專利名稱：包括掃描背光源的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括液晶顯示器(LCD顯示器)的裝置，并且還涉及液 晶顯示器、掃描背光源和掃描背光源驅(qū)動器。
背景技術(shù)：
這樣的裝置的例子有電視機(jī)、監(jiān)視器、車輛設(shè)備、船舶設(shè)備、飛 機(jī)設(shè)備、諸如個人計(jì)算機(jī)之類的膝上型電腦設(shè)備和諸如靜止圖像照相 機(jī)、運(yùn)動視頻照相機(jī)和移動電話之類的手持設(shè)備。LCD顯示器遭受所謂 的模糊現(xiàn)象(運(yùn)動偽像)，在模糊現(xiàn)象中由于液晶的慢響應(yīng)特性和持 續(xù)(sustaining)特性，即<吏液晶的響應(yīng)速度比一幀的間隔快時，當(dāng)顯 示移動圖像時圖像屏幕變得模糊不清。現(xiàn)在，大多數(shù)LCD顯示器背光源 由熒光燈組成。新的發(fā)展是LED背光源。
文獻(xiàn)US 2005/0007516 Al公開了 一種液晶顯示器面板，其具有以 矩陣排列的液晶單元(所謂的像素)、包括發(fā)光二極管(LED)陣列的 掃描背光源、和驅(qū)動LED陣列來照明液晶顯示器單元(像素)的液晶顯 示器驅(qū)動器。為了防止模糊現(xiàn)象，以掃描背光源模式驅(qū)動LED陣列，其 中，在施加到LCD顯示器的視頻信號的掃描方向上順序地驅(qū)動(導(dǎo)通和 斷開)LED，以^更在一個幀間隔的初始時發(fā)光而在剩余的時間間隔內(nèi)切 斷。相應(yīng)地，該掃描背光源模式通過消除前一個顯示像素對下一個顯 示像素的影響來阻止模糊現(xiàn)象。
然而，使用掃描背光源減少了背光源的總的光輸出。和LED連續(xù)開 啟的非掃描背光源相比，該LED將只在短周期的期間內(nèi)發(fā)光。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種掃描背光源和一種具有改善的亮度的掃 描背光源的LCD顯示器。
通過照明液晶顯示器面板的掃描背光源解決該目的，該掃描背光 源包括以光源行和光源列排列的多個光源和背光源驅(qū)動器，該背光源 驅(qū)動器包括至少 一個行驅(qū)動器以驅(qū)動所述光源行、和至少兩個列驅(qū)動 器組以驅(qū)動所述光源列，其中，每個列驅(qū)動器組同時驅(qū)動至少兩個所述光源列。這里術(shù)語"行"和"列，，表示在為驅(qū)動連接的光源的光源 排列內(nèi)的兩個不同的幾何方向。兩個術(shù)語都不包含任何在行排列的光
源相對于列排列的光源之間的特定的直線排列(alignment)的意思， 例如，4亍和列不必相互間垂直地直線排列。然而，這樣的排列的一個 例子可以是具有垂直的直線排列的行和列的光源陣列。
假設(shè)液晶顯示器面板一行接一行地被驅(qū)動，該特定的液晶顯示器 面板像素包括行。掃描背光源內(nèi)對應(yīng)的光源則可以和液晶顯示器面板 的對應(yīng)行相對應(yīng)，并且還可以例如包括掃描背光源的前一行和下一行 。這相當(dāng)于和液晶顯示器面板的驅(qū)動相比提前前一線(這里為一行) 和三倍長的時間來驅(qū)動掃描背光源。換句話說，液晶顯示器面板的驅(qū) 動在時間和位置上與掃描背光源的驅(qū)動重疊。通過仍然保持防止模糊 現(xiàn)象，同時驅(qū)動更多的列甚至將增加亮度。例如，同時驅(qū)動至少兩列 將導(dǎo)致每個視頻幀的兩倍的亮度。然而，存在為了保持模糊現(xiàn)象的出 現(xiàn)可忽略的并行驅(qū)動列數(shù)的上限。
在另 一 個實(shí)施例中，掃描背光源驅(qū)動器還包括個別處理( individualizing)的背光源驅(qū)動器，用于為了局部地個別處理發(fā)光強(qiáng) 度而分別地驅(qū)動每個光源。該實(shí)施例例如包括以個別處理的方式驅(qū)動 光源以便通過相應(yīng)地驅(qū)動光源陣列的對應(yīng)部分來給予液晶顯示器面板 的特定的部分以特定的亮度。結(jié)果，例如通過在更高的總體亮度仍然 保持防止模糊現(xiàn)象，基于源于要被顯示的視頻信號的信息，液晶顯示 器面板可以獲得修正的局部對比度，諸如改善的局部對比度。光源的 一部分因此例如對應(yīng)于液晶顯示器面板的一^亍或多；f亍的至少一部分和 /或?qū)?yīng)于液晶顯示器面板的一列或多列的至少一部分，并且可以具有 和液晶顯示器面板像素相比的例如相似的尺寸或者更大的尺寸。該個 別處理的背光源驅(qū)動器可以包括列定時器以分別地驅(qū)動一個列驅(qū)動器 纟且的每一列。
在另一實(shí)施例中，掃描背光源的光源是無機(jī)LED、或者有機(jī)LED、 或者激光二極管。這些光源是小的光源(無機(jī)LED的情況下)，或者可 以通過適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)技術(shù)被分割成多個小的光源。需要小的光源以便局 部地照明LCD面板。激光二極管可以以如同無機(jī)LED的類似的方式被排 列，最終應(yīng)用耦合到該激光二極管的波導(dǎo)。這些光源可提供為白色光 源或者有色光源。該發(fā)明還涉及包括液晶顯示器面板和如在權(quán)利要求l中所要求的 背光源的液晶顯示器。如果掃描背光源是液晶顯示器的組成部分，那 么該液晶顯示器是最緊湊的。
在另一個實(shí)施例中，該背光源是從液晶顯示器可拆離的?？刹痣x 的背光源例如在故障的情況下能夠容易地被替換。
在另 一 個實(shí)施例中，根據(jù)施加到該液晶顯示器面板的視頻信息信 號來調(diào)制該液晶顯示器的背光源。使用這個特征，該背光源例如可以 被操作來在更亮的場景中發(fā)射具有更高亮度的光、以及在更暗的場景 中變暗淡。這樣，實(shí)現(xiàn)對比度改善。
本發(fā)明還涉及一種驅(qū)動如權(quán)利要求l所述的掃描背光源的驅(qū)動方
法，包括步驟
-根據(jù)施加到液晶顯示器的視頻信息信號調(diào)制所述掃描背光源的 光源的行；
-對于每個列驅(qū)動器組同時驅(qū)動至少光源的兩列。
本發(fā)明的這些和其他的方面參照在下文中描述的根據(jù)本發(fā)明的液 晶顯示器的實(shí)施例、根據(jù)本發(fā)明的背光源的實(shí)施例、和根據(jù)本發(fā)明的 背光源驅(qū)動器的實(shí)施例以及根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例將是明白的并 且^U萄明。


在附圖中
圖1概略性地示出根據(jù)本發(fā)明的裝置，該裝置包括具有根據(jù)本發(fā)明 的掃描背光源和根據(jù)本發(fā)明的背光源驅(qū)動器的根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示 器；
圖2概略性地示出液晶顯示器面板；
圖3概略性地示出根據(jù)本發(fā)明的掃描背光源的光源的一種排列； 圖4概略性地示出根據(jù)本發(fā)明的掃描背光源的光源的另 一種排列； 圖5概略性地示出耦合到掃描背光源的根據(jù)本發(fā)明的掃描背光源 驅(qū)動器。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出的根據(jù)本發(fā)明的裝置1包括根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器 2。液晶顯示器2包括現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器面板21(側(cè)視圖)、包括以 光源的行和列排列的多個光源的掃描背光源2 3 、和用于驅(qū)動掃描背光源23的光源的根據(jù)本發(fā)明的背光源驅(qū)動器24。液晶顯示器2還包括現(xiàn)有 技術(shù)的液晶顯示器驅(qū)動器22和耦合到驅(qū)動器22和24兩者的控制器25。 在背光源驅(qū)動器為兩個或者更多列驅(qū)動器組的情況下，驅(qū)動器22和24 中的每一個可以例如包括一個或者多個行驅(qū)動器和一個或者多個列驅(qū)
動器。裝置1還包括耦合到接口4和接收器5的處理器3。接口4例如接收 來自用戶的信號并且例如包括紅外接收器、或者鍵盤、或者鼠標(biāo)。接 收器5接收經(jīng)由該液晶顯示器面板21要顯示的視頻信號并且又進(jìn)一步 耦合到控制器25。
在圖2中(頂視圖)示出的液晶顯示器面板21例如包括30行30列的 液晶單元211 (或者像素)。在圖3中(頂視圖)示出的掃描背光源23 例如包括225個LED光源231 ( 15行15列)。在圖4中(頂視圖)示出的 替代的掃描背光源23包括例如225個分段的有機(jī)LED光源231 ( 15行15列 )
背光源驅(qū)動器24包括掃描背光源驅(qū)動器，其用于為了減少液晶顯 示器面板21的模糊現(xiàn)象以掃描的方式驅(qū)動掃描背光源23。掃描背光源 驅(qū)動器例如以順序的方式和/或根據(jù)液晶顯示器面板21的掃描方向驅(qū) 動掃描背光源23的光源231。掃描背光源23的光源231因此例如和液晶 顯示器面板21的一行和一列的一個交叉點(diǎn)相對應(yīng)、或者和液晶顯示器 面+反21的兩個或者更多的交叉點(diǎn)相對應(yīng)。在圖2、 3和4中，假設(shè)液晶顯 示器面板21被逐行地驅(qū)動，由于液晶顯示器面板21包括兩倍于存在的 分段行和分段列(segment column)的行和列的事實(shí)，在這樣的情況 下以驅(qū)動液晶顯示器面板21的一半的速度或者兩倍的持續(xù)時間逐行地 驅(qū)動掃描背光源23的光源。
背光源驅(qū)動器24可以包括掃描和個別處理的背光源驅(qū)動器，所述 背光源驅(qū)動器為了減少液晶顯示器面板21的模糊現(xiàn)象和為了個別處理 液晶顯示器面板片段的強(qiáng)度以掃描的和個別處理的方式驅(qū)動掃描背光 源23的光源。假設(shè)液晶顯示器面板21被一行接一行地驅(qū)動，那么掃描 背光源23的對應(yīng)的光源可以例如和液晶顯示器面板21的對應(yīng)行相對應(yīng) ，并且還可以例如包括掃描背光源23的前一行光源和下一行光源。這 與驅(qū)動液晶顯示器面板21相比較相當(dāng)于提前一條線(這里為一行)并 且三倍長的時間來驅(qū)動掃描背光源23。在一個替代實(shí)施例中，用沿列 驅(qū)動代替沿行驅(qū)動。換句話說，后一實(shí)施例限定液晶顯示器面板21的驅(qū)動在時間和位 置上被掃描背光源23的驅(qū)動所重疊。在圖5的圖示中，這發(fā)生如下。在背景情形下，大多數(shù)液晶顯示器背光源由熒光燈組成。新的發(fā) 展是LED背光源。目前在市場上的用于液晶顯示器的發(fā)光二極管背光源 只產(chǎn)生僅僅象熒光燈背光源的光，并且不具有掃描特征。掃描是期望 的，因?yàn)樗鼫p少運(yùn)動偽像。另一期望的特征是局部增強(qiáng)亮度或者局部 減低亮度。在這種情況下，根據(jù)在液晶顯示顯示器上的視頻信息調(diào)制 背光源。該背光源在更亮的場景中發(fā)光更亮而在更暗的場景中變暗淡 。這樣達(dá)到對比度改善。當(dāng)使用掃描背光源23時，將極大地減少運(yùn)動偽像，但是也將減少 光輸出，因?yàn)楣庠?31將不再連續(xù)地開啟。為了增加掃描背光源23的光 輸出，同時接通更多的線。代替掃描線(這里例如列)，在掃描背光 源23中使用掃描帶(這里例如列帶)。為了做到這點(diǎn)，光源的每一列具有多個列驅(qū)動器以保證每個光源可以仍然被分別地尋址。這樣，保 持了在運(yùn)動偽像上掃描的優(yōu)勢，仍然保證了每個發(fā)光二極管的局部減 低亮度，并且相對于沒有多個列驅(qū)動器的相同的背光源該背光源的光 輸出將增加。掃描背光源包括具有圖4中所示的行和列的光源231的排列(例如 以陣列或者矩陣)。行和列的每個交叉點(diǎn)具有連接的光源231,例如發(fā) 光二極管。例如，使用紅-綠-藍(lán)發(fā)光二極管2 31,但是也可以使用白 色或者任何其他顏色的發(fā)光二極管。這里實(shí)施的例子具有四個列驅(qū)動 器組24c,光源231的每列具有4個列驅(qū)動器，但是該例子對于任何數(shù)目 的列驅(qū)動器是有效的。第一列驅(qū)動器組24c在行l(wèi)、 5、 9等上連接到光 源231。第二列驅(qū)動器組24c在行2、 6、 10等上連接到光源231。第三列 驅(qū)動器組24c在行3、 7、 11等上連接到光源231。笫四列驅(qū)動器組24c在 行4、 8、 12等上連接到光源231。每個分離的列驅(qū)動器組24c每列具有 分離的列定時器24d，使用列定時器24d用脈沖寬度調(diào)制信號可以驅(qū)動 每個單獨(dú)的列以保證在排列(這里例如光源矩陣)中的每個單獨(dú)的光 源可以具有它自己的驅(qū)動信號并且因此具有它自己的亮度。驅(qū)動序列例如如下 行l(wèi)在第 一線時間內(nèi) 一皮接通并且保持接通四個線時間。 行2在第二線時間內(nèi)被接通并且保持接通四個線時間。行3在第三線時間內(nèi)被接通并且保持接通四個線時間。 行4在第四線時間內(nèi)凈皮接通并且保持接通四個線時間。 行5在行1被切斷后在第五線時間內(nèi)被接通并且保持接通四個線時間。 行6在行2;故切斷后在第六線時間內(nèi)^皮接通并且保持接通四個線時間。 行7在行3被切斷后在第七線時間內(nèi)被接通并且保持接通四個線時間。 行8在行4;故切斷后在第八線時間內(nèi)^皮接通并且保持接通四個線時間，等等。在這個例子中，線對應(yīng)于行。在替代的實(shí)施例中，線可以對應(yīng)于列。當(dāng)行是激活的時候，由各自的列驅(qū)動器通過脈沖寬度調(diào)制信號來 控制在那行上的光源的亮度。該脈沖寬度調(diào)制信號必須對應(yīng)于在四個 線時間內(nèi)要達(dá)到的亮度。給出的例子是每個光源4個列驅(qū)動器，但是可 以被調(diào)整為任意數(shù)目。每個光源的列驅(qū)動器數(shù)目和必須同時接通的行 的數(shù)目成線性比例。在分段的有機(jī)發(fā)光二極管或者激光二極管陣列的情況下將適用相同的原理。掃描背光源23可以是液晶顯示器2的組成部分，或者可以從液晶顯理器3可以包括或者可以耦合到未示出的介質(zhì)，該介質(zhì)用于存儲通過處 理器3要運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括經(jīng)由掃描背光 源23改善液晶顯示器面板21的性能、和經(jīng)由背光源驅(qū)動器24驅(qū)動掃描 背光源23的光源的功能。應(yīng)該注意到，上述的實(shí)施例說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明，并且 本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)很多替換的實(shí)施例而不偏離附加的權(quán)利 要求的范圍。在權(quán)利要求中，任何放置在括號之間的附圖標(biāo)記都不應(yīng) 該解釋為限制該權(quán)利要求。動詞"包括"和它的變形的使用不排除權(quán)的冠;司"二，，和"一^，，并;排除多個這i的元件的存在。可以通過包括幾個不同的元件的硬件和通過合適的可編程計(jì)算機(jī)實(shí)施本發(fā)明。 在列舉幾個裝置的設(shè)備權(quán)利要求中，這些裝置中的幾個可以通過同一個硬件項(xiàng)來具體化。某些措施被記載在相互不同的從屬權(quán)利要求中的 僅僅這一事實(shí)不表明這些措施的組合不能被用于具有優(yōu)勢。
權(quán)利要求
1.一種照明液晶顯示器面板(21)的掃描背光源(23)，包括以光源行和光源列排列的多個光源(231)和背光源驅(qū)動器(24)，所述背光源驅(qū)動器(24)包括至少一個行驅(qū)動器(24a)以驅(qū)動所述光源行、和至少兩個列驅(qū)動器組(24c)以驅(qū)動所述光源列，其中，每個列驅(qū)動器組(24c)同時驅(qū)動至少兩個所述光源列。
2. 如權(quán)利要求l所述的掃描背光源(23),其特征在于，所述背 光源驅(qū)動器(24)還包括個別處理的背光源驅(qū)動器(24d),用于為了 局部地個別處理發(fā)光強(qiáng)度而分別地驅(qū)動每個光源(231)。
3. 如權(quán)利要求2所述的掃描背光源，其特征在于，所述個別處理 的背光源驅(qū)動器(24d)包括驅(qū)動器組定時器。
4. 如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的掃描背光源，其特征在于， 所述光源(231)為無才幾LED、或者有才幾LED、或者激光二極管。
5. —種液晶顯示器(2),包括液晶顯示器面板(21)和如權(quán)利 要求l所述的掃描背光源(23)。
6. 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示器(2),其特征在于，所述掃描 背光源(23)是從所述液晶顯示器(2)可拆離的。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的液晶顯示器(2),其特征在于，根據(jù) 施加到所述液晶顯示器面板(21)的視頻信息信號調(diào)制所述掃描背光 源(23)。
8. —種驅(qū)動如權(quán)利要求l所述的掃描背光源(23)的驅(qū)動方法， 包括步驟-根據(jù)施加到液晶顯示器面板(21 )的視頻信息信號調(diào)制所述掃描 背光源(23)的光源(231)的行；-對于每個列驅(qū)動器組(24c)同時驅(qū)動至少光源(231)的兩列。
全文摘要
一種照明液晶顯示器面板(21)的掃描背光源(23)，包括以光源行和光源列排列的多個光源(231)和背光源驅(qū)動器(24)，所述背光源驅(qū)動器包括至少一個行驅(qū)動器(24a)以驅(qū)動所述光源行、和至少兩個列驅(qū)動器組(24c)以驅(qū)動所述光源列，其中，每個列驅(qū)動器組(24c)同時驅(qū)動至少兩個所述光源列。
文檔編號G09G3/34GK101238503SQ200680029176
公開日2008年8月6日 申請日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月9日
發(fā)明者A·C·德里克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司