(shù)據驅動單元的驅動的控制信號和視頻數(shù)據、以及亮度控制信號；柵極驅動單元，其通過控制控制單元給液晶面板上的柵線提供掃描信號，和數(shù)據驅動單元，其用于給數(shù)據線供給數(shù)據電壓；液晶面板，其具有以矩陣形式排列的液晶單元和在數(shù)據線與柵線之間的每個交點處形成的薄膜晶體管；背光驅動單元，其通過控制提供給背光單元上的燈的管電流控制光量，并當輸入亮度控制信號時選擇性地關閉燈；和背光單元，其通過給液晶面板照射具有下述亮度的背光并關閉一些燈來實現(xiàn)對于暗區(qū)域的高亮度，其中所述亮度對應于來自背光驅動單元的燈發(fā)射的光。
2. 根據權利要求1所述的燈驅動裝置，其特征在于，背光驅動單元包括 脈沖寬度調制集成電路，其輸出用于切換反相器集成電路內的開關器件的開關控制信號；反相器集成電路，其通過使用由開關控制信號切換的開關器件將從電源供 給的電源電壓轉換為交流電壓，從而將該交流電壓提供給變壓器；變壓器，其通過轉換為對應于繞線比的高壓交流電壓而輸出從反相器集成 電路輸出的交流電壓；關閉燈選擇單元，當輸入亮度控制信號時，其選擇性地給背光單元上的燈 傳送從變壓器輸出的高壓交流電壓，從而打開一些燈。
3. 根據權利要求2所述的燈驅動裝置，其特征在于，關閉燈選擇單元設 置有多個開關器件，從而選擇性地傳送高壓交流電壓。
4. 根據權利要求1所述的燈驅動裝置，其特征在于，背光驅動單元通過 每單位數(shù)量選擇一些燈而關閉燈。
5. 根據權利要求1所述的燈驅動裝置，其特征在于，背光驅動單元通過 將所有燈分為一些區(qū)域而將特定區(qū)域中的燈關閉。
6. 根據權利要求1所述的燈驅動裝置，其特征在于，在第一塊中連續(xù)打丌奇數(shù)燈，在第二塊中連續(xù)打開偶數(shù)燈的方法中，背光驅動單元配置成交替打 開燈。
7. 根據權利要求1所述的燈驅動裝置，其特征在于，背光驅動單元以模 擬調光方法或脈沖調光方法控制提供給燈的管電流。
8. 根據權利要求1所述的燈驅動裝置，其特征在于，背光驅動單元以掃 描方法或非掃描方法驅動燈。
9. 根據權利要求1所述的燈驅動裝置，其特征在于，當輸入特定值的亮 度控制信號時背光驅動單元選擇性的關閉燈。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通過選擇性地關閉LCD器件上的燈，實現(xiàn)僅通過模擬調光方法或脈沖調光方法不能實現(xiàn)的高對比度的技術，包括輸出用于控制柵極驅動單元和數(shù)據驅動單元的驅動的控制信號和視頻數(shù)據及亮度控制信號的控制單元；通過控制控制單元給液晶面板上的柵線提供掃描信號的柵驅動單元，和用于給數(shù)據線提供數(shù)據電壓的數(shù)據驅動單元；具有以矩陣形式排列的液晶單元和在數(shù)據線與柵線之間的每個交點處形成的薄膜晶體管的液晶面板；通過控制提供給背光單元上的燈的管電流控制光量，并當輸入亮度控制信號時選擇性地關閉燈的背光驅動單元；和通過給液晶面板照射具有下述亮度的背光并關閉一些燈來實現(xiàn)對于暗區(qū)域的高亮度的背光單元，其中所述亮度對應于來自背光驅動單元的燈發(fā)射的光。
文檔編號G02F1/133GK101282608SQ20071030833
公開日2008年10月8日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權日2007年4月2日
發(fā)明者林鐘皓, 金鉉承 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社