用于驱动液晶显示器的设备和方法

专利名称：用于驱动液晶显示器的设备和方法
技术领域：
本发明涉及一种液晶显示设备，尤其涉及一种能够防止发生色温变化引起的缺陷 图像显示从而提高图像质量并降低功率消耗的用于驱动液晶显示器的设备和方法。
背景技术：
在近来处于上涨态势的平板显示器中，包括液晶显示器、场发射显示器、等离子体 显示面板、发光显示器等。在平板显示器中，具有出色的分辨率、彩色显示和图像质量的液晶显示器被积极 应用于笔记本电脑、台式显示器和移动终端。液晶显示器通过利用电场控制液晶的光透射率来显示图像。为此，液晶显示器设 置有用多个液晶盒显示图像的液晶面板、驱动液晶面板的驱动电路和给液晶面板提供光的 背光单元。液晶面板控制来自背光单元的光的透射率，以显示所需的图像。在该情形中，背光 单元响应于来自驱动电路的灯驱动控制信号来驱动背光单元的多个灯，以给液晶面板提供光。然而，因为背光单元不管发送至液晶面板的图像信号如何，总是以固定亮度发光， 所以背光单元存在其功率消耗较高的问题。为此，在现有技术中，提出了一种为了降低功率 消耗而减小背光单元的驱动时间周期的方法，但是这样会出现显示图像的亮度变差的其它 问题。

发明内容
因此，本发明涉及一种用于驱动液晶显示器的设备和方法。本发明的一个目的是提供一种能够防止发生色温变化引起的缺陷图像显示从而 提高图像质量并降低功率消耗的用于驱动液晶显示器的设备和方法。在下面的描述中将列出本发明的其它的优点、目的和特征，这些优点、目的和特征 的一部分从下面的描述对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，或者可从本发明的 实施领会到。通过说明书、权利要求以及附图中特别指出的结构可实现和获得本发明的这 些目的和其他优点。为了获得这些目的和其它的优点并根据本发明的目的，如这里具体表示和广义描 述的，用于驱动液晶显示器的设备包括其上形成有多个像素区域的液晶面板；栅极驱动 器和数据驱动器，用于驱动所述液晶面板上的栅极线和数据线；时序控制器，用于排列并发 送适于驱动所述液晶面板的外部图像数据并控制所述栅极驱动器和数据驱动器；图像转换 单元，用于通过根据色温变化特性设置至少一个参考灰度级并根据如此设置的所述至少一个参考灰度级改变占空比来产生调光控制信号，改变如此排列的图像数据的灰度值并将具 有如此改变的灰度值的图像数据发送到所述数据驱动器；和背光单元，用于响应于所述调 光控制信号给所述液晶面板提供光。所述图像转换单元包括灰度分析单元，用于在至少一条水平线或帧中检测如此 排列的图像数据的灰度值，以检测出与最大、最小、最频繁或平均灰度值中至少一个有关的 灰度信息；调光控制单元，用于将由所述参考灰度级设定的灰度范围与如此检测的灰度信 息进行对比，并根据对比结果改变所述占空比，以产生所述调光控制信号；和灰度调制单 元，用于将如此设定的参考灰度级的灰度范围与如此排列和接收的图像数据进行对比，根 据对比结果设置彼此不同的所述灰度值的变化幅度，或者用预置灰度值取代所述灰度值， 以使所述图像数据的所述灰度值变为具有彼此相同或不同的扩展幅度。所述灰度分析单元在至少一条水平线或帧中检测如此排列的图像数据的灰度，产 生在至少一条水平线或帧中检测到的所述灰度的直方图，并从所述直方图检测出与最大、 最小、最频繁或平均灰度值中至少一个有关的灰度信息。所述灰度调制单元如此设置转换率，如果如此排列的图像数据的灰度值在最小灰 度级到所述参考灰度级中的第一参考灰度级的范围内，则设置为小于最大灰度级的第一参 考灰度级为如此排列的图像数据灰度值的最大灰度值；如果如此排列的图像数据的灰度值 在大于所述第一参考灰度级到小于第二参考灰度级的范围内，则所述图像数据的所有灰度 值都转换为与所述第一参考灰度级相同的级别；如果如此排列的图像数据的灰度值在所述 第二参考灰度级到所述最大灰度级的范围内，则所述最大灰度级成为如此排列的图像数据 的最大灰度值。所述调光控制单元如此产生所述调光控制信号，如果所述灰度信息在所述最小灰 度级到所述第一参考灰度级的范围内，则保持小于100%占空比的第一占空比，如果所述灰 度信息在大于所述第一参考灰度级且小于所述第二参考灰度级的范围内，则占空比逐渐增 加到最大值的100%占空比，如果所述灰度信息在从所述第二参考灰度级到所述最大灰度 级的范围内，则占空比固定在最大值的100%占空比。本发明的另一个方面中，提供了一种用于驱动液晶显示器的方法，所述液晶显示 器包括用于驱动液晶面板上的栅极线和数据线的栅极驱动器和数据驱动器，以及用于排列 并发送适于驱动所述液晶面板的外部图像数据的时序控制器，所述方法包括下述步骤通 过根据色温变化特性设置至少一个参考灰度级并根据如此设置的所述至少一个参考灰度 级改变占空比来产生调光控制信号，改变如此排列的图像数据的灰度值并将具有如此改变 的灰度值的图像数据发送到所述数据驱动器；和响应于所述调光控制信号给所述液晶面板 提供光。 产生调光控制信号并改变如此排列的图像数据的灰度值的步骤包括下述步骤在 至少一条水平线或帧中检测如此排列的图像数据的灰度值，以检测出与最大、最小、最频繁 或平均灰度值中至少一个有关的灰度信息；将由所述参考灰度级设定的灰度范围与如此检 测的灰度信息进行对比，并根据对比结果改变所述占空比，以产生所述调光控制信号；和将 如此设定的参考灰度级的灰度范围与如此排列和接收的图像数据进行对比，根据对比结果 设置彼此不同的所述灰度值的变化幅度，或者用预置灰度值取代所述灰度值，以使所述图 像数据的所述灰度值变为具有彼此相同或不同的扩展幅度。
检测灰度信息的步骤包括下述步骤在至少一条水平线或帧中检测如此排列的图 像数据的灰度；产生在至少一个水平线或帧中检测到的所述灰度的直方图；以及从所述 直 方图检测出与最大、最小、最频繁或平均灰度中至少一个有关的灰度信息。改变如此排列的图像数据的灰度值的步骤包括下述步骤如此设置转换率，如果 如此排列的图像数据的灰度值在最小灰度级到所述参考灰度级中的第一参考灰度级的范 围内，则设置为小于最大灰度级的第一参考灰度级为如此排列的图像数据灰度值的最大灰 度值；如果如此排列的图像数据的灰度值在大于所述第一参考灰度级到小于第二参考灰度 级的范围内，则所述图像数据的所有灰度值都转换为与第一参考灰度级相同的级别；如果 如此排列的图像数据的灰度值在所述第二参考灰度级到所述最大灰度级的范围内，则所述 最大灰度级成为如此排列的图像数据的最大灰度值。产生调光控制信号的步骤包括下述步骤如果所述灰度信息在所述最小灰度级到 所述第一参考灰度级的范围内，则保持小于100%占空比的第一占空比，如果所述灰度信息 在大于所述第一参考灰度级且小于所述第二参考灰度级的范围内，则占空比逐渐增加到最 大值的100%占空比，如果所述灰度信息在从所述第二参考灰度级到所述最大灰度级的范 围内，则占空比固定在最大值的100%占空比。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。


给本发明提供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图解了根据本发明优选实施方式的液晶显示器的驱动单元的电路图；图2图解了根据本发明优选实施方式的图1中的图像转换单元的电路图；图3A图解了表示输入图像数据与调光控制信号之间的关系的曲线；图3B图解了表示色温随图3A中的输入图像数据和调光控制信号变化的曲线；图4A图解了表示根据本发明第一优选实施方式的具有扩展的灰度的图像数据与 具有变化后的占空比的调光控制信号之间的关系的曲线；图4B图解了表示色温随着图4A中的扩展后的图像数据与变化后的调光控制信号 而改变的曲线；图5A图解了表示根据本发明第二优选实施方式的具有扩展转换的灰度的图像数 据与具有变化后的占空比的调光控制信号之间的关系的曲线；图5B图解了表示色温随着图5A中的扩展转换后的图像数据与变化后的调光控制 信号改变的曲线；
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。在可能的情况下，在所有附图中使用相同的标记数字表示相同或相似的部件。图1图解了根据本发明优选实施方式的液晶显示器的驱动单元的电路图。参照图1，液晶显示器包括具有多个像素区域的液晶面板2、驱动多条数据线DLl到DLm的数据驱动器4、驱动多条栅极线GLl到GLn的栅极驱动器6、对适于驱动液晶面板 2的外部图像数据RGB进行排列的时序控制器8、图像转换单元10和响应于调光控制信号 Dim给液晶面板2提供光的背光单元18，所述图像转换单元10根据色温变化特性设置至 少一个参考灰度级，用如此设置的至少一个参考灰度级改变占空比，以产生调光控制信号 Dim,并转换排列后的图像数据L_R，G，B的灰度值和将该灰度值供给到数据驱动器4。液晶面板2具有形成在由多条栅极线GLl到GLn和数据线DLl到DLm限定的每个 像素区域处的薄膜晶体管TFT和与薄膜晶体管TFT连接的液晶电容器Clc。液晶电容器Clc 具有与薄膜晶体管TFT连接的像素电极和面对该像素电极的公共电极，在像素电极和公共 电极之间设置有液晶。薄膜晶体管TFT分别响应于来自栅极线GLl到GLn的扫描脉冲将来 自数据线DLl到DLm的图像信号供给到像素电极。液晶电容器Clc由供给到像素电极的图 像信号和供给到公共电极的公共电压的电压差向其充电，利用该电压差改变液晶分子的排 列，从而控制光透射率，以产生灰度。液晶电容器Clc具有与其并联的存储电容器Cst，以保 持液晶电容器Clc处荷载的电压，直到供给下一数据信号为止。存储电容器Cst以与像素 电极重叠的方式形成，在像素电极和存储电容器Cst之间设置有前一栅极线和绝缘膜。与 此不同的另一种方式是，存储电容器Cst以与存储线重叠的方式形成，绝缘膜设置在存储 电容器Cst和存储线之间。数据驱动器4利用来自时序控制器8的数据控制信号DCS的源极起始脉冲SSP和 源极移位时钟SSC将图像转换单元10转换的图像数据々_1 ，6』转换成模拟图像数据，即图 像信号，并在给栅极线GLl到GLn供给扫描脉冲的每一水平周期，将一条水平线部分的图像 信号供给到数据线DLl IlJDLm0在该情形中，数据驱动器4响应于源极输出使能SOE信号将 图像信号供给到数据线DLl到DLm。详细地说，数据驱动器4响应于SSC将接收的RGB数据 A_R，G，B锁存，并响应于SOE信号，在给栅极线GLl到GLn供给扫描脉冲的每一水平周期， 将一条水平线部分的图像信号供给到数据线DLl到DLm。栅极驱动器6响应于来自时序控制器8的例如栅极起始脉冲GSP、栅极移位时钟 GSC的栅极控制信号GCS接连产生栅极导通信号，响应于栅极输出使能GOE信号控制栅极导 通信号的脉冲宽度，并给栅极线GLl到GLn接连供给栅极导通信号。在该情形中，在没有给 栅极线GLl到GLn供给栅极导通电压的周期中，供给栅极关断电压。时序控制器8对适于驱动液晶面板的外部图像数据RGB进行排列，并将如此排列 的图像数据L_R，G，B供给到图像转换单元10。时序控制器8还通过使用外部同步信号，即 点时钟DCLK、数据使能信号DE、水平同步信号Hsync和垂直同步信号Vsync中的一个产生 用于控制栅极驱动器4和数据驱动器6的栅极控制信号GCS和数据控制信号DCS。 在图像数据RGB的整个灰度级中，图像转换单元10设置至少一个参考灰度级，例 如第一参考灰度级和第二参考灰度级，在该参考灰度级色温特性显著变化，根据如此设置 的参考灰度级改变占空比，以产生调光控制信号Dim，并将具有如此改变的占空比的调光控 制信号供给到背光单元18，以控制给液晶面板2提供光的时间周期。在该情形中，在液晶面 板上显示的图像的色温可随着给液晶面板2提供光的时间周期而变化。因此，图像转换单 元10必须控制给液晶面板2提供光的时间周期，以便不管显示图像的亮度如何变化，都使 色温特性的变化率最小。因此，图像转换单元10分别将使得色温特性显著变化的灰度级设 为参考灰度级，分别根据参考灰度级改变占空比，并产生调光控制信号Dim，以将色温特性最小化。图像转换单元10还根据如此设置的参考灰度级，将来自时序控制器8的排列后的 图像数据L_R，G，B的灰度值增加彼此不同的幅度。就是说，图像转换单元10根据如此设置 的第一和第二灰度级，有差别地设置图像数据L_R，G，B的灰度级的扩展幅度，或者将图像 数据L_R，G，B的灰度值变为包内的预置灰度值，从而将图像数据L_R，G，B的灰度值改变为 具有取决于范围的彼此不同的幅度。因而，图像转换单元10根据参考灰度级，即第一和第 二参考灰度级使图像数据L_R，G，B的灰度值扩展为具有彼此不同的幅度，并将灰度值扩展 的图像数据供给到数据驱动器4。由此，可以扩展液晶面板2上显示的图像的亮度和对比 度。下面将参照附图详细描述图像转换单元10。尽管为了方便仅描述了将图像转换单 元10设置在时序控制器8的外部的情形，但图像转换单元10可内置在时序控制器8中。背光单元18包括具有用于给液晶面板2提供光的多个光源和用于提高来自光源 的光的效率的光学单元的背光12，响应于来自图像转换单元10的转换后的调光控制信号 Dim而发送脉冲宽度调制PWM信号的逆变控制器14，和响应于PWM信号而产生驱动光源的 交流驱动信号ADS并将ADS供给到多个光源的逆变器16。在该情形中，主要使用如CCFL (冷阴极荧光灯)、EEFL (外电极荧光灯)的柱形灯 作为背光12的光源。灯发出由来自逆变器16的ADS信号所驱动的光。例如，扫描型背光单 元18通过接连导通/关断多个柱形灯而发光。同时，光学单元扩散和会聚来自光源的光， 以提高发光效率。逆变控制器14根据来自图像转换单元10的具有转换后的占空比的调光控制信号 Dim产生PWM信号，并将PWM信号供给到逆变器16。在该情形中，因为可存在与多个灯匹配 的多个逆变器16，所以可接连或同时给多个逆变器16供给PWM信号。PWM信号是具有随转 换后的调光控制信号Dim的占空比而变化的导通/关断周期的信号。就是说，P丽信号可 以是例如高/低周期的灯导通/关断周期随着调光控制信号Dim的占空比变化的信号。逆变器16以突发模式(burst mode)产生用于驱动灯的ADS，在突发模式中，逆变 器16通过根据来自逆变控制器14的PWM信号供给或切断ADS来导通/关断灯。图2图解了根据本发明优选实施方式的图1中的图像转换单元的电路图。参照图2，图像转换单元10包括灰度分析单元24、调光控制单元26和灰度调制单 元28，灰度分析单元24用于在至少一个水平线或帧中检测来自时序控制器8的排列后的图 像数据L_R，G，B的灰度值，并检测与最大、最小、最频繁或平均灰度值中至少一个有关的灰 度信息BCS，调光控制单元26用于将根据参考灰度级设定的灰度范围与如此检测到的灰度 信息BCS对比，并根据对比结果改变占空比，以产生调光控制信号Dim，灰度调制单元28用 于将根据参考灰度级设定的灰度范围与排列过并接收的图像数据L_R，G，B对比，根据对比 结果设置彼此不同的灰度值的改变幅度，或者用预置灰度值取代该灰度值，以使图像数据 L_R，G，B的灰度值变为具有彼此相同或不同的扩展幅度。此外，图像转换单元10额外具有延迟单元(没有示出)，该延迟单元在将图像数据 L_R，G，B延迟以使灰度分析单元24检测至少一条水平线或帧的灰度信息BSC的时间之后， 将来自时序控制器8的排列后的图像数据L_R，G，B供给到灰度调制单元28。灰度分析单元24在至少一条水平线或帧中检测来自时序控制器8的排列后的图像数据L_R，G，B的灰度，产生至少一条水平线或帧中检测的灰度的直方图，从直方图检测 出与最大、最小、最频繁或平均灰度中至少一个有关的灰度信息BCS，以及将检测的灰度发 送到调光控制单元26。
调光控制单元26通过至少一个存储器(没有示出)等接收与如此检测的灰度信 息BCS匹配的占空比信息，并产生和发送与如此接收的占空比信息匹配的调光控制信号 Dim。详细地说，可根据如此检测的灰度信息是落在小于设定的第一和第二参考灰度 级、在设定的第一和第二参考灰度级之间，还是在大于设定的第一和第二参考灰度级的灰 度范围上，有差异地设置存储器等中存储的占空比信息。尤其是，在图像数据RGB的整个灰 度级中，因为第一和第二参考灰度级分别被设为使得色温特性显著变化的灰度级，所以可 通过根据检测的灰度信息BCS的范围改变占空比而使色温变化最小。下面将参照附图描述 调光控制单元26的详细操作。灰度调制单元28利用存储器接收并发送分别与来自时序控制器8的图像数据L_ R，G，B对应的转换后的灰度数据A_R，G，B。详细地说，存储器等将转换后的灰度数据A_R， G，B存储在其中，用以根据第一和第二参考灰度级将排列后的图像数据L_R，G，B的灰度值 增加彼此不同的幅度。由此，灰度调制单元28根据第一和第二参考灰度级设置彼此不同的 图像数据L_R，G，B的灰度的转换幅度，或者用预置灰度值取代该灰度，以不同幅度地转换 排列后的转换灰度数据A_R，G，B的灰度值。图3A图解了表示输入图像数据与调光控制信号之间的关系的曲线，图3B图解了 表示色温随图3A中的输入图像数据和调光控制信号变化的曲线。详细地说，图3A图解了在不对来自时序控制器8的图像数据L_R，G，B的灰度进行 扩展转换的现有技术状态中调光控制信号Dim的占空比设为保持100%时的情形。这与现有技术中背光12100%导通而没有数据转换的情形相同。在该情形中，显 示了图3B中所示的色温特性。详细地说，在最低灰度级的0灰度级OGrey与设为第一参考 灰度级的186灰度级186Gray之间的部分，曲线具有非常缓和的斜度，显示出基本没有色温 差。在该情形中，尽管在大约40灰度级40Gray以下显示出急剧的色温差，但这是可忽略的 斜度变化，因为这是在肉眼难以识别的黑暗状态中的色温变化。与此相对，在能用肉眼识别 的范围内，仅在第一参考灰度级Gl与设为第二参考灰度级G2的239灰度级239Gray之间 和第二参考灰度级G2与最大灰度级的255灰度级255Gray之间的范围中，感觉到较小的变 化。图4A图解了表示根据本发明第一优选实施方式的具有扩展变化的灰度的图像数 据与具有变化后的占空比的调光控制信号之间的关系的曲线；图4B图解了表示色温随着 图4A中的扩展变化的图像数据与变化后的调光控制信号而改变的曲线。图4A图解了如下设置转换率的一个例子，即在从最小灰度级OGray到设为第一参 考灰度级Gl的186灰度186Gray的范围内接收的图像数据L_R，G，B的最大灰度值为第一 参考灰度级G1，在大于第一参考灰度级Gl的范围中的图像数据L_R，G，B的灰度值变为包 内的最大灰度级255Gray。图4A图解了下述一个例子，即在所检测的灰度信息BCS在最小 灰度级到第一参考灰度级的范围内的情形中，调光控制信号Dim设为保持小于100%占空 比，在所检测的灰度信息BCS大于第一参考灰度级Gl的情形中，调光控制信号Dim设为逐渐增加到最大值100%。就是说，灰 度调制单元28如此设置转换率，即在从时序控制器8接收的图像数据 L_R，G，B的灰度值在最小灰度级OGray到第一参考灰度级Gl的范围内的情形中，第一参考 灰度级Gl为最大灰度值，在从时序控制器8接收的图像数据L_R，G，B的灰度值大于第一参 考灰度级Gl的情形中，图像数据L_R，G，B的灰度值转换为包内的最大灰度值255Gray，由 此能扩展转换排列后的图像数据L_R，G，B。在该情形中，调光控制单元26如此产生调光控制信号Dim，即在灰度分析单元24 检测到的灰度信息BCS在第一参考灰度级Gl以下的情形中，占空比保持为小于100%占空 比，在灰度信息BCS大于第一参考灰度级Gl的情形中，占空比逐渐增加到最高的100%占空 比。如上所述，在根据本发明第一优选实施方式通过扩展转换图像数据L_R，G，B和改 变并发送调光控制信号来驱动液晶显示器的情形中，可减小背光12的驱动时间周期，同时 提高显示图像的亮度，因而能节省功率消耗。然而，在根据本发明第一优选实施方式驱动液晶显示器的情形中，如图4B中所示 也产生了问题。具体地说，因为在图像数据L_R，G，B的灰度值大于第一参考灰度级Gl时， 图像数据L_R，G，B的灰度值变为包内的最大灰度值，所以尽管可提高图像数据L_R，G，B的 亮度，但色温变化导致了如图4B中所示偏离原始图像大约500K的色温失真。如果色温具 有灰度范围内的较大范围的失真，以致该失真显示得好似原始图像的色度失真，能被用户 用肉眼识别到，则显示图像的图像质量会变差。图5A图解了表示根据本发明第二优选实施方式的具有扩展转换的灰度的图像数 据与具有变化后的占空比的调光控制信号之间的关系的曲线，图5B图解了表示色温随着 图5A中的扩展转换后的图像数据与变化后的调光控制信号改变的曲线。图5A图解了如下设置转换率的一个例子，即在从最小灰度级OGray到设为第一参 考灰度级Gl的186灰度186Gray的范围内接收的图像数据L_R，G，B的最大灰度值为小于 最大灰度级255Gray的第一参考灰度级Gl，在大于第一参考灰度级Gl到小于第二参考灰度 级G2的范围中接收的图像数据L_R，G，B的所有灰度值变为与第一参考灰度级Gl相同的级 另IJ，在第二参考灰度级G2到最大灰度级255Gray的范围中接收的图像数据L_R，G，B的最大 灰度值为最大灰度级255Gray。图5A还图解了下述一个例子，即在所检测的灰度信息BCS在最小灰度级OGray到 第一参考灰度级Gl的范围内的情形中，调光控制信号Dim设为保持小于100%占空比的第 一占空比(例如80% )，在所检测的灰度信息BCS大于第一参考灰度级Gl且小于第二参考 灰度级G2的情形中，调光控制信号Dim设为逐渐增加占空比，在所检测的灰度信息BCS在 大于第二参考灰度级G2直至最大灰度级255Gray的范围内的情形中，调光控制信号Dim设 为固定在最大值的100%占空比。换句话说，根据本发明第二优选实施方式的灰度调制单元28如此设置转换率，即 如果排列后的图像数据L_R，G，B的灰度值在从最小灰度OGray到第一参考灰度级Gl的范 围内，则从时序控制器8接收的排列后的图像数据L_R，G，B的灰度值的最大灰度值为小于 最大灰度级255Gray的第一参考灰度级Gl，如果排列后的图像数据L_R，G，B的灰度值在大 于第一参考灰度级Gl到小于第二参考灰度级G2的范围内，则从时序控制器8接收的排列后的图像数据L_R，G，B的所有灰度值为与第一参考灰度级Gl相同的级别，如果排列后的图 像数据L_R，G，B的灰度值在大于第二参考灰度级G2直至最大灰度级255Gray的范围内，则 从时序控制器8接收的排列后的图像数据L_R，G，B的灰度值的最大灰度值为最大灰度级 255Gray0 在该情形中，调光控制单元26如此产生调光控制信号Dim，即如果灰度分析单元 24检测的灰度信息BCS在最小灰度级OGray到第一参考灰度级Gl的范围内，则保持小于 100%占空比的第一占空比(例如80% )，如果灰度分析单元24检测的灰度信息BCS在大 于第一参考灰度级Gl且小于第二参考灰度级G2的范围内，则占空比逐渐增加到最大值的 100 %占空比，如果灰度分析单元24检测的灰度信息BCS在从第二参考灰度级G2到最大灰 度级255Gray的范围内，则占空比固定在最大值的100%占空比。如本文所述的，如果在驱动液晶显示器时，图像数据L_R，G，B被扩展转换成各个 范围，而且还发送有差异地改变了占空比范围的调光控制信号Dim的占空比，则色温变化 范围能保持在30K 50K，同时提高显示图像的亮度。据此，因为本发明可将色温变化最小 化且同时提高亮度，所以可改善显示图像的图像质量。此外，由于改变了占空比的调光控制 信号Dim，本发明可节省背光12的驱动时间周期，由此可降低功率消耗。如本文所述的，用于驱动液晶显示器的设备和方法具有下述优点。在防止发生由色温差导致的缺陷图像显示的同时，可提高亮度并降低功率消耗。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
1.一种用于驱动液晶显示器的设备，包括 其上形成有多个像素区域的液晶面板；栅极驱动器和数据驱动器，用于驱动所述液晶面板上的栅极线和数据线； 时序控制器，用于排列并发送适于驱动所述液晶面板的外部图像数据并控制所述栅极 驱动器和数据驱动器；图像转换单元，用于通过根据色温变化特性设置至少一个参考灰度级并根据如此设置 的所述至少一个参考灰度级改变占空比来产生调光控制信号，改变如此排列的图像数据的 灰度值并将具有如此改变的灰度值的图像数据发送到所述数据驱动器；和 背光单元，用于响应于所述调光控制信号给所述液晶面板提供光。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述图像转换单元包括灰度分析单元，用于在至少一条水平线或帧中检测如此排列的图像数据的灰度值，以 检测出与最大、最小、最频繁或平均灰度值中至少一个有关的灰度信息，调光控制单元，用于将由所述参考灰度级设定的灰度范围与如此检测的灰度信息进行 对比，并根据对比结果改变所述占空比，以产生所述调光控制信号，和灰度调制单元，用于将如此设定的参考灰度级的灰度范围与如此排列和接收的图像数 据进行对比，根据对比结果设置彼此不同的所述灰度值的变化幅度，或者用预置灰度值取 代所述灰度值，以使所述图像数据的所述灰度值变为具有彼此相同或不同的扩展幅度。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述灰度分析单元在至少一条水平线或帧中检测 如此排列的图像数据的灰度，产生在至少一条水平线或帧中检测到的所述灰度的直方图， 并从所述直方图检测出与最大、最小、最频繁或平均灰度中至少一个有关的灰度信息。
4.根据权利要求2所述的设备，其中所述灰度调制单元，如此设置转换率，如果如此排列的图像数据的灰度值在最小灰度级到所述参考灰度级 中的第一参考灰度级的范围内，则设置为小于最大灰度级的第一参考灰度级为如此排列的 图像数据灰度值的最大灰度值，如此设置转换率，如果如此排列的图像数据的灰度值在大于所述第一参考灰度级到小 于第二参考灰度级的范围内，则所述图像数据的所有灰度值都转换为与所述第一参考灰度 级相同的级别，和如此设置转换率，如果如此排列的图像数据的灰度值在所述第二参考灰度级到所述最 大灰度级的范围内，则所述最大灰度级成为如此排列的图像数据的最大灰度值。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述调光控制单元如此产生所述调光控制信 号，即如果所述灰度信息在所述最小灰度级到所述第一参考灰度级的范围内，则保持小于 100%占空比的第一占空比，如果所述灰度信息在大于所述第一参考灰度级且小于所述第 二参考灰度级的范围内，则占空比逐渐增加到最大值的100%占空比，如果所述灰度信息在 从所述第二参考灰度级到所述最大灰度级的范围内，则占空比固定在最大值的100%占空 比。
6.一种用于驱动液晶显示器的方法，所述液晶显示器包括用于驱动液晶面板上的栅极 线和数据线的栅极驱动器和数据驱动器，以及用于排列并发送适于驱动所述液晶面板的外 部图像数据的时序控制器，所述方法包括下述步骤通过根据色温变化特性设置至少一个参考灰度级并根据如此设置的所述至少一个参考灰度级改变占空比来产生调光控制信号，改变如此排列的图像数据的灰度值并将具有如 此改变的灰度值的图像数据发送到所述数据驱动器；和 响应于所述调光控制信号给所述液晶面板提供光。
7.根据权利要求6所述的方法，其中产生所述调光控制信号并改变如此排列的图像数 据的灰度值的步骤包括下述步骤在至少一条水平线或帧中检测如此排列的图像数据的灰度值，以检测出与最大、最小、 最频繁或平均灰度值中至少一个有关的灰度信息，将由所述参考灰度级设定的灰度范围与如此检测的灰度信息进行对比，并根据对比结 果改变所述占空比，以产生所述调光控制信号，和将如此设定的参考灰度级的灰度范围与如此排列和接收的图像数据进行对比，根据对 比结果设置彼此不同的所述灰度值的变化幅度，或者用预置灰度值取代所述灰度值，以使 所述图像数据的所述灰度值变为具有彼此相同或不同的扩展幅度。
8.根据权利要求6所述的方法，其中检测所述灰度信息的步骤包括下述步骤 在至少一条水平线或帧中检测如此排列的图像数据的灰度，产生在至少一个水平线或帧中检测到的所述灰度的直方图，以及从所述直方图检测出与最大、最小、最频繁或平均灰度中至少一个有关的灰度信息。
9.根据权利要求7所述的方法，其中改变如此排列的图像数据的灰度值的步骤包括下 述步骤如此设置转换率，如果如此排列的图像数据的灰度值在最小灰度级到所述参考灰度级 中的第一参考灰度级的范围内，则设置为小于最大灰度级的第一参考灰度级为如此排列的 图像数据灰度值的最大灰度值，如此设置转换率，如果如此排列的图像数据的灰度值在大于所述第一参考灰度级到小 于第二参考灰度级的范围内，则所述图像数据的所有灰度值都转换为与所述第一参考灰度 级相同的级别，和如此设置转换率，如果如此排列的图像数据的灰度值在所述第二参考灰度级到所述最 大灰度级的范围内，则所述最大灰度级成为如此排列的图像数据的最大灰度值。
10.根据权利要求9所述的方法，其中产生所述调光控制信号的步骤包括下述步骤 如果所述灰度信息在所述最小灰度级到所述第一参考灰度级的范围内，则保持小于100%占空比的第一占空比，如果所述灰度信息在大于所述第一参考灰度级且小于所述第 二参考灰度级的范围内，则占空比逐渐增加到最大值的100 %占空比，如果所述灰度信息在 从所述第二参考灰度级到所述最大灰度级的范围内，则占空比固定在最大值的100%占空 比。
全文摘要
本发明涉及一种能防止发生色温变化引起的缺陷图像显示从而提高图像质量并降低功率消耗的用于驱动液晶显示器的设备和方法。所述用于驱动液晶显示器的设备包括其上形成有多个像素区域的液晶面板；栅极驱动器和数据驱动器，用于驱动液晶面板上的栅极线和数据线；时序控制器，用于排列并发送适于驱动液晶面板的外部图像数据并控制栅极驱动器和数据驱动器；图像转换单元，用于通过根据色温变化特性设置至少一个参考灰度级并根据如此设置的至少一个参考灰度级改变占空比来产生调光控制信号，改变如此排列的图像数据的灰度值并将具有如此改变的灰度值的图像数据发送到数据驱动器；和背光单元，用于响应于调光控制信号给液晶面板提供光。
文档编号G02F1/133GK102044226SQ20101024123
公开日2011年5月4日 申请日期2010年7月27日 优先权日2009年10月20日
发明者金世泳 申请人:乐金显示有限公司