包括扫描背光源的液晶显示器的制作方法

专利名称：包括扫描背光源的液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括液晶显示器(LCD显示器)的装置，并且还涉及液 晶显示器、扫描背光源和扫描背光源驱动器。
背景技术：
这样的装置的例子有电视机、监视器、车辆设备、船舶设备、飞 机设备、诸如个人计算机之类的膝上型电脑设备和诸如静止图像照相 机、运动视频照相机和移动电话之类的手持设备。LCD显示器遭受所谓 的模糊现象(运动伪像)，在模糊现象中由于液晶的慢响应特性和持 续(sustaining)特性，即<吏液晶的响应速度比一帧的间隔快时，当显 示移动图像时图像屏幕变得模糊不清。现在，大多数LCD显示器背光源 由荧光灯组成。新的发展是LED背光源。
文献US 2005/0007516 Al公开了 一种液晶显示器面板，其具有以 矩阵排列的液晶单元(所谓的像素)、包括发光二极管(LED)阵列的 扫描背光源、和驱动LED阵列来照明液晶显示器单元(像素)的液晶显 示器驱动器。为了防止模糊现象，以扫描背光源模式驱动LED阵列，其 中，在施加到LCD显示器的视频信号的扫描方向上顺序地驱动(导通和 断开)LED，以^更在一个帧间隔的初始时发光而在剩余的时间间隔内切 断。相应地，该扫描背光源模式通过消除前一个显示像素对下一个显 示像素的影响来阻止模糊现象。
然而，使用扫描背光源减少了背光源的总的光输出。和LED连续开 启的非扫描背光源相比，该LED将只在短周期的期间内发光。

发明内容
本发明的目的是提供一种扫描背光源和一种具有改善的亮度的扫 描背光源的LCD显示器。
通过照明液晶显示器面板的扫描背光源解决该目的，该扫描背光 源包括以光源行和光源列排列的多个光源和背光源驱动器，该背光源 驱动器包括至少 一个行驱动器以驱动所述光源行、和至少两个列驱动 器组以驱动所述光源列，其中，每个列驱动器组同时驱动至少两个所述光源列。这里术语"行"和"列，，表示在为驱动连接的光源的光源 排列内的两个不同的几何方向。两个术语都不包含任何在行排列的光
源相对于列排列的光源之间的特定的直线排列(alignment)的意思， 例如，4亍和列不必相互间垂直地直线排列。然而，这样的排列的一个 例子可以是具有垂直的直线排列的行和列的光源阵列。
假设液晶显示器面板一行接一行地被驱动，该特定的液晶显示器 面板像素包括行。扫描背光源内对应的光源则可以和液晶显示器面板 的对应行相对应，并且还可以例如包括扫描背光源的前一行和下一行 。这相当于和液晶显示器面板的驱动相比提前前一线(这里为一行) 和三倍长的时间来驱动扫描背光源。换句话说，液晶显示器面板的驱 动在时间和位置上与扫描背光源的驱动重叠。通过仍然保持防止模糊 现象，同时驱动更多的列甚至将增加亮度。例如，同时驱动至少两列 将导致每个视频帧的两倍的亮度。然而，存在为了保持模糊现象的出 现可忽略的并行驱动列数的上限。
在另 一 个实施例中，扫描背光源驱动器还包括个别处理( individualizing)的背光源驱动器，用于为了局部地个别处理发光强 度而分别地驱动每个光源。该实施例例如包括以个别处理的方式驱动 光源以便通过相应地驱动光源阵列的对应部分来给予液晶显示器面板 的特定的部分以特定的亮度。结果，例如通过在更高的总体亮度仍然 保持防止模糊现象，基于源于要被显示的视频信号的信息，液晶显示 器面板可以获得修正的局部对比度，诸如改善的局部对比度。光源的 一部分因此例如对应于液晶显示器面板的一^亍或多；f亍的至少一部分和 /或对应于液晶显示器面板的一列或多列的至少一部分，并且可以具有 和液晶显示器面板像素相比的例如相似的尺寸或者更大的尺寸。该个 别处理的背光源驱动器可以包括列定时器以分别地驱动一个列驱动器 纟且的每一列。
在另一实施例中，扫描背光源的光源是无机LED、或者有机LED、 或者激光二极管。这些光源是小的光源(无机LED的情况下)，或者可 以通过适当的生产技术被分割成多个小的光源。需要小的光源以便局 部地照明LCD面板。激光二极管可以以如同无机LED的类似的方式被排 列，最终应用耦合到该激光二极管的波导。这些光源可提供为白色光 源或者有色光源。该发明还涉及包括液晶显示器面板和如在权利要求l中所要求的 背光源的液晶显示器。如果扫描背光源是液晶显示器的組成部分，那 么该液晶显示器是最紧凑的。
在另一个实施例中，该背光源是从液晶显示器可拆离的。可拆离 的背光源例如在故障的情况下能够容易地被替换。
在另 一 个实施例中，根据施加到该液晶显示器面板的视频信息信 号来调制该液晶显示器的背光源。使用这个特征，该背光源例如可以 被操作来在更亮的场景中发射具有更高亮度的光、以及在更暗的场景 中变暗淡。这样，实现对比度改善。
本发明还涉及一种驱动如权利要求l所述的扫描背光源的驱动方
法，包括步骤
-根据施加到液晶显示器的视频信息信号调制所述扫描背光源的 光源的行；
-对于每个列驱动器组同时驱动至少光源的两列。
本发明的这些和其他的方面参照在下文中描述的根据本发明的液 晶显示器的实施例、根据本发明的背光源的实施例、和根据本发明的 背光源驱动器的实施例以及根据本发明的方法的实施例将是明白的并 且^U萄明。


在附图中
图1概略性地示出根据本发明的装置，该装置包括具有根据本发明 的扫描背光源和根据本发明的背光源驱动器的根据本发明的液晶显示 器；
图2概略性地示出液晶显示器面板；
图3概略性地示出根据本发明的扫描背光源的光源的一种排列； 图4概略性地示出根据本发明的扫描背光源的光源的另 一种排列； 图5概略性地示出耦合到扫描背光源的根据本发明的扫描背光源 驱动器。
具体实施例方式
在图1中示出的根据本发明的装置1包括根据本发明的液晶显示器 2。液晶显示器2包括现有技术的液晶显示器面板21(側视图)、包括以 光源的行和列排列的多个光源的扫描背光源2 3 、和用于驱动扫描背光源23的光源的根据本发明的背光源驱动器24。液晶显示器2还包括现有 技术的液晶显示器驱动器22和耦合到驱动器22和24两者的控制器25。 在背光源驱动器为两个或者更多列驱动器组的情况下，驱动器22和24 中的每一个可以例如包括一个或者多个行驱动器和一个或者多个列驱
动器。装置1还包括耦合到接口4和接收器5的处理器3。接口4例如接收 来自用户的信号并且例如包括红外接收器、或者键盘、或者鼠标。接 收器5接收经由该液晶显示器面板21要显示的视频信号并且又进一步 耦合到控制器25。
在图2中(顶视图)示出的液晶显示器面板21例如包括30行30列的 液晶单元211 (或者像素)。在图3中(顶视图)示出的扫描背光源23 例如包括225个LED光源231 ( 15行15列)。在图4中(顶视图)示出的 替代的扫描背光源23包括例如225个分段的有机LED光源231 ( 15行15列 )
背光源驱动器24包括扫描背光源驱动器，其用于为了减少液晶显 示器面板21的模糊现象以扫描的方式驱动扫描背光源23。扫描背光源 驱动器例如以顺序的方式和/或根据液晶显示器面板21的扫描方向驱 动扫描背光源23的光源231。扫描背光源23的光源231因此例如和液晶 显示器面板21的一行和一列的一个交叉点相对应、或者和液晶显示器 面+反21的两个或者更多的交叉点相对应。在图2、 3和4中，假设液晶显 示器面板21被逐行地驱动，由于液晶显示器面板21包括两倍于存在的 分段行和分段列(segment column)的行和列的事实，在这样的情况 下以驱动液晶显示器面板21的一半的速度或者两倍的持续时间逐行地 驱动扫描背光源23的光源。
背光源驱动器24可以包括扫描和个别处理的背光源驱动器，所述 背光源驱动器为了减少液晶显示器面板21的模糊现象和为了个别处理 液晶显示器面板片段的强度以扫描的和个别处理的方式驱动扫描背光 源23的光源。假设液晶显示器面板21被一行接一行地驱动，那么扫描 背光源23的对应的光源可以例如和液晶显示器面板21的对应行相对应 ，并且还可以例如包括扫描背光源23的前一行光源和下一行光源。这 与驱动液晶显示器面板21相比较相当于提前一条线(这里为一行)并 且三倍长的时间来驱动扫描背光源23。在一个替代实施例中，用沿列 驱动代替沿行驱动。换句话说，后一实施例限定液晶显示器面板21的驱动在时间和位 置上被扫描背光源23的驱动所重叠。在图5的图示中，这发生如下。在背景情形下，大多数液晶显示器背光源由荧光灯组成。新的发 展是LED背光源。目前在市场上的用于液晶显示器的发光二极管背光源 只产生仅仅象荧光灯背光源的光，并且不具有扫描特征。扫描是期望 的，因为它减少运动伪像。另一期望的特征是局部增强亮度或者局部 减低亮度。在这种情况下，根据在液晶显示显示器上的视频信息调制 背光源。该背光源在更亮的场景中发光更亮而在更暗的场景中变暗淡 。这样达到对比度改善。当使用扫描背光源23时，将极大地减少运动伪像，但是也将减少 光输出，因为光源231将不再连续地开启。为了增加扫描背光源23的光 输出，同时接通更多的线。代替扫描线(这里例如列)，在扫描背光 源23中使用扫描带(这里例如列带)。为了做到这点，光源的每一列具有多个列驱动器以保证每个光源可以仍然被分别地寻址。这样，保 持了在运动伪像上扫描的优势，仍然保证了每个发光二极管的局部减 低亮度，并且相对于没有多个列驱动器的相同的背光源该背光源的光 输出将增加。扫描背光源包括具有图4中所示的行和列的光源231的排列(例如 以阵列或者矩阵)。行和列的每个交叉点具有连接的光源231,例如发 光二极管。例如，使用红-绿-蓝发光二极管2 31,但是也可以使用白 色或者任何其他颜色的发光二极管。这里实施的例子具有四个列驱动 器组24c,光源231的每列具有4个列驱动器，但是该例子对于任何数目 的列驱动器是有效的。第一列驱动器组24c在行l、 5、 9等上连接到光 源231。第二列驱动器组24c在行2、 6、 10等上连接到光源231。第三列 驱动器组24c在行3、 7、 11等上连接到光源231。笫四列驱动器组24c在 行4、 8、 12等上连接到光源231。每个分离的列驱动器组24c每列具有 分离的列定时器24d，使用列定时器24d用脉冲宽度调制信号可以驱动 每个单独的列以保证在排列(这里例如光源矩阵)中的每个单独的光 源可以具有它自己的驱动信号并且因此具有它自己的亮度。驱动序列例如如下 行l在第 一线时间内 一皮接通并且保持接通四个线时间。 行2在第二线时间内被接通并且保持接通四个线时间。行3在第三线时间内被接通并且保持接通四个线时间。 行4在第四线时间内净皮接通并且保持接通四个线时间。 行5在行1被切断后在第五线时间内被接通并且保持接通四个线时间。 行6在行2;故切断后在第六线时间内^皮接通并且保持接通四个线时间。 行7在行3被切断后在第七线时间内被接通并且保持接通四个线时间。 行8在行4;故切断后在第八线时间内^皮接通并且保持接通四个线时间，等等。在这个例子中，线对应于行。在替代的实施例中，线可以对应于列。当行是激活的时候，由各自的列驱动器通过脉冲宽度调制信号来 控制在那行上的光源的亮度。该脉冲宽度调制信号必须对应于在四个 线时间内要达到的亮度。给出的例子是每个光源4个列驱动器，但是可 以被调整为任意数目。每个光源的列驱动器数目和必须同时接通的行 的数目成线性比例。在分段的有机发光二极管或者激光二极管阵列的情况下将适用相同的原理。扫描背光源23可以是液晶显示器2的组成部分，或者可以从液晶显理器3可以包括或者可以耦合到未示出的介质，该介质用于存储通过处 理器3要运行的计算机程序产品，该计算机程序产品包括经由扫描背光 源23改善液晶显示器面板21的性能、和经由背光源驱动器24驱动扫描 背光源23的光源的功能。应该注意到，上述的实施例说明本发明而不是限制本发明，并且 本领域的技术人员将能够设计很多替换的实施例而不偏离附加的权利 要求的范围。在权利要求中，任何放置在括号之间的附图标记都不应 该解释为限制该权利要求。动词"包括"和它的变形的使用不排除权的冠;司"二，，和"一^，，并;排除多个这i的元件的存在。可以通过包括几个不同的元件的硬件和通过合适的可编程计算机实施本发明。 在列举几个装置的设备权利要求中，这些装置中的几个可以通过同一个硬件项来具体化。某些措施被记载在相互不同的从属权利要求中的 仅仅这一事实不表明这些措施的组合不能被用于具有优势。
权利要求
1.一种照明液晶显示器面板(21)的扫描背光源(23)，包括以光源行和光源列排列的多个光源(231)和背光源驱动器(24)，所述背光源驱动器(24)包括至少一个行驱动器(24a)以驱动所述光源行、和至少两个列驱动器组(24c)以驱动所述光源列，其中，每个列驱动器组(24c)同时驱动至少两个所述光源列。
2. 如权利要求l所述的扫描背光源(23),其特征在于，所述背 光源驱动器(24)还包括个别处理的背光源驱动器(24d),用于为了 局部地个别处理发光强度而分别地驱动每个光源(231)。
3. 如权利要求2所述的扫描背光源，其特征在于，所述个别处理 的背光源驱动器(24d)包括驱动器组定时器。
4. 如权利要求1至3中任意一项所述的扫描背光源，其特征在于， 所述光源(231)为无才几LED、或者有才几LED、或者激光二极管。
5. —种液晶显示器(2),包括液晶显示器面板(21)和如权利 要求l所述的扫描背光源(23)。
6. 如权利要求5所述的液晶显示器(2),其特征在于，所述扫描 背光源(23)是从所述液晶显示器(2)可拆离的。
7. 如权利要求5或6所述的液晶显示器(2),其特征在于，根据 施加到所述液晶显示器面板(21)的视频信息信号调制所述扫描背光 源(23)。
8. —种驱动如权利要求l所述的扫描背光源(23)的驱动方法， 包括步骤-根据施加到液晶显示器面板(21 )的视频信息信号调制所述扫描 背光源(23)的光源(231)的行；-对于每个列驱动器组(24c)同时驱动至少光源(231)的两列。
全文摘要
一种照明液晶显示器面板(21)的扫描背光源(23)，包括以光源行和光源列排列的多个光源(231)和背光源驱动器(24)，所述背光源驱动器包括至少一个行驱动器(24a)以驱动所述光源行、和至少两个列驱动器组(24c)以驱动所述光源列，其中，每个列驱动器组(24c)同时驱动至少两个所述光源列。
文档编号G09G3/34GK101238503SQ200680029176
公开日2008年8月6日 申请日期2006年8月1日 优先权日2005年8月9日
发明者A·C·德里克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司