液晶显示器及其驱动方法

专利名称：液晶显示器及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器及其驱动方法。
背景技术：
液晶显示器中的液晶本身不具有发光特性，因而，为达到显示效果，需要给液晶显 示器面板提供一光源装置，如背光模组，以实现显示功能。近年来光电产业发达，发光二极管(Light Emitting Diode, LED)由于具有体积 小、能耗低、高亮度、寿命长及发光稳定等优点，已被广泛用作液晶显示器的背光模组中的 光源。其中，白光发光二极管的应用更为普遍。目前常用的白光发光二极管通常包括发光芯片及具有荧光粉的封胶，发光芯片发 出的光激发荧光粉而产生白光。白光发光二极管通常批量生产及制作，然而同一批的发光 二极管或者不同批的发光二极管因工艺的限制其色度常常存在差异，例如有的白光发光 二极管的发光偏蓝，有的发光偏黄。业界对色度通常用色度坐标系来定义，并且根据白光发 光二极管的色度，将该色度坐标系划分了多个色度区域，同一色度区域的白光发光二极管 色度相近，不同色度区域的白光发光二极管色度差异较大。液晶显示器的背光模组采用一第一色度区域的多个白光发光二极管作为光源，和 采用一第二色度区域的多个白光发光二极管作为光源时的色彩表现是不同的，并且多个色 度区域中，仅有一两个色度区域的白光发光二极管搭配液晶显示面板时会达到较好的色彩 表现，其他色度区域的白光发光二极管搭配液晶显示面板时，其全白画面会出现偏色的现 象，例如其全白画面偏蓝或者偏黄，这大大影响了液晶显示器的显示效果。

发明内容
为解决现有技术液晶显示器全白画面偏色的技术问题，有必要提供一种有效改善 全白画面偏色现象的液晶显示器。同时，也有必要提供一种有效改善全白画面偏色现象的液晶显示器的驱动方法。一种液晶显示器，其包括一比较选择电路、一灰阶修正电路、一数据处理器和一液 晶显示面板，该比较选择电路用于接收画面数据，并判断该画面数据是否代表全白画面，当 该画面数据代表非全白画面时，该比较选择电路将该画面数据直接输出至该数据处理器； 当该画面数据代表全白画面时，该灰阶修正电路输出一修正画面数据至该比较选择电路， 该比较选择电路将该修正画面数据输出至该数据处理器，该数据处理器根据比较选择电路 输出的画面数据或者修正画面数据产生灰阶电压，该灰阶电压被提供至该液晶显示面板。一种液晶显示器的驱动方法，其包括如下步骤判断画面数据是否代表一全白画面；当该画面数据代表非全白画面时，对该画面数据进行数据处理；当该画面数据代 表全白画面时，提供一修正画面数据，对该修正画面数据进行数据处理。其中，该修正画面 数据是根据该液晶显示器的实际色度值、该实际色度值所位于的色度区域的临界色度坐标和每个临界色坐标对应的预设修正灰阶计算得到。与现有技术相比较，本发明液晶显示器中，当该画面数据代表全白画面时，该灰阶 修正电路输出该修正画面数据至该数据处理器，该数据处理器根据该修正画面数据输出灰 阶电压以实现液晶显示面板的显示。即，当该液晶显示器的实际色度值不在规定范围内，通 过修正数据，修正灰阶电压，改变该液晶显示器内红、绿、蓝像素的混光比例，改善全白画面 的偏色现象。与现有技术相比较，本发明液晶显示器的驱动方法中，当该画面数据代表全白画 面时，提供该修正画面数据转化为灰阶电压以实现显示。即，当该液晶显示器的实际色度值 不在规定范围内，通过修正画面数据，修正灰阶电压，改变该液晶显示器内红、绿、蓝像素的 混光比例，改善全白画面的偏色现象。


图1是本发明液晶显示器第一实施方式的电路方框图。图2是在色度坐标系定义下的白光发光二极管的色度区域划分图。图3是图2所示液晶显示器的驱动方法的流程图。图4是本发明液晶显示器第二实施方式的电路方框图。图5是本发明液晶显示器第三实施方式的电路方框图。
具体实施例方式请参阅图1，是本发明液晶显示器第一实施方式的电路方框图。该液晶显示器1包 括一液晶显示面板10、一比较选择电路11、一灰阶修正电路12和一数据处理器13。该比较 选择电路11用于接收代表显示画面灰阶的画面数据(RGB Data)，判断该画面数据是否代 表一全白画面，当该画面数据代表一非全白画面时，其将该画面数据输出至该数据处理器 13。该灰阶修正电路12在该画面数据代表一全白画面时，输出一修正画面数据，且该修正 画面数据被输出至该数据处理器13。该数据处理器13将该接收的画面数据或者修正画面 数据转化为灰阶电压并产生其他显示驱动信号，并将该灰阶电压和多个显示驱动信号输出 至该液晶显示面板10，使得该液晶显示面板10显示画面。该比较选择电路11包括一数据锁存器111、一比较器112和一选择电路113。该数 据锁存器111将接收到的画面数据暂存并依次输出该画面数据至该比较器112。该比较器 112判断该画面数据是否代表一全白画面，当该画面数据代表一非全白画面时，其输出一第 一控制信号至该选择电路113 ；当该画面数据代表一全白画面时，其输出一第二控制性信 号至该选择电路113。当该选择电路113接收到该第一控制信号时，其将该画面数据提供给 该数据处理器13。该选择电路113可以是一多工选择器。该灰阶修正电路12包括一第一存储器121、一第二存储器122、一计算单元123及 一输出单元124。请同时参阅图2，图2在色度坐标系定义下的白光发光二极管的色度区域 划分图，其中，该坐标系下，共划分出如图所示的十一个色度区域F1、G1、H、I、Jl和Μ、Ν、0、 P、Q、R。每一色度区域大致呈一平行四边形，且包括四个临界色度坐标，如该色度区域Jl的 四个临界色坐标 Aj (Xaj, Yaj)，Bj (Xbj，Ybj)，Cj (Xcj, Ycj)，Dj (Xdj，Ydj)。该第一存储器121中存储一色度值，该色度值是通过一色度量测仪在该液晶显示器1显示全白画面且代表该全白画面的画面数据未被修正时，所测得的该全白画面的色度 坐标(X0，Y0)，该色度坐标可以在该液晶显示器1制造或者测试过程中测得。由于该色度 值是在该液晶显示器1显示全白画面且代表该全白画面的画面数据未被修正时测得的，因 此该色度值可以定义为该液晶显示器1的实际色度值，并且该实际色度值与该液晶显示器 1的背光模组采用哪一个色度区域的白光发光二极管是有关的。通常，当该色度值不在某一 规定的色度区域时，该液晶显示器1的全白画面存在偏色。该第二存储器122存储每个色度区域对应的四个临界色坐标和每个临界色坐标 对应的预设修正灰阶。其中该多个色度区域的数量可根据实际需要确定，例如在第一存储 器121中的色度值确定仅在该第一、第二色度区域变化时，该第二存储器122只需要存储该 第一、第二色度区域和该第一、第二色度区域分别对应的临界色度坐标。每一预设修正灰阶包括一红色修正灰阶、一蓝色修正灰阶和一绿色修正灰阶。该 红色修正灰阶、蓝色修正灰阶和绿色修正灰阶是当显示器的实际色度值位于该临界色坐 标时，施加该红色修正灰阶、蓝色修正灰阶和绿色修正灰阶刚好可以消除该显示器偏色的 灰阶值。具体说明如下假如显示器的实际色度值位于该色度区域Jl的一临界色坐标Aj 点，为显示全白画面而施加到显示面板的红色灰阶、蓝色灰阶和绿色灰阶均为255灰阶，该 显示器存在偏色现象；并且显示器的实际色度值位于该色度区域H的任意一点，且施加到 显示面板的红色灰阶、蓝色灰阶和绿色灰阶均为255灰阶，该显示器全白画面不存在偏色 现象。那么当在该显示器显示全白画面时，施加该Aj点对应的红色修正灰阶、蓝色修正灰 阶和绿色修正灰阶后，将刚好使显示器不存在偏色现象，即施加该红色修正灰阶、蓝色修正 灰阶和绿色修正灰阶后，再次测得的显示器色度值刚好位于该色度区域H内，并最好位于 该色度区域H与色度区域Jl的临界色坐标Aj点对应的Ah点。因此，每个临界色坐标对 应的红色修正灰阶、蓝色修正灰阶和绿色修正灰阶均可以运用上述原理通过实验或者计算 得到，而且，每个临界色坐标对应的红色修正灰阶、蓝色修正灰阶和绿色修正灰阶可以不唯 一，例如该临界色坐标Aj点对应的红色修正灰阶、蓝色修正灰阶和绿色修正灰阶可能是 220、255、222，也可能是 221，254，220。该计算单元123用于根据该色度值、该色度值所位于的色度区域的四个临界色坐 标和每个临界色坐标对应的预设修正灰阶计算全白画面的修正画面数据，其内包括画面数 据修正公式。由于该画面数据通常包括红画面数据(R Data)、绿画面数据(G Data)和蓝画 面数据(BData)，因此该计算单元123中可以对应该红、绿、蓝画面数据而包括三个画面数 据修正公式，当然，当红、绿、蓝画面数据中的某一画面数据不需要修正时，该计算单元也可 以仅包括另外两个画面数据修正公式。该红、绿、蓝画面数据修正公式具体如下R』？ ？ Μ—+ — + — + 一rl r2 r3 rAG=^Wf1 M—+ — + — + 一rl rl r3 rACNB = rl__r2 1 ？ 1 Γ4—+ — + — + 一rl r2 r3 rA其中，R代表红色修正画面数据，G代表绿色修正画面数据，B代表红色修正画面数 据；1~1，1~2，1~3，1~4分别代表四个临界色度坐标到该实际色度值(Χ0，Υ0)的距离(可以通过坐标系中两点间距离的公式r = 乂焯-工才+的-片)2得至1J) ；Rl，R2，R3，R4分别代表四个临界色度坐标的预设修正灰阶中的红色修正灰阶；Gl，G2，G3，G4分别代表四个临界色度坐 标的预设修正灰阶中的绿色修正灰阶；Bi，B2, B3, B4分别代表四个临界色度坐标的预设修 正灰阶中的蓝色修正灰阶。该输出单元124将该修正画面数据输出至该选择电路113。当该选择电路113接 收到该第二控制信号时，其将该修正画面数据提供给该数据处理器13。请参阅图3，其是该液晶显示器1的驱动方法的流程图。该液晶显示器1的工作原 理详述如下(一 )判断画面数据是否代表一全白画面，具体步骤如下该数据锁存电路111接收和暂存画面数据，其依序将每一画面数据输出至该比较 器112，其中该画面数据可以是一低压差分信号。该比较器112判断接收到的画面数据是否 是一全白画面数据。其中，当该画面数据中的红、绿、蓝画面数据同时符合如下条件红色画 面数据R = 255灰阶、绿色画面数据R = 255灰阶、蓝色画面数据R = 255灰阶，该画面数 据代表一全白画面数据；当该画面数据中的红、绿、蓝画面数据至少有一个画面数据不等于 255灰阶时，该画面数据则代表一非全白画面数据。(二)当该画面数据代表非全白画面时，对该画面数据进行数据处理；当该画面数 据代表全白画面时，提供一修正画面数据，对该修正画面数据进行数据处理。其中该修正画 面数据是根据该液晶显示器的实际色度值、该实际色度值所位于的色度区域的临界色度坐 标和每个临界色坐标对应的预设修正灰阶计算得到。具体步骤如下当该画面数据是一非全白画面数据时，该比较器112输出一第一控制信号至该选 择电路113。当该画面数据是一全白画面数据时，该比较器112输出一第二控制信号至该选 择电路113。该第一存储器121将其内存储的色度值提供至该第二存储器122。该第二存储器 121根据该色度值查询出该色度值位于的色度区域的四个临界色度坐标和每个临界色坐标 对应的预设修正灰阶。该色度值、该色度值位于的色度区域的四个临界色度坐标和每个临 界色坐标对应的预设修正灰阶被输出至该计算单元123，该计算单元123调用其内的三个 画面数据修正公式分别计算得出画面修正数据，即红画面修正数据、绿画面修正数据和蓝 画面修正数据。其中，当本发明优选修正红画面数据和蓝画面数据时，该计算单元内部包括 红画面数据修正公式和蓝画面数据修正公式，并且在该计算单元123得出红画面修正数据 和蓝画面修正数据后，该计算单元123将直接输出红画面修正数据、绿画面数据、蓝画面修 正数据至该输出单元124，其中该绿画面数据事实上未被修正，为255灰阶。该输出单元IM 将其接收到的修正画面数据输出至该选择电路113。当该选择电路113接收到该第一控制信号时，即该比较器112判断此画面数据代表非全白画面，该选择电路113直接将该数据锁存器111提供的画面数据提供给该数据处 理器13。当该选择电路113接收到该第二控制信号时，即该比较器112判断此画面数据代 表全白画面，该选择电路112将该灰阶修正电路的输出单元IM输出的修正画面数据提供 给该数据处理器13。上述对该画面数据或者该修正画面数据进行数据处理具体包括将该画面数据或 者该修正画面数据转化为灰阶电压，同时产生其他显示驱动信号，实现画面显示。具体步骤 如下该数据处理器13根据接收到的画面数据或者修正画面数据产生灰阶电压和多个 显示驱动信号(如扫描电压信号、公共电压信号、时钟控制信号等)，该灰阶电压和多个显 示驱动信号被输出至该液晶显示面板10，使该液晶显示面板10显示画面。与现有技术相比较，本发明液晶显示器1通过该比较选择电路11判断画面数据是 否代表全白画面，且当该画面数据代表全白画面时，该灰阶修正电路12根据该液晶显示器 1的实际色度值、该实际色度值所位于的色度区域的临界色度坐标和每个临界色坐标对应 的预设修正灰阶计算得出该修正画面数据，该数据处理器13根据该修正画面数据输出灰 阶电压和其他显示驱动信号以实现液晶显示面板1的显示。即，当该液晶显示器1的实际 色度值不在规定范围内，通过修正红、绿、蓝画面数据，修正红、绿、蓝画面数据对应的灰阶 电压，改变红、绿、蓝像素的混光比例，改善全白画面的偏色现象。请参阅图4，是本发明液晶显示器第二实施方式的电路方框图。该实施方式的液 晶显示器2与第一实施方式的液晶显示器1的区别主要在于灰阶修正电路22包括一第三 存储器225，该第三存储器225存储修正画面数据，该修正画面数据包括红画面修正数据、 绿画面修正数据和蓝画面修正数据。该修正画面数据同第一实施方式中的修正画面数据一 样，是根据该液晶显示器1的实际色度值、该实际色度值所位于色度区域的临界色度坐标 和每个临界色坐标对应的预设修正灰阶计算得到，并且可以在该液晶显示器2制造或者测 试过程中写入该第三存储器225。当比较选择电路21判断画面数据代表全白画面时，该第 三存储器225中的修正画面数据被提供到数据处理器23。该液晶显示器2较第一实施方式的液晶显示器1在结构上更为简单。请参阅5，是本发明液晶显示器第三实施方式的电路方框图。该实施方式的液晶显 示器3与第一实施方式的液晶显示器1的主要区别在于灰阶修正电路32包括一第四存储 器326、计算单元323和输出单元324 ；该液晶显示器3还包括一色度检测电路34。该第四 存储器326与第一实施方式中的第二存储器122相同，该计算单元323和输出单元3M也 与第一实施方式中的计算单元123和输出单元IM相同。该色度检测电路34电连接该第 四存储器326，用于检测该液晶显示器3的实际色度值，并将该色度值输出至该灰阶修正电 路32 ο与第一实施方式的该液晶显示器1相比较，本发明液晶显示器3中，该色度检测电 路34代替该第一存储器121输出实际色度值，在制造或者检测过程中无需检测该液晶显示 器3的实际色度值，可以提高减少制造工序、节约制造时间。然而，本发明液晶显示装置并不限于上述实施方式所述，如第一实施方式中，当 决定仅对红色画面数据、蓝色画面数据进行修正，而绿色画面数据不进行修正时，计算单元 也可以存储以下公式
权利要求
1.一种液晶显示器，其包括一数据处理器和一液晶显示面板，其特征在于该液晶显 示器还包括一比较选择电路和一灰阶修正电路，该灰阶修正电路用于输出一修正画面数据 至该比较选择电路，该比较选择电路用于接收画面数据，并判断该画面数据是否代表全白 画面，当该画面数据代表非全白画面时，该比较选择电路将该画面数据直接输出至该数据 处理器；当该画面数据代表全白画面时，该比较选择电路将该修正画面数据输出至该数据 处理器，该数据处理器根据比较选择电路输出的该画面数据或者该修正画面数据产生灰阶 电压，该灰阶电压被提供至该液晶显示面板。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于该比较选择电路包括一比较器和一 选择电路，该比较器判断该画面数据是否代表一全白画面，当该画面数据代表一非全白画 面时，其输出一第一控制信号至该选择电路；当该画面数据代表一全白画面时，其输出一第 二控制性信号至该选择电路，当该选择电路接收到该第一控制信号时，其将该画面数据提 供给该数据处理器；当该选择电路接收到该第二控制信号时，该选择电路将该修正画面数 据提供给该数据处理器。
3.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于该比较选择电路还包括一数据锁存 器，该数据锁存器将接收到的画面数据暂存并依次输出该画面数据至该比较器。
4.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于该选择电路是一多工选择器。
5.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于该修正画面数据是根据该液晶显示 器的实际色度值、该实际色度值所位于色度区域的临界色度坐标和每个临界色坐标对应的 预设修正灰阶计算得到。
6.如权利要求5所述的液晶显示器，其特征在于该灰阶修正电路包括一第一存储器、 一第二存储器和一计算单元，该第一存储器存储该液晶显示器的实际色度值，该第二存储 器存储每个色度区域对应的四个临界色坐标和每个临界色坐标对应的预设修正灰阶，该计 算单元用于根据该色度值、该色度值所位于的色度区域的四个临界色坐标和每个临界色坐 标对应的预设修正灰阶计算全白画面的修正画面数据，其内包括画面数据修正公式。
7.如权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于该灰阶修正电路还包括一输出单元， 该输出单元将该修正画面数据提供至该数据处理器。
8.如权利要求6所述的液晶显示器，其特征在于该修正画面数据包括红画面修正数 据、绿画面修正数据和蓝画面修正数据，该该红画面修正数据、绿画面修正数据和蓝画面修 正数据中至少有一个数据被修正。
9.如权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于该红画面修正数据、绿画面修正数据 和蓝画面修正数据符合以下色度修正公式ρ = rl__r3_r4 q = ._rl_r3_r4~ 1 I1 I~ I1 I1一+ — + — + — — + 一 + — + —rl rl r3 r4rl rl r3 rAπ _ rl rl r3 r4其中，R代表红色修正画面数据，G代表绿色修正画面数据，B代表红色修正画面数据； rl, r2，r3, r4分别代表四个临界色度坐标到该实际色度值的距离；Rl，R2，R3，R4分别代表 四个临界色度坐标的预设修正灰阶中的红色修正灰阶；Gl，G2，G3，G4分别代表四个临界色 度坐标的预设修正灰阶中的绿色修正灰阶；Bi，B2, B3, B4分别代表四个临界色度坐标的预 设修正灰阶中的蓝色修正灰阶。
10.如权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于该红画面修正数据、绿画面修正数 据和蓝画面修正数据符合以下色度修正公式
11.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于该灰阶修正电路包括一第三存储 器，该第三存储器存储该修正画面数据。
12.如权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于该液晶显示器包括一色度检测器， 该色度检测器用于检测该液晶显示器的实际色度值，并将该色度值输出至该灰阶修正电 路，该灰阶修正电路包括一第四存储器、一计算单元和一输出单元，该第四存储器存储每个 色度区域对应的四个临界色坐和每个临界色坐标对应的预设修正灰阶标，该计算单元用于 根据该色度值、该色度值所位于的色度区域的四个临界色坐标和每个临界色坐标对应的预 设修正灰阶计算全白画面的修正画面数据，该输出单元输出该修正画面数据至该数据处理器。
13.一种液晶显示器的驱动方法，其包括如下步骤判断画面数据是否代表一全白画面；当该画面数据代表非全白画面时，对该画面数据进行数据处理；当该画面数据代表全 白画面时，提供一修正画面数据，对该修正画面数据进行数据处理，其中，该修正画面数据是根据该液晶显示器的实际色度值、该实际色度值所位于的色 度区域的临界色度坐标和每个临界色坐标对应的预设修正灰阶计算得到。
14.如权利要求13所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于对该画面数据或者该 修正画面数据进行数据处理具体包括将该画面数据或者该修正画面数据转化为灰阶电 压，同时产生其他显示驱动信号，实现画面显示。
15.如权利要求13所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于该修正画面数据包括 红画面修正数据、绿画面修正数据和蓝画面修正数据，该该红画面修正数据、绿画面修正数 据和蓝画面修正数据中至少有一个数据被修正。
16.如权利要求15所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于该红画面修正数据、绿 画面修正数据和蓝画面修正数据符合以下色度修正公式
17.如权利要求15所述的液晶显示器的驱动方法，其特征在于该红画面修正数据、绿 画面修正数据和蓝画面修正数据符合以下色度修正公式
全文摘要
本发明涉及一种液晶显示器及其驱动方法。该液晶显示器包括一比较选择电路、一灰阶修正电路、一数据处理器和一液晶显示面板，该比较选择电路用于接收画面数据，并判断该画面数据是否代表全白画面，当该画面数据代表非全白画面时，该比较选择电路将该画面数据直接输出至该数据处理器；当该画面数据代表全白画面时，该灰阶修正电路输出一修正画面数据至该比较选择电路，该比较选择电路将该修正画面数据输出至该数据处理器，该数据处理器根据比较选择电路输出的画面数据或者修正画面数据产生灰阶电压，该灰阶电压被提供至该液晶显示面板。本发明还提供一种液晶显示器的驱动方法。该液晶显示器的全白画面显示效果较好。
文档编号G09G3/36GK102044225SQ20091030823
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月13日 优先权日2009年10月13日
发明者石安, 谢道鹏, 黄顺明 申请人:群创光电股份有限公司, 群康科技(深圳)有限公司