专利名称：用于控制显示装置的功率的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于显示装置的功率控制模块，且更具体地，涉及一种用于液晶显示器(LCD)的功率控制装置。
背景技术：
为一种类型的平板显示器的液晶显示器(LCD)，连同等离子体显示面板(PDP)和场发射显示器(FED)一起得到了作为用于电视、蜂窝电话和监视器的下一代显示装置之一的名誉，因为它们提供了一些超越其它显示技术的真正优点。例如，它们与阴极射线管(CRT)相比是较薄和较轻的并且提取少得多的功率。LCD显示器利用其间具有液晶溶液的两片偏振材料。通过液体的电流导致晶体对准，使得光不能通过它们。由此，每一晶体类似于一个闸，允许光通过或者阻挡光。简单的LCD包括位于背的使其能够反射的镜；一块玻璃，其在底侧上具有偏振膜并且在顶上具有由铟-锡氧化物制成的共用电极平面。共用电极平面覆盖LCD的整个区域。其上是液晶物质层。接着是另一块玻璃，其在底上具有矩形形状的电极并且在顶上具有与第一个偏振膜成直角的另一偏振膜。因为液晶材料本身不发射光，所以LCD需要称为背光的外部光源。
发光二极管(LED)被广泛地用作背光。LED能够发射期望颜色的光而不使用传统的照明方法所需要的滤色器。LED封装的形状允许光被聚焦。白炽源和荧光源经常需要外部反射器以收集光并以可用的方式引导光。
LED对振动和冲击不敏感，不像白炽源和放电源。LED被构建在保护它们的固体容器内部，使得它们难以破碎并且极其耐用。LED具有极其长的寿命期限典型地为十年，是最好的荧光灯泡的两倍长并且是最好的白炽灯泡的二十倍长。(通过以低于正常的电压、但仅以效率为巨大代价来运转，也可以使荧光灯泡持续极其长的时间；LED当以其额定功率运转时具有长的寿命。)此外，LED通过随着时间暗淡而失效，不像白炽灯泡的突然烧坏。在相似的光输出的情况下，LED发出的热量比白炽灯泡少。
LED点亮很迅速。照明LED在大约0.01秒内将达到满亮度，是白炽灯泡(0.1秒)的10倍快，也比小型荧光灯快许多倍，小型荧光灯在0.5秒或1秒之后开始点亮，但是30秒或更多时间达不到满亮度。典型的红色指示器LED在若干微秒内将达到满亮度，或者如果它用于通讯装置则可能在更少时间内将达到满亮度。
然而，因为LED背光由单个通/断开关来控制，存在对制造更亮的显示器的限制。
发明内容
因此，本发明指向一种用于根据LCD中像素的对比度来控制每一LED的显示设备。
本发明的一个目的是提供一种用于实现较清晰的视频信号、较低的耗散功率和较低的热量的设备和方法，本发明其它的优点、目的和特征将部分地在下面的描述中说明，并且部分地对于本领域一般技术人员而言，在查阅下文时将变得明显或者可以从本发明的实践中得以获悉。本发明的这些目的和其它优点可以通过在该书面描述和其中的权利要求以及那些附图中所特别指出的结构来实现和得到。
为了实现这些目的和其它优点，并根据本发明的目的，如在此实施和广泛描述的，该设备包括视频信号分析器，用于通过帧分析视频信号的对比度；液晶显示器(LCD)，用于显示包括多个像素的视频信号；垂直的栅驱动器和水平的漏驱动器，用于提供功率给该LCD；背光，用于提供光给该LCD，包括多个发光二极管(LED)；功率控制器，用于提供功率给垂直的栅驱动器、水平的漏驱动器和背光；以及控制器，用于根据所分析的视频信号的对比度通过每一LED控制背光的对比度。
在本发明的另一方面中，一种用于控制显示装置的功率的方法包括接收视频信号，通过计算LCD中预定数目的像素的平均对比度来分析视频信号的对比度，根据LCD中预定数目的像素的所计算的平均对比度来确定用于被包括在背光中的每一LED的背光对比度调节值，将背光对比度调节值从控制器传输到功率控制器，将对应于背光对比度调节值的用于每一LED的背光控制电压从功率控制器提供给背光，以及输出不同的LED对比度。
应当理解，本发明的先前的一般描述和下面的详细描述都是示例性的和解释性的，并且意图提供如所要求的本发明的进一步的解释。
被包括以提供本发明的进一步理解并且被结合并构成本发明的一部分的附图，其示出本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1示出根据本发明的显示装置中的功率控制的框图；图2示出用于在根据本发明的显示装置中控制功率的背光配置；以及图3示出用于在根据本发明的显示装置中控制功率的流程图。
具体实施例方式
现在将详细参照本发明的优选实施例，其实例在附图中说明。在可能的地方，将遍及附图使用相同的参考数字来指示相同或相似的部分。
图1示出根据本发明的显示装置中的功率控制模块的框图。显示装置的功率控制模块包括电源(10)、视频信号分析器(20)、控制器(30)、功率控制器(40)、垂直的栅驱动器(50)、水平的漏驱动器(60)、背光(70)和LCD(80)。
电源(10)经由功率控制器(40)将功率提供给垂直的栅驱动器(50)、水平的漏驱动器(60)和背光(70)。视频信号分析器(20)通过帧分析所输入的视频信号的对比度。控制器(30)根据LCD(80)中预定数目的像素(81)的所计算的平均对比度来确定用于被包括在背光(70)中的每一LED的背光对比度调节值，并将背光对比度调节值传输到功率控制器(40)。功率控制器(40)将对应于背光对比度调节值的用于每一LED的背光控制电压从功率控制器(40)提供给背光(70)。垂直的栅驱动器(50)沿着LCD(80)的短侧布置并驱动那些LCD像素中的栅。水平的漏驱动器(60)沿着LCD(80)的长侧布置并驱动那些LCD像素中的漏。背光(70)包括多个发光二极管(LED)(71)。LCD(80)包括多个像素(81)。
图2示出用于在根据本发明的显示装置中控制功率的背光配置。作为一个实例，如图2中所示，显示模块的背光配置包括用于每一LED(71)的四个像素(81)。而且，当通过帧分析所输入视频信号的对比度时，该四个像素的平均对比度被计算并用来确定一个LED的对比度。换句话说，通过那些周围像素的对比度来确定背光中的每一LED的对比度。如果每一LED(71)具有8位，那么可获得256个不同的对比度。将视频信号与每一LED的对比度相关联，可实现较清晰的视频信号。
图3的流程图中示出了在根据本发明的显示装置中控制功率的方法。执行上面的方法所需的设备与图1中的功率控制模块的详细说明以及图2中的背光配置相结合在此公开。
用于控制显示装置的功率的过程包括下列步骤。首先，视频信号分析器(20)接收视频信号并通过计算LCD(80)中预定数目的像素(81)的平均对比度来分析视频信号的对比度。控制器(30)根据LCD(80)中预定数目的像素(81)的所计算的平均对比度来确定用于被包括在背光(70)中的每一LED的背光对比度调节值，并将背光对比度调节值传输到功率控制器(40)。功率控制器(40)将对应于背光对比度调节值的用于每一LED的背光控制电压从功率控制器(40)提供给背光(70)，并且背光(70)输出不同的LED对比度。此时，背光具有少于或等于LCD中像素的数目的LED，并且像素的预定数目由全部LED的数目来确定。每一LED也补偿相同数目的像素的对比度。而且，通过将预定数目的像素的平均对比度与查找表相比较来获得背光对比度调节值。
尽管已经关于那些据此构造的实际实施例描述了本发明，对于本领域的技术人员显然的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改、变化和改进。因此意图在于，倘若本发明的这样的修改和变化落入所附权利要求及其等价物的范围内，本发明就涵盖这样的修改和变化。
权利要求
1.一种用于显示装置的功率控制设备，包括视频信号分析器，用于通过帧分析视频信号的对比度；液晶显示器(LCD)，用于显示包括多个像素的视频信号；垂直的栅驱动器和水平的漏驱动器，用于将功率提供给所述LCD；背光，用于将光提供给所述LCD，包括多个发光二极管(LED)；功率控制器，用于将功率提供给所述垂直的栅驱动器、所述水平的漏驱动器和所述背光；以及控制器，用于根据所分析的所述视频信号的对比度通过每一LED控制所述背光的对比度。
2.如权利要求1的设备，其中所述控制器根据所述LCD中的许多像素来计算平均对比度调节值。
3.如权利要求1的设备，其中所述背光具有LED阵列。
4.如权利要求3的设备，其中所述背光具有少于或等于所述LCD中像素的数目的LED。
5.如权利要求1的设备，其中每一LED具有不同的对比度。
6.一种用于控制显示装置的功率的方法，包括接收视频信号；通过计算LCD中预定数目的像素的平均对比度来分析所述视频信号的对比度；根据所述LCD中预定数目的像素的所计算的平均对比度来确定用于被包括在背光中的每一LED的背光对比度调节值；将所述背光对比度调节值从控制器传输到功率控制器；将对应于所述背光对比度调节值的用于每一LED的背光控制电压从所述功率控制器提供给所述背光；以及输出不同的LED对比度。
7.如权利要求6的方法，其中所述背光具有少于或等于所述LCD中像素的数目的LED。
8.如权利要求6的方法，其中像素的所述预定数目由全部LED的数目来确定。
9.如权利要求8的方法，其中所述每一LED补偿相同数目的像素的对比度。
10.如权利要求6的方法，其中通过将所述预定数目的像素的平均对比度与查找表相比较来获得所述背光对比度调节值。
全文摘要
公开了一种用于控制显示装置的功率的设备和方法。通过控制该显示装置的背光中的每一LED的对比度来拓宽动态对比度。该设备包括视频信号分析器、液晶显示器(LCD)、垂直的栅驱动器和水平的漏驱动器、背光、功率控制器以及一控制器。通过控制每一LED，可实现较清晰的视频信号、较低的耗散功率和较低的热量。
文档编号G09G3/20GK1892776SQ20061008658
公开日2007年1月10日 申请日期2006年6月30日 优先权日2005年7月1日
发明者禹钟镇 申请人:Lg电子株式会社