專利名稱：液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示器，尤其涉及一種能改善運(yùn)動(dòng)圖像響應(yīng)時(shí)間(MPRT)性 能的液晶顯示器。
背景技術(shù)：
有源矩陣型液晶顯示器使用薄膜晶體管(TFT)作為開關(guān)元件顯示運(yùn)動(dòng)圖像。由于 其薄外形和高分辨率，有源矩陣型液晶顯示器已應(yīng)用在電視以及便攜式信息裝置、辦公設(shè) 備、計(jì)算機(jī)等的顯示裝置中。因此，冷陰極射線管正快速被有源矩陣型液晶顯示器取代。當(dāng)液晶顯示器顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，由于液晶的特性，會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)致不清晰和模糊屏幕 的運(yùn)動(dòng)模糊。提出了一種掃描背光驅(qū)動(dòng)技術(shù)來改善運(yùn)動(dòng)圖像響應(yīng)時(shí)間(MPRT)性能。如圖1 和2中所示，掃描背光驅(qū)動(dòng)技術(shù)通過沿液晶顯示面板的顯示線的掃描方向依次打開和關(guān)閉 背光單元的多個(gè)光源，來提供與陰極射線管的脈沖驅(qū)動(dòng)類似的效果，因而能解決液晶顯示 器的運(yùn)動(dòng)模糊。在圖1和2中，黑色區(qū)域表示其中光源關(guān)閉的部分，白色區(qū)域表示光源打開 的部分。然而，掃描背光驅(qū)動(dòng)技術(shù)具有下面的問題。首先，因?yàn)樵趻呙璞彻怛?qū)動(dòng)技術(shù)中背光單元的光源在每個(gè)幀周期中都關(guān)閉一段預(yù) 定時(shí)間，所以屏幕變暗。作為其解決方案，可考慮根據(jù)屏幕的亮度控制光源的關(guān)閉時(shí)間的方 法。然而，在該情形中，因?yàn)樵诿髁疗聊恢锌s短或移除了關(guān)閉時(shí)間，所以降低了 MPRT性能的 改善效果。第二，因?yàn)樵趻呙璞彻怛?qū)動(dòng)技術(shù)中掃描塊的光源的打開時(shí)間或關(guān)閉時(shí)間彼此不 同，所以在掃描塊的邊界部分中發(fā)生光干涉。第三，因?yàn)榭赏ㄟ^控制在每個(gè)掃描塊中入射到液晶顯示面板上的光而成功地實(shí)現(xiàn) 掃描背光驅(qū)動(dòng)技術(shù)，所以背光單元的光源的形成位置受到限制。背光單元可分為直下型背 光單元和邊緣型背光單元。在直下型背光單元中，在液晶顯示面板下方層疊有多個(gè)光學(xué)片和擴(kuò)散板，并在擴(kuò) 散板下方設(shè)置了多個(gè)光源。因而，很容易在具有上述結(jié)構(gòu)的直下型背光單元中實(shí)現(xiàn)掃描背 光驅(qū)動(dòng)技術(shù)。另一方面，在邊緣型背光單元中，多個(gè)光源被設(shè)置為與導(dǎo)光板的一側(cè)相對，且在液 晶顯示面板與導(dǎo)光板之間設(shè)置多個(gè)光學(xué)片。在邊緣型背光單元中，光源將光照射到導(dǎo)光板 的一側(cè)上，導(dǎo)光板具有能將線光源(或點(diǎn)光源)轉(zhuǎn)換為面光源的結(jié)構(gòu)。換句話說，導(dǎo)光板的 特性是這樣的，即照射到導(dǎo)光板一側(cè)上的光分布到導(dǎo)光板的所有側(cè)面上。因此，很難控制在 每個(gè)顯示塊中入射到液晶顯示面板上的光，因此很難在具有上述結(jié)構(gòu)的邊緣型背光單元中 實(shí)現(xiàn)所述掃描背光驅(qū)動(dòng)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限性和缺點(diǎn)而導(dǎo)致的一個(gè) 或多個(gè)問題的液晶顯示器。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種液晶顯示器，其能改善運(yùn)動(dòng)圖像響應(yīng)時(shí)間(MPRT) 性能，而不存在由于光源的打開時(shí)間或關(guān)閉時(shí)間之間的差導(dǎo)致的光干涉。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種液晶顯示器，其能改善MPRT性能而不降低液晶 顯示器的亮度。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種液晶顯示器，其不管組成背光單元的光源的位置 如何都能改善MPRT性能。在下面的描述中將闡述本發(fā)明的額外的特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)的一部分將 從下面的描述變得顯而易見的，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明而領(lǐng)會(huì)到。可以通過在所撰寫的說 明書、權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點(diǎn)。為了獲得這些和其它的優(yōu)點(diǎn)并根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里具體實(shí)施和廣義描述 的，液晶顯示器包括被劃分為包括數(shù)據(jù)線和柵極線的第一顯示表面和第二顯示表面的液 晶顯示面板，被構(gòu)造為驅(qū)動(dòng)所述第一顯示表面的數(shù)據(jù)線的第一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路，被構(gòu)造為驅(qū) 動(dòng)所述第二顯示表面的數(shù)據(jù)線的第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路，被構(gòu)造為給所述第一顯示表面的柵極 線順序地提供用于掃描所述第一顯示表面的柵極脈沖并給所述第二顯示表面的柵極線順 序地提供用于掃描所述第二顯示表面的柵極脈沖的柵極驅(qū)動(dòng)電路，被構(gòu)造為將單位幀周期 劃分為第一子幀周期和第二子幀周期的時(shí)序控制器，被構(gòu)造為給所述液晶顯示面板提供光 的背光單元，其中所述背光單元包括多個(gè)光源，和被構(gòu)造為在第一子幀周期期間關(guān)閉所有 所述多個(gè)光源并在所述第二子幀周期內(nèi)的打開時(shí)間處打開所有所述多個(gè)光源的光源驅(qū)動(dòng) 電路在另一個(gè)方面中，驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法包括給被劃分為包括數(shù)據(jù)線和柵極線 的第一顯示表面和第二顯示表面的液晶顯示面板提供光，其中所述液晶顯示面板包括具有 多個(gè)光源的背光單元；使用時(shí)序控制器將單位幀周期劃分為第一子幀周期和第二子幀周 期；使用光源驅(qū)動(dòng)電路在所述第一子幀周期期間關(guān)閉所述多個(gè)光源并在所述第二子幀周期 內(nèi)的打開時(shí)間處打開所述多個(gè)光源。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明前面的一般性描述和下面的詳細(xì)描述都是例示性的和解釋性 的，意在對要求保護(hù)的內(nèi)容提供進(jìn)一步的解釋。


被納入以提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解并組成說明書一部分的附解了本發(fā)明的 實(shí)施方式并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1和2圖解了現(xiàn)有技術(shù)的掃描背光驅(qū)動(dòng)技術(shù)；圖3圖解了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施方式的液晶顯示器；圖4圖解了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)電路和液晶顯示面板；圖5A到5D圖解了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施方式的背光單元的光源的位置；圖6到8圖解了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施方式的用于改善運(yùn)動(dòng)圖像響應(yīng)(MPRT)性能 的數(shù)據(jù)寫入以及光源的打開時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間；
圖9圖解了顯示與現(xiàn)有技術(shù)對比的MPRT性能改善的模擬結(jié)果；圖10圖解了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施方式，驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別根據(jù)脈沖寬度調(diào)制(PWM) 信號(hào)的占空比而變化；圖11圖解了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施方式的光源控制電路的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，附圖中圖解了這些實(shí)施方式的一些例子。圖3圖解了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)典型實(shí)施方式的液晶顯示器。如圖3中所示，根據(jù)本 發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的液晶顯示器包括液晶顯示面板10、用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板10的數(shù)據(jù) 線DL的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12、用于驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板10的柵極線GL的柵極驅(qū)動(dòng)電路13、用于 控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12和柵極驅(qū)動(dòng)電路13的時(shí)序控制器11、包括多個(gè)光源16并給液晶顯 示面板10提供光的背光單元18、產(chǎn)生光源控制信號(hào)LCS的光源控制電路14、和響應(yīng)于光 源控制信號(hào)LCS以驅(qū)動(dòng)多個(gè)光源16的光源驅(qū)動(dòng)電路15，其中所述光源驅(qū)動(dòng)電路能以閃爍 (blinking)方式打開和關(guān)閉所有光源16。液晶顯示面板10包括上玻璃基板(沒有示出)、下玻璃基板(沒有示出)和在上 下玻璃基板之間的液晶層(沒有示出)。多條數(shù)據(jù)線DL和多條柵極線GL在液晶顯示面板 10的下玻璃基板上彼此交叉。根據(jù)彼此交叉的數(shù)據(jù)線DL和柵極線GL，多個(gè)液晶盒Clc以 矩陣形式布置在液晶顯示面板10上。在液晶顯示面板10的下玻璃基板上形成薄膜晶體管 TFT、與薄膜晶體管TFT連接的液晶盒的像素電極1、存儲(chǔ)電容器Cst。液晶顯示面板10沿 垂直方向分為第一顯示表面IOA和第二顯示表面10B。在液晶顯示面板10的上玻璃基板上形成黑矩陣(沒有示出)、濾色片(沒有示出) 和公共電極2。在諸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式這樣的垂直電場驅(qū)動(dòng)方式 中，可以將公共電極2形成在上玻璃基板上。在諸如共平面切換(IPS)模式和邊緣場切換 (FFS)模式這樣的水平電場驅(qū)動(dòng)方式中，可以將公共電極2和像素電極1形成在下玻璃基板 上。偏振板(沒有示出)分別附著到液晶顯示面板10的上下玻璃基板。在上下玻璃基板 的與液晶接觸的內(nèi)表面上分別形成用于設(shè)置液晶預(yù)傾角的取向?qū)?沒有示出)。如圖4中所示，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12包括用于驅(qū)動(dòng)第一顯示表面IOA的數(shù)據(jù)線DLll 到DLlm的第一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12A，和用于驅(qū)動(dòng)第二顯示表面IOB的數(shù)據(jù)線DL21到DL^ii的 第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12B。通過第一和第二顯示表面IOA和IOB之間的邊界，第一顯示表面 IOA的數(shù)據(jù)線DLll到DLlm與第二顯示表面IOB的數(shù)據(jù)線DL21到DL^ii電隔離。第一和第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12A和12B每個(gè)都包括多個(gè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器集成電路(IC) DIC#1到DIC#8。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器IC DIC#1到DIC#8每個(gè)都包括用于對時(shí)鐘采樣的移位寄存 器；用于臨時(shí)存儲(chǔ)從時(shí)序控制器11接收的單位幀數(shù)據(jù)RGB的寄存器；鎖存器，其響應(yīng)于從 移位寄存器接收的時(shí)鐘來存儲(chǔ)對應(yīng)于一條線的數(shù)據(jù)，并同時(shí)地輸出對應(yīng)于一條線的每個(gè)數(shù) 據(jù)；數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)，其根據(jù)與從鎖存器接收的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對應(yīng)的伽馬基準(zhǔn)電壓來選 擇正或負(fù)伽馬電壓，以使用該正/負(fù)伽馬電壓產(chǎn)生正或負(fù)數(shù)據(jù)電壓；用于選擇接收所述正/ 負(fù)數(shù)據(jù)電壓的數(shù)據(jù)線DL的多路復(fù)用器；連接在多路復(fù)用器與數(shù)據(jù)線DL之間的輸出緩沖器等。
第一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12A在時(shí)序控制器11的控制下鎖存將要在第一顯示表面IOA 上顯示的單位幀數(shù)據(jù)RGB，并將鎖存的單位幀數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為正/負(fù)數(shù)據(jù)電壓，以給第一顯 示表面IOA的數(shù)據(jù)線DLll到DLlm提供該正/負(fù)數(shù)據(jù)電壓。第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12B在時(shí)序 控制器11的控制下鎖存將要在第二顯示表面IOB上顯示的單位幀數(shù)據(jù)RGB，并將鎖存的單 位幀數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為正/負(fù)數(shù)據(jù)電壓，以給第二顯示表面IOB的數(shù)據(jù)線DL21到DL^ii提供 該正/負(fù)數(shù)據(jù)電壓。柵極驅(qū)動(dòng)電路13包括多個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器IC GIC#1到GIC#4。柵極驅(qū)動(dòng)器ICGIC#1到 GIC#4每個(gè)都包括移位寄存器、用于將移位寄存器的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為適于液晶盒的TFT驅(qū) 動(dòng)的擺動(dòng)寬度的電平轉(zhuǎn)換器、輸出緩沖器等。在第一顯示表面IOA上進(jìn)行掃描操作的第一 和第二柵極驅(qū)動(dòng)器IC GIC#1和GIC#2在時(shí)序控制器11的控制下順序輸出柵極脈沖(或掃 描脈沖)，以沿圖4中所示的Y’方向順序地給第一顯示表面IOA的柵極線GLl到GL540提 供所述柵極脈沖。在第二顯示表面IOB上進(jìn)行掃描操作的第三和第四柵極驅(qū)動(dòng)器IC GIC#3 和GIC#4在時(shí)序控制器11的控制下順序輸出柵極脈沖(或掃描脈沖)，以沿圖4中所示的 Y方向順序地給第二顯示表面IOB的柵極線GL541到GL1080提供所述柵極脈沖。在彼此相對的方向上同時(shí)地執(zhí)行所述第一顯示表面IOA的掃描操作和第二顯示 表面IOB的掃描操作。與第一顯示表面IOA的掃描操作同步地提供到第一顯示表面IOA的 數(shù)據(jù)線DLll到DLlm的數(shù)據(jù)電壓被施加到第一顯示表面IOA的液晶盒。此外，與第二顯示 表面IOB的掃描操作同步地提供到第二顯示表面IOB的數(shù)據(jù)線DL21到DL^ii的數(shù)據(jù)電壓被 施加到第二顯示表面IOB的液晶盒。時(shí)序控制器11從外部系統(tǒng)板接收時(shí)序信號(hào)Vsync，Hsync，DE和DCLK，以根據(jù)時(shí)序 信號(hào)Vsync,Hsync，DE和DCLK產(chǎn)生用于控制第一和第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12A和12B的操作時(shí) 序和柵極驅(qū)動(dòng)電路13的操作時(shí)序的時(shí)序控制信號(hào)DDC，⑶Cl和⑶C2。用于控制第一和第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12A和12B的操作時(shí)序的數(shù)據(jù)控制信號(hào)DDC包 括源極起始脈沖SSP、源極采樣時(shí)鐘SSC、源極輸出使能信號(hào)S0E、極性控制信號(hào)POL等。源 極起始脈沖SSP指示其中在一個(gè)水平周期期間被施加了有效數(shù)據(jù)的液晶盒Clc的位置。源 極采樣時(shí)鐘SSC指示在第一和第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12A和12B中根據(jù)上升沿或下降沿的數(shù)據(jù) 鎖存操作。源極輸出使能信號(hào)SOE指示第一和第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12A和12B的輸出。極性 控制信號(hào)POL指示提供到液晶顯示面板10的液晶盒CLc的數(shù)據(jù)電壓的極性。用于控制柵極驅(qū)動(dòng)電路13的操作時(shí)序的第一柵極控制信號(hào)GDCl包括第一柵極起 始脈沖GSP1、第一柵極移位時(shí)鐘GSC1、第一柵極輸出使能信號(hào)GOEl等。第一柵極起始脈沖 GSPl指示在其中顯示一屏畫面的一個(gè)垂直周期期間與第一顯示表面IOA的掃描起始線對 應(yīng)的掃描起始水平線(例如圖4中的第一條水平線)。第一柵極起始掃描脈沖GSPl具有第 一方向值。第一柵極移位時(shí)鐘GSCl是用于根據(jù)第一方向值在Y’方向上順序地對第一柵極 起始脈沖GSPl進(jìn)行移位的時(shí)序控制信號(hào)，其具有與薄膜晶體管的導(dǎo)通周期對應(yīng)的脈沖寬 度。第一柵極輸出使能信號(hào)GOEl確定柵極脈沖的輸出。第一柵極控制信號(hào)GDCl通過形成 在下玻璃基板的非顯示部中的玻上線型(LOG)連線，被施加到掃描第一顯示表面IOA的第 一和第二柵極驅(qū)動(dòng)器IC GIC#1和GIC#2。用于控制柵極驅(qū)動(dòng)電路13的操作時(shí)序的第二柵極控制信號(hào)GDC2包括第二柵極起 始脈沖GSP2、第二柵極移位時(shí)鐘GSC2、第二柵極輸出使能信號(hào)G0E2等。第二柵極起始脈沖GSP2指示在其中顯示一屏畫面的一個(gè)垂直周期期間與第二顯示表面IOB的掃描起始線對 應(yīng)的掃描起始水平線(例如圖4中的第1080條水平線)。第二柵極起始脈沖GSP2具有與 第一方向值相反的第二方向值，并與第一柵極起始脈沖GSPl同時(shí)產(chǎn)生。第二柵極移位時(shí)鐘 GSC2是用于根據(jù)第二方向值在Y方向上順序地移動(dòng)第二柵極起始脈沖GSP2的時(shí)序控制信 號(hào)。第二柵極移位時(shí)鐘GSC2具有與薄膜晶體管的導(dǎo)通周期對應(yīng)的脈沖寬度并與第一柵極 移位時(shí)鐘GSCl同步。第二柵極輸出使能信號(hào)G0E2確定柵極脈沖的輸出。第二柵極控制信 號(hào)GDC2通過形成在下玻璃基板的非顯示部中的玻上線型(LOG)連線，被施加到掃描第二顯 示表面IOB的第三和第四柵極驅(qū)動(dòng)器IC GIC#3和GIC#4。時(shí)序控制器11對數(shù)據(jù)控制信號(hào)DDC以及第一和第二柵極控制信號(hào)⑶Cl和⑶C2 進(jìn)行倍頻，以使用(120XN)Hz的幀頻控制第一和第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12A和12B以及柵極驅(qū) 動(dòng)電路13的操作，其中N是等于或大于2的正整數(shù)。例如，當(dāng)N是2時(shí)，幀頻為MOHz?？?以通過外部系統(tǒng)電路來執(zhí)行幀頻的倍頻操作。時(shí)序控制器11將單位幀周期時(shí)分為第一子幀周期和第二子幀周期。時(shí)序控制器 11使用幀存儲(chǔ)器復(fù)制在每一單位幀周期從系統(tǒng)電路接收的單位幀數(shù)據(jù)RGB。然后，時(shí)序控 制器11使用倍頻后的幀頻將原始單位幀數(shù)據(jù)RGB和復(fù)制的單位幀數(shù)據(jù)RGB同步，以在第一 和第二子幀周期期間重復(fù)地給第一和第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路12A和12B提供相同的幀數(shù)據(jù)。換 句話說，在單位幀周期中，在第一子幀周期期間在屏幕上顯示原始單位幀周期RGB，而在第 二子幀周期期間在屏幕上顯示復(fù)制的單位幀數(shù)據(jù)RGB。單位幀數(shù)據(jù)包括插補(bǔ)幀和從視頻源提供的輸入幀數(shù)據(jù)。這里，可將所述單位幀數(shù) 據(jù)調(diào)制為具有比系統(tǒng)電路或時(shí)序控制器11中的輸入幀頻更高的單位幀頻。例如，可通過對 每個(gè)輸入幀數(shù)據(jù)插入一個(gè)插補(bǔ)幀，將具有60HZ頻率的輸入幀數(shù)據(jù)調(diào)制為具有120Hz幀頻的 單位幀數(shù)據(jù)。替代地，可通過對每四個(gè)輸入幀數(shù)據(jù)插入一個(gè)插補(bǔ)幀，將具有60Hz頻率的輸 入幀數(shù)據(jù)調(diào)制為具有75Hz幀頻的單位幀數(shù)據(jù)。背光單元18可作為邊緣型背光單元和直下型背光單元之一實(shí)現(xiàn)。因?yàn)楸景l(fā)明的 實(shí)施方式以閃爍方式驅(qū)動(dòng)光源，從而提高運(yùn)動(dòng)圖像響應(yīng)時(shí)間(MPRT)性能，所以不限制組成 背光單元的光源的形成位置。盡管圖3顯示了邊緣型背光單元，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不 限于邊緣型背光單元，其可使用任何已知的背光單元。邊緣型背光單元18包括導(dǎo)光板17、 給導(dǎo)光板17的一側(cè)照射光的多個(gè)光源16、以及層疊在導(dǎo)光板17與液晶顯示面板10之間的 多個(gè)光學(xué)片(沒有示出)。在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)典型實(shí)施方式的邊緣型背光單元中，光源16可被設(shè)置在導(dǎo)光 板17的至少一側(cè)處。例如，光源16可如圖5A中所示位于導(dǎo)光板17的四側(cè)，或者可如圖5B 中所示位于導(dǎo)光板17的上側(cè)和下側(cè)。替代地，光源16可如圖5C中所示位于導(dǎo)光板17的左 側(cè)和右側(cè)，或如圖5D中所示位于導(dǎo)光板17的一側(cè)。光源16可作為冷陰極熒光燈(CCFL)、外 電極熒光燈(EEFL)和發(fā)光二極管(LED)之一實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，光源16可作為LED實(shí)現(xiàn)，該LED 的亮度根據(jù)驅(qū)動(dòng)電流的調(diào)整而立即變化。導(dǎo)光板17可具有多種類型圖案中的至少一種，包 括多個(gè)凹陷圖案或浮雕圖案、棱鏡圖案和雙凸透鏡(lenticular)圖案的，并且所述多種類 型圖案的所述至少一種被形成在導(dǎo)光板17的上表面和/或下表面上。導(dǎo)光板17的圖案可 確保光路的直線傳播，并可在每個(gè)局部區(qū)域中控制背光單元18的亮度。所述光學(xué)片包括至 少一個(gè)棱鏡片和至少一個(gè)擴(kuò)散片，以擴(kuò)散來自導(dǎo)光板17的光，并折射大致垂直于液晶顯示面板10的光入射表面?zhèn)鞑サ墓獾膫鞑ヂ窂健Ｋ龉鈱W(xué)片可包括雙亮度增強(qiáng)膜(DBEF)。光源控制電路14產(chǎn)生光源控制信號(hào)LCS，其包括用于控制光源16的打開時(shí)間的 脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)和用于控制光源16的驅(qū)動(dòng)電流的電流控制信號(hào)?？稍诘扔诨蛐?于50%的范圍內(nèi)預(yù)先設(shè)置PWM信號(hào)的最大占空比，從而可改善MPRT性能?？深A(yù)先設(shè)置光 源16的驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別，從而驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別與PWM信號(hào)的最大占空比成反比。更具體地 說，隨著PWM信號(hào)的最大占空比降低，驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別升高。PWM信號(hào)的最大占空比與驅(qū)動(dòng) 電流的級(jí)別之間的反比關(guān)系是用于補(bǔ)償由單位幀周期中光源16的關(guān)閉時(shí)間增加而導(dǎo)致的 屏幕亮度的降低，從而改善MPRT性能。隨后將參照圖10描述每一個(gè)都根據(jù)PWM信號(hào)的最 大占空比而具有不同級(jí)別的驅(qū)動(dòng)電流。PWM信號(hào)的占空比可在等于或小于預(yù)先設(shè)置的最大 占空比的范圍內(nèi)，根據(jù)輸入圖像而變化。在該情形中，光源控制電路14分析輸入圖像并根 據(jù)輸入圖像的分析結(jié)果調(diào)整PWM信號(hào)的占空比，由此執(zhí)行整體調(diào)光或局部調(diào)光。在整體或 局部調(diào)光期間，光源控制電路14調(diào)整PWM信號(hào)的占空比并調(diào)制輸入數(shù)據(jù)，由此擴(kuò)展輸入圖 像的動(dòng)態(tài)范圍。光源控制電路14可安裝在時(shí)序控制器11內(nèi)。光源控制信號(hào)LCS包括光源16的打開時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間。在液晶飽和之后，光源16 的打開時(shí)間可根據(jù)PWM信號(hào)的占空比而變化。光源16的關(guān)閉時(shí)間可被固定為緊接在其中 在第一顯示表面IOA的中部和第二顯示表面IOB的中部中寫入下一幀數(shù)據(jù)的時(shí)刻之前。光源驅(qū)動(dòng)電路15響應(yīng)于光源控制信號(hào)LCS，在第一子幀周期期間關(guān)閉所有光源 16，并在第二子幀周期期間打開所有光源16，由此閃爍地驅(qū)動(dòng)光源16。圖6到8圖解了用于改善MPRT性能的數(shù)據(jù)寫入以及光源的打開時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間。如圖6中所示，本發(fā)明的該典型實(shí)施方式使用通過將輸入幀頻2倍頻而獲得的幀 頻，控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路和柵極驅(qū)動(dòng)電路，由此將單位幀周期時(shí)分驅(qū)動(dòng)為第一子幀周期SFl 和第二子幀周期SF2。在第一子幀周期SFl期間，在第一和第二顯示表面IOA和IOB上同時(shí) 地分割顯示對應(yīng)于一幀的原始數(shù)據(jù)，而在第二子幀周期SF2期間，在第一和第二顯示表面 IOA和IOB上同時(shí)地分割顯示對應(yīng)于一幀的復(fù)制數(shù)據(jù)(等同于原始數(shù)據(jù))。光源在第一子 幀周期SFl期間保持關(guān)閉狀態(tài)，然后在第二子幀周期SF2期間被打開。為了減小液晶顯示面板10的整個(gè)顯示表面中的液晶的飽和時(shí)間與光源16的打開 時(shí)間之間的差，可根據(jù)第一或第二顯示表面中部的液晶的飽和時(shí)間來設(shè)置光源16的打開 時(shí)間。根據(jù)液晶顯示面板10的顯示表面的掃描順序來確定液晶的飽和順序。更具體地說， 假定從顯示表面的頂部到底部順序地掃描液晶顯示面板10的顯示表面，則顯示表面最上 部中的液晶和顯示表面最下部中的液晶以對應(yīng)于(1/幀頻)的時(shí)間差(例如1/120秒)達(dá) 到飽和。在本發(fā)明的典型實(shí)施方式中，通過倍頻將幀頻乘以2，從而減小時(shí)間差。此外，在從 液晶顯示面板10的顯示表面的頂部和底部的兩個(gè)方向上同時(shí)地施加?xùn)艠O脈沖，以寫入數(shù) 據(jù)。結(jié)果，顯示表面的液晶之間的最大飽和時(shí)間差為如圖7中所示的1/480秒，其被減小為 現(xiàn)有最大飽和時(shí)間差的1/4。因而，即使根據(jù)任何時(shí)間點(diǎn)設(shè)置光源16的打開時(shí)間，由于液晶 之間的最大飽和時(shí)間差的減小，可大大減小取決于光源16的位置和打開時(shí)間的液晶的飽 和時(shí)間之間的差。在本發(fā)明的典型實(shí)施方式中，如圖7中所示，根據(jù)第一顯示表面IOA中部 的液晶的飽和時(shí)間和第二顯示表面IOB中部的液晶的飽和時(shí)間之一，來設(shè)置光源16的打開 時(shí)間。這里，由于兩個(gè)方向上的顯示表面的掃描操作，第一顯示表面IOA中部的液晶的飽和 時(shí)間等于第二顯示表面IOB中部的液晶的飽和時(shí)間。結(jié)果，即使通過具有50%最大占空比的PWM信號(hào)打開光源16，顯示表面的所有液晶仍可在等于或大于光源16的打開周期的3/4 的周期期間保留在飽和狀態(tài)。如圖8中所示，在第二子幀周期SF2中，光源的打開時(shí)間可根據(jù)PWM信號(hào)的最大占 空比而變化。例如，光源的打開時(shí)間可確定為第一時(shí)間點(diǎn)tl，以獲得50%的最大占空比，并 可確定為比第一時(shí)間點(diǎn)tl晚的第二時(shí)間點(diǎn)t2，以獲得小于50%的最大占空比。圖9圖解了顯示與現(xiàn)有技術(shù)對比的MPRT性能改善的模擬結(jié)果。在圖9㈧和9⑶ 中，水平軸表示時(shí)間，垂直軸表示標(biāo)準(zhǔn)化的亮度值。更具體地說，圖9(A)圖解了當(dāng)幀頻被設(shè) 為60Hz且PWM信號(hào)的占空比被設(shè)為100%時(shí)的現(xiàn)有技術(shù)驅(qū)動(dòng)。圖9(B)圖解了當(dāng)單位幀頻 被設(shè)為120Hz且PWM信號(hào)的最大占空比被設(shè)為50%時(shí)在兩個(gè)子幀周期期間根據(jù)本發(fā)明實(shí)施 方式的典型時(shí)分驅(qū)動(dòng)。如圖9(A)中所示，當(dāng)通過驅(qū)動(dòng)液晶LC并以100%的占空比打開光源BL，顯示圖像 的灰度級(jí)從第一灰度級(jí)(例如黑色灰度級(jí))變?yōu)榈诙叶燃?jí)(例如白色灰度級(jí))時(shí)，顯示 面板的亮度逐漸變?yōu)榈谝荒繕?biāo)亮度值(1.0)，以獲得第二灰度級(jí)。在圖9㈧中，MPRT值指 示顯示面板的亮度從第一目標(biāo)亮度值(1.0)的10% (即(0.2)) —直到90% (即(0.9)) 為止的響應(yīng)時(shí)間。MPRT 值為 13. 93ms ( = 17. 38ms_3. 45ms)。另一方面，如圖9(B)中所示，當(dāng)通過驅(qū)動(dòng)液晶LC并以50%的占空比打開光源BL， 顯示圖像的灰度級(jí)從第一灰度級(jí)(例如黑色灰度級(jí))變?yōu)榈诙叶燃?jí)(例如白色灰度級(jí)) 時(shí)，顯示面板的亮度逐漸變?yōu)榈诙繕?biāo)亮度值(0.5)，以獲得第二灰度級(jí)。在圖9(B)中， MPRT值指示顯示面板的亮度從第二目標(biāo)亮度值(0. 5)的10% (即(0. 05)) 一直到90% (即 (0. 45))為止的響應(yīng)時(shí)間。MPRT值為3. 71ms( = 8. 62ms-4. 91ms)。因?yàn)閳D9(B)中光源BL 的打開占空比為50%，所以第二目標(biāo)亮度值(0.5)對應(yīng)于第一目標(biāo)亮度值(1.0)的一半。從圖9(B)可以看出，與圖9㈧所示的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)施方式可大大降 低MPRT值，由此大大改善了 MPRT性能。圖10圖解了驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別根據(jù)PWM信號(hào)的最大占空比而變化，以補(bǔ)償閃爍方式 中的亮度降低。如圖10中所示，驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別與PWM信號(hào)的最大占空比成反比。例如， 當(dāng)參考電流級(jí)別A被定義為PWM的最大占空比為100%時(shí)的電流級(jí)別時(shí)，當(dāng)PWM信號(hào)的最大 占空比為50%時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別可被設(shè)置為對應(yīng)于參考電流級(jí)別A的兩倍的值(即2A)； 當(dāng)PWM信號(hào)的最大占空比為33%時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別可被設(shè)置為對應(yīng)于參考電流級(jí)別A的 三倍的值(即3A)；當(dāng)PWM信號(hào)的最大占空比為25%時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別可被設(shè)置為對應(yīng)于 參考電流級(jí)別A的四倍的值(即4A)；當(dāng)PWM信號(hào)的最大占空比為20%時(shí)，驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別 可被設(shè)置為對應(yīng)于參考電流級(jí)別A的五倍的值(即5A)。在圖10中，電流級(jí)別與PWM信號(hào) 的100 %最大占空比對應(yīng)的參考電流級(jí)別A被預(yù)先存儲(chǔ)在光源控制電路14的專門寄存器 中。圖11圖解了用于改善MPRT性能并進(jìn)行整體調(diào)光或局部調(diào)光的光源控制電路14 的結(jié)構(gòu)。如圖11中所示，光源控制電路14包括輸入圖像分析單元141、數(shù)據(jù)調(diào)制單元142 和占空比調(diào)整單元143。輸入圖像分析單元141計(jì)算輸入圖像的數(shù)據(jù)RGB的直方圖(即累積分布函數(shù))，并 根據(jù)該直方圖計(jì)算幀代表值。可使用直方圖的平均值、模式值(表示在直方圖中最頻繁出 現(xiàn)的值)等計(jì)算幀代表值。在整體調(diào)光中可根據(jù)液晶顯示面板10的整個(gè)屏幕計(jì)算幀代表值，在局部調(diào)光中可根據(jù)每個(gè)預(yù)定塊計(jì)算幀代表值。輸入圖像分析單元141根據(jù)幀代表值 確定增益值G。該增益值G被提供到數(shù)據(jù)調(diào)制單元142和占空比調(diào)整單元143。當(dāng)幀代表 值增加時(shí)，增益值G可被確定為大值，當(dāng)幀代表值降低時(shí)，增益值G可被確定為小值。在局 部調(diào)光中，輸入圖像分析單元14可根據(jù)幀代表值確定每個(gè)塊的調(diào)光值，然后可根據(jù)每個(gè)調(diào) 光值計(jì)算每個(gè)塊的增益值G。數(shù)據(jù)調(diào)制單元142根據(jù)從輸入圖像分析單元141接收的增益值G，調(diào)制輸入圖像數(shù) 據(jù)RGB，以擴(kuò)展輸入到液晶顯示面板10的數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍。當(dāng)從輸入圖像分析單元141接 收的增益值G增加時(shí)，輸入圖像數(shù)據(jù)RGB的上移調(diào)制寬度可以增加。此外，當(dāng)從輸入圖像分 析單元141接收的增益值G降低時(shí)，輸入圖像數(shù)據(jù)RGB的下移調(diào)制寬度可以增加?？墒褂?查找表進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)制單元142的數(shù)據(jù)調(diào)制操作。占空比調(diào)整單元143可根據(jù)從輸入圖像分析單元141接收的增益值G調(diào)整PWM信 號(hào)的占空比。PWM信號(hào)的占空比被確定為在等于或小于所述預(yù)先設(shè)置的最大占空比的范圍 內(nèi)與增益值G成正比的值?？筛鶕?jù)液晶顯示面板的整個(gè)屏幕或根據(jù)每個(gè)塊來調(diào)整PWM信號(hào) 的占空比。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器中，通過在從液晶顯示面板的顯 示表面的頂部和底部開始的兩個(gè)方向上同時(shí)地施加?xùn)艠O脈沖，在液晶顯示面板中寫入數(shù) 據(jù)，在被劃分為第一和第二子幀周期的一個(gè)幀周期期間重復(fù)地顯示相同的數(shù)據(jù)，并且在第 一子幀周期期間關(guān)閉所有光源，然后在第二子幀周期期間打開所有光源。因此，不管液晶 顯示面板的顯示表面的位置如何，都大大減小了光源的打開時(shí)間與液晶的飽和時(shí)間之間的 差。此外，光源的驅(qū)動(dòng)電流的增加補(bǔ)償了由閃爍方式導(dǎo)致的液晶顯示面板亮度的降低。因 此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器能夠大大改善MPRT性能，而沒有降低亮度，也沒有 光干涉。此外，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器及其驅(qū)動(dòng)方法中，因?yàn)楣庠幢婚W爍驅(qū) 動(dòng)以改善MPRT性能，所以即使當(dāng)在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的液晶顯示器中使用邊緣型背光 單元時(shí)也可閃爍地驅(qū)動(dòng)光源。邊緣型背光單元可以比其中在光源與擴(kuò)散板之間需要充分間 隔來進(jìn)行光擴(kuò)散的直下型背光單元更薄。因而，邊緣型背光單元有助于液晶顯示器的薄外 形。在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本發(fā)明可進(jìn)行各種修改和變化，這對于 本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。因而，本發(fā)明意在覆蓋落入所附權(quán)利要求及其等價(jià)物 范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器，包括被劃分為包括數(shù)據(jù)線和柵極線的第一顯示表面和第二顯示表面的液晶顯示面板；被構(gòu)造為驅(qū)動(dòng)所述第一顯示表面的數(shù)據(jù)線的第一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路；被構(gòu)造為驅(qū)動(dòng)所述第二顯示表面的數(shù)據(jù)線的第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路；柵極驅(qū)動(dòng)電路，其被構(gòu)造為給所述第一顯示表面的柵極線順序地提供用于掃描所述第 一顯示表面的柵極脈沖，并給所述第二顯示表面的柵極線順序地提供用于掃描所述第二顯 示表面的柵極脈沖；被構(gòu)造為將單位幀周期劃分為第一子幀周期和第二子幀周期的時(shí)序控制器；被構(gòu)造為給所述液晶顯示面板提供光的背光單元，其中所述背光單元包括多個(gè)光源；和光源驅(qū)動(dòng)電路，其被構(gòu)造為在所述第一子幀周期期間關(guān)閉所有的所述多個(gè)光源，并在 所述第二子幀周期內(nèi)的打開時(shí)間處打開所有的所述多個(gè)光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述時(shí)序控制器使用大于單位幀頻的幀 頻，控制所述第一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路、所述第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路和所述柵極驅(qū)動(dòng)電路的操作時(shí)序。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器，其中所述單位幀頻等于或大于75Hz。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述時(shí)序控制器使用單位幀頻XN的幀頻， 控制所述第一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路、所述第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路和所述柵極驅(qū)動(dòng)電路的操作時(shí)序，其 中N是等于或大于2的正整數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述背光單元是邊緣型背光單元，其中所 述多個(gè)光源被設(shè)置在所述背光單元內(nèi)的導(dǎo)光板的至少一側(cè)處。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述背光單元是直下型背光單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述打開時(shí)間取決于在所述第一顯示表面 或所述第二顯示表面的中部的液晶響應(yīng)于單位幀數(shù)據(jù)而達(dá)到飽和之后的脈沖寬度調(diào)制信 號(hào)的占空比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述背光單元包括具有多個(gè)凹陷圖案、浮 雕圖案、棱鏡圖案和雙凸透鏡圖案之一的導(dǎo)光板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)光源的驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別與從 所述光源控制電路輸出的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的最大占空比成反比。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的最大占空比降低 時(shí)，所述多個(gè)光源的打開時(shí)間被延遲。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述時(shí)序控制器使輸入數(shù)據(jù)和拷貝的數(shù) 據(jù)同步，以在所述第一和第二子幀周期期間重復(fù)地給所述第一和第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路提供相 同的數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，其中所述第一顯示表面的掃描方向和所述第 二顯示表面的掃描方向彼此相對。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器，進(jìn)一步包括被構(gòu)造為產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信號(hào) 以控制所述多個(gè)光源的打開時(shí)間的光源控制電路。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液晶顯示器，其中所述光源控制電路包括被構(gòu)造為計(jì)算幀代表值的數(shù)據(jù)分析單元；被構(gòu)造為根據(jù)所述幀代表值調(diào)制單位幀數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)調(diào)制單元；和被構(gòu)造為根據(jù)所述幀代表值調(diào)整所述脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的占空比的占空比調(diào)整單元。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的液晶顯示器，其中所述單位幀數(shù)據(jù)包括輸入幀數(shù)據(jù)以及插 補(bǔ)幀數(shù)據(jù)和幀頻。
16.一種驅(qū)動(dòng)液晶顯示器的方法，包括給被劃分為包括數(shù)據(jù)線和柵極線的第一顯示表面和第二顯示表面的液晶顯示面板提 供光，其中所述液晶顯示面板包括具有多個(gè)光源的背光單元；使用時(shí)序控制器將單位幀周期劃分為第一子幀周期和第二子幀周期；使用光源驅(qū)動(dòng)電路在所述第一子幀周期期間關(guān)閉所述多個(gè)光源而在所述第二子幀周 期內(nèi)的打開時(shí)間處打開所述多個(gè)光源。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中驅(qū)動(dòng)所述多個(gè)光源的驅(qū)動(dòng)電流的級(jí)別與從所述 光源控制電路輸出的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的最大占空比成反比。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中當(dāng)脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的最大占空比降低時(shí)，所 述多個(gè)光源的打開時(shí)間被延遲。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括使用光源控制電路產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制信 號(hào)，以控制所述多個(gè)光源的打開時(shí)間。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，進(jìn)一步包括根據(jù)提供到所述液晶顯示面板的整個(gè)屏幕或所述液晶顯示面板一部分的數(shù)據(jù)來計(jì)算 幀代表值；根據(jù)所述幀代表值調(diào)整脈沖寬度調(diào)制信號(hào)的占空比。
全文摘要
一種液晶顯示器，包括劃分為包括數(shù)據(jù)線和柵極線的第一顯示表面和第二顯示表面的液晶顯示面板、被構(gòu)造為驅(qū)動(dòng)第一顯示表面的數(shù)據(jù)線的第一數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路、被構(gòu)造為驅(qū)動(dòng)第二顯示表面的數(shù)據(jù)線的第二數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路、被構(gòu)造為給第一顯示表面的柵極線順序地提供用于掃描第一顯示表面的柵極脈沖并給第二顯示表面的柵極線順序地提供用于掃描第二顯示表面的柵極脈沖的柵極驅(qū)動(dòng)電路、被構(gòu)造為將單位幀周期劃分為第一子幀周期和第二子幀周期的時(shí)序控制器、被構(gòu)造為給液晶顯示面板提供光的包括多個(gè)光源的背光單元、和被構(gòu)造為在第一子幀周期期間關(guān)閉所有所述多個(gè)光源并在所述第二子幀周期內(nèi)的打開時(shí)間處打開所有所述多個(gè)光源的光源驅(qū)動(dòng)電路。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102097070SQ201010285308
公開日2011年6月15日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者李丙官, 李仙花, 金善暎, 金起德 申請人:樂金顯示有限公司