液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法。液晶顯示裝置包括：具有顯示圖像的多個像素區(qū)域的液晶面板、配置成驅(qū)動所述液晶面板的數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)驅(qū)動器、調(diào)光控制器、時序控制器以及背光單元，調(diào)光控制器配置成使用在從外部源輸入的圖像數(shù)據(jù)的平均灰度級值到最大灰度級值范圍內(nèi)的任意一個值進行調(diào)制以產(chǎn)生調(diào)光值，通過根據(jù)所述調(diào)光值調(diào)制并輸出所述圖像數(shù)據(jù)以及控制背光單元的驅(qū)動時間，時序控制器配置成將由所述調(diào)光控制器調(diào)制的所述圖像數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器并控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器，背光單元配置成響應(yīng)于來自所述調(diào)光控制器的驅(qū)動信號向液晶面板發(fā)射光。
【專利說明】液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法
[0001]本申請要求2012年12月4日提交的韓國專利申請10-2012-0139596的優(yōu)先權(quán)，
在此援弓I該專利申請作為參考，如同在這里完全闡述一樣。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種通過對要顯示的圖像進行數(shù)據(jù)調(diào)制以提高顯示分辨率從而實現(xiàn)背光單元的功耗降低的液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法，尤其涉及一種可以在使顯示分辨率的劣化最小并提高圖像質(zhì)量的同時使背光單元的功耗降低效能最大的液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0003]近年來勢力逐漸增強的平板顯示裝置包括液晶顯示裝置、場發(fā)射顯示裝置、等離子顯示面板、有機發(fā)光二極管顯示裝置等。
[0004]在這些平板顯示裝置中，由于液晶顯示裝置具有例如出色的分辨率、色再現(xiàn)性、圖像質(zhì)量，液晶顯示裝置正被積極地應(yīng)用于膝上型計算機、臺式顯示器和移動終端。
[0005]典型的液晶顯示裝置包括液晶面板、驅(qū)動液晶面板的驅(qū)動電路和給液晶面板發(fā)射光的背光單元，液晶面板具有用于顯示圖像的多個液晶單元。
[0006]液晶面板通過根據(jù)圖像信號調(diào)整從背光單元發(fā)射的光的透射率來顯示預(yù)期的圖像。在該情形中，背光單元根據(jù)從驅(qū)動電路提供的光源驅(qū)動控制信號驅(qū)動其中包含的多個光源，以發(fā)射光至液晶面板。
[0007]如上所述驅(qū)動的背光單元不管液晶面板的圖像信號如何，在所有時間都產(chǎn)生具有恒定亮度的光，這增加了功耗。
[0008]由于該原因，現(xiàn)有技術(shù)中提出了一種減小背光單元的驅(qū)動時間以在保持顯示圖像的質(zhì)量的同時降低功耗的方法。特別地，根據(jù)顯示圖像數(shù)據(jù)的平均灰度級來調(diào)整圖像數(shù)據(jù)的調(diào)制和背光單元的驅(qū)動時間的方法已經(jīng)被使用。
[0009]然而，在使用圖像數(shù)據(jù)的平均灰度級的情形中，由于根據(jù)圖像特性的灰度級飽和以及灰度級條帶(banding),圖像質(zhì)量會劣化。此外，減小圖像質(zhì)量劣化的努力會對效率控制具有負面影響，因而很難降低功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]因此，本發(fā)明涉及一種基本上克服了由于現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點而導(dǎo)致的一個或多個問題的液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法。
[0011]本發(fā)明的一個目的是提供一種液晶顯示裝置及其驅(qū)動方法，其通過對要顯示的圖像進行數(shù)據(jù)調(diào)制以提高顯示分辨率從而實現(xiàn)背光單元的功耗降低，的尤其可以在使顯示分辨率的劣化最小并提高圖像質(zhì)量的同時使背光單元的功耗降低效能最大。
[0012]本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特征的一部分將在下面的描述中列出，一部分將是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在閱讀下面描述的基礎(chǔ)上顯而易見的或者可通過實施本發(fā)明而領(lǐng)會到。通過說明書、權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的這些目的和其他優(yōu)點。
[0013]為了實現(xiàn)這些和其他優(yōu)點并根據(jù)本發(fā)明的目的，如在此具體和概括描述的，一種液晶顯示裝置，包括:液晶面板，所述液晶面板具有用于顯示圖像的多個像素區(qū)域；數(shù)據(jù)驅(qū)動器，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器配置成驅(qū)動所述液晶面板的數(shù)據(jù)線；調(diào)光控制器，所述調(diào)光控制器配置成通過使用在從外部源輸入的圖像數(shù)據(jù)的平均灰度級值到最大灰度級值之間的范圍內(nèi)的任意一個值進行調(diào)制以產(chǎn)生調(diào)光值，根據(jù)所述調(diào)光值調(diào)制并輸出所述圖像數(shù)據(jù)以及控制背光單元的驅(qū)動時間；時序控制器，所述時序控制器配置成將由所述調(diào)光控制器調(diào)制的所述圖像數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器并控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器；和背光單元，所述背光單元配置成響應(yīng)于來自所述調(diào)光控制器的驅(qū)動信號而發(fā)射光至所述液晶面板。
[0014]所述調(diào)光控制器可包括:數(shù)據(jù)分析器，所述數(shù)據(jù)分析器配置成以每至少一幀為基礎(chǔ)，檢測從所述外部源或所述時序控制器輸入的圖像數(shù)據(jù)的平均灰度級值和最大灰度級值；調(diào)光值設(shè)定器，所述調(diào)光值設(shè)定器配置成通過使用以每至少一幀為基礎(chǔ)檢測到的所述平均灰度級值、所述最大灰度級值、或所述平均灰度級值與所述最大灰度級值之間的任意一個值，以每至少一幀為基礎(chǔ)進行調(diào)制并輸出所述調(diào)光值；數(shù)據(jù)調(diào)制器，所述數(shù)據(jù)調(diào)制器配置成通過使用來自所述調(diào)光值設(shè)定器的所述調(diào)光值調(diào)制來自所述外部源或所述時序控制器的圖像數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生調(diào)制的數(shù)據(jù)；以及脈寬調(diào)制(PWM)產(chǎn)生器，所述PWM產(chǎn)生器配置成根據(jù)來自所述調(diào)光值設(shè)定器的所述調(diào)光值產(chǎn)生用于變換占空比(duty ratio)的所述驅(qū)動信號，由此控制所述背光單元的驅(qū)動時間。
[0015]所述調(diào)光值設(shè)定器可通過將所述平均灰度級值與所述最大灰度級值之間的差值除以最大灰度級整數(shù)，再乘以預(yù)定系數(shù)，并加上所述平均灰度級值，從而產(chǎn)生所述調(diào)光值，如下面的方程I所示:
[0016]方程I
[0017]dim = [{(MAX-APL)/255} Xhyb_coeff]+APL
[0018](在此，hyb_COefT是基于實驗值預(yù)先確定的系數(shù))?；蛘咚稣{(diào)光值設(shè)定器可通過將所述平均灰度級值與所述最大灰度級值之間的差值除以最大灰度級整數(shù)，取其結(jié)果值的平方，再乘以預(yù)定系數(shù)，并加上所述平均灰度級值，從而產(chǎn)生所述調(diào)光值，如下面的方程2所示:
[0019]方程2
[0020]dim = [{(MAX-APL) /255}2 X hyb_coeff] +APL。
[0021]然后，所述調(diào)光值設(shè)定器可通過使用下面的方程3調(diào)整所述最大灰度級值，從而調(diào)整基于上面的方程I或方程2得到的所述調(diào)光值:
[0022]方程3
[0023]adj_MAX = MAX- [ {(MAX-APL) /255)2 X (255-APL) ] X adj_coeff
[0024](在此，adj_MAX取代方程I或方程2的所述最大灰度級值)，并且所述調(diào)光值設(shè)定器可通過用根據(jù)上述方程3調(diào)整的所述最大灰度級值取代方程2的所述最大灰度級值，產(chǎn)生所述調(diào)光值，如下面的方程4所給出:
[0025]方程4
[0026]dim = [ {(adj_MAX-APL) /255}2 Xhyb_coeff] +APL0[0027]所述調(diào)光值設(shè)定器可包括預(yù)定的第一閾值和第二閾值作為參考值，以根據(jù)包含有所檢測到的平均灰度級值的范圍而不同地選擇和應(yīng)用所述調(diào)光值的設(shè)定。如果所述檢測到的平均灰度級值被包含在從最小灰度級值到所述預(yù)定的第一閾值的范圍內(nèi)，則所述調(diào)光值設(shè)定器可僅使用所述平均灰度級值產(chǎn)生所述調(diào)光值。如果所述檢測到的平均灰度級值大于所述第一閾值且小于所述預(yù)定的第二閾值，則所述調(diào)光值設(shè)定器可使用下面的方程5產(chǎn)生所述調(diào)光值，
[0028]方程5
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種液晶顯示裝置，包括: 液晶面板，所述液晶面板具有用于顯示圖像的多個像素區(qū)域； 數(shù)據(jù)驅(qū)動器，所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器配置成驅(qū)動所述液晶面板的數(shù)據(jù)線； 調(diào)光控制器，所述調(diào)光控制器配置成通過使用在從外部源輸入的圖像數(shù)據(jù)的平均灰度級值到最大灰度級值之間的范圍內(nèi)的任意一個值進行調(diào)制以產(chǎn)生調(diào)光值，根據(jù)所述調(diào)光值調(diào)制并輸出所述圖像數(shù)據(jù)以及控制背光單元的驅(qū)動時間； 時序控制器，所述時序控制器配置成將由所述調(diào)光控制器調(diào)制的所述圖像數(shù)據(jù)傳輸給所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器并控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器；和 背光單元，所述背光單元配置成響應(yīng)于來自所述調(diào)光控制器的驅(qū)動信號而向所述液晶面板發(fā)射光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述調(diào)光控制器包括: 數(shù)據(jù)分析器，所述數(shù)據(jù)分析器配置成以每至少一幀為基礎(chǔ)檢測從所述外部源或所述時序控制器輸入的圖像數(shù)據(jù)的平均灰度級值和最大灰度級值； 調(diào)光值設(shè)定器，所述調(diào)光值設(shè)定器配置成通過使用以每至少一幀為基礎(chǔ)檢測到的所述平均灰度級值、所述最大灰度級值、或所述平均灰度級值與所述最大灰度級值之間的任意一個值，以每至少一幀為基礎(chǔ)進行調(diào)制并輸出所述調(diào)光值； 數(shù)據(jù)調(diào)制器，所述數(shù)據(jù)調(diào)制器配置成通過使用來自所述調(diào)光值設(shè)定器的所述調(diào)光值調(diào)制來自所述外部源或所述時序控制器的圖像數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生調(diào)制的數(shù)據(jù)；和 脈寬調(diào)制產(chǎn)生器，所述脈寬調(diào)制產(chǎn)生器配置成根據(jù)來自所述調(diào)光值設(shè)定器的所述調(diào)光值產(chǎn)生用于變換占空比的·所述驅(qū)動信號，由此控制所述背光單元的驅(qū)動時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述調(diào)光值設(shè)定器通過將所述平均灰度級值與所述最大灰度級值之間的差值除以最大灰度級整數(shù)，乘以預(yù)定系數(shù)，并加上所述平均灰度級值，從而產(chǎn)生所述調(diào)光值，如下面的方程I所示: 方程I
dim = [ {(MAX-APL) /255} Xhyb_coeff]+APL
在此，hyb_coeff是基于實驗值預(yù)先確定的系數(shù)， 或者 所述調(diào)光值設(shè)定器通過將所述平均灰度級值與所述最大灰度級值之間的差值除以最大灰度級整數(shù)，取結(jié)果值的平方，乘以預(yù)定系數(shù)，并加上所述平均灰度級值，從而產(chǎn)生所述調(diào)光值，如下面的方程2所示: 方程2
dim = [{(MAX-APL) /255}2 X hyb_coeff] +APL 其中所述調(diào)光值設(shè)定器通過使用下面的方程3調(diào)整所述最大灰度級值，從而調(diào)整基于上面的方程I或方程2所得到的所述調(diào)光值， 方程3
adj_MAX = MAX- [ {(MAX-APL) /255}2 X (255-APL) ] X adj_coeff
在此，adj_MAX取代方程I或方程2的所述最大灰度級值，且 其中如下面的方程4所給出的，所述調(diào)光值設(shè)定器通過用根據(jù)上面的方程3調(diào)整的所述最大灰度級值取代方程2的所述最大灰度級值，產(chǎn)生所述調(diào)光值，方程4
dim = [{(adj-MAX-APL) /255}2 X hyb-coeff] +APL。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述調(diào)光值設(shè)定器包括預(yù)定的第一和第二閾值作為參考值，以根據(jù)其中所檢測到的平均灰度級值被包含的范圍而不同地選擇和應(yīng)用所述調(diào)光值的設(shè)定， 其中，如果所述檢測到的平均灰度級值被包含在從最小灰度級值到所述預(yù)定的第一閾值的范圍內(nèi)，則所述調(diào)光值設(shè)定器僅使用所述平均灰度級值產(chǎn)生所述調(diào)光值， 其中，如果所述檢測到的平均灰度級值大于所述第一閾值且小于所述預(yù)定的第二閾值，則所述調(diào)光值設(shè)定器使用下面的方程5產(chǎn)生所述調(diào)光值， 方程5
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述調(diào)光值設(shè)定器包括預(yù)定的第三和第四閾值作為參考值，以根據(jù)所檢測到的最大灰度級值被包含的范圍而不同地選擇和應(yīng)用所述調(diào)光值的設(shè)定， 其中，如 果所述檢測到的最大灰度級值被包含在從最小灰度級值(零灰度級)到所述預(yù)定的第三閾值的范圍內(nèi)，則所述調(diào)光值設(shè)定器僅使用所述平均灰度級值產(chǎn)生所述調(diào)光值，其中，如果所述檢測到的最大灰度級值大于所述第三閾值且小于所述第四閾值，則所述調(diào)光值設(shè)定器使用下面的方程6產(chǎn)生所述調(diào)光值， 方程6
6.一種驅(qū)動液晶顯示裝置的方法，所述方法包括: 驅(qū)動液晶面板的柵極線和數(shù)據(jù)線； 通過使用在從外部源或時序控制器輸入的圖像數(shù)據(jù)的平均灰度級值到最大灰度級值范圍內(nèi)的任意一個值進行調(diào)制以產(chǎn)生調(diào)光值，通過根據(jù)所述調(diào)光值調(diào)制并輸出所述圖像數(shù)據(jù)以及控制背光單元的驅(qū)動時間； 將所述調(diào)制的圖像數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)驅(qū)動器并控制所述數(shù)據(jù)驅(qū)動器；以及響應(yīng)于所產(chǎn)生的用于控制所述背光單元的驅(qū)動時間的驅(qū)動信號而向所述液晶面板發(fā)射光。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中調(diào)制并輸出所述圖像數(shù)據(jù)以及控制所述背光單元的驅(qū)動時間包括: 以每至少一幀為基礎(chǔ)檢測所述圖像數(shù)據(jù)的所述平均灰度級值和所述最大灰度級值； 通過使用以每至少一幀為基礎(chǔ)檢測到的所述平均灰度級值、所述最大灰度級值、或所述平均灰度級值與所述最大灰度級值之間的任意一個值，以每至少一幀為基礎(chǔ)進行調(diào)制并輸出所述調(diào)光值； 通過使用所述輸出的被調(diào)制的調(diào)光值調(diào)制所述圖像數(shù)據(jù)以產(chǎn)生調(diào)制的數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述輸出的被調(diào)制的調(diào)光值產(chǎn)生用于變換占空比的所述驅(qū)動信號，由此控制所述背光單元的驅(qū)動時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中在調(diào)制并輸出所述調(diào)光值時， 通過將所述平均灰度級值與所述最大灰度級值之間的差值除以最大灰度級整數(shù)，乘以預(yù)定系數(shù)，并加上所述平均灰度級值，從而產(chǎn)生所述調(diào)光值，如下面的方程I所示: 方程I
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中在調(diào)制并輸出所述調(diào)光值時， 以作為參考值的預(yù)定的第一和第二閾值為基礎(chǔ)，根據(jù)其中所檢測到的平均灰度級值被包含的范圍而不同地選擇和應(yīng)用所述調(diào)光值的設(shè)定， 如果所述檢測到的平均灰度級值被包含在從最小灰度級值到預(yù)定的所述第一閾值的范圍內(nèi)，則僅使用所述平均灰度級值產(chǎn)生所述調(diào)光值， 如果所述檢測到的平均灰度級值大于所述第一閾值且小于所述預(yù)定的第二閾值，則使用下面的方程5產(chǎn)生所述調(diào)光值， 方程5
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中在調(diào)制并輸出所述調(diào)光值時， 以作為參考值的預(yù)定的第三和第四閾值為基礎(chǔ)，根據(jù)其中所檢測到的最大灰度級值被包含的范圍而不同地選擇和應(yīng)用所述調(diào)光值的設(shè)定， 如果所述檢測到的最大灰度級值被包含在從最小灰度級值(零灰度級)到所述預(yù)定的第三閾值的范圍內(nèi)，則僅使用所述平均灰度級值產(chǎn)生所述調(diào)光值， 如果所述檢測到的最大灰度級值大于所述第三閾值且小于所述第四閾值，使用下面的方程6產(chǎn)生所述調(diào)光值， 方程6
【文檔編號】G09G3/36GK103854620SQ201310629885
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】金旻范, 全宰成 申請人:樂金顯示有限公司