液晶显示器和驱动该液晶显示器的方法

专利名称：液晶显示器和驱动该液晶显示器的方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示器和驱动该液晶显示器的方法，其能够提高运动图像响应时 间(MPRT, motion picture response time)性會邑。
背景技术：
有源矩阵型液晶显示器将薄膜晶体管(TFT)用作开关元件来显示运动图像。由于 有源矩阵型液晶显示器的薄外形以及高分辨率，其被应用于电视机以及便携式信息设备、 办公设备、计算机等的显示设备中。因此，阴极射线管正在迅速被有源矩阵型液晶显示器所 取代。当液晶显示器显示运动图像时，由于液晶的特性，可能会出现导致不清楚和模糊 画面的运动模糊(motion blur)。提出了一种扫描背光驱动技术，以提高运动图像响应时间 (MPRT)性能。如图1和2所示，扫描背光驱动技术通过沿着液晶显示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，而提供了一种类似于阴极射线管的脉冲驱动的效 果，因此能够解决液晶显示器的运动模糊。在图1和图2中，黑色区域示出了其中光源被关 闭的部分，而白色区域示出了其中光源被打开的部分。但是，扫描背光驱动技术具有以下问 题。首先，由于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被关闭预 定时间，所以屏幕变暗。作为一种解决方案，可以考虑根据屏幕的亮度来控制光源的关闭时 间的方法。但是，在这种情况下，由于在亮屏幕时关闭时间被缩短或者被消除，因而降低了 MPRT性能的改进效果。第二，由于在扫描背光驱动技术中，多个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出现了光干扰。第三，由于在各个扫描块中，可以通过控制入射到液晶显示板上的光而成功实现 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。背光单元可以分成直下式 (direct type)背光单元和侧光式(edgetype)背光单元。在直下式背光单元中，多个光学片和散射板叠置在液晶显示板的下方，并且多个 光源被设置在散射板下方。因此，在具有上述结构的直下型背光单元中容易实现扫描背光 驱动技术。另一方面，在侧光式背光单元中，与导光板侧相对地设置多个光源，并且多个光学 片被设置在液晶显示板与导光板之间。在侧光式背光单元中，光源照射光到导光板的一侧， 并且导光板具有能将线光源(或点光源)转换成面光源的结构。换言之，导光板的特性使得 照射到导光板的一侧的光扩展到导光板的所有侧上。因此，在各个显示块中难以控制入射 到液晶显示板上的光，在具有上述结构的侧光式背光单元中难以实现扫描背光驱动技术。

发明内容
因此，本发明致力于一种液晶显示器和驱动该液晶显示器的方法，其基本上消除了由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或更多个问题。本发明的实施方式提供了一种液晶显示器以及用于驱动该液晶显示器的方法，其 能够提高运动图像响应时间(MPRT)性能而不会出现由于光源的打开时间与关闭时间之间 的差异而导致的光干扰。本发明的实施方式还提供了一种液晶显示器以及用于驱动该液晶显示器的方法， 其能够提高MPRT性能而与构成背光单元的光源的位置无关并且不会降低液晶显示器的亮度。在一个方面，一种液晶显示器，该液晶显示器包括液晶显示板，其包括数据线和 选通线；数据驱动电路，其被配置用于驱动所述数据线；选通驱动电路，其被配置用于驱动 所述选通线；多个光源，其被配置为向所述液晶显示板提供光；光源控制电路，其被配置为 根据所述液晶显示板上的单位帧数据的显示位置来不同地调制所述单位帧数据，并且控制 所述多个光源的打开和关闭操作；定时控制器，其被配置为将单位帧时段分成第一子帧时 段和第二子帧时段，并且在所述第一子帧时段和第二子帧时段中重复地将调制后的单位帧 数据提供给所述数据驱动电路；以及光源驱动电路，其被配置为在所述第一子帧时段关闭 所有的所述多个光源，并且在第二子帧时段内的打开时间打开所有的所述多个光源。所述定时控制器将单位帧频率乘以N，并且利用(单位帧频率XN)的子帧频率来 控制所述数据驱动电路的操作定时以及所述选通驱动电路的操作定时，其中，N是等于或大 于2的正整数。所述光源控制电路产生用于控制所述光源的打开操作和关闭操作的脉冲宽度调 制(PWM)信号以及用于控制施加给所述光源的驱动电流的电流控制信号。所述光源控制电路包括数据调制单元，其被配置为调制所述单位帧数据并且根据 所述液晶显示板上的所述单位帧数据的所述显示位置来改变所述单位帧数据的调制宽度。所述数据调制单元沿着纵向将所述液晶显示板分为多个块，并且随着所述液晶显 示板上的所述单位帧数据的所述显示位置与所述多个块的中间块之间的距离的增大，增大 所述单位帧数据的调制宽度。所述多个块中的上部块和下部块与所述中间块间隔开相等的距离，所述数据调制 单元使得所述上部块中的所述单位帧数据的调制宽度与所述下部块中的所述单位帧数据 的调制宽度彼此相等。所述数据调制单元包括第一查找表，其被配置为将要显示在所述中间块上的所 述单位帧数据的调制宽度调制为第一调制宽度；第二查找表，其被配置为将要显示在第一 上部块和第一下部块中的每一个上的所述单位帧数据的调制宽度调制为比所述第一调制 宽度大的第二调制宽度，所述第一上部块和第一下部块与所述中间块间隔开第一距离；以 及第三查找表，其被配置为将要显示在第二上部块和第二下部块中的每一个上的单位帧数 据的调制宽度调制为比所述第二调制宽度大的第三调制宽度，所述第二上部块和第二下部 块与所述中间块间隔开大于所述第一距离的第二距离。所述数据调制单元包括查找表，其被配置为将要显示在所述中间块上的所述单 位帧数据的调制宽度调制为第一调制宽度；第一加法单元，其被配置为将所述查找表的输 出加上第一权值，以将要显示在第一上部块和第一下部块中的每一个上的所述单位帧数据 的调制宽度调制为比所述第一调制宽度大的第二调制宽度，所述第一上部块和第一下部块
5与所述中间块间隔开第一距离；以及第二加法单元，其被配置为将所述查找表的输出加上
比所述第一权值大的第二权值，以将要显示在第二上部块和第二下部块中的每一个上的所
述单位帧数据的调制宽度调制为比所述第二调制宽度大的第三调制宽度，所述第二上部块
和第二下部块与所述中间块间隔开大于所述第一距离的第二距离。 所述光源控制电路包括增益值计算单元，其被配置为分析所述单位帧数据以获
取帧代表值，并基于该帧代表值来计算增益值；以及占空比调节单元，其被配置为根据所述
增益值调节所述PWM信号的占空比，其中，所述PWM信号的所述占空比可以在等于或小于预
先设定的最大与空比的范围内被调节为与所述增益值成比例。 所述驱动电流的电平被预先设定为与所述PWM信号的最大占空比成反比。基于所述液晶显示板的整个屏幕或者基于所述液晶显示板的小于所述整个屏幕 的各个块来计算所述帧代表值。基于所述液晶显示板的整个屏幕或者基于所述液晶显示板 的小于所述整个屏幕的各个块来调节所述PWM信号的所述占空比。当所述液晶显示板的所有液晶都饱和之后，在所述第二子帧时段内确定所述光源 的所述打开时间。


附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且 构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明 的原理。附图中图1和图2例示了现有技术的扫描背光驱动技术；图3例示了根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器；图4A至4D例示了根据本发明的示例性实施方式的背光单元的光源的位置；图5例示了根据本发明的示例性实施方式的用于提高运动图像响应时间(MPRT) 性能的光源的数据写入以及打开时间和关闭时间；图6例示了根据液晶显示器板上的显示位置来改变数据的调制宽度以提高MPRT 性能的一致性的结果；图7㈧和7(B)例示了与现有技术相比，MPRT性能的提高的仿真结果；图8至12例示了根据本发明的示例性实施方式的用于提高MPRT性能的一致性的 光源控制电路的结构和操作。
具体实施例方式下面将详细描述本发明的示例性实施方式，在附图中例示出了其示例。图3例示了根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器。如图3所示，根据本发 明的示例性实施方式的液晶显示器包括液晶显示板10、用于驱动液晶显示板10的数据线 DL的数据驱动电路12、用于驱动液晶显示板10的选通线GL的选通驱动电路13、用于控制 数据驱动电路12和选通驱动电路13的定时控制器11、频率调制电路20、包括多个光源16 并向液晶显示板10提供光的背光单元18、生成光源控制信号LCS的光源控制单元14，以及 响应于光源控制信号LCS而驱动多个光源16的光源驱动电路15，其中，光源驱动电路15能 以闪烁(blink)的方式打开和关闭全部的光源16。
液晶显示板10包括上玻璃基板(未示出)、下玻璃基板(未示出)、以及上玻璃基 板与下玻璃基板之间的液晶层(未示出)。在液晶显示板10的下玻璃基板上，多个数据线 DL和多个选通线GL彼此交叉。多个液晶单元Clc根据彼此交叉的数据线DL和选通线GL 以矩阵的形式排列在液晶显示板10上。薄膜晶体管TFT、与薄膜晶体管TFT连接的液晶单 元Clc的像素电极1、存储电容器Cst形成在液晶显示板10的下玻璃基板上。黑底(未示出)、滤色器(未示出)以及公共电极2形成在液晶显示板10的上玻 璃基板上。公共电极2可以按照垂直电场驱动方式(例如，扭曲向列(TN)模式和垂直对准 (VA)模式)形成在上玻璃基板上。公共电极2和像素电极1可以按照水平电场驱动方式 (例如，面内切换(IPS)模式和边缘场切换(FFS)模式)形成在下玻璃基板上。多个偏振板 (未示出)分别附接到液晶显示板10的上玻璃基板和下玻璃基板。用于设置液晶的预倾斜 角度的多个配向层(未示出)分别形成在下玻璃基板和下玻璃基板的接触液晶的内表面。定时控制器11从外部系统板(未示出)接收定时信号VSynC、HSynC、DE以及DCLK， 以基于定时信号Vsync、Hsync、DE以及DCLK生成分别用于控制数据驱动电路12和选通驱 动电路13的操作定时的数据控制信号DDC和选通控制信号GDC。定时控制器11将数据控 制信号DDC和选通控制信号GDC相乘，以利用(单位帧频率X N) Hz的子帧频率来控制数据 驱动电路12和选通驱动电路13的操作，其中，N是等于或大于2的正整数。具体而言，N是 子帧的数量。例如，当单位帧频率是120Hz且N是2时，子帧频率是MOHz。定时控制器11将单位帧时段分成第一子帧时段和第二子帧时段。定时控制器11 将从频率调制电路20接收到的单位帧数据RGB提供给光源控制电路14，并利用帧存储器复 制在各个单位帧时段中从光源控制电路14接收到的调制数据R' G' B'。然后，定时控制 器11使原始的单位帧数据RGB和复制的调制数据R' G' B'与(单位帧频率XN)Hz的子 帧频率同步，以在第一子帧时段和第二子帧时段向数据驱动电路12重复地提供相同的调 制数据R' G' B'。换言之，在单位帧时段的第一子帧时段，在屏幕上显示原始的单位帧数 据RGB，而在单位帧时段的第二子帧时段，在屏幕上显示复制的单位帧数据R' G' B'。数据驱动电路12包括多个数据驱动器集成电路(IC)。各个数据驱动器IC包括 移位寄存器，其用于对时钟进行采样；用于临时存储调制数据R' G' B'的寄存器；锁存 器，其响应于从移位寄存器接收到的时钟而存储与各条线相对应的调制数据R' G' B'， 并同时输出各对应于一条线的调制数据R' G' B'；数模转换器(DAC)，其用于基于与从锁 存器接收到的数字数据相对应的伽马基准电压来选择正伽马电压或负伽马电压；复用器， 其用于选择接收从正/负伽马电压转换来的模拟数据的数据线DL ；输出缓冲器，其连接在 复用器与数据线DL之间；等等。数据驱动电路12在定时控制器11的控制下锁存调制数据R' G' B'，并利用正 或负伽马补偿电压将锁存的调制数据R' G' B'转换成正或负模拟数据电压。然后，数据 驱动电路12将该正/负模拟数据电压提供给数据线DL。选通驱动电路13包括多个选通驱动器IC。各个选通驱动器IC包括移位寄存器； 电平移位器(level shifter)，其用于将移位寄存器的输出信号转换成适于液晶单元的TFT 驱动的摆动宽度(swing width)；输出缓冲器；等等。选通驱动电路13在定时控制器11的 控制下顺序地输出选通脉冲(或扫描脉冲)，以向选通线GL输出选通脉冲。选通驱动电路 13的上述操作在第一子帧时段和第二子帧时段中的每一个中执行。
背光单元18可以实现为侧光式背光单元和直下式背光单元中的一种。由于本发 明的示例性实施方式以闪烁的方式驱动光源以提高运动图像响应时间(MPRT)性能，所以 构成背光单元的光源的形成位置没有限制。尽管图3示出了侧光式背光单元，但是本发明 的实施方式不限于侧光式背光单元，而可以使用任何公知的背光单元。侧光式背光单元18 包括导光板17、将光照射到导光板17侧的多个光源16、以及叠置在导光板17与液晶显示 板10之间的多个光学片(未示出)。在根据本发明的示例性实施方式的侧光式背光单元中，光源16可以位于导光板 17的至少一侧。例如，光源16可以如图4A所示位于导光板17的四个侧面或者如图4B所 示位于导光板17的上侧和下侧。另选的是，光源16可以如图4C所示位于导光板17的右侧 和左侧或者如图4D所示位于导光板17的一侧。光源16可以实现为冷阴极荧光灯(CCFL)、 外部电极荧光灯(EEFL)和发光二极管(LED)中的一种。优选的是，光源16可以实现为亮度 能根据驱动电流的调整而立即变化的LED。导光板17可以具有包括多个凹入(expressed) 图案或凸出(embossed)图案、棱镜图案以及透镜图案在内的各种类型的图案中的至少一 种，并且所述各种类型的图案中的所述至少一种形成在导光板17的上表面和/或下表面 上。导光板17的图案可以确保光路的直线传播，并且可以在各个局部区域控制背光单元18 的亮度。这些光学片包括至少一个棱镜片和至少一个散射片，它们用于将来自导光板17的 光散射并且将光的传输路径以基本上直角折射到液晶显示板10的光入射面。这些光学片 可以包括双亮度增强膜(DBEF)。光源控制电路14生成光源控制信号LCS，该光源控制信号LCS包括用于控制光源 16的打开时间的脉冲宽度调制(PWM)信号以及用于控制光源16的驱动电流的电流控制信 号。可以将PWM信号的最大占空比预先设置在等于或小于50%的范围内，从而能提高MPRT 的性能。可以利用电流控制信号预先设定光源16的驱动电流的电平，使得该驱动电流的电 平与PWM信号的最大占空比成反比。更具体而言，如图12所示，随着PWM信号的最大占空 比的下降，驱动电流的电平增力卩。PWM信号的最大占空比与驱动电流的电平之间的反比关系 用于补偿由于为了提高MPRT性能而在单位帧时段增加光源16的关闭时间所导致的屏幕亮 度的下降。PWM信号的占空比可以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。在这种情况下，光源控制电路14基于对单位帧数据RGB的分析结果在最大占 空比的范围内调节PWM信号的占空比，由此来执行全局调光(dimming)或者局部调光。光 源控制电路14可以根据在液晶显示板10上的显示位置而不同地调制单位帧数据RGB，从而 提高MPRT性能的一致性。光源控制电路14可以安装在定时控制器11的内部。光源驱动电路15响应于光源控制信号LCS在第一子帧时段关闭所有的光源16，而 在第二子帧时段的打开时间打开所有的光源16，由此按照闪烁的方式驱动光源16。频率调制电路20被配置为向上调制(upward modulate)单位帧频率以防止闪烁 方式中的闪动(flickering)。具体而言，频率调制电路20将插值帧插入到从视频源提供的 图像帧中以生成单位帧数据。例如，频率调制电路20能够通过针对每一个图像帧插入一个 插值帧而将频率为60Hz的图像帧数据调制成帧频率为120Hz的单位帧数据。图5例示了用于提高运动图像响应时间(MPRT)性能的光源的数据写入以及打开 时间和关闭时间。图6例示了根据液晶显示器板上的显示位置来改变单位帧数据的调制宽 度以提高MPRT性能的一致性的结果。
如图5所示，根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器利用(单位帧频率XN) Hz的子帧频率来控制数据驱动电路和选通驱动电路，由此来时分地将单位帧时段驱动成第 一子帧时段SFl和第二子帧时段SF2。液晶显示器在第一子帧时段SFl和第二子帧时段SF2 在液晶显示板10上显示相同的调制数据R' G' B'。在这种情况下，光源在第一子帧时 段SFl保持为关闭状态，然后在第二子帧时段SF2内被打开。根据本发明的示例性实施方 式的液晶显示器可以仅通过上述驱动而具有后述的提高MPRAT的效果。如图6所示，由于液晶LC按照液晶显示板10的扫描顺序从液晶显示板10的顶部 移动到底部，所以液晶LC的饱和时间延迟。基于液晶显示板10的中部的液晶LC的饱和的 时间来确定光源的打开时间，从而在液晶显示板10的整个区域减小液晶LC的饱和时间与 光源的打开时间之间的差异。由于本发明的示例性实施方式将单位帧频率乘以N并且在单 位帧时段期间重复地施加相同的数据，所以可以减少使液晶LC饱和所需的时间。此外，在 液晶LC饱和之后，液晶LC能够保持在稳定状态。在本发明的示例性实施方式中，当在第二 子帧时段SF2内打开光源时，可以在液晶显示板10的整个区域减小液晶LC的饱和时间与 光源的打开时间之间的差异。在这种情况下，液晶显示板10的中部的MPRT性能非常优异， 但是，液晶显示板10的上部和下部的MPRT性能比液晶显示板10的中部的MPRT性能差。本 发明的示例性实施方式根据液晶显示板10上的单位帧数据RGB的显示位置来改变单位帧 数据RGB的调制宽度，以提高MPRT性能的一致性。换言之，本发明的示例性实施方式随着 液晶显示板10上的单位帧数据RGB的显示位置与液晶显示板10的中部之间的距离的增大 而增大单位帧数据RGB的调制宽度。因此，在液晶显示板10的上部和下部的液晶的响应时 间大于在液晶显示板10的中部的液晶的响应时间。结果，尽管基于液晶显示板10的中部 的液晶LC的饱和时间设置了光源的打开时间，但是可以大大减小液晶显示板10的整个区 域中的液晶LC的饱和时间与光源的打开时间之间的差异。因此，可以大大提高MPRT性能 的一致性。在液晶显示板10的所有液晶LC都饱和之后，可以在第二子帧时段SF2内确定 光源的打开时间。图7例示了与现有技术相比，MPRT性能的提高的仿真结果。在图7㈧和7 (B)中， 横轴表示时间而纵轴表示归一化的亮度值。更具体而言，图7(A)例示了当将帧频率设置为 60Hz并且将PWM信号的占空比设置为100%时，现有技术的驱动。图7(B)例示了当将单位 帧频率设置为120Hz并且将PWM信号的最大占空比设置为50%时，在两个子帧时段期间根 据本发明的实施方式的示例性时分驱动。如图7㈧所示，当通过以100%的占空比驱动液晶LC并打开光源BL而将显示图 像的灰度级(gray level)从第一灰度级(例如，黑色灰度级)改变为第二灰度级(例如， 白色灰度级)时，显示板的亮度逐渐改变为第一目标亮度值(1.0)以实现第二灰度级。在 图7(A)中，MPRT值表示显示板的亮度从第一目标亮度值(1.0)的10% (即，(0. 1))变为 90% (即，(0.9))为止的响应时间。该 MPRT 值是 13. 93ms (即，17. 38ms-3. 45ms)。另一方面，如图7(B)所示，当通过以50%的占空比驱动液晶LC并打开光源BL而 将显示图像的灰度级从第一灰度级(例如，黑色灰度级)改变为第二灰度级(例如，白色灰 度级)时，显示板的亮度逐渐改变为第二目标亮度值(0.5)以实现第二灰度级。在图7(B) 中，MPRT值表示显示板的亮度从第二目标亮度值(0.5)的10% (即，(0.05))变为90% (即，(0. 45))为止的响应时间。该MPRT值是3. 71ms (即，8. 62ms_4. 91ms)。因为图7(B)中的光源BL的打开占空比是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7(B)可以看出，与图7㈧中所例示的现有技术相比，本发明的实施方式能大 大减小MPRT值，从而大大提高了 MPRT性能。图8至12例示了用于提高MPRT性能的一致性的光源控制电路14的结构和操作。如图8所示，光源控制电路14包括数据调制单元141、增益值计算单元142以及占 空比调节单元143。数据调制单元141调制单位帧数据RGB，更具体而言，根据液晶显示板10上的单 位帧数据RGB的显示位置来改变单位帧数据RGB的调制宽度。数据调制单元141沿着纵向 方向将液晶显示板10分为多个块。随着液晶显示板10上的单位帧数据RGB的显示位置与 该多个块的中间块之间的距离的增大，数据调制单元141增大单位帧数据RGB的调制宽度。 此外，当上部块和下部块与中间块间隔开相等的距离时，数据调制单元141使得上部块中 的单位帧数据RGB的调制宽度与下部块中的单位帧数据RGB的调制宽度彼此相等。为此，如图9所示，当液晶显示板10被分成5个块时，可以如下实现数据调制单元 141。数据调制单元141可以包括第一查找表LUT1，其用于将要显示在中间块上的单位帧 数据RGB的调制宽度调制为第一调制宽度ODl ；第二查找表LUT2，其用于将要显示在上部块 和下部块中的每一个上的单位帧数据RGB的调制宽度调制为比第一调制宽度ODl大的第二 调制宽度0D2，该上部块和下部块与中间块间隔开第一距离；以及第三查找表LUT3，其用于 将要显示在上部块和下部块中的每一个上的单位帧数据RGB的调制宽度调制为比第二调 制宽度0D2大的第三调制宽度0D3，该上部块和下部块与中间块间隔开大于第一距离的第 一距尚。此外，如图10所示，当液晶显示板10被分成5个块时，可以如下实现数据调制单 元141。数据调制单元141可以包括查找表LUT，其用于将要显示在中间块上的单位帧数 据RGB的调制宽度调制为第一调制宽度OD ；第一加法单元，其用于将查找表LUT的输出加 上第一权值α，以将要显示在上部块和下部块中的每一个上的单位帧数据RGB的调制宽度 调制为比第一调制宽度OD大的第二调制宽度(OD+α )，该上部块和下部块与中间块间隔开 第一距离；以及第二加法单元，其用于将查找表LUT的输出加上比第一权值α大的第二权 值2α，以将要显示在上部块和下部块中的每一个上的单位帧数据RGB的调制宽度调制为 比第二调制宽度(OD+α)大的第三调制宽度(0D+2CI)，该上部块和下部块与中间块间隔开 大于第一距离的第二距离。增益值计算单元142分析单位帧数据RGB以获得帧代表值。该增益计算单元142 基于该帧代表值来计算在各个画面或各个预定区域中的增益值G并将该增益值G提供给占 空比调节单元143。增益值G可以随着帧代表值的增加而增加，并且可以随着帧代表值的减 小而减小。占空比调节单元143根据从增益值计算单元142接收到的增益值G来调节PWM信 号的占空比。PWM信号的占空比可以被确定为在等于或小于预先设定的50%的最大占空比 的范围内与增益值G成比例。占空比调节单元143可以调节光源的打开时间，由此来调节 PWM信号的占空比。例如，如图11所示，占空比调节单元143可以在第一时间点tl调节光 源的打开时间以实现占空比(K <50)，并且可以在第二时间点t2调节光源的打开时间
10。如上所述，根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器利用大于单位帧频率的子 帧频率来控制驱动电路的操作，并将单位帧时段分成第一子帧时段和第二子帧时段，以在 第一子帧时段和第二子帧时段中重复地向驱动电路显示相同的数据。此外，根据本发明的 示例性实施方式的液晶显示器在第一子帧时段关闭所有的光源，并且在第二子帧时段内的 打开时间打开所有的光源。因此，通过在单位帧时段减少光源的打开时间而增加了光源的 驱动电流。此外，由于单位帧数据从液晶显示板的中部移动到液晶显示板的上部和下部，所 以根据示例性实施方式的液晶显示器增大了单位帧数据的调制宽度。因此，液晶显示板的 上部和下部的液晶的响应时间大于液晶显示板的中部的液晶的响应时间。结果，根据本发 明的示例性实施方式的液晶显示器能够利用闪烁方式大大地提高MPRT性能以及MPRT的一 致性而不会出现亮度下降或者由于光源的打开时间与关闭时间之间的差异而导致的光干 扰。此外，由于根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器以闪烁的方式驱动光源以 提高MPRT性能，所以可以使用侧光式背光单元。侧光式背光单元的优点在于，其可以实现 得比要求光源与散射板之间的足够距离的直下式背光单元更薄。结果，能够更容易地实现 根据本发明的示例性实施方式的液晶显示器的薄外形。对于本领域技术人员而言很明显，在不偏离本发明的精神或范围的条件下，可以 对本发明的液晶显示器以及驱动该液晶显示器的方法做出各种修改和变型。因而，本发明 旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的本发明的修改和变型。本申请要求2009年12月30日提交的韩国专利申请No. 10-2009-0134647的优先 权，此处以引证的方式并入其内容。
权利要求
1.一种液晶显示器，该液晶显示器包括液晶显示板，其包括数据线和选通线；数据驱动电路，其被配置用于驱动所述数据线；选通驱动电路，其被配置用于驱动所述选通线；多个光源，其被配置为向所述液晶显示板提供光；光源控制电路，其被配置为根据单位帧数据在所述液晶显示板上的显示位置来不同地 调制所述单位帧数据，并且控制所述多个光源的打开和关闭操作；定时控制器，其被配置为将单位帧时段分成第一子帧时段和第二子帧时段，并且在所 述第一子帧时段和第二子帧时段中重复地将调制后的单位帧数据提供给所述数据驱动电 路；以及光源驱动电路，其被配置为在所述第一子帧时段关闭所有的所述多个光源，并且在所 述第二子帧时段内的打开时间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，所述定时控制器将单位帧频率乘以N，并 且利用(单位帧频率XN)的子帧频率来控制所述数据驱动电路的操作定时以及所述选通 驱动电路的操作定时，其中，N是等于或大于2的正整数。
3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，所述光源控制电路产生用于控制所述光 源的打开操作和关闭操作的脉冲宽度调制PWM信号以及用于控制施加给所述光源的驱动 电流的电流控制信号。
4.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中，所述光源控制电路包括数据调制单元，该 数据调制单元被配置为调制所述单位帧数据并且根据所述单位帧数据在所述液晶显示板 上的所述显示位置来改变所述单位帧数据的调制宽度。
5.根据权利要求4所述的液晶显示器，其中，所述数据调制单元沿着纵向将所述液晶 显示板分为多个块，并且随着所述单位帧数据在所述液晶显示板上的所述显示位置与所述 多个块的中间块之间的距离的增大，而增大所述单位帧数据的调制宽度。
6.根据权利要求5所述的液晶显示器，其中，当所述多个块的上部块和下部块与所述 中间块间隔开相等的距离时，所述数据调制单元使得所述上部块中的所述单位帧数据的调 制宽度与所述下部块中的所述单位帧数据的调制宽度彼此相等。
7.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中，所述数据调制单元包括第一查找表，其被配置为将要显示在所述中间块上的所述单位帧数据的调制宽度调制 为第一调制宽度；第二查找表，其被配置为将要显示在第一上部块和第一下部块中的每一个上的所述单 位帧数据的调制宽度调制为比所述第一调制宽度大的第二调制宽度，所述第一上部块和第 一下部块与所述中间块间隔开第一距离；以及第三查找表，其被配置为将要显示在第二上部块和第二下部块中的每一个上的单位帧 数据的调制宽度调制为比所述第二调制宽度大的第三调制宽度，所述第二上部块和第二下 部块与所述中间块间隔开大于所述第一距离的第二距离。
8.根据权利要求6所述的液晶显示器，其中，所述数据调制单元包括查找表，其被配置为将要显示在所述中间块上的所述单位帧数据的调制宽度调制为第 一调制宽度；第一加法单元，其被配置为将所述查找表的输出加上第一权值，以将要显示在第一上 部块和第一下部块中的每一个上的所述单位帧数据的调制宽度调制为比所述第一调制宽 度大的第二调制宽度，所述第一上部块和第一下部块与所述中间块间隔开第一距离；以及第二加法单元，其被配置为将所述查找表的输出加上比所述第一权值大的第二权值， 以将要显示在第二上部块和第二下部块中的每一个上的所述单位帧数据的调制宽度调制 为比所述第二调制宽度大的第三调制宽度，所述第二上部块和第二下部块与所述中间块间 隔开大于所述第一距离的第二距离。
9.根据权利要求3所述的液晶显示器，其中，所述光源控制电路包括增益值计算单元，其被配置为分析所述单位帧数据以获取帧代表值，并基于该帧代表 值来计算增益值；以及占空比调节单元，其被配置为根据所述增益值调节所述PWM信号的占空比，其中，所述PWM信号的所述占空比在等于或小于预先设定的最大占空比的范围内被调 节为与所述增益值成比例。
10.根据权利要求9所述的液晶显示器，其中，所述驱动电流的电平被预先设定为与所 述PWM信号的最大占空比成反比。
11.根据权利要求9所述的液晶显示器，其中，基于所述液晶显示板的整个屏幕或者基 于所述液晶显示板的小于所述整个屏幕的各个块来计算所述帧代表值，其中，基于所述液晶显示板的整个屏幕或者基于所述液晶显示板的小于所述整个屏幕 的各个块来调节所述PWM信号的所述占空比。
12.根据权利要求1所述的液晶显示器，其中，在所述液晶显示板的所有液晶都饱和之 后，在所述第二子帧时段内确定所述光源的所述打开时间。
全文摘要
液晶显示器和驱动该液晶显示器的方法。该液晶显示器包括液晶显示板；数据驱动电路；选通驱动电路；多个光源；光源控制电路，其被配置为根据液晶显示板上的单位帧数据的显示位置来不同地调制单位帧数据，并且控制该多个光源的打开和关闭操作；定时控制器，其被配置为将单位帧时段分成第一子帧时段和第二子帧时段，并且在第一子帧时段和第二子帧时段中重复地将调制后的单位帧数据提供给所述数据驱动电路；以及光源驱动电路，其被配置为在第一子帧时段关闭所有的多个光源，并且在第二子帧时段内的打开时间打开所有的多个光源。
文档编号G09G3/36GK102117605SQ20101050212
公开日2011年7月6日 申请日期2010年9月30日 优先权日2009年12月30日
发明者李仙花, 李垈兴, 金起德 申请人:乐金显示有限公司