專利名稱：液晶顯示器件及其驅(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件。
技術(shù)背景一些顯示器件應(yīng)用陰極射線管(CRT)。其它顯示器件可為，諸如液晶顯示 (LCD)器件、等離子顯示器(PDP)、場發(fā)射顯示器(FED)，以及電發(fā)光顯示器(ELD) 的平板顯示器。這些平板顯示器中的一些可以由有源矩陣法驅(qū)動，其中使用多 個薄膜晶體管驅(qū)動排列成矩陣結(jié)構(gòu)的多個像素。在這些有源矩陣型平板顯示器 中，與一些其它平板顯示器件相比，液晶顯示(LCD)器件以及電發(fā)光顯示(ELD)器件可以呈現(xiàn)出較高的分辨率，以及色彩顯示增強功能和移動的圖像。LCD器件將包括空間分離且彼此相對的兩個襯底，，并且具有插入在這 兩個襯底之間的液晶分子層。兩個襯底包括彼此相對的電極。施加到電極之間 的電壓感應(yīng)橫跨整個液晶分子層的電場。液晶分子的排列將基于感應(yīng)電場的強 度而變化，從而改變LCD器件的光透射比。從而，通過改變橫跨液晶分子層 的電場的強度LCD器件顯示圖像。圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LCD器件的方框圖。圖2為圖1中的液晶面板的 電路圖。參照圖l， LCD器件包括液晶面板2和驅(qū)動電路26。驅(qū)動電路26將包括 柵驅(qū)動器20和數(shù)據(jù)驅(qū)動器18、時序控制器12、伽瑪基準電壓發(fā)生器16、電 源14以及接口 10。參照圖2，液晶面板2包括沿第一方向的多個柵線GL1至GLn以及沿第 二方向的多個數(shù)據(jù)線DL1至DLm。多個柵線GL1至GLn以及多個數(shù)據(jù)線DL1至DLm相互交叉以限定多個像素。每個像素包括薄膜晶體管TFT和液晶電容器LC。液晶電容器LC包括 連接到薄膜晶體管TFT的像素電極、公共電極、以及像素電極和公共電極之 間的液晶層。參照圖1，提供給接口 IO諸如，垂直同步信號、水平同步信號、數(shù)據(jù)選 通信號、以及數(shù)據(jù)時鐘信號的數(shù)據(jù)信號和控制信號。數(shù)據(jù)信號和控制信號由諸 如計算機系統(tǒng)的外部系統(tǒng)提供。由來自接口 10的控制信號提供給時間控制器12，時間控制器12產(chǎn)生控 制信號以控制柵驅(qū)動器20和數(shù)據(jù)驅(qū)動器18。時序控制器12處理數(shù)據(jù)信號并 將其提供至數(shù)據(jù)驅(qū)動器18。來自時序控制器12的控制信號提供給柵驅(qū)動器20， 以順序?qū)烹妷狠敵龅綎啪€GL1至GLn。順序激活柵線GL1至GLn，并導(dǎo)通 連接至已激活的柵線GL1至GLn的薄膜晶體管TFT。將來自時序控制器12 的數(shù)據(jù)信號和控制信號提供給柵驅(qū)動器18。當柵線GL1至GLn激活時，數(shù)據(jù) 驅(qū)動器18將數(shù)據(jù)電壓輸出至數(shù)據(jù)線DL1至DLm。伽瑪基準電壓發(fā)生器16產(chǎn)生提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動器18的伽瑪基準電壓。電源 14提供運行LCD器件的元件的電壓。盡管圖中未示出，LCD器件包括光源以為液晶面板2提供光。光源至少 包含一個燈。光源消耗大量功率。例如，IO英寸以下的小型LCD器件，光源 的功率消耗超過LCD器件的總功率消耗的80%。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明涉及一種可基本避免由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點引起的一個 或多個問題的液晶顯示模塊。本發(fā)明的優(yōu)點在于提供了一種可以減少光源的功率消耗的液晶顯示器件 及其驅(qū)動方法。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在下面描述中得以闡明，并且通過下面描述的 研究部分變得清晰，或從本發(fā)明的實踐中得知。。通過文字描述、權(quán)利要求以 及附圖中具體指出的結(jié)果可以實現(xiàn)并獲得本發(fā)明的目的以及其他優(yōu)點。為了達 到這些和其它的優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明的意圖，如在此具體和廣義的描述， 一種液 晶顯示器件包括處理多個數(shù)據(jù)信號，以提高多個n比特數(shù)據(jù)信號的多個灰度 等級中的至少一個的轉(zhuǎn)化部分；含有多個己處理的數(shù)據(jù)信號的多個像素的液晶面板；將光提供至液晶面板的光源；以及與多個灰度等級中的至少一個等級的增加成反比例的調(diào)整光亮度的光源控制部分。在本發(fā)明的另一方面， 一種液晶顯示器件的驅(qū)動方法包括處理多個數(shù)據(jù) 信號以提高多個n比特數(shù)據(jù)信號的多個灰度等級中的至少一個等級；將已處理 的多個數(shù)據(jù)信號提供給液晶面板的多個像素；將光提供至液晶面板；以及與多個灰度等級中的至少一個的提高成反比例的調(diào)整光亮度。應(yīng)該理解，本發(fā)明的上面的概括性描述和下面的詳細描述都是示意性和解 釋性的，意欲對本發(fā)明的權(quán)利要求提供進一步的解釋。


包括以提供對本發(fā)明的進一步理解并且結(jié)合進來作為本說明書中一部分 的附圖并示出了本發(fā)明的實施方式并且連同說明書一起用于解釋本發(fā)明的原 理。在附圖中圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LCD的方框圖；圖2為圖1中的液晶面板的電路圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的LCD器件的方框圖； 圖4示出了圖3的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分的方框圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的LCD器件的驅(qū)動方法的流程圖；圖6示出了液晶面板的灰度等級和亮度之間的關(guān)系的示意圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的LCD器件的方框圖；以及圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的LCD器件的方法的流程圖。
具體實施方式
下面將詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其實施例在附圖中示出。圖3 為說明根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的LCD器件的方框圖，以及圖4示出了圖 3的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分的方框圖。參照圖3， LCD器件包括液晶面板50、光源70以及驅(qū)動電路。驅(qū)動電路 包括轉(zhuǎn)換部分60以及光源控制部分80。盡管圖中未示出，驅(qū)動電路包括柵驅(qū) 動器和數(shù)據(jù)驅(qū)動器、時序控制器、伽瑪基準電壓發(fā)生器、電源以及接口。液晶面板50包括沿第一方向的多個柵線和沿第二方向的多個數(shù)據(jù)線。多個柵線以及多個數(shù)據(jù)線相互交叉以定義多個像素。每個像素包括薄膜晶體管和 液晶電容器。轉(zhuǎn)換部分60將多個第一數(shù)字信號Ds轉(zhuǎn)換為多個第二數(shù)字信號Dc。第一 數(shù)字信號為多個從時序控制器輸出的數(shù)字信號。轉(zhuǎn)換部分60為多個第一數(shù)據(jù) 信號Ds執(zhí)行數(shù)據(jù)拉伸。例如，多個第一數(shù)據(jù)信號Ds分別具有多個第一灰度 等級。經(jīng)過數(shù)據(jù)拉伸，多個第一灰度等級以預(yù)定的比例放大，而多個第二數(shù)據(jù) 信號Dc具有多個分別為多個放大的第一灰度等級的第二灰度等級。轉(zhuǎn)換部分 60集成到時序控制器或數(shù)據(jù)驅(qū)動器中，或以其他形式。參照圖4，轉(zhuǎn)換部分60包括存儲部分62、提取部分64、放大比率產(chǎn)生部 分66、以及數(shù)據(jù)調(diào)整部分68。存儲部分62可以存儲一個框架中的多個第一數(shù)據(jù)信號Ds。第一數(shù)據(jù)信號 Ds為能夠顯示m(= 2"個灰度等級的n比特數(shù)字數(shù)據(jù)信號。例如當n為6時， 則灰度等級為26，即可以顯示第1至第64個灰度等級。提取部分64可從一個框架中的多個第一數(shù)據(jù)信號Ds中提取最大數(shù)據(jù)信號。放大比率產(chǎn)生部分66以及數(shù)據(jù)調(diào)整部分68將通過放大參數(shù)產(chǎn)生放大比率 并進行拉伸操作來轉(zhuǎn)換多個第一數(shù)據(jù)信號Ds的灰度等級。例如，可通過放大 比率產(chǎn)生部分66和數(shù)據(jù)調(diào)整部分68可將最大數(shù)據(jù)信號調(diào)整到具有最大灰度等 級。更詳細的說，放大比率產(chǎn)生部分66將產(chǎn)生放大比率，從而將最大數(shù)據(jù)信 號調(diào)整到具有n比特數(shù)據(jù)信號的最大灰度等級，即111,=(2 灰度等級。例如， 當n為6且最大數(shù)據(jù)信號具有第32灰度等級時，6比特數(shù)據(jù)信號的最大灰度 等級為64。因此，為了使第32灰度等級變?yōu)榈?4灰度等級，放大比率應(yīng)為2。 隨后，數(shù)據(jù)調(diào)整部分68依據(jù)放大比率進行拉伸。換句話說，數(shù)據(jù)調(diào)整部分68 通過放大比率轉(zhuǎn)換多個第一數(shù)據(jù)信號以輸出多個第二數(shù)據(jù)信號Dc。因此，每 一個第二數(shù)據(jù)信號Dc通過放大比率都具與放大的第一數(shù)據(jù)信號Ds對應(yīng)的灰 度等級。將由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分60產(chǎn)生的多個第二數(shù)據(jù)信號Dc提供給液晶面板50的 各個像素以顯示圖像。因此，第二數(shù)據(jù)信號Dc產(chǎn)生的圖像將比第一數(shù)據(jù)信號 Ds產(chǎn)生的圖像更明亮。光源70至少包含一個燈以將光提供給液晶面板50。燈包括熒光燈和發(fā)光二極管(LED)。光源控制部分80可以控制來自光源70的光亮度。為了達到此目的，光源 控制部分80將以放大比率的反比例調(diào)整施加到光源的功率。因此，來自光源 的光亮度隨著數(shù)據(jù)信號的放大而降低。例如，當放大比率為S時，光亮度調(diào)整 比率以及功率調(diào)整比率將為1/S。因此，假設(shè)當數(shù)據(jù)信號為未放大時，提供給 光源的基準功率為Pf并且從光源發(fā)射的基準光亮度為Lf，則當數(shù)據(jù)信號放大 時，提供至光源的功率為Pf/S而從光源發(fā)射的光亮度為Lf/S。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的LCD器件的驅(qū)動方法的流程圖。參照圖5，在第一步驟ST1中，將一個框架的多個第一數(shù)據(jù)信號(圖3中 的Ds)存儲在轉(zhuǎn)換部分(圖3和4中的60)的存儲部分(圖4中的62)。第一數(shù)據(jù) 信號為n比特數(shù)據(jù)信號。多個第一數(shù)據(jù)信號可具有紅色、綠色以及藍色數(shù)據(jù)信 號以顯示彩色圖像。在第二步驟ST2中，提取部分(圖4中的64)提取多個第一數(shù)據(jù)信號中的最 大數(shù)據(jù)信號。例如，當液晶面板(圖3中的50)具有QVGA分辨率并顯示彩色 圖像，液晶面板具有320*240*3個像素以及一個框架的多個第一數(shù)據(jù)信號的數(shù) 量為76800*3。因此，提取部分提取出76800*3個數(shù)據(jù)信號中的最大數(shù)據(jù)信號。在第三步驟ST3中，放大比率產(chǎn)生部分(圖4中的66)通過比較最大數(shù)據(jù)信 號的灰度等級和n比特數(shù)據(jù)信號可顯示的最大灰度等級產(chǎn)生放大比率。例如， 放大比率將通過用最大灰度等級除以最大數(shù)據(jù)信號的灰度等級得出。在第四步驟ST4中，數(shù)據(jù)調(diào)整部分(圖4中的68)通過放大比率將多個第一 數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成多個第二數(shù)據(jù)信號(圖3中的Dc)。例如，對于具有QVGA分 辨率的液晶面板，76800*3個第一數(shù)據(jù)信號中的每一個都依據(jù)數(shù)據(jù)放大比率放 大。從第一到第四步驟ST1至ST4，多個第一數(shù)據(jù)信號的灰度等級依據(jù)放大比 率放大并作為第二數(shù)據(jù)信號輸出。在第五步驟ST5中，將多個第二數(shù)據(jù)信號提供給液晶面板的各個像素以 顯示圖像。由第二數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生的圖像比由第一數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生的圖像更明亮。同時，在第六步驟ST6中，光源控制部分(圖3中的80)調(diào)整光源(圖3中 的70)的光源亮度以補償正在放大的數(shù)據(jù)信號。例如，光源控制部分以放大比率的反比例減小基準功率，從而降低光亮度。如在第一實施方式中的所描述，數(shù)據(jù)信號的灰度等級增加，相反地，光亮 度減小。由于這種補償，盡管數(shù)據(jù)信號和光亮度改變，LCD器件仍可顯示具 有預(yù)期亮度的圖像，并可降低光源的功率消耗。圖6示出了液晶面板的灰度等級和亮度之間關(guān)系的示意圖。參照圖6，在超過某一灰度等級，通常顯示的圖像亮度快速增加，例如， 大約以灰度等級增加量的平方速度增加。例如，當?shù)?m/2)的灰度等級顯示的 亮度A，則第m的灰度等級顯示的亮度B大于2A。換句話說，當數(shù)據(jù)信號的 灰度等級的增加比率為2時，亮度的增加比率約為4。因此，當根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式執(zhí)行數(shù)據(jù)放大以及光亮度降低操作 時，在顯示的圖像亮度未降低的情況下，光亮度可極大地降低。在多個6比特數(shù)據(jù)信號的實驗法中，最大數(shù)據(jù)信號具有第32灰度等級， 當執(zhí)行數(shù)據(jù)放大以將第32灰度等級調(diào)整為第64灰度等級時，亮度由于放大的 灰度等級而增大10倍。因此，盡管光源的光亮度可降低至其1/10，液晶面板 顯示的圖像與未調(diào)整的數(shù)據(jù)信號和光亮度的液晶面板顯示的圖象基本具有相 同亮度，同時光源的功率消耗也可降低至其1/10。圖7為說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的LCD器件的方框圖。省略與第 一實施方式中LCD器件的部件相類似的部件。參照圖7， LCD器件包括液晶面板50、光源70以及驅(qū)動電路。驅(qū)動電路 包括轉(zhuǎn)換部分60、光照強度測量部分110、光照強度數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分120以及光 源控制部分。光源控制部分包括第一和第二控制部分80和130。第一控制部 分80與第一實施方式的光源控制部分相類似。以第一實施方式的LCD器件相比，第二實施方式的LCD器件還包括光照 強度測量部分110、光照強度數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分120以及第二控制部分130。光照強度測量部分110測量環(huán)境的光照強度。光照強度測量部分110包括 光電傳感器。光電傳感器可為在液晶面板50的外圍部分，并沿液晶面板50 的薄膜晶體管形成的薄膜晶體管型傳感器，或者與液晶面板50分離的傳感器。光照強度數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分120可以產(chǎn)生與己測量的光照強度相對應(yīng)的數(shù)字 型光照強度數(shù)據(jù)。第二控制部分130可以使用光照強度數(shù)據(jù)控制施加到光源70的功率。第二控制部分130同第一控制部分80 —起調(diào)整光源70的光亮度。參考范圍為具有多個光照強度數(shù)據(jù)的預(yù)定范圍。例如，當光照強度數(shù)據(jù)在參考范圍之內(nèi)時，第二控制部分130不調(diào)整光源70的光亮度。當光照強度數(shù)據(jù)低于參考范圍時， 第二控制部分130降低光源70的光亮度。當光照強度高于參考范圍時，第二 控制部分130增加光源70的光亮度。換句話說，光照強度在參考范圍之內(nèi)表明LCD器件在正常環(huán)境中，而且 用戶可適宜地感知圖像。因此，第二控制部分130可以保持光亮度。光照強度 低于參考范圍表明LCD器件處于昏暗環(huán)境中，而且即使在光亮度進一步降低 時，用戶仍可適宜地感知圖像。因此，第二控制部分130可降低光亮度。光照 強度高于參考范圍表明LCD器件處于明亮環(huán)境，用戶難于適宜地感知圖像。 因此，第二控制部分130將提高光亮度。圖8為說明根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的LCD器件的方法的流程圖。第 二實施方式的方法包括第一實施方式的第一至第六步驟。參照圖8，在第七步驟ST7中，光照強度測量部分(圖7中的IIO)測量環(huán) 境的光照強度。該環(huán)境可為室內(nèi)或室外。在第八步驟ST8中，將己測量的光照強度提供給光照強度數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分 (圖7中的120)產(chǎn)生與已測量的光照強度相對應(yīng)的數(shù)字型光照強度數(shù)據(jù)。在第九步驟ST9中，第二控制部分(圖6中的130)通過將光照強度數(shù)據(jù)與 參考范圍相比較來調(diào)整光源(圖7中的70)的光亮度。例如，參考范圍可為相應(yīng) 于100至200勒克斯(lux)的范圍。當光照強度數(shù)據(jù)在參考范圍之內(nèi)時，例如130勒克斯，則LCD器件處于 普通環(huán)境中，而第二控制部分維持光源的光亮度。當光照強度數(shù)據(jù)小于參考范 圍時，例如70勒克斯，則LCD器件處于昏暗環(huán)境中，則第二控制部分降低光 源的光亮度。當光照強度超過參考范圍時，例如250勒克斯，LCD器件處于 明亮環(huán)境中，則第二控制部分增加光源的光亮度。在第二實施方式中，第一和第二控制部分共同調(diào)整光亮度。例如，光亮度 可以降低到約50%的參考光亮度以補償數(shù)據(jù)信號一定數(shù)量的增加。在這種情況 下，環(huán)境的光照強度將引起對已降低的光亮度的調(diào)整。當光照強度在參考范圍 之內(nèi)時，光亮度將維持在約50%的參考光亮度。當光照強度大于參考范圍時， 將光亮度調(diào)整為約60%的參考光亮度。當光照強度小于參考范圍時，將光亮度調(diào)整為約40%參考光亮度。這種10%的增加或減少應(yīng)用于考慮光源功率消耗 的因素中。如在第二實施方式中所述，數(shù)據(jù)信號的灰度等級增加，相反地，光亮度減 小，以補償灰度等級的增加。由于這種補償，即使數(shù)據(jù)信號和光亮度改變，仍 可將圖像以預(yù)期的亮度顯示，并將減小光源的功率消耗。此外，調(diào)整光亮度以補償環(huán)境的光照強度的變化。由于這種補償，即使在 環(huán)境變化時，仍可適宜地為用戶的顯示圖像。同時，當環(huán)境變暗時，由于光亮 度降低，從而光源的功率消耗減小。顯而易見，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的 情況下，顯然可以對本發(fā)明作出各種改進和變型。因此，本發(fā)明意欲覆蓋所附 加權(quán)利要求及其等效無限定的范圍內(nèi)的改進和變型。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器件，其特征在于，包含處理多個數(shù)據(jù)信號以提高多個n比特數(shù)據(jù)信號的多個灰度等級中的至少一個等級的轉(zhuǎn)化部分；含有多個已處理的數(shù)據(jù)信號的多個像素的液晶面板；將光提供給所述液晶面板的光源；以及與多個灰度等級中的至少一個等級的增加成反比例的調(diào)整光亮度的光源控制部分。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，將所述多個灰度等級中的至 少一個等級提高到可顯示所述n比特數(shù)據(jù)信號的最大灰度等級。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的器件，其特征在于，所述多個灰度等級中的至 少一個等級為所述多個灰度等級中最大的一個等級。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的器件，其特征在于，所述多個灰度等級以基本 相同的比率增加。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其特征在于，當環(huán)境的光照亮度超過參 考范圍時，所述光源控制部分提高光亮度，并且，當所述環(huán)境的光照亮度低于 所述參考范圍時，降低所述光亮度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的器件，其特征在于，當環(huán)境的光照強度在所述 參考范圍內(nèi)時，所述光源控制部分維持所述光亮度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的器件，其特征在于，還包括測量所述環(huán)境的光 照強度的光照強度測量部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的器件，其特征在于，還包括產(chǎn)生與所述已測量 的環(huán)境的光照強度相對應(yīng)的數(shù)字數(shù)據(jù)的光照強度數(shù)據(jù)產(chǎn)生部分。
9. 一種液晶顯示器件的驅(qū)動方法，其特征在于，包含 處理多個數(shù)據(jù)信號以增強多個n比特數(shù)據(jù)信號的多個灰度等級中的至少一個等級；將多個已處理的數(shù)據(jù)信號提供給液晶面板的多個像素； 將光提供給所述液晶面板；以及與所述多個灰度等級中的至少一個等級成反比例地調(diào)整光亮度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述多個灰度等級中的至 少一個等級增加到可顯示所述n比特數(shù)據(jù)信號的最大灰度等級。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述多個灰度等級中的 所述至少一個等級為所述多個灰度等級中最大的一個等級。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述多個灰度等級以基 本相同的比率增加。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，當環(huán)境的光照亮度超過參 考范圍時，提高光亮度，并且，當所述環(huán)境的光照亮度低于所述參考范圍時， 降低所述光亮度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，當環(huán)境的光照強度在所 述參考范圍內(nèi)時，維持所述光亮度。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括與所述環(huán)境的光照強度相對應(yīng)產(chǎn)生數(shù)字數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器件及其驅(qū)動方法，所述液晶顯示器件包括處理多個數(shù)據(jù)信號，以提高多個n比特數(shù)據(jù)信號的多個灰度等級中的至少一個的轉(zhuǎn)化部分；含有多個已處理的數(shù)據(jù)信號的多個像素的液晶面板將光提供給液晶面板的光源；以及與多個灰度等級中的至少一個等級的增加成反比例的調(diào)整光亮度的光源控制部分。
文檔編號G09G3/36GK101236732SQ20071030160
公開日2008年8月6日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月20日
發(fā)明者吳義烈, 金明訓(xùn) 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社