液晶显示器的制作方法

专利名称：液晶显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示器，尤其涉及一种能改善运动图像响应时间(MPRT)性 能的液晶显示器。
背景技术：
有源矩阵型液晶显示器使用薄膜晶体管(TFT)作为开关元件显示运动图像。由于 其薄外形和高分辨率，有源矩阵型液晶显示器已应用在电视以及便携式信息装置、办公设 备、计算机等的显示装置中。因此，冷阴极射线管正快速被有源矩阵型液晶显示器取代。当液晶显示器显示运动图像时，由于液晶的特性，会出现导致不清晰和模糊屏幕 的运动模糊。提出了一种扫描背光驱动技术来改善运动图像响应时间(MPRT)性能。如图1 和2中所示，扫描背光驱动技术通过沿液晶显示面板的显示线的扫描方向依次打开和关闭 背光单元的多个光源，来提供与阴极射线管的脉冲驱动类似的效果，因而能解决液晶显示 器的运动模糊。在图1和2中，黑色区域表示其中光源关闭的部分，白色区域表示光源打开 的部分。然而，扫描背光驱动技术具有下面的问题。首先，因为在扫描背光驱动技术中背光单元的光源在每个帧周期中都关闭一段预 定时间，所以屏幕变暗。作为其解决方案，可考虑根据屏幕的亮度控制光源的关闭时间的方 法。然而，在该情形中，因为在明亮屏幕中缩短或移除了关闭时间，所以降低了 MPRT性能的 改善效果。第二，因为在扫描背光驱动技术中扫描块的光源的打开时间或关闭时间彼此不 同，所以在扫描块的边界部分中发生光干涉。第三，因为可通过控制在每个扫描块中入射到液晶显示面板上的光而成功地实现 扫描背光驱动技术，所以背光单元的光源的形成位置受到限制。背光单元可分为直下型背 光单元和边缘型背光单元。在直下型背光单元中，在液晶显示面板下方层叠有多个光学片和扩散板，并在扩 散板下方设置了多个光源。因而，很容易在具有上述结构的直下型背光单元中实现扫描背 光驱动技术。另一方面，在边缘型背光单元中，多个光源被设置为与导光板的一侧相对，且在液 晶显示面板与导光板之间设置多个光学片。在边缘型背光单元中，光源将光照射到导光板 的一侧上，导光板具有能将线光源(或点光源)转换为面光源的结构。换句话说，导光板的 特性是这样的，即照射到导光板一侧上的光分布到导光板的所有侧面上。因此，很难控制在 每个显示块中入射到液晶显示面板上的光，因此很难在具有上述结构的边缘型背光单元中 实现所述扫描背光驱动技术。

发明内容
因此，本发明涉及一种基本上克服了由于现有技术的局限性和缺点而导致的一个 或多个问题的液晶显示器。本发明的一个目的是提供一种液晶显示器，其能改善运动图像响应时间(MPRT) 性能，而不存在由于光源的打开时间或关闭时间之间的差导致的光干涉。本发明的另一个目的是提供一种液晶显示器，其能改善MPRT性能而不降低液晶 显示器的亮度。本发明的另一个目的是提供一种液晶显示器，其不管组成背光单元的光源的位置 如何都能改善MPRT性能。在下面的描述中将阐述本发明的额外的特征和优点，这些特征和优点的一部分将 从下面的描述变得显而易见的，或者可通过实践本发明而领会到。可以通过在所撰写的说 明书、权利要求以及附图中特别指出的结构实现和获得本发明的这些目的和其他优点。为了获得这些和其它的优点并根据本发明的目的，如这里具体实施和广义描述 的，液晶显示器包括被划分为包括数据线和栅极线的第一显示表面和第二显示表面的液 晶显示面板，被构造为驱动所述第一显示表面的数据线的第一数据驱动电路，被构造为驱 动所述第二显示表面的数据线的第二数据驱动电路，被构造为给所述第一显示表面的栅极 线顺序地提供用于扫描所述第一显示表面的栅极脉冲并给所述第二显示表面的栅极线顺 序地提供用于扫描所述第二显示表面的栅极脉冲的栅极驱动电路，被构造为将单位帧周期 划分为第一子帧周期和第二子帧周期的时序控制器，被构造为给所述液晶显示面板提供光 的背光单元，其中所述背光单元包括多个光源，和被构造为在第一子帧周期期间关闭所有 所述多个光源并在所述第二子帧周期内的打开时间处打开所有所述多个光源的光源驱动 电路在另一个方面中，驱动液晶显示器的方法包括给被划分为包括数据线和栅极线 的第一显示表面和第二显示表面的液晶显示面板提供光，其中所述液晶显示面板包括具有 多个光源的背光单元；使用时序控制器将单位帧周期划分为第一子帧周期和第二子帧周 期；使用光源驱动电路在所述第一子帧周期期间关闭所述多个光源并在所述第二子帧周期 内的打开时间处打开所述多个光源。应当理解，本发明前面的一般性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性 的，意在对要求保护的内容提供进一步的解释。


被纳入以提供本发明的进一步理解并组成说明书一部分的附解了本发明的 实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1和2图解了现有技术的扫描背光驱动技术；图3图解了根据本发明典型实施方式的液晶显示器；图4图解了根据本发明典型实施方式的驱动电路和液晶显示面板；图5A到5D图解了根据本发明典型实施方式的背光单元的光源的位置；图6到8图解了根据本发明典型实施方式的用于改善运动图像响应(MPRT)性能 的数据写入以及光源的打开时间和关闭时间；
图9图解了显示与现有技术对比的MPRT性能改善的模拟结果；图10图解了根据本发明典型实施方式，驱动电流的级别根据脉冲宽度调制(PWM) 信号的占空比而变化；图11图解了根据本发明典型实施方式的光源控制电路的结构。
具体实施例方式现在将详细描述本发明的优选实施方式，附图中图解了这些实施方式的一些例子。图3图解了根据本发明一个典型实施方式的液晶显示器。如图3中所示，根据本 发明一个实施方式的液晶显示器包括液晶显示面板10、用于驱动液晶显示面板10的数据 线DL的数据驱动电路12、用于驱动液晶显示面板10的栅极线GL的栅极驱动电路13、用于 控制数据驱动电路12和栅极驱动电路13的时序控制器11、包括多个光源16并给液晶显 示面板10提供光的背光单元18、产生光源控制信号LCS的光源控制电路14、和响应于光 源控制信号LCS以驱动多个光源16的光源驱动电路15，其中所述光源驱动电路能以闪烁 (blinking)方式打开和关闭所有光源16。液晶显示面板10包括上玻璃基板(没有示出)、下玻璃基板(没有示出)和在上 下玻璃基板之间的液晶层(没有示出)。多条数据线DL和多条栅极线GL在液晶显示面板 10的下玻璃基板上彼此交叉。根据彼此交叉的数据线DL和栅极线GL，多个液晶盒Clc以 矩阵形式布置在液晶显示面板10上。在液晶显示面板10的下玻璃基板上形成薄膜晶体管 TFT、与薄膜晶体管TFT连接的液晶盒的像素电极1、存储电容器Cst。液晶显示面板10沿 垂直方向分为第一显示表面IOA和第二显示表面10B。在液晶显示面板10的上玻璃基板上形成黑矩阵(没有示出)、滤色片(没有示出) 和公共电极2。在诸如扭曲向列(TN)模式和垂直取向(VA)模式这样的垂直电场驱动方式 中，可以将公共电极2形成在上玻璃基板上。在诸如共平面切换(IPS)模式和边缘场切换 (FFS)模式这样的水平电场驱动方式中，可以将公共电极2和像素电极1形成在下玻璃基板 上。偏振板(没有示出)分别附着到液晶显示面板10的上下玻璃基板。在上下玻璃基板 的与液晶接触的内表面上分别形成用于设置液晶预倾角的取向层(没有示出)。如图4中所示，数据驱动电路12包括用于驱动第一显示表面IOA的数据线DLll 到DLlm的第一数据驱动电路12A，和用于驱动第二显示表面IOB的数据线DL21到DL^ii的 第二数据驱动电路12B。通过第一和第二显示表面IOA和IOB之间的边界，第一显示表面 IOA的数据线DLll到DLlm与第二显示表面IOB的数据线DL21到DL^ii电隔离。第一和第二数据驱动电路12A和12B每个都包括多个数据驱动器集成电路(IC) DIC#1到DIC#8。数据驱动器IC DIC#1到DIC#8每个都包括用于对时钟采样的移位寄存 器；用于临时存储从时序控制器11接收的单位帧数据RGB的寄存器；锁存器，其响应于从 移位寄存器接收的时钟来存储对应于一条线的数据，并同时地输出对应于一条线的每个数 据；数字-模拟转换器(DAC)，其根据与从锁存器接收的数字数据对应的伽马基准电压来选 择正或负伽马电压，以使用该正/负伽马电压产生正或负数据电压；用于选择接收所述正/ 负数据电压的数据线DL的多路复用器；连接在多路复用器与数据线DL之间的输出缓冲器等。
第一数据驱动电路12A在时序控制器11的控制下锁存将要在第一显示表面IOA 上显示的单位帧数据RGB，并将锁存的单位帧数据RGB转换为正/负数据电压，以给第一显 示表面IOA的数据线DLll到DLlm提供该正/负数据电压。第二数据驱动电路12B在时序 控制器11的控制下锁存将要在第二显示表面IOB上显示的单位帧数据RGB，并将锁存的单 位帧数据RGB转换为正/负数据电压，以给第二显示表面IOB的数据线DL21到DL^ii提供 该正/负数据电压。栅极驱动电路13包括多个栅极驱动器IC GIC#1到GIC#4。栅极驱动器ICGIC#1到 GIC#4每个都包括移位寄存器、用于将移位寄存器的输出信号转换为适于液晶盒的TFT驱 动的摆动宽度的电平转换器、输出缓冲器等。在第一显示表面IOA上进行扫描操作的第一 和第二栅极驱动器IC GIC#1和GIC#2在时序控制器11的控制下顺序输出栅极脉冲(或扫 描脉冲)，以沿图4中所示的Y’方向顺序地给第一显示表面IOA的栅极线GLl到GL540提 供所述栅极脉冲。在第二显示表面IOB上进行扫描操作的第三和第四栅极驱动器IC GIC#3 和GIC#4在时序控制器11的控制下顺序输出栅极脉冲(或扫描脉冲)，以沿图4中所示的 Y方向顺序地给第二显示表面IOB的栅极线GL541到GL1080提供所述栅极脉冲。在彼此相对的方向上同时地执行所述第一显示表面IOA的扫描操作和第二显示 表面IOB的扫描操作。与第一显示表面IOA的扫描操作同步地提供到第一显示表面IOA的 数据线DLll到DLlm的数据电压被施加到第一显示表面IOA的液晶盒。此外，与第二显示 表面IOB的扫描操作同步地提供到第二显示表面IOB的数据线DL21到DL^ii的数据电压被 施加到第二显示表面IOB的液晶盒。时序控制器11从外部系统板接收时序信号Vsync，Hsync，DE和DCLK，以根据时序 信号Vsync,Hsync，DE和DCLK产生用于控制第一和第二数据驱动电路12A和12B的操作时 序和栅极驱动电路13的操作时序的时序控制信号DDC，⑶Cl和⑶C2。用于控制第一和第二数据驱动电路12A和12B的操作时序的数据控制信号DDC包 括源极起始脉冲SSP、源极采样时钟SSC、源极输出使能信号S0E、极性控制信号POL等。源 极起始脉冲SSP指示其中在一个水平周期期间被施加了有效数据的液晶盒Clc的位置。源 极采样时钟SSC指示在第一和第二数据驱动电路12A和12B中根据上升沿或下降沿的数据 锁存操作。源极输出使能信号SOE指示第一和第二数据驱动电路12A和12B的输出。极性 控制信号POL指示提供到液晶显示面板10的液晶盒CLc的数据电压的极性。用于控制栅极驱动电路13的操作时序的第一栅极控制信号GDCl包括第一栅极起 始脉冲GSP1、第一栅极移位时钟GSC1、第一栅极输出使能信号GOEl等。第一栅极起始脉冲 GSPl指示在其中显示一屏画面的一个垂直周期期间与第一显示表面IOA的扫描起始线对 应的扫描起始水平线(例如图4中的第一条水平线)。第一栅极起始扫描脉冲GSPl具有第 一方向值。第一栅极移位时钟GSCl是用于根据第一方向值在Y’方向上顺序地对第一栅极 起始脉冲GSPl进行移位的时序控制信号，其具有与薄膜晶体管的导通周期对应的脉冲宽 度。第一栅极输出使能信号GOEl确定栅极脉冲的输出。第一栅极控制信号GDCl通过形成 在下玻璃基板的非显示部中的玻上线型(LOG)连线，被施加到扫描第一显示表面IOA的第 一和第二栅极驱动器IC GIC#1和GIC#2。用于控制栅极驱动电路13的操作时序的第二栅极控制信号GDC2包括第二栅极起 始脉冲GSP2、第二栅极移位时钟GSC2、第二栅极输出使能信号G0E2等。第二栅极起始脉冲GSP2指示在其中显示一屏画面的一个垂直周期期间与第二显示表面IOB的扫描起始线对 应的扫描起始水平线(例如图4中的第1080条水平线)。第二栅极起始脉冲GSP2具有与 第一方向值相反的第二方向值，并与第一栅极起始脉冲GSPl同时产生。第二栅极移位时钟 GSC2是用于根据第二方向值在Y方向上顺序地移动第二栅极起始脉冲GSP2的时序控制信 号。第二栅极移位时钟GSC2具有与薄膜晶体管的导通周期对应的脉冲宽度并与第一栅极 移位时钟GSCl同步。第二栅极输出使能信号G0E2确定栅极脉冲的输出。第二栅极控制信 号GDC2通过形成在下玻璃基板的非显示部中的玻上线型(LOG)连线，被施加到扫描第二显 示表面IOB的第三和第四栅极驱动器IC GIC#3和GIC#4。时序控制器11对数据控制信号DDC以及第一和第二栅极控制信号⑶Cl和⑶C2 进行倍频，以使用(120XN)Hz的帧频控制第一和第二数据驱动电路12A和12B以及栅极驱 动电路13的操作，其中N是等于或大于2的正整数。例如，当N是2时，帧频为MOHz。可 以通过外部系统电路来执行帧频的倍频操作。时序控制器11将单位帧周期时分为第一子帧周期和第二子帧周期。时序控制器 11使用帧存储器复制在每一单位帧周期从系统电路接收的单位帧数据RGB。然后，时序控 制器11使用倍频后的帧频将原始单位帧数据RGB和复制的单位帧数据RGB同步，以在第一 和第二子帧周期期间重复地给第一和第二数据驱动电路12A和12B提供相同的帧数据。换 句话说，在单位帧周期中，在第一子帧周期期间在屏幕上显示原始单位帧周期RGB，而在第 二子帧周期期间在屏幕上显示复制的单位帧数据RGB。单位帧数据包括插补帧和从视频源提供的输入帧数据。这里，可将所述单位帧数 据调制为具有比系统电路或时序控制器11中的输入帧频更高的单位帧频。例如，可通过对 每个输入帧数据插入一个插补帧，将具有60HZ频率的输入帧数据调制为具有120Hz帧频的 单位帧数据。替代地，可通过对每四个输入帧数据插入一个插补帧，将具有60Hz频率的输 入帧数据调制为具有75Hz帧频的单位帧数据。背光单元18可作为边缘型背光单元和直下型背光单元之一实现。因为本发明的 实施方式以闪烁方式驱动光源，从而提高运动图像响应时间(MPRT)性能，所以不限制组成 背光单元的光源的形成位置。尽管图3显示了边缘型背光单元，但本发明的实施方式并不 限于边缘型背光单元，其可使用任何已知的背光单元。边缘型背光单元18包括导光板17、 给导光板17的一侧照射光的多个光源16、以及层叠在导光板17与液晶显示面板10之间的 多个光学片(没有示出)。在根据本发明一个典型实施方式的边缘型背光单元中，光源16可被设置在导光 板17的至少一侧处。例如，光源16可如图5A中所示位于导光板17的四侧，或者可如图5B 中所示位于导光板17的上侧和下侧。替代地，光源16可如图5C中所示位于导光板17的左 侧和右侧，或如图5D中所示位于导光板17的一侧。光源16可作为冷阴极荧光灯(CCFL)、外 电极荧光灯(EEFL)和发光二极管(LED)之一实现。优选地，光源16可作为LED实现，该LED 的亮度根据驱动电流的调整而立即变化。导光板17可具有多种类型图案中的至少一种，包 括多个凹陷图案或浮雕图案、棱镜图案和双凸透镜(lenticular)图案的，并且所述多种类 型图案的所述至少一种被形成在导光板17的上表面和/或下表面上。导光板17的图案可 确保光路的直线传播，并可在每个局部区域中控制背光单元18的亮度。所述光学片包括至 少一个棱镜片和至少一个扩散片，以扩散来自导光板17的光，并折射大致垂直于液晶显示面板10的光入射表面传播的光的传播路径。所述光学片可包括双亮度增强膜(DBEF)。光源控制电路14产生光源控制信号LCS，其包括用于控制光源16的打开时间的 脉冲宽度调制(PWM)信号和用于控制光源16的驱动电流的电流控制信号。可在等于或小 于50%的范围内预先设置PWM信号的最大占空比，从而可改善MPRT性能。可预先设置光 源16的驱动电流的级别，从而驱动电流的级别与PWM信号的最大占空比成反比。更具体地 说，随着PWM信号的最大占空比降低，驱动电流的级别升高。PWM信号的最大占空比与驱动 电流的级别之间的反比关系是用于补偿由单位帧周期中光源16的关闭时间增加而导致的 屏幕亮度的降低，从而改善MPRT性能。随后将参照图10描述每一个都根据PWM信号的最 大占空比而具有不同级别的驱动电流。PWM信号的占空比可在等于或小于预先设置的最大 占空比的范围内，根据输入图像而变化。在该情形中，光源控制电路14分析输入图像并根 据输入图像的分析结果调整PWM信号的占空比，由此执行整体调光或局部调光。在整体或 局部调光期间，光源控制电路14调整PWM信号的占空比并调制输入数据，由此扩展输入图 像的动态范围。光源控制电路14可安装在时序控制器11内。光源控制信号LCS包括光源16的打开时间和关闭时间。在液晶饱和之后，光源16 的打开时间可根据PWM信号的占空比而变化。光源16的关闭时间可被固定为紧接在其中 在第一显示表面IOA的中部和第二显示表面IOB的中部中写入下一帧数据的时刻之前。光源驱动电路15响应于光源控制信号LCS，在第一子帧周期期间关闭所有光源 16，并在第二子帧周期期间打开所有光源16，由此闪烁地驱动光源16。图6到8图解了用于改善MPRT性能的数据写入以及光源的打开时间和关闭时间。如图6中所示，本发明的该典型实施方式使用通过将输入帧频2倍频而获得的帧 频，控制数据驱动电路和栅极驱动电路，由此将单位帧周期时分驱动为第一子帧周期SFl 和第二子帧周期SF2。在第一子帧周期SFl期间，在第一和第二显示表面IOA和IOB上同时 地分割显示对应于一帧的原始数据，而在第二子帧周期SF2期间，在第一和第二显示表面 IOA和IOB上同时地分割显示对应于一帧的复制数据(等同于原始数据)。光源在第一子 帧周期SFl期间保持关闭状态，然后在第二子帧周期SF2期间被打开。为了减小液晶显示面板10的整个显示表面中的液晶的饱和时间与光源16的打开 时间之间的差，可根据第一或第二显示表面中部的液晶的饱和时间来设置光源16的打开 时间。根据液晶显示面板10的显示表面的扫描顺序来确定液晶的饱和顺序。更具体地说， 假定从显示表面的顶部到底部顺序地扫描液晶显示面板10的显示表面，则显示表面最上 部中的液晶和显示表面最下部中的液晶以对应于(1/帧频)的时间差(例如1/120秒)达 到饱和。在本发明的典型实施方式中，通过倍频将帧频乘以2，从而减小时间差。此外，在从 液晶显示面板10的显示表面的顶部和底部的两个方向上同时地施加栅极脉冲，以写入数 据。结果，显示表面的液晶之间的最大饱和时间差为如图7中所示的1/480秒，其被减小为 现有最大饱和时间差的1/4。因而，即使根据任何时间点设置光源16的打开时间，由于液晶 之间的最大饱和时间差的减小，可大大减小取决于光源16的位置和打开时间的液晶的饱 和时间之间的差。在本发明的典型实施方式中，如图7中所示，根据第一显示表面IOA中部 的液晶的饱和时间和第二显示表面IOB中部的液晶的饱和时间之一，来设置光源16的打开 时间。这里，由于两个方向上的显示表面的扫描操作，第一显示表面IOA中部的液晶的饱和 时间等于第二显示表面IOB中部的液晶的饱和时间。结果，即使通过具有50%最大占空比的PWM信号打开光源16，显示表面的所有液晶仍可在等于或大于光源16的打开周期的3/4 的周期期间保留在饱和状态。如图8中所示，在第二子帧周期SF2中，光源的打开时间可根据PWM信号的最大占 空比而变化。例如，光源的打开时间可确定为第一时间点tl，以获得50%的最大占空比，并 可确定为比第一时间点tl晚的第二时间点t2，以获得小于50%的最大占空比。图9图解了显示与现有技术对比的MPRT性能改善的模拟结果。在图9㈧和9⑶ 中，水平轴表示时间，垂直轴表示标准化的亮度值。更具体地说，图9(A)图解了当帧频被设 为60Hz且PWM信号的占空比被设为100%时的现有技术驱动。图9(B)图解了当单位帧频 被设为120Hz且PWM信号的最大占空比被设为50%时在两个子帧周期期间根据本发明实施 方式的典型时分驱动。如图9(A)中所示，当通过驱动液晶LC并以100%的占空比打开光源BL，显示图像 的灰度级从第一灰度级(例如黑色灰度级)变为第二灰度级(例如白色灰度级)时，显示 面板的亮度逐渐变为第一目标亮度值(1.0)，以获得第二灰度级。在图9㈧中，MPRT值指 示显示面板的亮度从第一目标亮度值(1.0)的10% (即(0.2)) —直到90% (即(0.9)) 为止的响应时间。MPRT 值为 13. 93ms ( = 17. 38ms_3. 45ms)。另一方面，如图9(B)中所示，当通过驱动液晶LC并以50%的占空比打开光源BL， 显示图像的灰度级从第一灰度级(例如黑色灰度级)变为第二灰度级(例如白色灰度级) 时，显示面板的亮度逐渐变为第二目标亮度值(0.5)，以获得第二灰度级。在图9(B)中， MPRT值指示显示面板的亮度从第二目标亮度值(0. 5)的10% (即(0. 05)) 一直到90% (即 (0. 45))为止的响应时间。MPRT值为3. 71ms( = 8. 62ms-4. 91ms)。因为图9(B)中光源BL 的打开占空比为50%，所以第二目标亮度值(0.5)对应于第一目标亮度值(1.0)的一半。从图9(B)可以看出，与图9㈧所示的现有技术相比，本发明的实施方式可大大降 低MPRT值，由此大大改善了 MPRT性能。图10图解了驱动电流的级别根据PWM信号的最大占空比而变化，以补偿闪烁方式 中的亮度降低。如图10中所示，驱动电流的级别与PWM信号的最大占空比成反比。例如， 当参考电流级别A被定义为PWM的最大占空比为100%时的电流级别时，当PWM信号的最大 占空比为50%时，驱动电流的级别可被设置为对应于参考电流级别A的两倍的值(即2A)； 当PWM信号的最大占空比为33%时，驱动电流的级别可被设置为对应于参考电流级别A的 三倍的值(即3A)；当PWM信号的最大占空比为25%时，驱动电流的级别可被设置为对应于 参考电流级别A的四倍的值(即4A)；当PWM信号的最大占空比为20%时，驱动电流的级别 可被设置为对应于参考电流级别A的五倍的值(即5A)。在图10中，电流级别与PWM信号 的100 %最大占空比对应的参考电流级别A被预先存储在光源控制电路14的专门寄存器 中。图11图解了用于改善MPRT性能并进行整体调光或局部调光的光源控制电路14 的结构。如图11中所示，光源控制电路14包括输入图像分析单元141、数据调制单元142 和占空比调整单元143。输入图像分析单元141计算输入图像的数据RGB的直方图(即累积分布函数)，并 根据该直方图计算帧代表值。可使用直方图的平均值、模式值(表示在直方图中最频繁出 现的值)等计算帧代表值。在整体调光中可根据液晶显示面板10的整个屏幕计算帧代表值，在局部调光中可根据每个预定块计算帧代表值。输入图像分析单元141根据帧代表值 确定增益值G。该增益值G被提供到数据调制单元142和占空比调整单元143。当帧代表 值增加时，增益值G可被确定为大值，当帧代表值降低时，增益值G可被确定为小值。在局 部调光中，输入图像分析单元14可根据帧代表值确定每个块的调光值，然后可根据每个调 光值计算每个块的增益值G。数据调制单元142根据从输入图像分析单元141接收的增益值G，调制输入图像数 据RGB，以扩展输入到液晶显示面板10的数据的动态范围。当从输入图像分析单元141接 收的增益值G增加时，输入图像数据RGB的上移调制宽度可以增加。此外，当从输入图像分 析单元141接收的增益值G降低时，输入图像数据RGB的下移调制宽度可以增加。可使用 查找表进行数据调制单元142的数据调制操作。占空比调整单元143可根据从输入图像分析单元141接收的增益值G调整PWM信 号的占空比。PWM信号的占空比被确定为在等于或小于所述预先设置的最大占空比的范围 内与增益值G成正比的值。可根据液晶显示面板的整个屏幕或根据每个块来调整PWM信号 的占空比。如上所述，在根据本发明实施方式的液晶显示器中，通过在从液晶显示面板的显 示表面的顶部和底部开始的两个方向上同时地施加栅极脉冲，在液晶显示面板中写入数 据，在被划分为第一和第二子帧周期的一个帧周期期间重复地显示相同的数据，并且在第 一子帧周期期间关闭所有光源，然后在第二子帧周期期间打开所有光源。因此，不管液晶 显示面板的显示表面的位置如何，都大大减小了光源的打开时间与液晶的饱和时间之间的 差。此外，光源的驱动电流的增加补偿了由闪烁方式导致的液晶显示面板亮度的降低。因 此，根据本发明实施方式的液晶显示器能够大大改善MPRT性能，而没有降低亮度，也没有 光干涉。此外，在根据本发明实施方式的液晶显示器及其驱动方法中，因为光源被闪烁驱 动以改善MPRT性能，所以即使当在根据本发明实施方式的液晶显示器中使用边缘型背光 单元时也可闪烁地驱动光源。边缘型背光单元可以比其中在光源与扩散板之间需要充分间 隔来进行光扩散的直下型背光单元更薄。因而，边缘型背光单元有助于液晶显示器的薄外 形。在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明可进行各种修改和变化，这对于 本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求及其等价物 范围内的本发明的修改和变化。
权利要求
1.一种液晶显示器，包括被划分为包括数据线和栅极线的第一显示表面和第二显示表面的液晶显示面板；被构造为驱动所述第一显示表面的数据线的第一数据驱动电路；被构造为驱动所述第二显示表面的数据线的第二数据驱动电路；栅极驱动电路，其被构造为给所述第一显示表面的栅极线顺序地提供用于扫描所述第 一显示表面的栅极脉冲，并给所述第二显示表面的栅极线顺序地提供用于扫描所述第二显 示表面的栅极脉冲；被构造为将单位帧周期划分为第一子帧周期和第二子帧周期的时序控制器；被构造为给所述液晶显示面板提供光的背光单元，其中所述背光单元包括多个光源；和光源驱动电路，其被构造为在所述第一子帧周期期间关闭所有的所述多个光源，并在 所述第二子帧周期内的打开时间处打开所有的所述多个光源。
2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述时序控制器使用大于单位帧频的帧 频，控制所述第一数据驱动电路、所述第二数据驱动电路和所述栅极驱动电路的操作时序。
3.根据权利要求2所述的液晶显示器，其中所述单位帧频等于或大于75Hz。
4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述时序控制器使用单位帧频XN的帧频， 控制所述第一数据驱动电路、所述第二数据驱动电路和所述栅极驱动电路的操作时序，其 中N是等于或大于2的正整数。
5.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述背光单元是边缘型背光单元，其中所 述多个光源被设置在所述背光单元内的导光板的至少一侧处。
6.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述背光单元是直下型背光单元。
7.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述打开时间取决于在所述第一显示表面 或所述第二显示表面的中部的液晶响应于单位帧数据而达到饱和之后的脉冲宽度调制信 号的占空比。
8.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述背光单元包括具有多个凹陷图案、浮 雕图案、棱镜图案和双凸透镜图案之一的导光板。
9.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中驱动所述多个光源的驱动电流的级别与从 所述光源控制电路输出的脉冲宽度调制信号的最大占空比成反比。
10.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中当脉冲宽度调制信号的最大占空比降低 时，所述多个光源的打开时间被延迟。
11.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述时序控制器使输入数据和拷贝的数 据同步，以在所述第一和第二子帧周期期间重复地给所述第一和第二数据驱动电路提供相 同的数据。
12.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中所述第一显示表面的扫描方向和所述第 二显示表面的扫描方向彼此相对。
13.根据权利要求1所述的液晶显示器，进一步包括被构造为产生脉冲宽度调制信号 以控制所述多个光源的打开时间的光源控制电路。
14.根据权利要求13所述的液晶显示器，其中所述光源控制电路包括被构造为计算帧代表值的数据分析单元；被构造为根据所述帧代表值调制单位帧数据的数据调制单元；和被构造为根据所述帧代表值调整所述脉冲宽度调制信号的占空比的占空比调整单元。
15.根据权利要求14所述的液晶显示器，其中所述单位帧数据包括输入帧数据以及插 补帧数据和帧频。
16.一种驱动液晶显示器的方法，包括给被划分为包括数据线和栅极线的第一显示表面和第二显示表面的液晶显示面板提 供光，其中所述液晶显示面板包括具有多个光源的背光单元；使用时序控制器将单位帧周期划分为第一子帧周期和第二子帧周期；使用光源驱动电路在所述第一子帧周期期间关闭所述多个光源而在所述第二子帧周 期内的打开时间处打开所述多个光源。
17.根据权利要求16所述的方法，其中驱动所述多个光源的驱动电流的级别与从所述 光源控制电路输出的脉冲宽度调制信号的最大占空比成反比。
18.根据权利要求16所述的方法，其中当脉冲宽度调制信号的最大占空比降低时，所 述多个光源的打开时间被延迟。
19.根据权利要求16所述的方法，进一步包括使用光源控制电路产生脉冲宽度调制信 号，以控制所述多个光源的打开时间。
20.根据权利要求16所述的方法，进一步包括根据提供到所述液晶显示面板的整个屏幕或所述液晶显示面板一部分的数据来计算 帧代表值；根据所述帧代表值调整脉冲宽度调制信号的占空比。
全文摘要
一种液晶显示器，包括划分为包括数据线和栅极线的第一显示表面和第二显示表面的液晶显示面板、被构造为驱动第一显示表面的数据线的第一数据驱动电路、被构造为驱动第二显示表面的数据线的第二数据驱动电路、被构造为给第一显示表面的栅极线顺序地提供用于扫描第一显示表面的栅极脉冲并给第二显示表面的栅极线顺序地提供用于扫描第二显示表面的栅极脉冲的栅极驱动电路、被构造为将单位帧周期划分为第一子帧周期和第二子帧周期的时序控制器、被构造为给液晶显示面板提供光的包括多个光源的背光单元、和被构造为在第一子帧周期期间关闭所有所述多个光源并在所述第二子帧周期内的打开时间处打开所有所述多个光源的光源驱动电路。
文档编号G09G3/36GK102097070SQ201010285308
公开日2011年6月15日 申请日期2010年9月15日 优先权日2009年12月11日
发明者李丙官, 李仙花, 金善暎, 金起德 申请人:乐金显示有限公司