專利名稱：用于控制顯示裝置的功率的設備和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于顯示裝置的功率控制模塊，且更具體地，涉及一種用于液晶顯示器(LCD)的功率控制裝置。
背景技術：
為一種類型的平板顯示器的液晶顯示器(LCD)，連同等離子體顯示面板(PDP)和場發(fā)射顯示器(FED)一起得到了作為用于電視、蜂窩電話和監(jiān)視器的下一代顯示裝置之一的名譽，因為它們提供了一些超越其它顯示技術的真正優(yōu)點。例如，它們與陰極射線管(CRT)相比是較薄和較輕的并且提取少得多的功率。LCD顯示器利用其間具有液晶溶液的兩片偏振材料。通過液體的電流導致晶體對準，使得光不能通過它們。由此，每一晶體類似于一個閘，允許光通過或者阻擋光。簡單的LCD包括位于背的使其能夠反射的鏡；一塊玻璃，其在底側上具有偏振膜并且在頂上具有由銦-錫氧化物制成的共用電極平面。共用電極平面覆蓋LCD的整個區(qū)域。其上是液晶物質層。接著是另一塊玻璃，其在底上具有矩形形狀的電極并且在頂上具有與第一個偏振膜成直角的另一偏振膜。因為液晶材料本身不發(fā)射光，所以LCD需要稱為背光的外部光源。
發(fā)光二極管(LED)被廣泛地用作背光。LED能夠發(fā)射期望顏色的光而不使用傳統(tǒng)的照明方法所需要的濾色器。LED封裝的形狀允許光被聚焦。白熾源和熒光源經常需要外部反射器以收集光并以可用的方式引導光。
LED對振動和沖擊不敏感，不像白熾源和放電源。LED被構建在保護它們的固體容器內部，使得它們難以破碎并且極其耐用。LED具有極其長的壽命期限典型地為十年，是最好的熒光燈泡的兩倍長并且是最好的白熾燈泡的二十倍長。(通過以低于正常的電壓、但僅以效率為巨大代價來運轉，也可以使熒光燈泡持續(xù)極其長的時間；LED當以其額定功率運轉時具有長的壽命。)此外，LED通過隨著時間暗淡而失效，不像白熾燈泡的突然燒壞。在相似的光輸出的情況下，LED發(fā)出的熱量比白熾燈泡少。
LED點亮很迅速。照明LED在大約0.01秒內將達到滿亮度，是白熾燈泡(0.1秒)的10倍快，也比小型熒光燈快許多倍，小型熒光燈在0.5秒或1秒之后開始點亮，但是30秒或更多時間達不到滿亮度。典型的紅色指示器LED在若干微秒內將達到滿亮度，或者如果它用于通訊裝置則可能在更少時間內將達到滿亮度。
然而，因為LED背光由單個通/斷開關來控制，存在對制造更亮的顯示器的限制。
發(fā)明內容
因此，本發(fā)明指向一種用于根據LCD中像素的對比度來控制每一LED的顯示設備。
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于實現較清晰的視頻信號、較低的耗散功率和較低的熱量的設備和方法，本發(fā)明其它的優(yōu)點、目的和特征將部分地在下面的描述中說明，并且部分地對于本領域一般技術人員而言，在查閱下文時將變得明顯或者可以從本發(fā)明的實踐中得以獲悉。本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點可以通過在該書面描述和其中的權利要求以及那些附圖中所特別指出的結構來實現和得到。
為了實現這些目的和其它優(yōu)點，并根據本發(fā)明的目的，如在此實施和廣泛描述的，該設備包括視頻信號分析器，用于通過幀分析視頻信號的對比度；液晶顯示器(LCD)，用于顯示包括多個像素的視頻信號；垂直的柵驅動器和水平的漏驅動器，用于提供功率給該LCD；背光，用于提供光給該LCD，包括多個發(fā)光二極管(LED)；功率控制器，用于提供功率給垂直的柵驅動器、水平的漏驅動器和背光；以及控制器，用于根據所分析的視頻信號的對比度通過每一LED控制背光的對比度。
在本發(fā)明的另一方面中，一種用于控制顯示裝置的功率的方法包括接收視頻信號，通過計算LCD中預定數目的像素的平均對比度來分析視頻信號的對比度，根據LCD中預定數目的像素的所計算的平均對比度來確定用于被包括在背光中的每一LED的背光對比度調節(jié)值，將背光對比度調節(jié)值從控制器傳輸到功率控制器，將對應于背光對比度調節(jié)值的用于每一LED的背光控制電壓從功率控制器提供給背光，以及輸出不同的LED對比度。
應當理解，本發(fā)明的先前的一般描述和下面的詳細描述都是示例性的和解釋性的，并且意圖提供如所要求的本發(fā)明的進一步的解釋。
被包括以提供本發(fā)明的進一步理解并且被結合并構成本發(fā)明的一部分的附圖，其示出本發(fā)明的實施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1示出根據本發(fā)明的顯示裝置中的功率控制的框圖；圖2示出用于在根據本發(fā)明的顯示裝置中控制功率的背光配置；以及圖3示出用于在根據本發(fā)明的顯示裝置中控制功率的流程圖。
具體實施例方式
現在將詳細參照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其實例在附圖中說明。在可能的地方，將遍及附圖使用相同的參考數字來指示相同或相似的部分。
圖1示出根據本發(fā)明的顯示裝置中的功率控制模塊的框圖。顯示裝置的功率控制模塊包括電源(10)、視頻信號分析器(20)、控制器(30)、功率控制器(40)、垂直的柵驅動器(50)、水平的漏驅動器(60)、背光(70)和LCD(80)。
電源(10)經由功率控制器(40)將功率提供給垂直的柵驅動器(50)、水平的漏驅動器(60)和背光(70)。視頻信號分析器(20)通過幀分析所輸入的視頻信號的對比度?？刂破?30)根據LCD(80)中預定數目的像素(81)的所計算的平均對比度來確定用于被包括在背光(70)中的每一LED的背光對比度調節(jié)值，并將背光對比度調節(jié)值傳輸到功率控制器(40)。功率控制器(40)將對應于背光對比度調節(jié)值的用于每一LED的背光控制電壓從功率控制器(40)提供給背光(70)。垂直的柵驅動器(50)沿著LCD(80)的短側布置并驅動那些LCD像素中的柵。水平的漏驅動器(60)沿著LCD(80)的長側布置并驅動那些LCD像素中的漏。背光(70)包括多個發(fā)光二極管(LED)(71)。LCD(80)包括多個像素(81)。
圖2示出用于在根據本發(fā)明的顯示裝置中控制功率的背光配置。作為一個實例，如圖2中所示，顯示模塊的背光配置包括用于每一LED(71)的四個像素(81)。而且，當通過幀分析所輸入視頻信號的對比度時，該四個像素的平均對比度被計算并用來確定一個LED的對比度。換句話說，通過那些周圍像素的對比度來確定背光中的每一LED的對比度。如果每一LED(71)具有8位，那么可獲得256個不同的對比度。將視頻信號與每一LED的對比度相關聯，可實現較清晰的視頻信號。
圖3的流程圖中示出了在根據本發(fā)明的顯示裝置中控制功率的方法。執(zhí)行上面的方法所需的設備與圖1中的功率控制模塊的詳細說明以及圖2中的背光配置相結合在此公開。
用于控制顯示裝置的功率的過程包括下列步驟。首先，視頻信號分析器(20)接收視頻信號并通過計算LCD(80)中預定數目的像素(81)的平均對比度來分析視頻信號的對比度?？刂破?30)根據LCD(80)中預定數目的像素(81)的所計算的平均對比度來確定用于被包括在背光(70)中的每一LED的背光對比度調節(jié)值，并將背光對比度調節(jié)值傳輸到功率控制器(40)。功率控制器(40)將對應于背光對比度調節(jié)值的用于每一LED的背光控制電壓從功率控制器(40)提供給背光(70)，并且背光(70)輸出不同的LED對比度。此時，背光具有少于或等于LCD中像素的數目的LED，并且像素的預定數目由全部LED的數目來確定。每一LED也補償相同數目的像素的對比度。而且，通過將預定數目的像素的平均對比度與查找表相比較來獲得背光對比度調節(jié)值。
盡管已經關于那些據此構造的實際實施例描述了本發(fā)明，對于本領域的技術人員顯然的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行各種修改、變化和改進。因此意圖在于，倘若本發(fā)明的這樣的修改和變化落入所附權利要求及其等價物的范圍內，本發(fā)明就涵蓋這樣的修改和變化。
權利要求
1.一種用于顯示裝置的功率控制設備，包括視頻信號分析器，用于通過幀分析視頻信號的對比度；液晶顯示器(LCD)，用于顯示包括多個像素的視頻信號；垂直的柵驅動器和水平的漏驅動器，用于將功率提供給所述LCD；背光，用于將光提供給所述LCD，包括多個發(fā)光二極管(LED)；功率控制器，用于將功率提供給所述垂直的柵驅動器、所述水平的漏驅動器和所述背光；以及控制器，用于根據所分析的所述視頻信號的對比度通過每一LED控制所述背光的對比度。
2.如權利要求1的設備，其中所述控制器根據所述LCD中的許多像素來計算平均對比度調節(jié)值。
3.如權利要求1的設備，其中所述背光具有LED陣列。
4.如權利要求3的設備，其中所述背光具有少于或等于所述LCD中像素的數目的LED。
5.如權利要求1的設備，其中每一LED具有不同的對比度。
6.一種用于控制顯示裝置的功率的方法，包括接收視頻信號；通過計算LCD中預定數目的像素的平均對比度來分析所述視頻信號的對比度；根據所述LCD中預定數目的像素的所計算的平均對比度來確定用于被包括在背光中的每一LED的背光對比度調節(jié)值；將所述背光對比度調節(jié)值從控制器傳輸到功率控制器；將對應于所述背光對比度調節(jié)值的用于每一LED的背光控制電壓從所述功率控制器提供給所述背光；以及輸出不同的LED對比度。
7.如權利要求6的方法，其中所述背光具有少于或等于所述LCD中像素的數目的LED。
8.如權利要求6的方法，其中像素的所述預定數目由全部LED的數目來確定。
9.如權利要求8的方法，其中所述每一LED補償相同數目的像素的對比度。
10.如權利要求6的方法，其中通過將所述預定數目的像素的平均對比度與查找表相比較來獲得所述背光對比度調節(jié)值。
全文摘要
公開了一種用于控制顯示裝置的功率的設備和方法。通過控制該顯示裝置的背光中的每一LED的對比度來拓寬動態(tài)對比度。該設備包括視頻信號分析器、液晶顯示器(LCD)、垂直的柵驅動器和水平的漏驅動器、背光、功率控制器以及一控制器。通過控制每一LED，可實現較清晰的視頻信號、較低的耗散功率和較低的熱量。
文檔編號G09G3/20GK1892776SQ20061008658
公開日2007年1月10日 申請日期2006年6月30日 優(yōu)先權日2005年7月1日
發(fā)明者禹鐘鎮(zhèn) 申請人:Lg電子株式會社