用于驱动液晶显示器件的装置和方法

专利名称：用于驱动液晶显示器件的装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示(LCD)器件，更特别地，涉及一种用于驱动LCD器件的装置和方法，其能够提高使用由至少五种颜色LED组成的LED背光单元的LCD板的色彩实现率。
背景技术：
通常，LCD器件通过控制从背光单元提供的光的透射率而在LCD板上显示图像，其中LCD板设有以矩阵结构排列的多个液晶单元以及用于切换提供至所述液晶单元的视频信号的多个控制开关。
LCD器件包括液晶层，在液晶层中根据数据信号形成电场，由此通过控制透过液晶层的光透射率而显示期望的图像。此时，如果沿一个方向对液晶层长时间施加电场，则会导致质量下降。为了防止质量下降，可每帧、每行或者每点转换一次数据信号的极性。
如图1中所示，相关技术的LCD器件包括LCD板，其由以阵列结构排列的多个像素组成，其中每个像素设有红(R)、绿(G)和蓝(B)三种颜色的点。通过混合从各点产生的红光、绿光和蓝光，LCD器件可获得一种颜色的图像。为此，相关技术的LCD器件需要背光单元以将光发射到LCD板。
背光单元正朝着尺寸小、外形薄和重量轻的方向发展。基于这种趋势，由于发光二极管(LED)具有低功耗、重量轻和亮度性质良好的优点，所以提出使用LED代替荧光灯。
使用LED的背光单元通过混合分别从红(R)、绿(G)和蓝(B)LED产生的红(R)、绿(G)和蓝(B)光来产生白光，然后将所产生的白光提供至LCD板。
在包括设有红(R)、绿(G)和蓝(B)三色点的单位像素的现有技术LCD器件中，存在光效低的问题。详细地说，在红(R)、绿(G)和蓝(B)色的各子像素中设置的滤色片仅透射所施加光的1/3，由此降低了光效。因此，最新设计出一种RGBW型LCD，其包括设有红(R)、绿(G)、蓝(B)和白(W)四种颜色的点的一个单位像素。
如图2中所示，RGBW型LCD器件可具有成条形排列的四种颜色的点。如图3中所示，RGBW型LCD器件可具有成方形排列的四种颜色的点。
在RGBW型LCD器件中，分别在红、绿和蓝点中形成红、绿和蓝滤色片，而白点不具有滤色片。
RGBW型LCD器件将由使用荧光灯的背光单元产生的白光提供至LCD板。也就是说，RGBW型LCD器件通过将透过白点的白光与通过混合红、绿和蓝光所产生的白光进行混合而能够提高亮度。
但是，RGBW型LCD器件还未应用于使用LED的背光单元。
此外，RGBW型LCD器件通过使用红、绿、蓝和白光显示彩色图像，使得很难大幅提高色彩实现率。

发明内容
因此，本发明旨在一种用于驱动LCD器件的装置和方法，其基本消除由于有关技术的限制和缺陷造成的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种用于驱动LCD器件的装置和方法，其能够提高使用由至少五种颜色LED组成的LED背光单元的LCD板的色彩实现率。
本发明的另外的优点、目的和特点一部分将在以下的说明中阐明，并且一部分对于本领域普通技术人员在研究下文时变得显而易见，或者可以从本发明的实践中了解。本发明的目的和其它优点可以通过书面说明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构实现和获得。
为了实现这些目的和其它优点并且根据本发明的目的，如在此具体实施及广泛描述的，一种用于驱动LCD器件的装置包括LCD板，其包括红、绿、蓝和白色子像素；数据转换器，其将三种颜色的输入数据转换成四种颜色的输入数据；数据驱动器，其将所述四种颜色的输入数据转换成视频信号，并且将所述视频信号提供至每个子像素；栅驱动器，其向每个子像素提供扫描脉冲；时序控制器，其在每一帧中将该数据转换器提供的四种颜色的输入数据排列成用于至少三个子帧的四色数据，然后将排列后的数据提供至该数据驱动器，并且产生对应于每个子帧的子帧控制信号；背光单元，其包括至少五种颜色的LED，用于向该LCD板发射光；以及背光控制器，其根据所述三种颜色的输入数据和所述子帧控制信号控制该背光单元。
在本发明的另一方案中，一种用于驱动LCD器件的装置，包括LCD板，其包括红、绿、蓝和白色子像素；数据转换器，其将三种颜色的输入数据转换成四种颜色的输入数据；数据驱动器，其将所述四种颜色的输入数据转换成视频信号，并且将所述视频信号提供至每个子像素；栅驱动器，其向每个子像素提供扫描脉冲；时序控制器，其在每一帧中将该数据转换器提供的四种颜色的输入数据排列成用于至少三个子帧的四色数据，然后将排列后的数据提供至该数据驱动器，并且产生对应于每个子帧的子帧控制信号；背光单元，其包括至少一个灯和至少两种LED，用于向该LCD板发射光；以及背光控制器，其根据所述三种颜色的输入数据和所述子帧控制信号控制该背光单元。
在本发明的又一方案中，一种用于驱动LCD器件的方法，所述LCD器件包括设有红、绿、蓝和白色子像素的LCD板，该方法包括第一步骤，用于将三种颜色的输入数据转换成四种颜色的输入数据；第二步骤，用于将每一帧的四色数据排列成用于至少三个子帧的四色输入数据，并将排列后的数据提供至数据驱动器，并且产生对应于每个子帧的子帧控制信号；第三步骤，用于向每个子像素提供扫描脉冲；第四步骤，用于将所述四色输入数据转换成视频信号，并且以与所述四色输入数据同步的方式将所述视频信号提供至每个子像素；以及第五步骤，用于根据所述三色输入数据和子帧控制信号驱动具有至少五种颜色LED的背光单元，由此向所述LCD板发射光。
在本发明的再一方案中，一种用于驱动LCD器件的方法，所述LCD器件包括设有红、绿、蓝和白色子像素的LCD板，该方法包括第一步骤，用于将三种颜色的输入数据转换成四种颜色的输入数据；第二步骤，用于将每一帧的四色数据排列成用于至少三个子帧的四色输入数据，并将排列后的四色数据提供至数据驱动器，并且产生对应于每个子帧的子帧控制信号；第三步骤，用于向每个子像素提供扫描脉冲；第四步骤，用于将所述四色输入数据转换成视频信号，并且以与所述四色输入数据同步的方式将所述视频信号提供至每个子像素；以及第五步骤，用于根据所述三色输入数据和子帧控制信号驱动具有至少一个灯和至少两种LED的背光单元，由此向所述LCD板发射光。
应理解的是，本发明的上述概括说明和以下具体说明是示范性和解释性的，并且用于提供所要求的本发明的进一步解释。


本发明包括的附图用来提供对本发明的进一步理解，结合在本申请中并构成本申请一部分的附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中图1是示出相关技术的具有RGB子像素的LCD器件的示意图；图2是示出相关技术的具有条形排列的RGBW子像素的LCD器件的示意图；图3是示出相关技术的具有方形排列的RGBW子像素的LCD器件的示意图；图4是示出根据本发明第一实施方式的用于驱动LCD器件的装置的示意图；图5是示出图4中所示的LCD板和背光单元的透视图；图6是示出图4中所示的数据转换器的框图；图7是示出图4中所示的时序控制器的框图；图8是示出图4中所示的LED控制器的框图；图9是示出根据本发明优选实施方式的用于驱动LCD器件的方法的波形图；图10是示出根据本发明第二实施方式的用于驱动LCD器件的装置的示意图；图11是示出图10中所示的LCD板和背光单元的透视图；图12是示出图10中所示的LED控制器的框图；
图13是示出根据本发明另一实施方式的用于驱动LCD器件的方法的波形图；图14是示出根据本发明第三实施方式的用于驱动LCD器件的装置的示意图；图15是示出图14中所示根据本发明第三实施方式的LCD器件中背光单元的第一实例的透视图；图16是示出图14中所示根据本发明第三实施方式的LCD器件中背光单元的第二实例的透视图；图17是示出根据本发明第四实施方式的用于驱动LCD器件的装置的示意图；图18是示出图17中所示根据本发明第四实施方式的LCD器件中背光阵列的第一实例的透视图；以及图19是示出图17中所示根据本发明第四实施方式的LCD器件中背光阵列的第二实例的透视图。
具体实施例方式
现在详细描述本发明的优选实施方式，其中附图示出了本发明的实例。在任何可能的情况下，相同的附图标记将在整个附图中用来指示相同或者类似的部件。
下面将参照

根据本发明的用于驱动LCD器件的装置和方法。
图4是示出根据本发明第一实施方式的用于驱动LCD器件的装置的示意图。图5是示出图4中所示的LCD板和背光单元的透视图。
参照图4和图5，根据本发明第一实施方式的用于驱动LCD器件的装置包括LCD板102，其包括分别形成在由n条栅线(GL1至GLn)和m条数据线(DL1至DLm)所限定的四种颜色的子像素中的液晶单元；数据驱动器104，其向数据线(DL1至DLm)提供视频信号；栅驱动器106，其向栅线(GL1至GLn)提供扫描脉冲；数据转换器110，其将三种颜色的输入数据(RI、GI和BI)转换成四种颜色的输入数据(RGBW)；时序控制器108，其将四种颜色的输入数据(RGBW)排列成用于三个子帧的四色数据(Data)，然后将排列后的数据提供至数据驱动器104，并且产生与每个子帧对应的子帧控制信号(FCS)；LED背光单元140，其由五种颜色的LED组成，用于向LCD板102发射光；以及LED控制器120，其根据三种颜色的输入数据(RI、GI和BI)和子帧控制信号(FCS)控制LED背光单元140。此时，数据转换器110和LED控制器120可安装在时序控制器108上。
LCD板102包括多个薄膜晶体管(TFT)，其形成在由n条栅线(GL1至GLn)和m条数据线(DL1至DLm)所限定的各个区域中；以及液晶单元，其与各薄膜晶体管(TFT)连接。响应栅线(GL1至GLn)提供的扫描脉冲，每个TFT将数据线(DL1至DLm)提供的数据信号提供至液晶单元。由于每个液晶单元设有公共电极以及经由液晶与该公共电极相对并且与TFT连接的子像素电极，所以液晶单元可等效表示为液晶电容器(CLc)。此外，液晶单元包括存储电容器(Cst)，其保持液晶电容器(Clc)充入的数据信号，直到其上充入下一数据信号。
如图5中所示，LCD板102包括以矩阵结构排列的红(R)、绿(G)、蓝(B)和白(W)子像素。此时，红(R)、绿(G)和蓝(B)子像素具有相应的滤色片，而白(W)子像素没有滤色片。各子像素可具有相同的尺寸比率，或者可具有条形或方形结构的不同尺寸比率。
如图6中所示，数据转换器110包括数据增大单元200、白色数据提取单元210和减小单元220。
数据放增大单元200通过将外部输入的三种颜色的输入数据(RI、GI和BI)分别与外部输入的增益值(G)相乘而生成三种颜色的增大数据(Ra、Ga和Ba)，如下面的等式1所示[等式1]Ra＝RI×GGa＝GI×GBa＝BI×G白色数据提取单元210从数据增大单元200提供的三种颜色的增大数据(Ra、Ga和Ba)中提取白色数据(W)，并且将白色数据(W)提供至减小单元220。此时，白色数据(W)对应于三种颜色的增大数据(Ra、Ga和Ba)的公共分量，即，红、绿和蓝色数据(Ra、Ga和Ba)的灰度级值中最小的灰度级值。此外，白色数据(W)可由红、绿和蓝色数据(Ra、Ga和Ba)的最大灰度级值与最小灰度级值之差形成，或者是平均灰度级值。
减小单元220从数据增大单元200提供的三种颜色的增大数据(Ra、Ga和Ba)中减去白色数据(W)，由此生成三色数据(RGB)，如下面的等式2所示[等式2]R＝Ra-WG＝Ga-WB＝Ba-W数据转换器110将白色数据提取单元210中生成的白色数据(W)和减小单元220中生成的三色数据(RGB)转换成四色数据(RGBW)，然后将生成的四色数据(RGBW)提供至时序控制器108。
在图4中，时序控制器108包括数据排列单元1082、同步信号控制单元1084和控制信号产生单元1086，如图7中所示。
数据排列单元1082将从数据转换器110提供的用于一帧的四色数据(RGBW)排列成用于三个子帧的四色数据(Data)，然后将排列后的四色数据(Data)提供至数据驱动器104。
同步信号控制单元1084将外部输入的第一垂直和水平同步信号(Vsync1、Hsync1)、第一时钟信号(DCLK1)和第一数据使能信号(DE1)转换成第二垂直和水平同步信号(Vsync2、Hsync2)、第二时钟信号(DCLK2)和第二数据使能信号(DE2)以将用于一帧的四色数据(RGBW)反复提供至三个子帧，然后将它们提供至控制信号产生单元1086。
控制信号产生单元1086通过使用第二垂直和水平同步信号(Vsync2、Hsync2)、第二时钟信号(DCLK2)和第二数据使能信号(DE2)产生用于控制数据驱动器104的数据控制信号(DCS)和用于控制栅驱动器106的栅控制信号(GCS)。此外，控制信号产生单元1086根据三个子帧产生子帧控制信号(FCS)以控制LED背光单元140。
在图4中，数据驱动器104根据时序控制器108提供的数据控制信号(DCS)，将时序控制器108中排列的四色数据(Data)转换成模拟视频信号，然后在用于将扫描脉冲提供至栅线(GL1至GLn)的一个水平周期期间，将用于一个水平周期的模拟视频信号提供至数据线(DL1至DLm)。此时，数据驱动器104根据数据控制信号(DCS)将一个帧分成第一至第三子帧，并且将视频信号提供至每条数据线(DL1至DLm)。
栅驱动器106包括移位寄存器，其响应栅控制信号(GSC)的栅启动脉冲(GSP)和栅移位时钟(GSC)，顺序产生扫描脉冲，即栅高脉冲。TFT响应扫描脉冲而导通。此时，栅驱动器106根据栅控制信号(GCS)将一帧分成第一至第三子帧，并且将扫描脉冲顺序提供至栅线(GL1至GLn)。
LED控制器120根据子帧控制信号(FCS)控制LED背光单元140以与三个子帧相对应。
为此，如图8中所示，LED控制器120包括色率辨别单元122和减弱信号设定单元124。
色率辨别单元122基于外部输入的一个帧的三色数据(RI、GI和BI)中的青色比率产生青色比率信号(DR_C)，基于黄色比率产生黄色比率信号(DR_Y)。
详细地说，青色比率信号(DR_C)由绿色和蓝色的比值产生，如下面的等式3所示[等式3]DR_C＝G/R:B/R此外，黄色比率信号(DR_Y)由绿色和红色的比值产生，如下面的等式4所示[等式4]DR_Y＝G/B:R/B减弱信号设定单元124根据子帧控制信号(FCS)设定对应于色率辨别单元122提供的青色比率信号(DR_C)的青色减弱信号(Dim_C)，并将产生的青色减弱信号(Dim_C)提供至LED背光单元140。此外，减弱信号设定单元124根据子帧控制信号(FCS)设定对应于色率辨别单元122提供的黄色比率信号(DR_Y)的黄色减弱信号(Dim_Y)，并将产生的黄色减弱信号(Dim_Y)提供至LED背光单元140。
减弱信号设定单元124根据子帧控制信号(FCS)产生设定为与白平衡对应的三色(RGB)减弱信号(Dim_RGB)集，并将产生的减弱信号(Dim_RGB)提供至LED背光单元140。
在图4中，LED背光单元140包括LED阵列162，其由设有红、绿和蓝色LED(RGB)、青色和黄色LED(C、Y)的多个LED组163构成；以及LED阵列驱动器150，其驱动多个LED组163，如图5中充分所示。
LED阵列驱动器150根据三色减弱信号(Dim_RGB)产生三色光发射信号(VRGB)，由此驱动LED组163的红、绿和蓝色(RGB)LED。
LED阵列驱动器150通过产生对应于LED控制器120提供的青色减弱信号(Dim_C)的青光发射信号(VC)来驱动青色LED(C)。此外，LED阵列驱动器150通过产生对应于LED控制器120提供的黄色减弱信号(Dim_Y)的黄光发射信号(VY)来驱动黄色LED(Y)。
LED阵列162与LCD板102的背面相对。
多个LED组163以矩阵结构排列在印刷电路板(PCB)上，由此均匀地向LCD板162的整个背面提供光。
多个LED组163设有产生白光的红、绿和蓝色LED、发出青光的青色LED(C)以及发出黄光的黄色LED(Y)。
红、绿和蓝色的三色LED(RGB)根据三色光发射信号(VRGB)混合红、绿和蓝光，由此产生白光。此时，根据三色光发射信号(VRGB)的红光发射信号驱动红色LED(R)，由此发射红光。根据三色光发射信号(VRGB)的绿光发射信号驱动绿色LED(G)，由此发射绿光。并且，根据三色光发射信号(VRGB)的蓝光发射信号驱动蓝色LED(B)，由此发射蓝光。
根据LED阵列驱动器150提供的青光发射信号(VC)驱动青色LED(C)，由此产生青光。根据LED阵列驱动器150提供的黄光发射信号(VY)驱动黄色LED(Y)，由此产生黄光。
LED背光单元140将根据三个子帧而由各LED组163产生的白光、青光和黄光提供至LCD板102。
同时，背光单元140还包括设置在LED阵列162与LCD板102之间的多个光片164。多个光片164包括至少一个漫射片(或漫射板)，其漫射来自LED阵列162的入射光；以及至少一个棱镜片，其将漫射片中漫射的光程改变为朝向LCD板102，由此提高光效。
图9是示出根据本发明第一实施方式的用于驱动LCD器件的方法的波形图。
下面将参照图9并结合图4说明根据第一实施方式的用于驱动LCD器件的方法。
首先，在每帧将从外部输入的三色输入数据(RGB)转换成四色数据(RGBW)。然后，将转换后的四色数据(RGBW)排列在各第一至第三子帧(SF1至SF3)中。并且，对应于各第一至第三子帧(SF1至SF3)产生子帧控制信号(FCS)。基于等式3，根据三色输入数据(RGB)的青色比率产生青色减弱信号(Dim_C)。基于等式4，根据三色输入数据(RGB)的黄色比率产生黄色减弱信号(Dim_Y)。
然后，将第一至第三子帧(SF1至SF3)的转换后的四色数据(RGBW)提供至LCD板102。并且，根据对应于第一至第三子帧(SF1至SF3)的子帧控制信号(FCS)，通过控制LED背光单元140将通过混合红、绿和蓝光产生的白光、青光和黄光顺序提供至LCD板102。
在一个帧的第一子帧(SF1)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号据提供至LCD板102，并且根据三色光发射信号(VRGB)驱动LED组163的三色LED(RGB)，由此将白光提供至LCD板102。在第一子帧(SF1)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将LED组163的青和黄色LED(C、Y)保持在关闭状态。因此，在第一子帧(SF1)的情况下，通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)发射三色LED(RGB)产生的白光，由此混合红、绿和蓝光与通过白色子像素(W)发射的白光。结果，在LCD板102上显示对应于四色数据(RGBW)的彩色图像。
在一个帧的第二子帧(SF2)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号提供至LCD板102，并且根据青色光发射信号(VC)驱动LED组163的青色LED(C)，由此将青光提供至LCD板102。在第二子帧(SF2)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将三色LED(RGB)和黄色LED(Y)保持在关闭状态。因此，在第二子帧(SF2)的情况下，通过白色子像素(W)发射青色LED(C)产生的青光，由此在LCD板102上显示对应于三色数据(RGB)的青色比率的青色图像。此时，不通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)而仅通过不具有滤色片的白色子像素(W)发射从青色LED(C)发射的青光。
在一个帧的第三子帧(SF3)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号提供至LCD板102，并且根据黄色光发射信号(VY)驱动LED组163的黄色LED(Y)，由此将黄光提供至LCD板102。在第三子帧(SF3)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将三色LED(RGB)和青色LED(C)保持在关闭状态。因此，在第三子帧(SF3)的情况下，通过白色子像素(W)发射黄色LED(Y)产生的黄光，由此在LCD板102上显示对应于三色数据(RGB)的黄色比率的黄色图像。此时，不通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)而仅通过不具有滤色片的白色子像素(W)发射从黄色LED(Y)发射的黄光。
在根据本发明第一实施方式的用于驱动LCD器件的装置和方法中，在各第一至第三子帧(SF1至SF3)中将相同的四色数据(RGBW)提供至LCD板102，但是，本发明不限于此。例如，在第一子帧(SF1)的情况下，将四色数据(RGBW)的三色数据(RGB)提供至LCD板102的红、绿和蓝色子像素，并且以与三色数据(RGB)同步的方式驱动三色LED(RGB)。在第二子帧(SF2)中，将四色数据(RGBW)的白色数据(W)提供至LCD板102的白色子像素，并且以与白色数据(W)同步的方式驱动青色LED(C)。在第三子帧中，将四色数据(RGBW)的白色数据(W)提供至LCD板102的白色子像素，并且以与白色数据(W)同步的方式驱动黄色LED(Y)。
在根据本发明第一实施方式的用于驱动LCD器件的装置和方法中，LED阵列162的多个LED组163可设有红、绿和蓝色LED(R、G和B)以及青、黄和品红色LED(C、Y和M)中的任意两种LED。
在根据本发明第一实施方式的使用五色(RBG、C和Y)LED的用于LED驱动LCD器件的装置和方法中，在每一子帧中将通过红、绿和蓝光产生的白光、基于输入数据(RI、GI和BI)的青色比率(C)产生的青光和基于输入数据(RI、GI和BI)的黄色比率(Y)产生的黄光提供至LCD板102，从而能够通过多原色提高色彩实现率。
图10是示出根据本发明第二实施方式的用于驱动LCD器件的装置的示意图。图11是示出图10中所示的LCD板和背光单元的透视图。
参照图10和图11，根据本发明第二实施方式的用于驱动LCD器件的装置包括LCD板102，其包括分别形成在由n条栅线(GL1至GLn)和m条数据线(DL1至DLm)所限定的四种颜色的子像素中的液晶单元；数据驱动器104，其向数据线(DL1至DLm)提供视频信号；栅驱动器106，其向栅线(GL1至GLn)提供扫描脉冲；数据转换器110，其将三种颜色的输入数据(RI、GI和BI)转换成四种颜色的输入数据(RGBW)；时序控制器308，其在每一帧中将数据转换器110提供的四种颜色的输入数据(RGBW)排列成用于四个子帧的四色数据(Data)，然后将排列后的数据提供至数据驱动器104，并且产生与每个子帧对应的子帧控制信号(FCS)；LED背光单元340，其由六种颜色的LED组成，用于向LCD板102发射光；以及LED控制器320，其根据三种颜色的输入数据(RI、GI和BI)和子帧控制信号(FCS)控制LED背光单元340。此时，数据转换器110和LED控制器320可安装在时序控制器308上。
除时序控制器308、LED控制器320和LED背光单元340之外，根据第二实施方式的驱动装置与图4中所示的第一实施方式的驱动装置结构相同。因此，下文将集中说明本发明第二实施方式的时序控制器308、LED控制器320和LED背光单元340，并且将利用第一实施方式的上述说明代替本发明第二实施方式的其他部分。
时序控制器308在每一帧中将数据转换器110提供的四色输入数据(RGBW)排列成用于四个子帧的四色数据(Data)，并将排列后的数据提供至数据驱动器104，由此产生与每个子帧对应的子帧控制信号(FCS)。
如图12所示，LED控制器320包括色率辨别单元322和减弱信号设定单元324。
色率辨别单元322基于外部输入的一个帧的三色数据(RI、GI和BI)中的青色比率产生青色比率信号(DR_C)，基于黄色比率产生黄色比率信号(DR_Y)以及基于品红色比率产生品红色比率信号(DR_M)。
详细地说，青色比率信号(DR_C)由绿色和蓝色的比值产生，如上面的等式3所示。黄色比率信号(DR_Y)由绿色和红色的比值产生，如上面的等式4所示。此外，品红色比率信号(DR_M)由红色和蓝色的比值产生，如下面的等式5所示[等式5]。
DR_M＝R/G:B/G减弱信号设定单元324根据子帧控制信号(FCS)设定对应于色率辨别单元322提供的青色比率信号(DR_C)的青色减弱信号(Dim_C)，并将产生的青色减弱信号(Dim_C)提供至LED背光单元340。并且，减弱信号设定单元324根据子帧控制信号(FCS)设定对应于色率辨别单元322提供的黄色比率信号(DR_Y)的黄色减弱信号(Dim_Y)，并将产生的黄色减弱信号(Dim_Y)提供至LED背光单元340。此外，减弱信号设定单元324根据子帧控制信号(FCS)设定对应于色率辨别单元322提供的品红色比率信号(DR_M)的品红色减弱信号(Dim_M)，并将产生的品红色减弱信号(Dim_M)提供至LED背光单元340。
减弱信号设定单元324根据子帧控制信号(FCS)产生与白平衡对应的三色减弱信号(Dim_RGB)，并将产生的三色减弱信号(Dim_RGB)提供至LED背光单元340。
在图10中，LED背光单元340包括LED阵列362，其由设有多个红、绿和蓝色LED(RGB)、青、黄和品红色LED(C、Y和M)的多个LED组363构成；以及驱动LED阵列362的LED阵列驱动器350，如图11中充分所示。
LED阵列驱动器350根据三色减弱信号(Dim_RGB)产生三色光发射信号(VRGB)，由此驱动LED组163的三种颜色(RGB)LED。
LED阵列驱动器350通过产生对应于LED控制器320提供的青色减弱信号(Dim_C)的青光发射信号(VC)来驱动青色LED(C)。并且，LED阵列驱动器350通过产生对应于LED控制器320提供的黄色减弱信号(Dim_Y)的黄光发射信号(VY)来驱动黄色LED(Y)。此外，LED阵列驱动器350通过产生对应于LED控制器320提供的品红色减弱信号(Dim_M)的品红光发射信号(VM)来驱动品红色LED(M)。
LED阵列362与LCD板102的背面相对。
多个LED组363以矩阵结构排列在印刷电路板(PCB)上，由此均匀地向LCD板102的整个背面提供光。
多个LED组363设有产生白光的红、绿和蓝色LED、发出青光的青色LED(C)、发出黄光的黄色LED(Y)以及发出品红光的品红色LED(M)。
红、绿和蓝色的三色LED(RGB)根据三色光发射信号(VRGB)混合红、绿和蓝光，由此产生白光。此时，根据LED阵列驱动器350提供的三色光发射信号(VRGB)的红光发射信号驱动红色LED(R)，由此发射红光。根据LED阵列驱动器350提供的三色光发射信号(VRGB)的绿光发射信号驱动绿色LED(G)，由此发射绿光。并且，根据LED阵列驱动器350提供的三色光发射信号(VRGB)的蓝光发射信号驱动蓝色LED(B)，由此发射蓝光。
根据LED阵列驱动器350提供的青光发射信号(VC)驱动青色LED(C)，由此产生青光。根据LED阵列驱动器350提供的黄光发射信号(VY)驱动黄色LED(Y)，由此产生黄光。根据LED阵列驱动器350提供的品红光发射信号(VM)驱动品红色LED(M)，由此产生品红光。
LED背光单元340将根据四个子帧而由各LED组363产生的白光、青光、黄光和品红光提供至LCD板102。
同时，背光单元340还包括设置在LED阵列362与LCD板102之间的多个光片164。多个光片164包括至少一个漫射片(或漫射板)，其漫射来自LED阵列362的入射光；以及至少一个棱镜片，其将漫射片中漫射的光程改变为朝向LCD板102，由此提高光效。
图13是示出根据本发明第二实施方式的用于驱动LCD器件的方法的波形图。
下面将参照图13并结合图10说明根据本发明第二实施方式的用于驱动LCD器件的方法。
首先，在每帧将从外部输入的三色输入数据(RGB)转换成四色数据(RGBW)。然后，将转换后的四色数据(RGBW)排列在各第一至第四子帧(SF1至SF4)中。并且，对应于各第一至第四子帧(SF1至SF4)产生子帧控制信号(FCS)。基于等式3，根据三色输入数据(RGB)的青色比率产生青色减弱信号(Dim_C)。基于等式4，根据三色输入数据(RGB)的黄色比率产生黄色减弱信号(Dim_Y)。基于等式5，根据三色输入数据(RGB)的品红色比率产生品红色减弱信号(Dim_M)。
然后，在第一至第四子帧(SF1至SF4)中将转换后的四色数据(RGBW)提供至LCD板102。并且，根据对应于第一至第四子帧(SF1至SF4)的子帧控制信号(FCS)，通过控制LED背光单元340将通过混合红、绿、蓝和品红光产生的白光、青光、黄光和品红光顺序提供至LCD板102。
在一个帧的第一子帧(SF1)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号据提供至LCD板102，并且根据三色光发射信号(VRGB)驱动LED组363的三色LED(RGB)，由此将白光提供至LCD板102。在第一子帧(SF1)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将LED组363的青、黄和品红色LED(C、Y、M)保持在关闭状态。因此，在第一子帧(SF1)的情况下，通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)发射三色LED(RGB)产生的白光，由此将红、绿和蓝光与通过白色子像素(W)发射的白光混合。结果，在LCD板102上显示对应于四色数据(RGBW)的彩色图像。
在一个帧的第二子帧(SF2)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号提供至LCD板102，并且根据青色光发射信号(VC)驱动LED组363的青色LED(C)，由此将青光提供至LCD板102。在第二子帧(SF2)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将三色LED(RGB)、黄色LED(Y)和品红色LED(M)保持在关闭状态。因此，在第二子帧(SF2)的情况下，通过白色子像素(W)发射青色LED(C)产生的青光，由此在LCD板102上显示对应于三色数据(RGB)的青色比率的青色图像。此时，不通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)而仅通过不具有滤色片的白色子像素(W)发射从青色LED(C)发射的青光。
在一个帧的第三子帧(SF3)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号提供至LCD板102，并且根据黄色光发射信号(VY)驱动LED组363的黄色LED(Y)，由此将黄光提供至LCD板102。在第三子帧(SF3)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将三色LED(RGB)、青色LED(C)和品红色LED(M)保持在关闭状态。因此，在第三子帧(SF3)的情况下，通过白色子像素(W)发射黄色LED(Y)产生的黄光，由此在LCD板102上显示对应于三色数据(RGB)的黄色比率的黄色图像。此时，不通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)而仅通过不具有滤色片的白色子像素(W)发射从黄色LED(Y)发射的黄光。
在一个帧的第四子帧(SF4)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号提供至LCD板102，并且根据品红色光发射信号(VM)驱动LED组363的品红色LED(M)，由此将品红光提供至LCD板102。在第四子帧(SF4)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将三色LED(RGB)、青色LED(C)和黄色LED(Y)保持在关闭状态。因此，在第四子帧(SF4)的情况下，通过白色子像素(W)发射品红色LED(M)产生的品红光，由此在LCD板102上显示对应于三色数据(RGB)的品红色比率的品红色图像。此时，不通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)而仅通过不具有滤色片的白色子像素(W)发射从品红色LED(M)发射的品红光。
在根据本发明第二实施方式的用于驱动LCD器件的装置和方法中，在各第一至第四子帧(SF1至SF4)中将相同的四色数据(RGBW)提供至LCD板102，但是，本发明不限于此。例如，在第一子帧(SF1)的情况下，将四色数据(RGBW)的三色数据(RGB)提供至LCD板102的红、绿和蓝色子像素，并且以与三色数据(RGB)同步的方式驱动三色LED(RGB)。在第二子帧(SF2)中，将四色数据(RGBW)的白色数据(W)提供至LCD板102的白色子像素，并且以与白色数据(W)同步的方式驱动青色LED(C)。在第三子帧中，将四色数据(RGBW)的白色数据(W)提供至LCD板102的白色子像素，并且以与白色数据(W)同步的方式驱动黄色LED(Y)。在第四子帧中，将四色数据(RGBW)的白色数据(W)提供至LCD板102的白色子像素，并且以与白色数据(W)同步的方式驱动品红色LED(M)。
在根据本发明第二实施方式的用于驱动LCD器件的装置和方法中，使用设有六色(RBG、C、Y和M)LED的多个LED组363，其中，在每一子帧中将通过红、绿和蓝光产生的白光、基于输入数据(RI、GI和BI)的青色比率(C)产生的青光、基于输入数据(RI、GI和BI)的黄色比率(Y)产生的黄光以及基于输入数据(RI、GI和BI)的品红色比率(M)产生的品红光提供至LCD板102，从而能够通过多原色提高色彩实现率。
图14是示出根据本发明第三实施方式的用于驱动LCD器件的装置的示意图。
参照图14，根据本发明第三实施方式的用于驱动LCD器件的装置包括LCD板102，其包括分别形成在由n条栅线(GL1至GLn)和m条数据线(DL1至DLm)所限定的四种颜色的子像素中的液晶单元；数据驱动器104，其向数据线(DL1至DLm)提供视频信号；栅驱动器106，其向栅线(GL1至GLn)提供扫描脉冲；数据转换器110，其将三种颜色的输入数据(RI、GI和BI)转换成四种颜色的输入数据(RGBW)；时序控制器308，其在每一帧中将数据转换器110提供的四种颜色的输入数据(RGBW)排列成用于三个子帧的四色数据(Data)，然后将排列后的数据提供至数据驱动器104，并且产生与每个子帧对应的子帧控制信号(FCS)；LED背光单元540，其由灯566和两种颜色(C、Y)的LED组成，用于向LCD板102发射光；以及背光控制器520，其根据三种颜色的输入数据(RI、GI和BI)和子帧控制信号(FCS)控制背光单元540。此时，数据转换器110和背光控制器520可安装在时序控制器108上。
除背光单元540和背光控制器520之外，根据第三实施方式的驱动装置与图4中所示的第一实施方式的驱动装置结构相同。因此，下文将集中说明本发明第三实施方式的背光单元540和背光控制器520，并且将利用第一实施方式的上述说明代替本发明第三实施方式的其他部分。
背光控制器520根据子帧控制信号(FCS)产生用于驱动灯566的灯减弱信号(Dim_Lamp)，并且还根据子帧控制信号(FCS)产生用于驱动两种颜色(C、Y)LED的青色减弱信号(Dim_C)和黄色减弱信号(Dim_Y)。然后，背光控制器520将产生的减弱信号(Dim_Lamp、Dim_C和Dim_Y)提供至背光单元540。
同时，背光控制器520包括如图8中所示的色率辨别单元122和减弱信号设定单元124，由此根据子帧控制信号(FCS)产生青色减弱信号(Dim_C)和黄色减弱信号(Dim_Y)。
此时，将使用图8的上述说明代替对色率辨别单元122和减弱信号设定单元124的详细说明。
背光单元540包括阵列562，其由灯566、青色LED(C)和黄色LED(Y)构成；以及驱动背光阵列562的背光驱动器550。
背光驱动器550根据背光控制器520提供的灯减弱信号(Dim_Lamp)产生灯驱动信号(VLamp)，由此驱动灯566。并且，背光驱动器550根据背光控制器520提供的青色减弱信号(Dim_C)产生青色光发射信号(VC)，由此驱动青色LED(C)。此外，背光驱动器550根据背光控制器520提供的黄色减弱信号(Dim_Y)产生黄色光发射信号(VY)，由此驱动黄色LED(Y)。
图15是示出图14中所示根据本发明第三实施方式的LCD器件中背光单元的第一实例的透视图。
结合图14参照图15，背光阵列562包括导光板564，在其横向侧面上形成入射面，用于将入射光导向LCD板102；灯566，其面向导光板564的第一侧面；第一至第三LED阵列568a、568b和568c，其面向导光板564的第二至第四侧面；以及多个光片164，其设置在导光板564的上方。
灯566设置为面向导光板564的第一侧面，其中灯566根据背光驱动器550提供的灯驱动信号(Vlamp)打开。在驱动灯566时，所产生的白光提供至对应于导光板564的第一横向侧面的第一入射面。
各第一至第三LED阵列568a、568b和568c设有反复排列在印刷电路板(PCB)上的青和黄色LED(C、Y)。根据背光驱动器550提供的青色光发射信号(VC)驱动第一至第三LED阵列568a、568b和568c的青色LED(C)，由此产生青光。根据背光驱动器550提供的黄色光发射信号(VY)驱动第一至第三LED阵列568a、568b和568c的黄色LED(Y)，由此产生黄光。
第一至第三LED阵列568a、568b和568c根据青色光发射信号(VC)或者黄色光发射信号(VY)产生青光或者黄光，并且将所产生的青光或者黄光提供至与导光板564的第二至第四侧面相对应的第二至第四入射面。
导光板564的入射面将与白、青或者黄光相对应的光程改变为朝向LCD板102。
多个光片164包括至少一个漫射片(或漫射板)，其漫射来自导光板564的入射光；以及至少一个棱镜片，其将漫射片中漫射的光程改变为朝向LCD板102，由此提高光效。
根据LCD板102的尺寸或者型号，背光阵列562的灯566可设置在导光板564的至少一个侧面中，并且LED阵列568a、568b和568c可设置在不具有灯566的其余侧面中。例如，如果LCD板102具有12英寸或者更小的尺寸，则至少一个灯566设置在导光板564的四个侧面的一个侧面中，并且LED阵列设置在导光板564的其余三个侧面中。如果LCD板102具有12英寸或者更大的尺寸，则至少一个灯566设置在导光板564的两个侧面中，并且LED阵列设置在导光板564的其余两个侧面中。
下面将参照图9说明根据本发明第三实施方式的用于驱动LCD器件的方法。
首先，在每帧将从外部输入的三色输入数据(RGB)转换成四色数据(RGBW)。然后，将转换后的四色数据(RGBW)排列在各第一至第三子帧(SF1至SF3)中。并且，对应于各第一至第三子帧(SF1至SF3)产生子帧控制信号(FCS)。通过使用等式3，根据三色输入数据(RGB)的青色比率产生青色减弱信号(Dim_C)。通过使用等式4，根据三色输入数据(RGB)的黄色比率产生黄色减弱信号(Dim_Y)。
然后，将第一至第三子帧(SF1至SF3)的转换后四色数据(RGBW)提供至LCD板102。并且，根据对应于第一至第三子帧(SF1至SF3)的子帧控制信号(FCS)，通过控制背光单元540将通过混合红、绿和蓝光产生的白光、青光和黄光顺序提供至LCD板102。
在一个帧的第一子帧(SF1)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号据提供至LCD板102，并且根据灯驱动信号(VLamp)驱动灯566，由此通过导光板564将白光提供至LCD板102。此时，由子帧控制信号(FCS)将青和黄色LED(C、Y)保持在关闭状态。因此，在第一子帧(SF1)的情况下，通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)发射灯566产生的白光，由此混合红、绿和蓝光与通过白色子像素(W)发射的白光。结果，在LCD板102上显示对应于四色数据(RGBW)的彩色图像。
在一个帧的第二子帧(SF2)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号提供至LCD板102，并且根据青色光发射信号(VC)驱动LED阵列568a、568b和568c的青色LED(C)，由此通过导光板564将青光提供至LCD板102。在第二子帧(SF2)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将灯566和黄色LED(Y)保持在关闭状态。因此，在第二子帧(SF2)的情况下，通过白色子像素(W)发射青色LED(C)产生的青光，由此在LCD板102上显示对应于三色数据(RGB)的青色比率的青色图像。此时，不通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)而仅通过不具有滤色片的白色子像素(W)发射从青色LED(C)发射的青光。
在一个帧的第三子帧(SF3)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号提供至LCD板102，并且根据黄色光发射信号(VY)驱动LED阵列568a、568b和568c的黄色LED(Y)，由此将黄光提供至LCD板102。在第三子帧(SF3)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将灯566和青色LED(C)保持在关闭状态。因此，在第三子帧(SF3)的情况下，通过白色子像素(W)发射黄色LED(Y)产生的黄光，由此在LCD板102上显示对应于三色数据(RGB)的黄色比率的黄色图像。此时，不通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)而仅通过不具有滤色片的白色子像素(W)发射从黄色LED(Y)发射的黄光。
在根据本发明第三实施方式的用于驱动LCD器件的装置和方法中，在各第一至第三子帧(SF1至SF3)中将相同的四色数据(RGBW)提供至LCD板102，但是，本发明不限于此。例如，在第一子帧(SF1)的情况下，将四色数据(RGBW)的三色数据(RGB)提供至LCD板102的红、绿和蓝色子像素，并且以与三色数据(RGB)同步的方式驱动灯566。在第二子帧(SF2)中，将四色数据(RGBW)的白色数据(W)提供至LCD板102的白色子像素，并且以与白色数据(W)同步的方式驱动青色LED(C)。在第三子帧中，将四色数据(RGBW)的白色数据(W)提供至LCD板102的白色子像素，并且以与白色数据(W)同步的方式驱动黄色LED(Y)。
在根据本发明第三实施方式的用于驱动LCD器件的装置和方法中，使用设有灯566和两种颜色LED的背光阵列562，其中在每一子帧中将白光、基于输入数据(RI、GI和BI)的青色比率(C)产生的青光和基于输入数据(RI、GI和BI)的黄色比率(Y)产生的黄光提供至LCD板102，从而能够通过多原色提高色彩实现率。
图16是示出图14中所示根据本发明第三实施方式的LCD器件中背光单元的第二实例的透视图。
结合图14参照图16，背光阵列562包括光漫射板572；多个灯566n，其在一个方向上以固定间隔设置在光漫射板572的背面上；多个LED阵列568n，其分别设置在所述灯566n的每个灯之间；以及多个光片164，其设置在光漫射板572的上方。
根据背光驱动器550提供的灯驱动信号(VLamp)驱动多个灯566n，由此产生白光。所产生的白光提供至光漫射板572的背面。
多个LED阵列568n中的每个LED阵列设有反复排列在印刷电路板(PCB)上的青和黄色LED(C、Y)。
根据背光驱动器550提供的青色光发射信号(VC)驱动多个LED阵列568n的青色LED(C)，由此产生青光。根据背光驱动器550提供的黄色光发射信号(VY)驱动多个LED阵列568n的黄色LED(Y)，由此产生黄光。
多个LED阵列568n根据青色光发射信号(VC)或者黄色光发射信号(VY)产生青光或者黄光，并且将所产生的青光或者黄光提供至光漫射板572。
光漫射板572漫射多个灯566n发出的白光，并将漫射的白光提供至多个光片164。并且，光漫射板572漫射从多个LED阵列568n发出的青光或者黄光，并且将漫射的青光或者黄光提供至多个光片164。
多个光片164包括至少一个漫射片(或漫射板)，其漫射来自光漫射板572的入射光；以及至少一个棱镜片，其将漫射片中漫射的光程改变为朝向LCD板102以提高光效。
图17是示出根据本发明第四实施方式的用于驱动LCD器件的装置的示意图。
参照图17，根据本发明第四实施方式的用于驱动LCD器件的装置包括LCD板102，其包括分别形成在由n条栅线(GL1至GLn)和m条数据线(DL1至DLm)所限定的四种颜色的子像素中的液晶单元；数据驱动器104，其向数据线(DL1至DLm)提供视频信号；栅驱动器106，其向栅线(GL1至GLn)提供扫描脉冲；数据转换器110，其将三种颜色的输入数据(RI、GI和BI)转换成四种颜色的输入数据(RGBW)；时序控制器308，其在每一帧中将数据转换器110提供的四种颜色的输入数据(RGBW)排列成用于四个子帧的四色数据(Data)，然后将排列后的数据提供至数据驱动器104，并且产生与每个子帧对应的子帧控制信号(FCS)；背光单元740，其使用灯766和三种颜色(C、Y和M)的LED，用于向LCD板102发射光；以及背光控制器720，其根据三种颜色的输入数据(RI、GI和BI)和子帧控制信号(FCS)控制背光单元740。此时，数据转换器110和背光控制器720可安装在时序控制器308上。
除背光控制器720和背光单元740之外，根据第四实施方式的驱动装置与图10中所示的第二实施方式的驱动装置结构相同。因此，下文将集中说明本发明第四实施方式的背光控制器720和背光单元740，并且将利用第二实施方式的上述说明代替本发明第四实施方式的其他部分。
背光控制器720根据子帧控制信号(FCS)产生用于驱动灯766的灯减弱信号(Dim_Lamp)，并且还根据子帧控制信号(FCS)产生用于驱动三种颜色(C、Y和M)LED的青色减弱信号(Dim_C)、黄色减弱信号(Dim_Y)和品红色减弱信号(Dim_M)。然后，背光控制器720将产生的减弱信号(Dim_Lamp、Dim_C、Dim_Y和Dim_M)提供至背光单元740。
同时，背光控制器720包括如图12中所示的色率别单元322和减弱信号设定单元324，由此根据子帧控制信号(FCS)产生青色减弱信号(Dim_C)、黄色减弱信号(Dim_Y)和品红色减弱信号(Dim_M)。
此时，将使用图12的上述说明代替对色率辨别单元322和减弱信号设定单元324的详细说明。
背光单元740包括LED阵列762，其由灯766、青色LED(C)、黄色LED(Y)和品红色LED(M)构成；以及驱动背光阵列762的背光驱动器750。
背光驱动器750根据背光控制器720提供的灯减弱信号(Dim_Lamp)产生灯驱动信号(VLamp)，由此驱动灯766。并且，背光驱动器750根据背光控制器720提供的青色减弱信号(Dim_C)产生青色光发射信号(VC)，由此驱动青色LED(C)。并且，背光驱动器750根据背光控制器720提供的黄色减弱信号(Dim_Y)产生黄色光发射信号(VY)，由此驱动黄色LED(Y)。此外，背光驱动器750根据背光控制器720提供的品红色减弱信号(Dim_M)产生品红色光发射信号(VM)，由此驱动品红色LED(M)。
图18是示出图17中所示根据本发明第四实施方式的LCD器件中背光单元的第一实例的透视图。
结合图17参照图18，背光阵列762包括导光板764，在其横向侧面上形成入射面，用于将入射光导向LCD板102；灯766，其面向导光板764的第一侧面；第一至第三LED阵列768a、768b和768c，其面向导光板764的第二至第四侧面；以及多个光片164，其设置在导光板764的上方。
灯766设置为面向导光板764的第一侧面，其中灯766根据背光驱动器750提供的灯驱动信号(VLamp)打开，由此产生白光。在驱动灯766时，所产生的白光提供至对应于导光板764的第一横向侧面的第一入射面。
各第一至第三LED阵列768a、768b和768c设有反复排列在印刷电路板(PCB)上的青、黄和品红色LED(C、Y和M)。根据背光驱动器750提供的青色光发射信号(VC)驱动第一至第三LED阵列768a、768b和768c的青色LED(C)，由此产生青光。根据背光驱动器750提供的黄色光发射信号(VY)驱动第一至第三LED阵列768a、768b和768c的黄色LED(Y)，由此产生黄光。根据背光驱动器750提供的品红色光发射信号(VM)驱动第一至第三LED阵列768a、768b和768c的品红色LED(M)，由此产生品红光。
第一至第三LED阵列768a、768b和768c根据青色光发射信号(VC)、黄色光发射信号(VY)和品红色光发射信号(VM)产生青光、黄光和品红光，并且将所产生的青光、黄光和品红光提供至与导光板764的第二至第四横向侧面相对应的第二至第四入射面。
导光板764的入射面将与白、青、黄和品红光相对应的光程改变为朝向LCD板102。
多个光片164包括至少一个漫射片(或漫射板)，其漫射来自导光板764的入射光；以及至少一个棱镜片，其将漫射片中漫射的光程改变为朝向LCD板102以提高光效。
根据LCD板102的尺寸或者型号，背光阵列762的灯766可设置在导光板764的至少一个侧面中，并且LED阵列768a、768b和768c可设置在不具有灯766的其余侧面中。例如，LCD板102具有12英寸或者更小的尺寸，则至少一个灯766设置在导光板764的四个侧面的一个侧面中，并且LED阵列设置在导光板764的其余三个侧面中。如果LCD板102具有12英寸或者更大的尺寸，则至少一个灯766设置在导光板764的两个侧面中，并且LED阵列设置在导光板764的其余两个侧面中。
下面将参照图13说明根据本发明第四实施方式的用于驱动LCD器件的方法。
首先，在每帧将从外部输入的三色输入数据(RGB)转换成四色数据(RGBW)。然后，将转换后的四色数据(RGBW)排列在各第一至第四子帧(SF1至SF4)中。并且，对应于各第一至第四子帧(SF1至SF4)产生子帧控制信号(FCS)。通过使用等式3，根据三色输入数据(RGB)的青色比率产生青色减弱信号(Dim_C)。通过使用等式4，根据三色输入数据(RGB)的黄色比率产生黄色减弱信号(Dim_Y)。通过使用等式5，根据三色输入数据(RGB)的品红色比率产生品红色减弱信号(Dim_M)。
然后，在第一至第四子帧(SF1至SF4)中将转换后的四色数据(RGBW)提供至LCD板102。并且，根据对应于第一至第四子帧(SF1至SF4)的子帧控制信号(FCS)，通过控制背光单元740将白光、青光、黄光和品红光顺序提供至LCD板102。
在一个帧的第一子帧(SF1)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号据提供至LCD板102，并且根据灯驱动信号(VLamp)驱动灯766，由此通过导光板764将白光提供至LCD板102。此时，由子帧控制信号(FCS)将青、黄和品红色LED(C、Y、M)保持在关闭状态。因此，在第一子帧(SF1)的情况下，通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)发射由灯766产生的白光，由此混合红、绿和蓝光与通过白色子像素(W)发射的白光。结果，在LCD板102上显示对应于四色数据(RGBW)的彩色图像。
在一个帧的第二子帧(SF2)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号提供至LCD板102，并且根据青色光发射信号(VC)驱动LED阵列768a、768b和768c的青色LED(C)，由此通过导光板764将青光提供至LCD板102。在第二子帧(SF2)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将灯566、黄色LED(Y)和品红色LED(M)保持在关闭状态。因此，在第二子帧(SF2)的情况下，通过白色子像素(W)发射青色LED(C)产生的青光，由此在LCD板102上显示对应于三色数据(RGB)的青色比率的青色图像。此时，不通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)而仅通过不具有滤色片的白色子像素(W)发射从青色LED(C)发射的青光。
在一个帧的第三子帧(SF3)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号提供至LCD板102，并且根据黄色光发射信号(VY)驱动LED阵列768a、768b和768c的黄色LED(Y)，由此通过导光板764将黄光提供至LCD板102。在第三子帧(SF3)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将灯766、青色LED(C)和品红色LED(M)保持在关闭状态。因此，在第三子帧(SF3)的情况下，通过白色子像素(W)发射黄色LED(Y)产生的黄光，由此在LCD板102上显示对应于三色数据(RGB)的黄色比率的黄色图像。此时，不通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)而仅通过不具有滤色片的白色子像素(W)发射从黄色LED(Y)发射的黄光。
在一个帧的第四子帧(SF4)中，将对应于四色数据(RGBW)的视频信号提供至LCD板102，并且根据品红色光发射信号(VM)驱动LED阵列768a、768b和768c的品红色LED(M)，由此通过导光板764将品红光提供至LCD板102。在第四子帧(SF4)的情况下，由子帧控制信号(FCS)将灯766、青色LED(C)和黄色LED(Y)保持在关闭状态。因此，在第四子帧(SF4)的情况下，通过白色子像素(W)发射品红色LED(M)产生的品红光，由此在LCD板102上显示对应于三色数据(RGB)的品红色比率的品红色图像。此时，不通过红、绿和蓝色子像素(R、G和B)而仅通过不具有滤色片的白色子像素(W)发射从品红色LED(M)发射的品红光。
在根据本发明第四实施方式的用于驱动LCD器件的装置和方法中，在各第一至第四子帧(SF1至SF4)中将相同的四色数据(RGBW)提供至LCD板102，但是，本发明不限于此。例如，在第一子帧(SF1)的情况下，将四色数据(RGBW)的三色数据(RGB)提供至LCD板102的红、绿和蓝色子像素，并且以与三色数据(RGB)同步的方式驱动灯766。在第二子帧(SF2)中，将四色数据(RGBW)的白色数据(W)提供至LCD板102的白色子像素，并且以与白色数据(W)同步的方式驱动青色LED(C)。在第三子帧中，将四色数据(RGBW)的白色数据(W)提供至LCD板102的白色子像素，并且以与白色数据(W)同步的方式驱动黄色LED(Y)。在第四子帧中，将四色数据(RGBW)的白色数据(W)提供至LCD板102的白色子像素，并且以与白色数据(W)同步的方式驱动品红色LED(M)。
在根据本发明第四实施方式的用于驱动LCD器件的装置和方法中，使用设有灯766以及三种颜色(C、Y和M)LED的背光阵列762，其中，在每一子帧中将白光、基于输入数据(RI、GI和BI)的青色比率(C)产生的青光、基于输入数据(RI、GI和BI)的黄色比率(Y)产生的黄光以及基于输入数据(RI、GI和BI)的品红色比率(M)产生的品红光提供至LCD板102，从而能够通过多原色提高色彩实现率。
图19是示出图17中所示根据本发明第四实施方式的LCD器件中背光阵列的第二实例的透视图。
结合图17参照图19，背光阵列762包括光漫射板772；多个灯766n，其在一个方向上以固定间隔设置在光漫射板772的背面上；多个LED阵列768n，其分别设置在所述灯766n的每个灯之间；以及多个光片164，在设置在光漫射板772的上方。
根据背光驱动器750提供的灯驱动信号(VLamp)驱动多个灯766n，由此产生白光。所产生的白光提供至光漫射板772的背面。
各多个LED阵列768n设有反复排列在印刷电路板(PCB)上的青、黄和品红色LED(C、Y和M)。
根据背光驱动器750提供的青色光发射信号(VC)驱动多个LED阵列768n的青色LED(C)，由此产生青光。根据背光驱动器750提供的黄色光发射信号(VY)驱动多个LED阵列768n的黄色LED(Y)，由此产生黄光。根据背光驱动器750提供的品红色光发射信号(VM)驱动多个LED阵列768n的品红色LED(M)，由此产生品红光。
多个LED阵列768n根据青色光发射信号(VC)、黄色光发射信号(VY)或者品红色光发射信号(VM)产生青光、黄光或者品红光，并且将所产生的青光、黄光或者品红光提供至光漫射板772。
光漫射板772漫射多个灯766n发出的白光，并将漫射的白光提供至多个光片164。并且，光漫射板772漫射从多个LED阵列768n发出的青光、黄光或者品红光，并且将漫射的青光、黄光或者品红光提供至多个光片164。
多个光片164包括至少一个漫射片(或漫射板)，其漫射来自光漫射板772的入射光；以及至少一个棱镜片，其将漫射片中漫射的光程改变为朝向LCD板102以提高光效。
如上所述，根据本发明的LCD器件及用于驱动该LCD器件的方法具有下列优点。
在根据本发明的用于驱动LCD器件的装置和方法中，在用于一个帧的各子帧中，将由红、绿和蓝色LED产生的白光和从青、黄和品红色LED产生的青光、黄光和品红光中的至少两种光提供至LCD板，从而能够通过多原色提高色彩实现率。
此外，在用于一个帧的每一子帧中，将由灯产生的白光和从青、黄和品红色LED产生的青光、黄光和品红光中的至少两种光提供至LCD板，从而能够通过多原色提高色彩实现率。
显然，在不脱离本发明的精神或范围内，本领域技术人员可以在本发明中做出各种修改和变型。因而，本发明旨在覆盖落入所附权利要求书及其等效范围之内的本发明的修改和变型。
权利要求
1.一种用于驱动LCD器件的装置，包括LCD板，其包括红、绿、蓝和白色子像素；数据转换器，其将三种颜色的输入数据转换成四种颜色的输入数据；数据驱动器，其将所述四种颜色的输入数据转换成视频信号，并且将所述视频信号提供至每个子像素；栅驱动器，其向每个子像素提供扫描脉冲；时序控制器，其在每一帧中将由该数据转换器提供的四种颜色的输入数据排列成用于至少三个子帧的四色数据，然后将排列后的数据提供至该数据驱动器，并且产生对应于每个子帧的子帧控制信号；背光单元，其包括至少五种颜色的LED，用于向该LCD板发射光；以及背光控制器，其根据所述三种颜色的输入数据和所述子帧控制信号控制该背光单元。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据转换器包括数据增大单元，其通过将从外部输入的所述三种颜色的输入数据与增益值相乘而生成三种颜色的增大数据；白色数据提取单元，其从所述三种颜色的增大数据中提取白色数据；以及减小单元，其从所述数据增大单元提供的三种颜色的增大数据中减去所述白色数据，其中，所述四种颜色的输入数据与第一至第三输入数据和白色数据相对应。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述时序控制器包括数据排列单元，其将所述数据转换器提供的用于一帧的四色数据排列成用于三个子帧的四色数据，并将排列后的四色数据提供至所述数据驱动器；同步信号控制单元，其将由外部输入的第一同步信号转换成与所述至少三个子帧相对应的第二同步信号；以及控制信号产生单元，其在所述至少三个子帧中通过使用第二同步信号产生用于控制所述数据驱动器的数据控制信号、用于控制所述栅驱动器的栅控制信号和子帧控制信号。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述背光控制器包括色率辨别单元，其根据所述三种颜色的输入数据中青色比率、黄色比率和品红色比率中的至少两种比率产生青色比率信号、黄色比率信号和品红色比率信号中的至少两种比率信号；以及减弱信号设定单元，其根据所述子帧控制信号产生对应于所述至少两种比率信号的至少两种减弱信号，并且产生设定的三色减弱信号。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述青色比率信号通过绿/红与蓝/红的比值产生，所述黄色比率信号通过绿/蓝与红/蓝的比值产生，而所述品红色比率信号通过红/绿与蓝/绿的比值产生。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述背光单元包括多个LED阵列，每个LED阵列设有青、黄和品红色LED中的至少两种LED以及红、绿和蓝三色LED；以及LED阵列驱动器，其根据所述三色减弱信号产生红、绿和蓝光发射信号以驱动红、绿和蓝三色LED，并且根据至少两色减弱信号产生青、黄和品红光发射信号中的至少两种信号以驱动青、黄和品红色中的至少两色LED。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述多个LED阵列设有青、黄和品红色LED中的至少两种LED以及红、绿和蓝色三色LED，一个帧的第一子帧通过红、绿、蓝和白色子像素发射三色LED产生的白光来显示三色图像；一个帧的第二子帧通过白色子像素发射第一色LED产生的第一色光来显示第一色图像；以及一个帧的第三子帧通过白色子像素发射两种颜色LED中第二色LED产生的第二色光来显示第二色图像。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述多个LED阵列设有青、黄和品红色LED以及红、绿和蓝色三色LED，一个帧的第一子帧通过红、绿、蓝和白色子像素发射三色LED产生的白光来显示三色图像；一个帧的第二子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中的任一LED对应的第一色LED所产生的第一色光来显示第一色图像；一个帧的第三子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中另一LED相对应的第二色LED所产生的第二色光来显示第二色图像；以及一个帧的第四子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中第三种LED相对应第三色LED所产生第三色光来显示第三色图像。
9.一种用于驱动LCD器件的装置，包括LCD板，其包括红、绿、蓝和白色子像素；数据转换器，其将三种颜色的输入数据转换成四种颜色的输入数据；数据驱动器，其将所述四种颜色的输入数据转换成视频信号，并且将所述视频信号提供至每个子像素；栅驱动器，其向每个子像素提供扫描脉冲；时序控制器，其在每一帧中将该数据转换器提供的四种颜色的输入数据排列成用于至少三个子帧的四色数据，然后将排列后的数据提供至该数据驱动器，并且产生对应于每个子帧的子帧控制信号；背光单元，其包括至少一个灯和至少两种LED，用于向该LCD板发射光；以及背光控制器，其根据所述三种颜色的输入数据和所述子帧控制信号控制该背光单元。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述数据转换器包括数据增大单元，其通过将由外部输入的所述三种颜色的输入数据与增益值相乘而生成三种颜色的增大数据；白色数据提取单元，其从所述三种颜色的增大数据中提取白色数据；以及减小单元，其从所述数据增大单元提供的三种颜色的增大数据中减去所述白色数据，其中，所述四种颜色的输入数据与第一至第三输入数据和白色数据相对应。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述时序控制器包括数据排列单元，其将所述数据转换器提供的用于一帧的四色数据排列成用于三个子帧的四色数据，并将排列后的四色数据提供至所述数据驱动器；同步信号控制单元，将外部输入的第一同步信号转换成与所述至少三个子帧相对应的第二同步信号；以及控制信号产生单元，其在所述至少三个子帧中通过使用第二同步信号产生用于控制所述数据驱动器的数据控制信号、用于控制所述栅驱动器的栅控制信号和子帧控制信号。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述背光控制器包括色率辨别单元，其根据所述三种颜色的输入数据中青色比率、黄色比率和品红色比率中的至少两种比率产生青色比率信号、黄色比率信号和品红色比率信号中的至少两种比率信号；以及减弱信号设定单元，其根据所述子帧控制信号产生用于驱动至少一个灯的灯减弱信号，并且产生对应于至少两种比率信号的至少两种减弱信号。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述青色比率信号通过绿/红与蓝/红的比值产生，所述黄色比率信号通过绿/蓝与红/蓝的比值产生，而所述品红色比率信号通过红/绿与蓝/绿的比值产生。
14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述背光单元包括背光阵列，其包括至少一个灯以及青、黄和品红色LED中的至少两种LED；以及背光驱动器，其根据所述灯减弱信号产生灯驱动信号以驱动灯，并且根据至少两种减弱信号产生至少两种光发射信号以驱动至少两种LED。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述背光阵列包括导光板，其具有对应于入射面的横向侧面，用于将入射光导向所述LCD板；灯，其面向所述导光板的至少一个侧面；至少一个LED阵列，其面向所述导光板不具有灯的其他侧面，每个LED阵列设有至少两种颜色的LED；以及多个光片，其设置在所述导光板的上方。
16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述背光阵列包括光漫射板，其漫射入射光；多个灯，其在一个方向上以固定间隔设置在所述光漫射板的背面上；多个LED阵列，其分别设置在所述灯的每个灯之间，每个LED阵列设有至少两种颜色的LED；以及多个光片，在设置在所述光漫射板的上方。
17.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述背光阵列设有青、黄和品红色LED中的至少两种LED以及至少一个灯，一个帧的第一子帧通过红、绿、蓝和白色子像素发射所述灯产生的白光来显示三色图像；一个帧的第二子帧通过白色子像素发射第一色LED产生的第一色光来显示第一色图像；以及一个帧的第三子帧通过白色子像素发射第二色LED产生的第二色光来显示第二色图像。
18.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述背光阵列设有青、黄和品红色LED以及至少一个灯，一个帧的第一子帧通过红、绿、蓝和白色子像素发射所述灯产生的白光来显示三色图像；一个帧的第二子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中的任一LED对应的第一色LED所产生的第一色光来显示第一色图像；一个帧的第三子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中另一LED相对应的第二色LED所产生的第二色光来显示第二色图像；以及一个帧的第四子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中第三种LED相对应第三色LED所产生第三色光来显示第三色图像。
19.一种用于驱动LCD器件的方法，所述LCD器件包括设有红、绿、蓝和白色子像素的LCD板，该方法包括第一步骤，用于将三种颜色的输入数据转换成四种颜色的输入数据；第二步骤，用于将每一帧的四色数据排列成用于至少三个子帧的四色输入数据，并将排列后的数据提供至数据驱动器，并且产生对应于每个子帧的子帧控制信号；第三步骤，用于向每个子像素提供扫描脉冲；第四步骤，用于将所述四色输入数据转换成视频信号，并且以与所述四色输入数据同步的方式将所述视频信号提供至每个子像素；以及第五步骤，用于根据所述三色输入数据和子帧控制信号驱动具有至少五种颜色LED的背光单元，由此向所述LCD板发射光。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一步骤包括通过将外部输入的三种颜色的输入数据与外部输入的增益值相乘而生成三种颜色的增大数据；从所述三种颜色的增大数据中提取白色数据；以及从所述三种颜色的增大数据中减去所述白色数据而生成第一色至第三色输入数据，其中，所述四种颜色的输入数据与第一色至第三色输入数据和白色数据相对应。
21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第二步骤包括将外部输入的第一同步信号转换成与所述至少三个子帧相对应的第二同步信号；以及通过使用所述第二同步信号产生用于将扫描脉冲提供至每个子像素的栅控制信号和用于将视频信号提供至每个子像素的数据控制信号。
22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第五步骤包括根据所述三种颜色的输入数据中青色比率、黄色比率和品红色比率中的至少两种比率产生青色比率信号、黄色比率信号和品红色比率信号中的至少两种比率信号；根据所述子帧控制信号产生对应于所述至少两种比率信号的至少两种减弱信号，并且产生设定的三色减弱信号；以及根据所述三色减弱信号产生红、绿和蓝光发射信号以驱动红、绿和蓝三色LED，并且根据至少两种减弱信号产生青、黄和品红光发射信号中的至少两种信号以驱动青、黄和品红色中的至少两色LED。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述青色比率信号通过绿/红与蓝/红的比值产生，所述黄色比率信号通过绿/蓝与红/蓝的比值产生，而所述品红色比率信号通过红/绿与蓝/绿的比值产生。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述一个帧设有第一至第三子帧，所述第一子帧通过红、绿、蓝和白色子像素发射三色LED产生的白光来显示三色图像；所述第二子帧通过白色子像素发射两种颜色LED中第一色LED产生的第一色光来显示第一色图像；以及所述第三子帧通过白色子像素发射两种颜色LED中第二色LED产生的第二色光来显示第二色图像。
25.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述一个帧设有第一至第四子帧，所述第一子帧通过红、绿、蓝和白色子像素发射三色LED产生的白光来显示三色图像；所述第二子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中的任一LED对应的第一色LED所产生的第一色光来显示第一色图像；所述第三子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中另一LED相对应的第二色LED所产生的第二色光来显示第二色图像；以及所述第四子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中第三种LED相对应第三色LED所产生第三色光来显示第三色图像。
26.一种用于驱动LCD器件的方法，所述LCD器件包括设有红、绿、蓝和白色子像素的LCD板，该方法包括第一步骤，用于将三种颜色的输入数据转换成四种颜色的输入数据；第二步骤，用于将每一帧的四色数据排列成用于至少三个子帧的四色输入数据，并将排列后的四色数据提供至数据驱动器，并且产生对应于每个子帧的子帧控制信号；第三步骤，用于向每个子像素提供扫描脉冲；第四步骤，用于将所述四色输入数据转换成视频信号，并且以与所述四色输入数据同步的方式将所述视频信号提供至每个子像素；以及第五步骤，用于根据所述三色输入数据和子帧控制信号驱动具有至少一个灯和至少两种LED的背光单元，由此向所述LCD板发射光。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第一步骤包括通过将外部输入的三种颜色的输入数据与外部输入的增益值相乘而生成三种颜色的增大数据；从所述三种颜色的增大数据中提取白色数据；以及从所述三种颜色的增大数据中减去所述白色数据生成第一色至第三色输入数据，其中，所述四种颜色的输入数据与第一色至第三色输入数据和白色数据相对应。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第二步骤包括将外部输入的第一同步信号转换成与所述至少三个子帧相对应的第二同步信号；以及通过使用所述第二同步信号产生用于将扫描脉冲提供至每个子像素的栅控制信号和用于将视频信号提供至每个子像素的数据控制信号。
29.根据权利要求26所述的方法，其特征在于，所述第五步骤包括根据所述三种颜色的输入数据中青色比率、黄色比率和品红色比率中的至少两种比率产生青色比率信号、黄色比率信号和品红色比率信号中的至少两种比率信号；根据所述子帧控制信号产生用于驱动至少一个灯的灯减弱信号以及与至少两种比率信号相对应的至少两种减弱信号；以及根据所述灯减弱信号产生用于驱动灯的灯驱动信号，并且根据至少两种减弱信号产生用于驱动青、黄和品红色LED中至少两种LED的至少两种光发射信号。
30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述青色比率信号通过绿/红与蓝/红的比值产生，所述黄色比率信号通过绿/蓝与红/蓝的比值产生，而所述品红色比率信号通过红/绿与蓝/绿的比值产生。31、根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述一个帧设有第一至第三子帧，所述第一子帧通过红、绿、蓝和白色子像素发射所述灯产生的白光来显示三色图像；所述第二子帧通过白色子像素发射两种颜色LED中第一色LED产生的第一色光来显示第一色图像；以及所述第三子帧通过白色子像素发射两种颜色LED中第二色LED产生的第二色光来显示第二色图像。
32.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述一个帧设有第一至第四子帧，所述第一子帧通过红、绿、蓝和白色子像素发射所述灯产生的白光来显示三色图像；所述第二子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中的任一LED对应的第一色LED所产生的第一色光来显示第一色图像；所述第三子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中另一LED相对应的第二色LED所产生的第二色光来显示第二色图像；以及所述第四子帧通过白色子像素发射与青、黄和品红色LED中第三种LED相对应第三色LED所产生第三色光来显示第三色图像。
全文摘要
本发明提供一种用于驱动LCD器件的装置和方法，通过使用包括至少五种颜色LED的LED背光单元来提高LCD板的色彩实现率，该装置包括LCD板，其包括红、绿、蓝和白色子像素；数据转换器，其将三种颜色的输入数据转换成四种颜色的输入数据；数据驱动器，其将所述四种颜色的输入数据转换成视频信号，并且将所述视频信号提供至每个子像素；栅驱动器，其向每个子像素提供扫描脉冲；时序控制器，其将在每一帧中该数据转换器提供的四种颜色的输入数据排列成用于至少三个子帧的四色数据，然后将排列后的数据提供至该数据驱动器，并且产生对应于每个子帧的子帧控制信号；背光单元，其包括至少五种颜色的LED，用于向该LCD板发射光；以及背光控制器，其根据所述三种颜色的输入数据和所述子帧控制信号控制该背光单元。
文档编号G09G3/34GK101017260SQ200610149879
公开日2007年8月15日 申请日期2006年10月27日 优先权日2006年2月9日
发明者洪熙政, 权耕准 申请人:Lg.菲利浦Lcd株式会社